Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Gazowe kotły kondensacyjne – kierunki rozwoju

Kocioł kondensacyjny z silnikiem STirlinga
Kocioł kondensacyjny z silnikiem STirlinga
Viessmann

Wydaje się, że w nowoczesnych konstrukcjach kotłów kondensacyjnych, zarówno gazowych, jak i olejowych, sięgnięto już fizycznych granic możliwości wykorzystania ciepła spalania. Sprawności kotłów wynoszą 98% (wartość odniesiona do całkowitego ciepła zawartego w paliwie) i na razie nic nie wskazuje, żeby ten wynik można było polepszyć.

Warto przypomnieć, że podawanie sprawności kotła kondensacyjnego na poziomie powyżej 100% wynika stąd, że sprawność klasycznych kotłów gazowych lub olejowych podawana jest najczęściej w odniesieniu do wartości opałowej, czyli nieuwzględniającej ciepła traconego wraz z parą wodną zawartą w spalinach. Natomiast ciepło spalania to całkowita ilość energii powstająca podczas spalania danego paliwa i jeśli produktem spalania jest też para wodna, to uwzględnia się ciepło kondensacji pary wodnej.

Wysoką sprawność kotłów kondensacyjnych uzyskano dzięki nowoczesnym konstrukcjom wymienników ciepła oraz materiałom, z których zostały one wykonane. Warunki, w których pracują wymienniki, są bardzo trudne, gdyż ich powierzchnie są stale wilgotne, a kondensat bardzo agresywny. Mogą się o tym przekonać użytkownicy kotłów klasycznych, w których nie zapewniono utrzymywania się temperatur powyżej temperatury kondensacji.

Nowe wymienniki ciepła

Konstruktorzy kotłów prześcigają się w poszukiwaniu nowych rozwiązań wymienników ciepła. Muszą one przejmować ciepło od spalin, nie może też być utrudnione odprowadzanie z ich powierzchni kondensatu. Przykładem mogą być wymienniki Inox-Radial ze stali nierdzewnej o szczelinach między żebrami szerokości 0,8 mm (rys. 1), którymi spływać może kondensat, co zapewnia dodatkowo samooczyszczanie powierzchni wymiennika. Materiał, z którego wykonuje się wymienniki ciepła, musi być odporny na działanie kwasów powstających podczas kondensacji zawartej w spalinach pary wodnej.

Wielu producentów zaczęło stosować wymienniki ciepła ze stopów aluminium. Właściwości stopów alu-krzemowych pozwalają konstruować skomplikowane powierzchnie wymiany ciepła, które bardzo zwiększają sprawność gazowych kotłów kondensacyjnych. Jednak gdy po raz pierwszy zastosowano takie wymienniki, okazało się, że ich powierzchnie pokrywa proszek stopniowo wypełniający przestrzenie między żebrami i blokujący w ten sposób przepływ spalin.

Kotły wymagały zatem częstego czyszczenia. Konstruktorzy próbowali ustalić przyczynę powstawania tego proszku (do tej pory toczą się na ten temat dyskusje) i starali się wyeliminować to niepożądane zjawisko. Jednym z rozwiązań jest polimeryzacja powierzchni stykających się ze spalinami.

Optymalizacja spalania

Innym sposobem uzyskiwania wysokich sprawności kotłów jest regulowanie ilości powietrza dostarczanego do spalania gazu i oleju. Układy sterowania wentylatorem dostarczającym powietrze są tak skonstruowane, że same dopasowują wartość lambda do aktualnej mocy kotła (dla przypomnienia: współczynnik nadmiaru powietrza lambda to ilość powietrza dostarczonego do gazu w stosunku do teoretycznej ilości powietrza potrzebnej do całkowitego spalania). Uzyskuje się w ten sposób optymalną kondensację pary wodnej i najwyższą sprawność kotła.

Układy kontrolujące wartość lambda wykorzystują elektrodę jonizacyjną, nadzorującą prawidłowe spalanie gazu i mierzącą elektryczną przewodność płomienia. Pomiar ten informuje o zawartości tlenu w płomieniu lub aktualnej wartości liczby lambda. Gdy zmienia się jakość gazu, zmienia się także lambda, otwierany jest wtedy lub przymykany zawór gazowy (rys. 2). Ilość gazu zależy od mocy palnika i odpowiednich obrotów wentylatora. Systemy optymalizujące jakość spalania zapewniają optymalną sprawność kotła bez względu na jakość dostarczanego gazu.

Zastosowanie układów tego typu ma jeszcze inne zalety:

  • przy rozruchu kotła nie jest konieczne ustawianie ilości gazu,
  • zmiana gazu z E (GZ-50) na Ls (GZ-35) nie powoduje zmiany dysz,
  • przejście na gaz płynny wymaga niewielkiej zmiany w regulatorze, bez konieczności otwierania przewodów gazowych,
  • układ dopasowuje się automatycznie do ciśnienia w instalacji gazowej,
  • instalacja układu nie wymaga żadnych dodatkowych elementów, gdyż wykorzystuje się istniejącą elektrodę jonizacyjną.
   17.06.2011

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Konkurs dla małych projektantów! Spraw prezent swojemu dziecku »

wentylacja

 



Obejrzyj film o bezinwazyjnej renowacji rur » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jakie są korzyści z montażu stropów z rekuperacją w salach operacyjnych »

rekuperacja w salioperacyjnej

 



10 pytań o sterowanie ogrzewaniem grzejnikowym » Oszczędzaj nawet do 63% na zużyciu wody »
sterownik do pompy wodnej
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy automatyzacja klimatyzacji musi być droga »

automatyzacja klimatyzacji

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Jak działa technologia klimatyzacji bez przeciągów »

wentylacja

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
6/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Mikrokogeneracja w budownictwie mieszkaniowym
  • - Modernizacja budynków wielorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl