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Caldaia a gas a condensazione: caratteristiche e vantaggi

La master class fa parte del progetto "HOUSE FOR YEAR" con TheWick.

Master class, che descrive le sfumature del lavoro e le caratteristiche del funzionamento di una caldaia a gas a condensazione.

Gli utenti del nostro portale hanno un'opportunità unica per seguire come, all'interno del progetto "HOUSE FOR THE YEAR" con TheWick, noi, con i nostri partner, stiamo costruendo una casa di campagna confortevole ed energeticamente efficiente nella regione di Mosca. Per questo, i materiali e le tecnologie più moderni sono utilizzati nella costruzione del cottage.

UWB è stato selezionato come fondamento e il sistema di riscaldamento ha un pavimento riscaldato. Inoltre, la caldaia a gas a condensazione a parete è diventata il "cuore" della caldaia. Sul motivo per cui questo progetto è stato scelto per il nostro progetto, e quali sono i vantaggi del suo lavoro, nel formato della master class vi dirò uno specialista tecnico di Ariston.

Contenuto dell'articolo:

  • Il principio di funzionamento di una fonte di calore a gas a condensazione.
  • Vantaggi dell'utilizzo di una caldaia a gas a condensazione.
  • In quale sistema di riscaldamento è meglio usare questa apparecchiatura.
  • Che cosa cercare quando si utilizza una caldaia a gas a condensazione.

Prima di parlare delle sfumature della tecnologia di condensazione, notiamo che l'efficienza energetica, che significa casa di campagna confortevole ed economica, è una struttura equilibrata. Ciò significa che, oltre al circuito di isolamento termico chiuso, tutti gli elementi del cottage, compreso il sistema di engineering, devono essere perfettamente abbinati tra loro. Pertanto, è importante scegliere una caldaia che si combini bene con il sistema di riscaldamento a bassa temperatura "pavimento caldo", nonché ridurre il costo di acquisto di energia a lungo termine.

In Russia, a differenza dei paesi europei, le caldaie a gas a condensazione sono meno comuni. Oltre a rispetto dell'ambiente e maggiore comfort, questo tipo di attrezzatura consente di ridurre i costi di riscaldamento, perché tali caldaie funzionano il 15-20% in più in modo economico rispetto al solito.

Se si osservano le caratteristiche tecniche delle caldaie a gas a condensazione, è possibile prestare attenzione all'efficienza dell'apparecchiatura - 108-110%. Questo è contrario alla legge di conservazione dell'energia. Mentre, indicando l'efficienza di una convenzionale caldaia a convezione, i produttori affermano che è del 92-95%. Le domande sorgono: da dove vengono questi numeri e perché una caldaia a gas a condensazione funziona in modo più efficiente di quella tradizionale?

Il fatto è questo Questo risultato è ottenuto grazie al metodo di calcolo dell'ingegneria termica utilizzato per le caldaie a gas ordinarie.non tenendo conto di un punto importante di evaporazione / condensa. Come è noto, durante la combustione del carburante, ad esempio, il gas principale (metano CH4), l'energia termica viene rilasciata e viene prodotta anche l'anidride carbonica (CO2), acqua (H2O) sotto forma di vapore e una serie di altri elementi chimici.

In una caldaia convenzionale, la temperatura dei gas di scarico dopo aver attraversato lo scambiatore di calore può arrivare fino a 175-200 ° C.

E il vapore acqueo nel generatore di calore convenzionale (convenzionale) "vola nel tubo", portando con sé nell'atmosfera parte del calore (energia generata). E il valore di questa energia "persa" può arrivare fino all'11%.

Per migliorare l'efficienza della caldaia, è necessario utilizzare questo calore prima che esca e trasferire la sua energia attraverso uno speciale scambiatore di calore al liquido di raffreddamento. Per fare questo, raffredda i gas di combustione ad una temperatura del cosiddetto. "punto di rugiada" (circa 55 ° C), in cui si verifica la condensazione del vapore acqueo con il rilascio di calore utile. ie - utilizzare l'energia della transizione di fase per massimizzare il potere calorifico del carburante.

Ritorniamo al metodo di calcolo.Il carburante ha un potere calorico inferiore e superiore.

  • Il più alto potere calorifico del carburante è la quantità di calore rilasciata durante la sua combustione, tenendo conto dell'energia del vapore acqueo contenuta nei gas di scarico.
  • Il potere calorifico netto del carburante è la quantità di calore rilasciata senza tener conto dell'energia nascosta nel vapore acqueo.

L'efficienza della caldaia è espressa dalla quantità di energia termica ottenuta durante la combustione del carburante e trasferita al liquido di raffreddamento. Inoltre, indicando l'efficienza del generatore di calore, i produttori possono calcolarlo di default usando il metodo che utilizza il più basso potere calorifico del carburante. Si scopre che reale efficienza del generatore di calore per convezione in realtà è circa 82-85%e condensazione (ricorda circa l'11% del calore aggiuntivo di combustione, che può "raccogliere" dal vapore acqueo) - 93 - 97%.

Da qui le cifre dell'efficienza della caldaia a condensazione, superiore al 100%. A causa dell'elevata efficienza di un tale generatore di calore consuma meno gas di una caldaia tradizionale.

Le caldaie a condensazione offrono la massima efficienza se la temperatura del termovettore di ritorno è inferiore a 55 ° C e si tratta di sistemi di riscaldamento a pavimento a bassa temperatura, "pavimenti caldi", "pareti calde" o sistemi con un numero maggiore di sezioni del radiatore. Nei sistemi convenzionali ad alta temperatura, la caldaia funzionerà in modalità di condensazione. Solo in caso di forti gelate dovremo mantenere una temperatura elevata del liquido di raffreddamento, il resto del tempo, con regolazione dipendente dal clima, la temperatura del liquido di raffreddamento sarà inferiore e, grazie a questo, risparmieremo il 5-7% all'anno.

Il massimo risparmio di energia (teorico) possibile quando si utilizza il calore di condensa è:

  • durante la combustione del gas naturale - 11%;
  • durante la combustione di gas liquefatto (propano-butano) - 9%;
  • durante la combustione del gasolio (diesel) - 6%.

Quindi, abbiamo capito la parte teorica. Ora diciamo come le caratteristiche del design della caldaia a condensazione influenzano le sue prestazioni e la sua durata. A prima vista, sembra che sia possibile utilizzare un'energia aggiuntiva di vapore acqueo nascosta nei gas di combustione in una caldaia convenzionale, specificatamente "guidandola" in una modalità operativa a bassa temperatura. Ad esempio, collegando la caldaia (ciò è errato) direttamente al sistema di riscaldamento a pavimento o abbassando significativamente la temperatura del liquido di raffreddamento circolante nell'impianto di riscaldamento del radiatore. Ma abbiamo già scritto sopra che quando un gas principale viene bruciato, si forma un intero "mazzo" di elementi chimici. Il vapore acqueo contiene: anidride carbonica e gas di monossido di carbonio, ossidi di azoto e impurità di zolfo. Quando la condensazione e la transizione del vapore da uno stato gassoso a uno stato liquido, queste impurità si trovano in acqua (condensa) e una soluzione di acido debole viene ottenuta all'uscita.

Lo scambiatore di calore di una caldaia convenzionale non resisterà al funzionamento a lungo termine in un ambiente chimico aggressivo, con il tempo che si arrugginisce e si guasta. Lo scambiatore di calore della caldaia a condensazione è realizzato con materiali caratterizzati da resistenza alla corrosione e resistenza agli ambienti acidi. Il materiale più resistente è l'acciaio inossidabile.

Nella produzione di caldaie a condensazione utilizzate solo materiali durevoli e resistenti all'usura. Ciò aumenta la durata e l'affidabilità di questa apparecchiatura, oltre a costi di assistenza ridotti.

Inoltre, aumentati requisiti sono imposti ad altri elementi strutturali del generatore di calore a condensazione, dal momento che è necessario raffreddare i gas di scarico alla temperatura desiderata. Per questo, la caldaia è dotata di un bruciatore sovralimentato ad alta modulazione. Questo bruciatore funziona in un ampio intervallo di potenza, che consente di regolare in modo ottimale il riscaldamento dell'acqua. Inoltre, le caldaie a condensazione sono dotate di apparecchiature automatiche che assicurano una manutenzione accurata della modalità di combustione, della temperatura dei gas di scarico e dell'acqua nella linea di ritorno.Che cosa sono le pompe di circolazione, che cambiano dolcemente la forza della pressione del condotto del refrigerante e non come quelle semplici a 2 e 3 velocità. Con una pompa convenzionale, il refrigerante scorre attraverso la caldaia a una velocità costante. Ciò comporta un aumento della temperatura nella tubazione di ritorno, un aumento della temperatura dei gas di scarico al di sopra del punto di rugiada e, di conseguenza, una diminuzione dell'efficienza dell'apparecchiatura. È anche possibile surriscaldare l'impianto di riscaldamento (riscaldamento a pavimento) e ridurre il comfort termico.

Sfumatura importante: Il bruciatore di una caldaia convenzionale non può funzionare a una potenza inferiore a 1/3 della potenza massima (nominale) del generatore di calore. Il bruciatore della caldaia a condensazione può funzionare ad una potenza di 1/10 (10%) della potenza massima (nominale) del generatore di calore.

Si consideri la seguente situazione: è iniziata la stagione di riscaldamento, la temperatura esterna a -15 ° C. La potenza di una caldaia convenzionale installata in casa è di 25 kW. La potenza minima (1/3 del massimo) a cui può funzionare è 7,5 kW. Supponiamo che la perdita di calore di un edificio sia di 15 kW. ie la caldaia, funzionando continuamente, compensa queste perdite di calore, oltre a una riserva di potenza. Qualche giorno dopo c'è stato un disgelo che, vedi, spesso accade durante l'inverno. Di conseguenza, la temperatura esterna è ora intorno a 0 ° C o leggermente inferiore. Le perdite di calore dell'edificio, dovute ad un aumento della temperatura esterna, sono diminuite e sono ora di circa 5 kW. Cosa succede in questo caso?

Una caldaia ordinaria non sarà in grado di operazione continua, per produrre 5 kW di potenza richiesta per la compensazione delle perdite di calore. Di conseguenza, passerà alla cosiddetta modalità operativa ciclica. ie accende e spegne costantemente il bruciatore o il sistema di riscaldamento si surriscalda.

Questa modalità è sfavorevole per l'apparecchiatura e porta ad un'usura accelerata.

La caldaia a condensazione, alla stessa capacità e in una situazione simile, in funzionamento continuo fornirà silenziosamente 2,5 kW di potenza (10% di 25 kW) che influisce direttamente sulla durata del generatore di calore e sul livello di comfort in una casa di campagna.

La caldaia a condensazione, integrata dall'automazione dipendente dalle condizioni meteorologiche, si adatta in modo flessibile alle variazioni di temperatura durante l'intera stagione di riscaldamento.

L'automazione moderna può semplificare in modo significativo il processo di controllo della caldaia, anche da remoto, utilizzando una speciale applicazione mobile per smartphone, che aumenta l'usabilità delle apparecchiature.

Aggiungiamo che la stagione di riscaldamento in Russia, a seconda della regione, ha una media di 6-7 mesi, a partire dall'autunno, quando fuori non fa molto freddo e dura fino alla primavera.

Circa il 60% di questo tempo, le temperature medie giornaliere sulla strada sono intorno a 0 ° C.

Si scopre che la potenza massima della caldaia può essere richiesta solo in un periodo di tempo relativamente breve (dicembre, gennaio), quando sono state stabilite le gelate reali.

Negli altri mesi, la caldaia non è tenuta a raggiungere la modalità di funzionamento massima e il trasferimento di calore aumentato. Di conseguenza, una caldaia a condensazione, al contrario di una convenzionale, funzionerà efficacemente sia a basse temperature che a un leggero gelo. Ciò ridurrà il consumo di gas, che in tandem con un sistema di riscaldamento a bassa temperatura (pavimento caldo) ridurrà il costo di acquisto di energia.

Anche quando si utilizza una caldaia a condensazione con riscaldamento del radiatore ad alta temperatura, questa apparecchiatura funziona in modo più efficiente rispetto a quella tradizionale del 5-7%.

Oltre all'efficienza, un importante vantaggio delle caldaie a condensazione è la possibilità di ottenere un'elevata potenza con attrezzature compatte. La caldaia a gas a condensazione a parete è particolarmente importante per le caldaie di piccole dimensioni.

Inoltre, la caldaia a condensazione ha un bruciatore turbo, che elimina il costoso camino standard e semplicemente porta il camino coassiale attraverso il foro nel muro.Questo semplifica l'installazione di apparecchiature o l'installazione di una nuova caldaia a condensazione al posto del vecchio - il solito, mentre si rinnova l'impianto di riscaldamento esistente.

Domande frequenti dei consumatori: cosa fare con la condensa prodotta durante il funzionamento della caldaia, quanto è dannosa e come smaltirla.

La quantità di condensa può essere calcolata come segue: 0,14 kg per 1 kWh. Di conseguenza, una caldaia a gas a condensazione con una potenza di 24 kW quando funziona a 12 kW di potenza (poiché la maggior parte del periodo di riscaldamento della caldaia funziona con la modulazione, e il carico medio su di esso, a seconda delle condizioni, può essere inferiore al 25%) in una giornata piuttosto fredda produce 40 litri di condensa a bassa temperatura.

La condensa può essere scaricata in un sistema fognario centrale, a condizione che sia diluito in un rapporto di 10 o superiore a 25 a 1. Se la casa è dotata di una fossa settica o di un impianto di trattamento delle acque reflue locali, è necessaria la neutralizzazione della condensa.

Il neutralizzatore è un contenitore pieno di scaglie di marmo. Il peso del filler è compreso tra 5 e 40 kg. È necessario cambiarlo manualmente in media una volta ogni 1-2 mesi. La condensa, di solito passando attraverso il neutralizzatore, cade spontaneamente nella fogna.

Caldaia a condensazione a gas a parete è un'attrezzatura moderna, caratterizzata da affidabilità, efficienza ed efficienza di lavoro. Riduce inoltre le emissioni di sostanze nocive nell'atmosfera, il che è particolarmente importante quando si rafforzano gli standard ambientali. Inoltre, l'installazione di questo tipo di generatore di calore, riducendo il consumo di gas, ridurrà i costi di riscaldamento a lungo termine e aumenterà il livello di comfort in una casa di campagna.

Guarda il video: Tutto quello che c’è da sapere sulla caldaia a condensazione (Aprile 2020).

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