冷凝式燃气锅炉：优缺点、工作原理+与其他设计的区别

内容

应用的缺点
冷凝锅炉的种类
燃气等
装备是怎么安排的？
实际情况
选择标准
如何为您的家庭选择合适的冷凝锅炉？
什么是冷凝式燃气锅炉？
冷凝式燃气热发生器的工作原理
冷凝式锅炉的优缺点
冷凝锅炉的好处
硬件缺陷
燃气冷凝锅炉的工作原理
操作规范
供暖系统要求
缩合
烟囱
维护和操作时要考虑什么
冷凝锅炉的工作原理

应用的缺点

具有足够多的优点，在选择、安装和维护冷凝式锅炉时，有一些特点或相对而言应考虑的缺点：

加热房间内气团加热的温度指标不够高。此功能与供回热载体的温度比例相关 - 55°C 至 35°C，仅在布置“暖地板”系统时非常有效。在传统供暖系统中使用冷凝锅炉将需要强制安装几个额外的散热器。
在冷凝加热器的运行过程中，有必要确保处理所有释放的冷凝水，其中含有一定量的有毒酸。这种冷凝水的化学成分不允许使用以传统化粪池为代表的当地下水道系统进行排水。

当设置使用冷凝锅炉的加热系统时，在设计阶段，必须提供单独的系统，这使得可以有效地中和冷凝水。

冷凝锅炉效率

在集中下水道系统存在的情况下，功率不超过 35W 的设备的运行将不需要安装额外的旁路中和器。

根据大多数国内消费者的说法，任何现代冷凝锅炉的主要缺点之一仍然是这种加热设备的成本相当高。

冷凝锅炉的种类

冷凝水锅炉按以下标准分类：

按安装类型：地板或墙壁；
按回路数：单回路或双回路。

冷凝式落地锅炉不仅体积大，还可以配备远程泵等需要单独安装房间的设备。它们通常是单回路的，专为大面积加热而设计。它们的优点是可维护性和设计简单。

冷凝壁挂式锅炉与落地式锅炉的不同之处在于其紧凑的尺寸和相对较轻的重量。所有组件和组件都位于外壳内部，没有外部元件。提供单回路和双回路设计，连接方便，操作朴实无华。

冷凝锅炉单回路地板

用于空间供暖的单回路供暖锅炉不仅可用于供暖系统，还可用于热水供应，但需配备锅炉。它们的特点是设计简单，与双回路锅炉相比成本低，效率和加热功率高，燃料消耗经济。

双回路冷凝燃气锅炉可配备储水式锅炉或流动式热交换器。它可以用于加热或水加热，而无需购买单独的锅炉。紧凑，易于安装和维护，地板或墙壁安装。

燃气等

尽管甲烷是最有效的燃料类型，但气体冷凝锅炉也可以与其他气体一起使用，即丙烷和丁烷，其中填充了气体罐的混合物。由于定期加油和维护油箱需要不断的费用，消费者潜意识（或不）总是试图节省气体。在这种情况下，冷凝式锅炉不仅作为发电机很方便，虽然很小，但额外产生热量，而且作为具有广泛功率调制范围的设备（无论制造商如何）。这样可以节省燃气，因为消费者不会使房屋过热。此外，通过切换锅炉设置来将燃烧器重新配置为液化气，而不会影响其设计。

俄罗斯市场上有液体燃料和生物燃料冷凝锅炉，不幸的是，它们并未得到广泛使用。

装备是怎么安排的？

根据加热系统的工作原理，事实证明锅炉的设计有两个热交换器：主要的和附加的（或次要的）。主机正常工作，并由所用气体加热。大部分热量在该热交换器中产生。至于第二个 - 一个额外的热交换器，它利用冷凝在设备上的空气蒸汽的能量工作。

如果说主装置一切都很简单，那么冷凝装置的结构就复杂了。由于蒸气的温度微不足道，因此必须带走足够的热量。

有几个技术点可以达到最大效果：

螺旋翅片连接到热交换器，以增加温度分接表面。
对于密集的热量提取，可以使用具有不同横截面直径的空腔。
二次热交换器可以安装在锅炉结构的回流回路上。

同时，冷凝锅炉制造商只在其设计中配备最好的燃烧器，这要归功于气体和空气的最佳和有效相互作用。

实际情况

锅炉装置

所以，冷凝式燃气锅炉更经济——这是毫无疑问的。但是您仍然必须至少为这笔节省支付一次费用。这些型号比传统型号贵一倍半。这是第一个。

第二

我想提请您注意一些乍一看并不引人注目的职位。甚至一些专家也并不总是关注它们。

例如，冷凝锅炉是壁挂式选项 - 就功率而言，它在 20-110 kW 的范围内。传统的壁挂式装置具有更适中的性能 - 最高可达 36 kW。

你能想象一个小型的双回路冷凝装置能够为大型私人住宅提供家庭所需的热量和热水吗？比如总面积800平方米。如果您使用传统的加热装置，那么只有落地式。

基于此，您可以比较两种模型的成本。它几乎变平了。但是冷凝模型有更多的优势：

燃油经济性。
减少有害气体排放到大气中。
设备的效率。
此外，在它们之下，无需像地板单元那样分配单独的房间来组织锅炉房。

最重要的是，设备的效率取决于它的使用强度。毕竟，回流回路中冷却液的温度越低，二次换热器中的冷凝越完全，释放的热能就越多，设备的效率就越高。这就是为什么这种类型的加热设备在所谓的低温加热系统中更具成本效益 - 以地板采暖为例。

燃气锅炉方案

但实际上，俄罗斯的运营条件与同一个欧洲完全不同。例如，当窗外温度为-20-50C时，就需要提高冷却液的温度。这只能通过增加燃料消耗来实现，因为热能的主要来源是燃烧过的气体。这意味着回流回路中冷却液的温度不会低于 60C。有了这个指标，就不可能谈论湿蒸汽的凝结。也就是说，您安装的冷凝燃气锅炉开始像普通锅炉一样工作。那么，如此昂贵的设备值得购买吗？

另请阅读：用聚丙烯捆绑加热锅炉 - 最简单的方案 + 个人例子

但是，我们不会贬低冷凝模型的优势。即使在这种模式下运行，它们也比传统模式更经济。诚然，乍一看，节省的费用不是很大 - 最多 5%，但如果你指望年耗气量，那么金额将是可观的。此外，锅炉的设计是这样设计的，即使管道中的气体压力降到最大，它也能继续工作。如果效率下降，则可以忽略不计。

选择标准

冷凝式燃气锅炉由于成本高昂，必须根据以下标准进行最仔细的选择：

建议购买知名品牌的认证设备，保证完全符合声明的特性，并提供保证和服务；
加热功率应足以加热房间的某个区域，同时考虑到建筑物内外的温度差异，以及与冷却剂的通信长度；
安装方法，取决于锅炉的空间大小和技术运行条件；
成套设备，可能不包括昂贵的附件或组件，没有它们就不可能连接和操作锅炉；
功能、方法和易于管理；
连接附加加热电路的可能性；
燃气和水的消耗水平。

如何为您的家庭选择合适的冷凝锅炉？

昂贵的购买需要仔细选择和合理的方法。

锅炉使用多年，所以最好注意一些选型规则：

力量。在这种情况下，不需要更多的功率，因为它会导致设备快速磨损。为了计算最佳指标，一个简单的公式是合适的 - 每 10 m2 需要 1 kW 的热量。对于隔热差的房屋、大窗户的存在以及冬季严寒的地区，该数字应增加 30-50%。
轮廓的数量。如果冷凝式锅炉的运行原理与传统设备几乎没有区别，则配备两个回路，业主就有机会加热和热水。一个回路用于加热冷却液，第二个回路负责分配热水。

燃油消耗。该指标取决于功率、系统负载和效率。例如，10 kW 的锅炉消耗高达 1.12 m3 / h 的气体，而 30 kW 已经消耗了 3.36 m3 / h。容量为 60 kW 的设备的最大指标 - 它们需要 6.72 m3 / 小时的气体。
热交换器是由什么制成的？如果是硅铝（含硅的铝），那么该设备将对化学品呈惰性，而不锈钢更便宜，耐腐蚀、抗热冲击，但不能耐受化学腐蚀性物质。
工作温度。该参数影响效率。回流中的加热越低，冷凝过程就越快。例如，直接/回路温度为40/30℃，则效率达到108%，而直接/回路温度为90/75℃，效率只有98%。

存在控制系统、控制、自动化单元。该设备安装在所有锅炉中，只是功能列表不同。此处的选择取决于所有者的偏好、远程控制设备的愿望、设置夜间/白天模式、在最低温度下预热等等。
安装。生产落地式和壁式锅炉。落地式 - 这些是功率增加（从 100 kW 起）的单回路装置，可以集成到任何加热系统中。壁挂式 - 降低功率（高达 100 kW）的双回路设备不需要布置完整的烟囱，一条穿过墙壁通向街道的管道就足够了。

你无法绕过价格问题。设备范围分为三个价格段：

优质的。这包括德国制造商，他们提供设计时尚、运行安静的设备。这些设备由优质材料制成，并具有环境安全证书。
平均价格。舒适经济的设备，包括单回路、双回路、壁挂式和落地式。与豪华车型没有区别，只是品牌的知名度略低。一个例子是 BAXI 品牌模型。
预算设备。这些是来自韩国、斯洛伐克制造商的产品，它们适应了我们的现实条件。与精英型号的区别仅在于简化的功能和最少的“智能”自动化和控制选项。这种锅炉完全可以承受压力浪涌、停电和支持更昂贵的自动化停止锅炉功能的工作。

在选择锅炉时，注意可维护性、备件在拥有熟练员工的广泛销售和服务中心的可用性并不是多余的。

什么是冷凝式燃气锅炉？

燃气冷凝锅炉正在获得越来越多的市场份额，因为它们已被证明是非常高效的设备。冷凝锅炉有一个相当严格的效率指标。几乎是 96%。而在传统锅炉中，效率几乎无法达到 85%。冷凝锅炉非常经济。这些锅炉在欧洲很受欢迎，因为欧洲人的燃油经济性问题相当尖锐。尽管与传统锅炉相比，冷凝式锅炉的成本略高，但冷凝式燃气加热装置很快就能收回成本。这种类型的锅炉充满信心地展望未来，因为他们的工作原理是当今最有前途的。

冷凝式燃气热发生器的工作原理

在我们谈论冷凝技术的细微差别之前，我们注意到节能、舒适和经济的乡间别墅是一座平衡的建筑。这意味着，除了封闭的隔热电路外，小屋的所有元素，包括工程系统，都必须相互最佳匹配。

这就是为什么选择与低温地板采暖系统配合良好的锅炉如此重要的原因，并且从长远来看也将降低能源成本。

Sergey Bugaev 阿里斯顿公司技术员

在俄罗斯，与欧洲国家不同，冷凝式燃气锅炉不太常见。除了环保和更舒适之外，这种类型的设备还可以降低供暖成本，因为。这种锅炉比传统锅炉经济地工作 15-20%。

如果您查看冷凝式燃气锅炉的技术特性，您可以注意设备的效率 - 108-110％。这违背了能量守恒定律。

虽然，表明传统对流锅炉的效率，制造商写道，它是 92-95%。问题出现了：这些数字是从哪里来的，为什么冷凝式燃气锅炉比传统的工作效率更高？

事实上，这样的结果是由于传统燃气锅炉使用的热力工程计算方法而获得的，该方法没有考虑到一个重要的点，即蒸发/冷凝。众所周知，在燃料燃烧期间，例如，主要气体（甲烷 CH₄)，热能被释放，二氧化碳 (CO₂), 水 (H₂O) 以蒸汽和许多其他化学元素的形式。

另请阅读：燃气锅炉 Navien 的维护：安装、连接和配置说明

在传统锅炉中，烟气通过换热器后的温度可达175-200℃。

对流（传统）热发生器中的水蒸气实际上“飞入管道”，将部分热量（产生的能量）带入大气。此外，这种“损失”的能量值最高可达 11%。

为了提高锅炉的效率，有必要在它离开之前使用这些热量，并通过一个特殊的热交换器将其能量传递给热载体。为此，有必要将烟气冷却到所谓的温度。 “露点”（约 55°C），水蒸气在此冷凝并释放有用的热量。那些。 - 利用相变的能量，最大限度地利用燃料的热值。

我们回到计算方法。燃料的热值越来越低。

燃料的总热值是其燃烧过程中释放的热量，考虑到烟气中所含的水蒸气的能量。
燃料的净热值是在不考虑隐藏在水蒸气中的能量的情况下释放的热量。

锅炉的效率表示为从燃料燃烧中获得并传递给冷却剂的热能。而且，表示热发生器的效率，厂家默认可以按照燃料净热值的方法计算。事实证明，对流热发生器的实际效率实际上约为 82-85%，而冷凝热发生器（请记住它可以从水蒸气中“吸收”的额外燃烧热的大约 11%） - 93 - 97 %。

这就是冷凝锅炉的效率数据出现的地方，超过 100%。由于其高效率，这种热发生器比传统锅炉消耗更少的气体。

谢尔盖·布加耶夫

如果冷却剂的返回温度低于 55°C，冷凝锅炉可提供最大效率，这些是低温供暖系统“地暖”、“暖墙”或散热器部分数量增加的系统。在传统的高温系统中，锅炉将以冷凝模式运行。只有在严重的霜冻情况下，我们才必须保持冷却液的高温，其余时间，根据天气调节，冷却液的温度会更低，因此我们每年将节省 5-7% .

使用冷凝热时最大可能的（理论）节能是：

燃烧天然气时 - 11%；
燃烧液化气（丙烷-丁烷）时 - 9%；
当燃烧柴油（柴油） - 6％。

冷凝式锅炉的优缺点

燃气冷凝锅炉的成本比其他类型的设备高一点，但这是值得的。这种类型的设备节省能源，从长远来看更经济。它被认为是一种更先进的加热设备。

冷凝设备需要烟囱。它的安装将非常便宜，因为这种类型的结构甚至可以使用塑料结构。但是，作为一项规则，没有人冒险，并且安装了不锈钢烟囱。它们易于组装且快速。有冷凝式燃气锅炉各有优劣。

冷凝锅炉的好处

冷凝锅炉的优点优点包括：

盈利能力；
大功率;
安全;
自动化程度高；
小尺寸；
快速回报；
无噪音；
耐腐蚀；
环境友好。

节省此设备被认为是最重要的优点。与任何其他燃气加热设备相比，它确实具有重要意义。

安静的操作对于小空间非常重要。有些房子的面积只有 30-40 平方米。所以对他们来说，这个指标对于永久居留至关重要。过程自动化确保了系统的安全性。该系统是自配置的，不需要额外的干预或监控。

耐腐蚀性对于那些在工业用途、工厂等中使用设备的人来说很重要。

由于能源的经济使用，冷凝式燃气锅炉的高成本很快得到回报。

设备的小尺寸，即使功率很大，也允许在任何房间使用落地式锅炉，而无需安装在单独的单元中。

设备的功率可能会有所不同。有低费率的锅炉。这是由于其独特的设计和工作原理，当加热的水蒸气再次向系统散发热量时。对于此设备，购买时无需预留安全边际。他的能力超过了文档中列出的内容。

硬件缺陷

设备的缺点安装的缺点包括：

需要安装冷凝水排放系统；
符合安装要求；
获得安装许可。

额外安装的需求令人沮丧，尽管实际上它并不复杂。燃气设备的文书工作是一个自然过程，在任何情况下都必须经过（如果使用任何类型的燃气加热设备）。

安装这种设备的要求比其他设备要严格一些。在这里，您必须完美地平整地板或墙壁的表面，最好观察到物体的距离，确保连接烟囱等。

但没有一个缺点可以称为显着。它是与安装相关的麻烦，并且不取决于设备本身的功能。

燃气冷凝锅炉的工作原理

传统的锅炉将相当热的燃烧产物释放到烟囱中。烟气温度范围为150-250度。冷凝器在完成主要的传热过程后，冷却燃烧的气态产物，直到开始发生聚集状态的变化。也就是说，在冷凝过程开始之前。因此，锅炉增加了传递到加热冷却剂的热量的有用部分。它做了两次：

首先将烟气冷却到50-60度
然后带走冷凝过程中释放的热量。

这是额外 15-20% 的有用能量的来源。下面是冷凝式燃气锅炉如何工作的一个很好的说明。

操作规范

要将加热系统从传统锅炉转移到冷凝锅炉，仅将新设备连接到现有通信设备是不够的：除了您需要获得更换任何燃气设备的许可之外，其运行过程本身将需要遵守某些规则。

供暖系统要求

低温加热方案由于已经通过管道的冷却（30-50°С）冷却剂用于冷凝蒸汽，因此此类锅炉仅在低温系统中以最高效率工作 - 这些系统包括地板采暖、墙板, 毛细管垫和电池的数量增加。

在以高温模式 (60–80 °C) 运行的系统中，冷凝装置的效率会损失很大一部分，最高可达 6–8%。

但是，不可能说它们根本不适合标准散热器或辐射供暖，因为即使在它们中，也根本不需要保持过高的温度（50-55°C）来加热大部分住宅楼时间 - 除了整个时期的几个寒冷的星期。

因此，在淡季，冷凝器可以完全服务于标准系统——只要发生强寒流（-25-30°C），它就会切换到增强型运行。冷凝过程将停止，效率会下降，但仍会比对流机组高 3-5%。

另请阅读：用于桑拿和浴室的燃气锅炉：用于组织燃气加热的设备类型

缩合

冷凝水去除和中和的一个例子。下一个重要的细微差别，许多用户认为是一个缺点，是锅炉需要每天处理废物冷凝水。

冷凝水的量可以以每 1 千瓦时 0.14 千克的速率确定。因此，例如，一个容量为 24 kW 的机组，平均以 40-50% 的负载运行（由于参数的微调，根据天气情况，也可以使用较小部分的资源），每天分配约 32-40 升。

中央（村、市）污水处理系统——冷凝水可以简单地排放，只要以至少 10:1 的比例稀释，最好是 25:1；
本地处理厂 (VOC) 和化粪池 - 冷凝水必须首先通过特殊罐中的酸中和程序。

中和剂的填料通常是总重量为 5 至 40 公斤的细矿物碎屑。您必须每 1-2 个月手动更改一次。也有内置中和器的型号，冷凝水自动碱化并通过重力排入下水道。

在生产少量冷凝液中使用紧凑型中和器的示例。

烟囱

为了去除燃烧产物，轻型烟囱安装在不需要建造更传统的对应物的冷凝锅炉上。通常，术语“轻量级”是指同轴烟囱——它们根据“管中管”原则组合成一种设计。

同轴烟囱同时用于排烟（通过内管）和供气（通过内管和外管之间的空间）。由于这种设计，它不会从房间中吸收氧气，并且还提高了锅炉的效率，因为空气甚至在进入燃烧器之前就被加热了。

这种烟囱的安装相对简单：唯一的困难是需要将其放置在与街道成小角度（3-5°）的位置。这样做是为了使聚集在内管壁上的所有冷凝水都不会回落到燃烧室和锅炉的主换热器上，从而大大降低易受酸性影响的设备的使用寿命。

冷凝机组的烟囱管由轻质防腐材料——不锈钢和硬质聚合物（塑料）制成：在废气的低温下，它们不会变形、不会熔化，也不会向大气排放任何污染物。

维护和操作时要考虑什么

在购买和安装冷凝锅炉之前，必须考虑到它们有一定的区别：

烟气只能通过同轴烟囱排出；
为去除进入城市污水系统的冷凝水水分，需要铺设专门的防腐管道，并配备系统将冷凝水的pH值提高到6.5；
可以将间接加热锅炉连接到冷凝锅炉；
为了延长设备的使用寿命，建议通过电稳压器给锅炉供电。

冷凝锅炉是欧洲最常见的供暖锅炉类型。在许多州，禁止安装其他加热装置。

这是由于有害物质排放量高，而传统加热锅炉效率低。

冷凝锅炉的工作原理

冷凝锅炉是最常见的燃气对流锅炉的小弟。后者的操作原理非常简单，因此即使对物理和技术不熟悉的人也可以理解。顾名思义，燃气锅炉的燃料是天然（主要）或液化（气球）气体。在蓝色燃料以及任何其他有机物的燃烧过程中，会形成二氧化碳和水，并释放大量能量。释放的热量用于加热冷却剂——通过房屋供暖系统循环的技术水。

燃气对流锅炉的效率约为 90%。这还不错，至少比液体和固体燃料热发生器高。然而，人们一直试图使这个数字尽可能接近令人垂涎的 100%。对此，问题来了：剩下的10%去哪里了？唉，答案是平淡无奇的：它们飞到烟囱里。事实上，通过烟囱离开系统的气体燃烧产物被加热到非常高的温度（150-250°C），这意味着我们损失的 10% 的能量用于加热屋外的空气。

长期以来，科学家和工程师一直在寻找更完整的热回收的可能性，但他们的理论发展的技术实施方法仅在 10 年前，当冷凝锅炉被创建时才被发现。

它与传统的对流气体燃料热发生器有什么根本区别？在确定了燃料燃烧的主要过程并将在这种情况下释放的大部分热量传递到热交换器后，冷凝器将燃烧气体冷却到 50-60°C，即到水凝结过程开始的地方。这已经足以显着提高效率，在这种情况下，就是传递给冷却剂的热量。然而，这还不是全部。

传统燃气锅炉

冷凝燃气锅炉

在 56°C 的温度（即所谓的露点）下，水从气态变为液态，换句话说，水蒸汽冷凝。在这种情况下，额外的能量被释放出来，这些能量曾经用于水的蒸发，而在传统的燃气锅炉中，这些能量会随着蒸发的气体-蒸汽混合物一起损失掉。冷凝锅炉能够“吸收”水蒸气冷凝过程中释放的热量，并将其传递给热载体。