Calderes de gas de condensació: característiques tècniques, avantatges i principi de funcionament

Avui, les calderes de gasos de condensació són els models més populars d’equipament per a sistemes de calefacció a causa de les seves característiques operatives positives, que les diferencien d’altres tipus d’equips de calefacció.

L'objectiu principal dels escalfadors de condensació és la disposició del sistema de calefacció en cases particulars.

Entre els principals elements d’una caldera de gasoil calenta la condensació:

• Un dispositiu dissenyat per recollir el líquid de condensació, que rep el refrigerant després de refredar les masses d'aire. Per tant, el vapor es condensa i desprèn energia tèrmica a l’aigua. Llavors el condensat es descarrega en un contenidor especial a través del dispositiu de drenatge.
• Intercanviador de calor cilíndric amb una gran superfície d'intercanvi de calor. Aquest dispositiu està fet de materials resistents als àcids: "acer inoxidable" i aliatges d'alumini amb silici. Les calderes d’alta potència tenen un parell d’intercanviadors de calor.

• Cremador de gas amb cambra de combustió tancada. És possible canviar automàticament el cabal de les masses d’aire i gas subministrades.
• Sistema de control i gestió.

Per a un estudi més detallat del principi de funcionament de les calderes de condensació, cal tenir una idea de les calderes convencionals. Les calderes tradicionals produeixen energia calorífica escalfant el refrigerant utilitzant la calor acumulada als productes de combustió. La temperatura dels gasos que entren a la cambra de combustió no és superior a 200 graus. Això es justifica pel fet que amb una disminució de la temperatura, l’embranzida disminueix i es forma un condensat actiu, que condueix a la destrucció de la corrosió dels equips de calefacció.

Com es va esmentar anteriorment, els escalfadors de condensació tenen un intercanviador de calor de dues etapes o dos. La fase inicial funciona amb el mateix principi que en els intercanviadors de calor de les unitats de calefacció clàssiques. Els gasos de descomposició entren a la unitat d’intercanvi de calor, anomenada condensació.

En aquest cas, el vapor present en els gasos de descomposició es refreda i es condensarà fins a l'inici de la fase líquida. La calor alliberada en el procés es transfereix al refrigerant. Per tant, a l'aparell de condensació, es retorna una certa part de l'energia gastada per a la possibilitat de la seva reutilització.

La calor, que normalment s'extreu per àrids clàssics a l'atmosfera, s'utilitza a la unitat de condensació per augmentar la seva eficiència. Les calderes de gas de condensació estan disponibles en dues versions: aparells de terra i de paret; no obstant això, són similars en característiques de disseny.

Atès que les unitats de calefacció tipus condensador estan equipades amb càmeres de combustió tancades, els gasos d'escapament dels mateixos es descarreguen amb força. Això s'explica pel fet que els gasos d'escapament tenen una temperatura relativament baixa i la unitat d'intercanvi de calor addicional permetrà augmentar la resistència al transport dels productes de sortida. Com a resultat, l’impuls natural no és suficient per produir productes, per als quals s’utilitza el mètode forçat.

L’aire a la cambra de combustió es subministra sota una pressió més gran utilitzant una turbina.que assegura l’eliminació completa dels gasos d’escapament de la cambra. Com a resultat, no hi ha necessitat d’equipar les calderes amb xemeneies, ja que els productes s’extreuen de l’habitació a través del conducte de subministrament i d’extracció. Les calderes de condensació es poden instal·lar a les habitacions sense xemeneies, així com a edificis amb xemeneies curtes per formar una certa tracció.

Característiques positives dels equips de condensació:

• No hi ha necessitat d’una xemeneia, que té una estructura complexa. Com que la temperatura dels productes de combustió és baixa, hi ha la possibilitat d’organitzar la xemeneia de tubs d’alumini i de plàstic. També es pot instal·lar xemeneies coaxials, on es subministra i descarrega la massa d’aire utilitzant el mètode “pipa petita en gran tub”, és a dir, es treuen els productes de combustió a través de la paret a l’atmosfera.
• Compactació combinada amb alt rendiment. La línia d’unitats condensadores amb una capacitat de 120 kW està fabricada en variacions de paret. Els aparells tradicionals de gas ocupen molt més espai i només són exteriors.

• Ingesta de massa d’aire per a un funcionament òptim de l’edifici on es troben. Per tant, no cal disposar de calderes especials per a equips amb una capacitat inferior a 60 kW.
• Reduir l'alliberament de gasos i vapors nocius a l'atmosfera.
• Estalvi significatiu del gas. Amb una instal·lació d'alta qualitat d'un dispositiu de 60 kW, es poden estalviar més de 2000 m3 de combustible durant l'hivern.

Característiques negatives dels equips de condensació:

• Cost elevat. De mitjana, el preu de les calderes estàndard de la mateixa capacitat és fins a un 40% inferior al cost de les calderes de convecció.
• El condensat no s'ha de drenar en una fossa sèptica, per la qual cosa es necessita un dipòsit especial per recollir el condensat, on es neutralitza amb l'ajuda de components neutralitzants i només llavors es pot enviar a un dipòsit per drenar. El dipòsit de condensat ha de tenir una capacitat suficientment gran, ja que els equips, fins i tot amb baixa potència, produeixen un gran volum de condensat.
• La necessitat d’un sistema de calefacció que funcioni a baixes temperatures.
• Funcionament ineficient a temperatures molt baixes, ja que cal elevar la temperatura del medi tèrmic.
• Volatilitat.

Els equips de condensació utilitzen com a combustible gas natural o liquat. El primer és àmpliament utilitzat en la vida quotidiana i el segon en la indústria. La base del funcionament del dispositiu condensador són les lleis de la física. El combustible es crema amb l'alliberament d'aigua i diòxid de carboni. En aquest cas, el líquid s'evapora i s'allibera una certa quantitat de calor. La formació de condensats garanteix el retorn al sistema d'energia tèrmica perduda, el que condueix a un augment de l'eficiència del sistema. En les calderes estàndard, el condensat es considera un fenomen no desitjat que ha de ser eliminat.

La principal diferència entre les calderes de condensació i les calderes de convecció és que els últims models es consideren obsolets. A més, l'eficiència dels equips de condensació difereix de la convencionalitat i la convecció fins al 15%.

La majoria dels compradors observen que el cost de la compra d’equips de condensació es compensa amb l’alta eficiència del dispositiu.això és proporcionat per la condensació de vapors continguts en els gasos de combustió.Després de refredar els gasos de combustió a l'intercanviador de calor a 55 graus, la condensació del vapor d'aigua comença amb l'alliberament de calor addicional, per la qual cosa l'eficiència augmenta.

La formació de condensació només és possible si la temperatura del refrigerant no supera els 57 graus i el major efecte s'aconsegueix a 35 graus de refrigerant a la línia de retorn.

En triar un dispositiu de condensació, es recomana donar preferència a un fabricant amb bona reputació entre els clients i fabricar productes amb tecnologies innovadores amb un major confort durant el funcionament.

Pel que fa a les característiques tècniques de les calderes, cal parar atenció als següents punts:

• Rendiment. Potencia massa alta pot ser que no sempre sigui una bona opció, i el funcionament de la meitat de potència aviat provocarà una fallada de l'equip. Per tant, abans de comprar el dispositiu, cal calcular la potència òptima per escalfar la casa. Per fer-ho, calculeu l'àrea de l’edifici, l’altura i el nivell d’aïllament. Fins i tot podeu utilitzar eines especials per investigar una casa privada. A través d’ells s’observaran les pèrdues tèrmiques disponibles. La potència òptima dels dispositius de condensació depèn de la zona climàtica. Per exemple, per a Moscou, per a 10 m2 d’una casa, la capacitat d’equipament hauria d’estar entre 1 i 1,5 kW. Per tant, per a un sistema de calefacció de propietat privada de 200 m2, es necessiten equips amb una capacitat mínima de 20 kW.

• El nombre de contorns. Els dispositius de doble circuit per a gasos liquats funcionen de la manera següent: el primer intercanviador de calor escalfa el medi tèrmic per al sistema de calefacció i el segon: per a aigua calenta. La caldera turboalimentada amb circuit únic només escalfa l'agent tèrmic. Per a molts compradors, la segona opció no és molt convenient, però a l’hora d’organitzar un sistema d’aigua calenta, podeu instal·lar una caldera addicional. Amb un ús intensiu d'aigua calenta es pot adquirir i caldera doble amb caldera. Per tant, les opinions sobre quins equips de condensació convergeixen millor.

• Taxa de consum de gas depèn del rendiment de la caldera, de l’eficiència i de la càrrega del sistema de calefacció. - Material del qual es fa l'intercanviador de calor.

La velocitat de resposta de la calefacció a factors externs depèn en gran mesura:

• El silumin, o un aliatge de silici i alumini, està dissenyat per combatre el condensat agressiu. En aquest cas, l'intercanviador de calor ha de ser perfecte, ja que la presència de costures augmenta el risc de corrosió.
• "Acer inoxidable" es considera un material barat en comparació amb el silumin. Els avantatges de l’acer inoxidable es poden atribuir a la resistència a la corrosió, la manca d’inèrcia i la resistència al xoc tèrmic. Per tant, la qualificació dels materials per a la fabricació dels intercanviadors de calor està dirigida per "acer inoxidable".

• Amabilitat ambiental. Les calderes turboalimentades convencionals emeten fums amb impureses àcides a l'atmosfera durant la combustió del combustible i, en els dispositius de condensació, els vapors es dissolen en el condensat i es neutralitzen.
• La temperatura de funcionament afecta l'eficiència de l'equip. Amb una disminució de temperatura, augmenta la intensitat de la formació de condensats. Així, a les condicions de temperatura dels vapors de 30 a 40 graus la major taxa de formació de condensats. En aquest cas, la condensació es produeix en mode constant.

• Gestió. Els dispositius de condensació moderns estan equipats amb un sistema de control automatitzat.L'automatització us permet controlar i controlar la temperatura, el flux i la pressió en els circuits. Els models més avançats de calderes es regulen mitjançant una aplicació especial al telèfon intel·ligent.
• Mètode d'instal·lació: a terra oa la paret. Els models de sòls amb un sol circuit es fabriquen amb una capacitat superior a 100 kW i es connecten fàcilment a l'equip de calderes mitjançant unitats de bombament. Amb un ús intensiu de la caldera de sòls d’aigua calenta serà una gran solució. Si la zona de la casa és petita i es consumeix molt menys aigua, es recomana donar preferència als models de paret amb dos circuits. Són compactes i tenen poca potència - fins a 100 kW, fàcil d 'instal · lar i no requereixen una xemeneia especial.
• Política de preus de les calderes de condensació de gasos.

Tots els models d’equips es divideixen en les següents classes:

• Les calderes de primera classe solen fabricar-se amb marques alemanyes. Són fàcils d’utilitzar, segurs en tots els aspectes, silenciosos, fets amb materials d’alta qualitat, eficients en el funcionament i complint els requisits ambientals. No obstant això, tenen un inconvenient: el cost elevat.
• Les calderes de cost mitjà són produïdes per la marca Baxi i es distingeixen per la comoditat, eficiència, respecte al medi ambient i una varietat de models. Els dispositius d'aquesta classe també compleixen els requisits europeus.

• Les calderes de classe econòmica són produïdes per fabricants eslovacs i coreans. Un tret distintiu és el seu preu, que és diverses vegades inferior al de les calderes de fabricació alemanya, així com la seva adaptabilitat a les nostres condicions de funcionament. Els equips de baix cost amb una funcionalitat senzilla tenen un nombre reduït d’opcions, que permeten l’ús amb freqüents caigudes de pressió i fallades de potència.

Al següent vídeo trobareu un repàs de la caldera de condensació EcoTec de Vaillant de l’ABC de Heat.