Λέβητες αερίου συμπύκνωσης: τεχνικά χαρακτηριστικά, πλεονεκτήματα και αρχή λειτουργίας

Σήμερα, οι λέβητες συμπύκνωσης φυσικού αερίου είναι τα πιο δημοφιλή μοντέλα εξοπλισμού για συστήματα θέρμανσης λόγω των θετικών χαρακτηριστικών λειτουργίας τους που τα διαφοροποιούν από άλλους τύπους εξοπλισμού θέρμανσης.

Ο κύριος σκοπός των θερμαντήρων συμπύκνωσης είναι η διάταξη του συστήματος θέρμανσης σε ιδιωτικές κατοικίες.

Μεταξύ των κύριων στοιχείων του λέβητα θέρμανσης με συμπύκνωση πρέπει να σημειωθεί:

• Μια συσκευή που έχει σχεδιαστεί για τη συλλογή του υγρού συμπύκνωσης, το οποίο δέχεται το ψυκτικό υγρό μετά την ψύξη των μαζών αέρα εξαγωγής. Έτσι, ο ατμός συμπυκνώνεται και εκπέμπει θερμική ενέργεια στο νερό.Στη συνέχεια, το συμπύκνωμα εκκενώνεται σε ειδικό δοχείο μέσω της συσκευής αποστράγγισης.
• Ο εναλλάκτης θερμότητας έχει κυλινδρικό σχήμα με μεγάλη επιφάνεια ανταλλαγής θερμότητας. Αυτή η συσκευή είναι κατασκευασμένη από υλικά ανθεκτικά στα οξέα: "ανοξείδωτο χάλυβα" και κράματα αλουμινίου με πυρίτιο. Οι λέβητες υψηλής ισχύος διαθέτουν ζεύγος εναλλάκτες θερμότητας.

• Καυστήρας αερίου με κλειστό θάλαμο καύσης. Είναι δυνατή η αυτόματη αλλαγή του ρυθμού ροής των παρεχόμενων μαζών αερίων και αέρος.
• Σύστημα ελέγχου και διαχείρισης.

Για μια πιο λεπτομερή μελέτη της αρχής της λειτουργίας των λέβητες συμπύκνωσης, θα πρέπει να έχετε κάποια ιδέα για τους συμβατικούς λέβητες. Οι παραδοσιακοί λέβητες παράγουν θερμική ενέργεια με τη θέρμανση του ψυκτικού χρησιμοποιώντας τη θερμότητα που συσσωρεύεται στα προϊόντα καύσης. Η θερμοκρασία των αερίων που εισέρχονται στο θάλαμο καύσης δεν είναι μεγαλύτερη από 200 μοίρες. Αυτό δικαιολογείται από το γεγονός ότι με τη μείωση της θερμοκρασίας, η ώθηση μειώνεται και σχηματίζεται ενεργό συμπύκνωμα, οδηγώντας στην καταστροφή διάβρωσης του εξοπλισμού θέρμανσης.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι θερμαντήρες συμπύκνωσης έχουν ένα δύο σταδίων ή δύο χωριστούς εναλλάκτες θερμότητας.Το αρχικό στάδιο λειτουργεί με την ίδια αρχή όπως στους εναλλάκτες θερμότητας των κλασικών μονάδων θέρμανσης. Τα αέρια αποσύνθεσης εισέρχονται στη μονάδα εναλλαγής θερμότητας, που ονομάζεται συμπύκνωση.

Στην περίπτωση αυτή, ο ατμός που υπάρχει στα αέρια αποσύνθεσης ψύχεται και συμπυκνώνεται μέχρι την έναρξη της υγρής φάσης. Η θερμότητα που απελευθερώνεται στη διαδικασία μεταφέρεται στο ψυκτικό μέσο. Έτσι, στη συσκευή συμπύκνωσης, ένα ορισμένο μέρος της καταναλισκόμενης ενέργειας επιστρέφεται για τη δυνατότητα επαναχρησιμοποίησής της.

Η θερμότητα, η οποία αφαιρείται συνήθως από τις κλασσικές μονάδες στην ατμόσφαιρα, χρησιμοποιείται στη μονάδα συμπύκνωσης για να αυξήσει την αποδοτικότητά της. Οι λέβητες συμπύκνωσης αερίου είναι διαθέσιμοι σε δύο εκδόσεις: συσκευές όρθιας τοποθέτησης και τοίχου, παρόλα αυτά έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά σχεδίασης.

Επειδή οι μονάδες θέρμανσης τύπου συμπύκνωσης είναι εφοδιασμένες με κλειστούς θαλάμους καύσης, τα καυσαέρια από αυτά αφαιρούνται με δύναμη.Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι τα καυσαέρια έχουν σχετικά χαμηλή θερμοκρασία και μια πρόσθετη μονάδα ανταλλαγής θερμότητας θα αυξήσει την αντίσταση στη μεταφορά των προϊόντων εξόδου. Ως αποτέλεσμα, η φυσική ώθηση δεν αρκεί για την παραγωγή προϊόντων, για τα οποία χρησιμοποιείται η αναγκαστική μέθοδος.

Ο αέρας μέσα στο θάλαμο καύσης παρέχεται υπό αυξημένη πίεση μέσω ενός στροβίλου.που εξασφαλίζει πλήρη αφαίρεση των καυσαερίων από το θάλαμο. Ως αποτέλεσμα, δεν χρειάζεται να εξοπλίζονται οι λέβητες με καμινάδες, καθώς τα προϊόντα αφαιρούνται από το δωμάτιο μέσω του αγωγού τροφοδοσίας και εξαγωγής. Οι λέβητες συμπύκνωσης μπορούν να εγκατασταθούν σε χώρους χωρίς καμινάδες, καθώς και σε κτίρια με μικρές καμινάδες για να σχηματίσουν μια ορισμένη πρόσφυση.

Θετικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού συμπύκνωσης:

• Δεν υπάρχει ανάγκη για μια καμινάδα, η οποία έχει πολύπλοκη δομή. Επειδή η θερμοκρασία των προϊόντων καύσης είναι χαμηλή, υπάρχει η δυνατότητα τοποθέτησης της καμινάδας από αλουμίνιο και πλαστικούς σωλήνες.Επιτρέπεται επίσης η εγκατάσταση ομοαξονικών καπνοδόχων, όπου η μάζα του αέρα τροφοδοτείται και εκκενώνεται με τη μέθοδο του "μικρού σωλήνα σε μεγάλο σωλήνα", δηλαδή τα προϊόντα καύσης αφαιρούνται μέσω του τοίχου στην ατμόσφαιρα.
• Συμπαγές με υψηλή απόδοση. Η γραμμή των μονάδων συμπύκνωσης με ισχύ 120 kW γίνεται σε παραλλαγές τοίχων. Οι παραδοσιακές συσκευές αερίου καταλαμβάνουν πολύ περισσότερο χώρο και είναι μόνο υπαίθριες.

• Εισαγωγή μάζας αέρα για βέλτιστη λειτουργία από το κτίριο στο οποίο βρίσκονται. Έτσι, δεν υπάρχει ανάγκη να οργανωθούν ειδικά λεβητοστάσια για εξοπλισμό χωρητικότητας κάτω των 60 kW.
• Μείωση της έκλυσης επιβλαβών αερίων και ατμών στην ατμόσφαιρα.
• Σημαντική εξοικονόμηση αερίου. Με μια εγκατάσταση υψηλής ποιότητας μιας μονάδας 60 kW, μπορούν να εξοικονομηθούν πάνω από 2000 m3 καυσίμου το χειμώνα.

Αρνητικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού συμπύκνωσης:

• Υψηλό κόστος. Κατά μέσο όρο, η τιμή των στάνταρ λέβητες της ίδιας χωρητικότητας είναι έως και 40% χαμηλότερη από το κόστος των λέβητες μεταφοράς.
• Το συμπύκνωμα δεν πρέπει να αποστραγγίζεται σε σηπτική δεξαμενή, επομένως απαιτείται ειδική δεξαμενή για τη συλλογή συμπυκνωμάτων,όπου εξουδετερώνεται με τη βοήθεια εξουδετερωτικών στοιχείων και μόνο τότε μπορεί να σταλεί στη δεξαμενή για αποστράγγιση. Η δεξαμενή συμπυκνωμάτων πρέπει να έχει επαρκώς μεγάλη χωρητικότητα, καθώς ο εξοπλισμός, ακόμα και με χαμηλή ισχύ, παράγει υψηλό όγκο συμπυκνώματος.
• Η ανάγκη για σύστημα θέρμανσης που λειτουργεί σε χαμηλές θερμοκρασίες.
• Ανεπαρκής λειτουργία σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, καθώς υπάρχει ανάγκη αύξησης της θερμοκρασίας του θερμικού μέσου.
• Μεταβλητότητα.

Ο εξοπλισμός συμπύκνωσης χρησιμοποιεί ως καύσιμο φυσικό ή υγροποιημένο αέριο. Το πρώτο χρησιμοποιείται ευρέως στην καθημερινή ζωή, και το δεύτερο - στη βιομηχανία. Η βάση της λειτουργίας της συσκευής συμπύκνωσης είναι οι νόμοι της φυσικής. Το καύσιμο καίγεται με την απελευθέρωση νερού και διοξειδίου του άνθρακα. Σε αυτή την περίπτωση, το υγρό εξατμίζεται και απελευθερώνεται μια ορισμένη ποσότητα θερμότητας.Ο σχηματισμός συμπυκνώματος εξασφαλίζει την επιστροφή της χαμένης θερμικής ενέργειας στο σύστημα, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της απόδοσης στο σύστημα. Σε τυπικούς λέβητες, το συμπύκνωμα θεωρείται ανεπιθύμητο φαινόμενο το οποίο πρέπει να απορριφθεί.

Η κύρια διαφορά μεταξύ των λέβητες συμπύκνωσης και των λέβητες μεταφοράς θερμότητας είναι ότι τα τελευταία μοντέλα θεωρούνται ξεπερασμένα. Επίσης, η απόδοση του εξοπλισμού συμπύκνωσης διαφέρει από τη συμβατική και τη μεταφορά έως και 15%.

Οι περισσότεροι αγοραστές σημειώνουν ότι το κόστος αγοράς εξοπλισμού συμπύκνωσης αντισταθμίζεται από την υψηλή απόδοση της συσκευής.που παρέχεται από τη συμπύκνωση ατμών που περιέχονται στα καυσαέρια. Μετά την ψύξη των καυσαερίων στον εναλλάκτη θερμότητας στους 55 βαθμούς, η συμπύκνωση υδρατμών αρχίζει με την απελευθέρωση πρόσθετης θερμότητας, λόγω της οποίας αυξάνει η απόδοση.

Ο σχηματισμός συμπυκνωμάτων είναι δυνατός μόνο εάν η θερμοκρασία του ψυκτικού δεν είναι μεγαλύτερη από 57 μοίρες και το μέγιστο αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με 35 μοίρες ψυκτικού στη γραμμή επιστροφής.

Όταν επιλέγετε μια συσκευή συμπύκνωσης, συνιστάται να προτιμάτε έναν κατασκευαστή με καλή φήμη στους πελάτες και να κατασκευάζετε προϊόντα χρησιμοποιώντας καινοτόμες τεχνολογίες με αυξημένη άνεση κατά τη λειτουργία.

Όσον αφορά τα τεχνικά χαρακτηριστικά των λεβήτων, πρέπει να δώσετε προσοχή στα ακόλουθα σημεία:

• Απόδοση. Η υπερβολικά υψηλή ισχύς μπορεί να μην είναι πάντα μια καλή επιλογή και η λειτουργία μισής ισχύος στο εγγύς μέλλον θα οδηγήσει σε αποτυχία του εξοπλισμού. Επομένως, πριν αγοράσετε τη συσκευή, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε τη βέλτιστη ισχύ για τη θέρμανση του σπιτιού. Για να γίνει αυτό, υπολογίστε την περιοχή του κτιρίου, το ύψος και το επίπεδο μόνωσης. Μπορείτε ακόμη να χρησιμοποιήσετε ειδικά εργαλεία για την έρευνα μιας ιδιωτικής κατοικίας. Μέσω αυτών θα βρεθούν στο φως οι διαθέσιμες θερμικές απώλειες. Η βέλτιστη ισχύς των συσκευών συμπύκνωσης εξαρτάται από την κλιματική ζώνη. Για παράδειγμα, για τη Μόσχα σε 10 m2 ενός σπιτιού, η χωρητικότητα του εξοπλισμού πρέπει να κυμαίνεται από 1-1,5 kW. Έτσι, για ένα ιδιόκτητο σύστημα θέρμανσης 200 m2, απαιτείται εξοπλισμός με δυναμικότητα τουλάχιστον 20 kW.

• Ο αριθμός των περιγραμμάτων. Οι συσκευές διπλού κυκλώματος για υγροποιημένο αέριο λειτουργούν ως εξής: ο πρώτος εναλλάκτης θερμότητας θερμαίνει το θερμικό μέσο για το σύστημα θέρμανσης,και το δεύτερο - για ζεστό νερό. Ο υπερτροφοδοτούμενος λέβητας ενός κυκλώματος θερμαίνει μόνο τον θερμικό παράγοντα. Για πολλούς αγοραστές, η δεύτερη επιλογή δεν είναι πολύ βολική, αλλά όταν οργανώνετε ένα σύστημα ζεστού νερού, μπορείτε απλά να εγκαταστήσετε ένα επιπλέον λέβητα. Με εντατική χρήση ζεστού νερού μπορούν να αγοραστούν και διπλή λέβητα με λέβητα. Έτσι, οι απόψεις σχετικά με το ποια συσκευή συμπύκνωσης είναι καλύτερη σύγκλιση.

• Ποσοστό κατανάλωσης αερίου εξαρτάται από την απόδοση του λέβητα, την απόδοση και το φορτίο του συστήματος θέρμανσης. - Υλικό από το οποίο κατασκευάζεται ο εναλλάκτης θερμότητας.

Η ταχύτητα της απόκρισης στη θέρμανση σε εξωτερικούς παράγοντες εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από αυτήν:

• Η σιλικίνη ή ένα κράμα πυριτίου και αλουμινίου είναι σχεδιασμένο να καταπολεμά το επιθετικό συμπύκνωμα. Σε αυτή την περίπτωση, ο εναλλάκτης θερμότητας πρέπει να είναι απρόσκοπτος, καθώς η παρουσία ραφών αυξάνει τον κίνδυνο διάβρωσης.
• Ο "ανοξείδωτος χάλυβας" θεωρείται ένα φθηνό υλικό σε σύγκριση με την αργιλίνη. Τα πλεονεκτήματα του ανοξείδωτου χάλυβα περιλαμβάνουν αντίσταση στη διάβρωση, έλλειψη αδράνειας και αντίσταση σε θερμικό σοκ. Ως εκ τούτου, η βαθμολογία των υλικών για την κατασκευή των εναλλάκτη θερμότητας είναι επικεφαλής του "ανοξείδωτου χάλυβα".

• Περιβαλλοντική φιλικότητα. Οι συμβατικοί υπερτροφοδοτούμενοι λέβητες εκπέμπουν αέρια με οξείες ακαθαρσίες στην ατμόσφαιρα κατά την καύση καυσίμου και σε συσκευές συμπύκνωσης οι ατμοί διαλύονται στο συμπύκνωμα και υφίστανται εξουδετέρωση.
• Η θερμοκρασία λειτουργίας επηρεάζει την απόδοση του εξοπλισμού. Με μείωση της θερμοκρασίας, η ένταση του σχηματισμού συμπυκνώματος αυξάνεται. Έτσι, σε θερμοκρασιακές συνθήκες ατμών από 30 έως 40 βαθμούς ο υψηλότερος ρυθμός σχηματισμού συμπυκνώματος. Σε αυτή την περίπτωση, η συμπύκνωση συμβαίνει σε σταθερή κατάσταση.

• Διαχείριση. Οι σύγχρονες συσκευές συμπύκνωσης είναι εξοπλισμένες με αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου. Ο αυτοματισμός σας επιτρέπει να παρακολουθείτε και να ελέγχετε τη θερμοκρασία, τη ροή και την πίεση στα κυκλώματα. Τα πιο προηγμένα μοντέλα λέβητα ρυθμίζονται μέσω ειδικής εφαρμογής στο smartphone.
• Μέθοδος εγκατάστασης: στο πάτωμα ή στον τοίχο. Τα μοντέλα δαπέδου με ένα μόνο κύκλωμα είναι διαθέσιμα με χωρητικότητα άνω των 100 kW και συνδέονται εύκολα με τον εξοπλισμό του λέβητα με μονάδες άντλησης. Με την εντατική χρήση του καυτού νερού λέβητα πάτωμα θα είναι μια εξαιρετική λύση. Εάν η περιοχή του σπιτιού είναι μικρή και το νερό καταναλώνεται πολύ λιγότερο, συνιστάται να προτιμάτε μοντέλα τοίχων με δύο περιγράμματα. Είναι συμπαγή και έχουν χαμηλή ισχύ - έως 100 kW, τοποθετημένα εύκολα και δεν χρειάζονται ειδική καμινάδα.
• Τιμοκατάλογοι λέβητες συμπύκνωσης αερίου.

Όλα τα μοντέλα εξοπλισμού χωρίζονται στις ακόλουθες κατηγορίες:

• Οι λέβητες Premium παράγονται συνήθως υπό γερμανικές μάρκες. Είναι εύχρηστοι, ασφαλείς από κάθε άποψη, ήσυχοι, κατασκευασμένοι από υλικά υψηλής ποιότητας, αποτελεσματικά σε λειτουργία και ικανοποιώντας τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Ωστόσο, έχουν ένα μειονέκτημα - το υψηλό κόστος.
• Οι λέβητες μέσου κόστους κατασκευάζονται από το εμπορικό σήμα Baxi και διακρίνονται από την άνεση, την οικονομία, την φιλικότητα προς το περιβάλλον και μια ποικιλία μοντέλων. Οι συσκευές αυτής της κατηγορίας συμμορφώνονται επίσης με τις ευρωπαϊκές απαιτήσεις.

• Οι λέβητες οικονομικής θέσης παράγονται από σλοβάκους και κορεάτες κατασκευαστές. Χαρακτηριστικό γνώρισμα είναι η τιμή τους, η οποία είναι αρκετές φορές χαμηλότερη από την τιμή των γερμανικών λέβητες, καθώς και η προσαρμοστικότητα στις συνθήκες λειτουργίας μας. Ο μη δαπανηρός εξοπλισμός με απλή λειτουργικότητα έχει ένα μικρό αριθμό επιλογών, που τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν με συχνές πτώσεις πίεσης και διακοπή ρεύματος.

Στο επόμενο βίντεο θα βρείτε μια επισκόπηση του λέβητα συμπύκνωσης Vaillant EcoTec από το ABC της Heat.