응축 가스 보일러 : 작동 특성, 장단점 + 클래식 모델과의 차이점

응축형 열 발생기 판매자들은 우리가 제공하는 혁신적인 장비의 효율성이 100%를 초과한다고 주장합니다. 그러나 이것은 학교 물리학 과정에서 우리 모두에게 친숙한 에너지 보존 법칙과 약간 모순된다는 점을 인정해야 합니다. 그렇다면 미스터리는 무엇입니까?

한편으로 그러한 진술은 마케팅 담당자의 계략입니다. 그러나 반면에 구매자를 설득하는 확신에는 진실이 있습니다. 콘덴싱 보일러의 작동 방식, 즉 장점과 단점, 구체적인 작동 및 설계에 대해 자세히 분석해 보겠습니다.

응축형 장비에 대한 완전한 이해를 얻기 위해 이를 고전적인 유형의 열에너지 발생기와 비교해 보겠습니다. 연결 및 작동의 특징은 다음과 같습니다. 초고성능 비결을 공개합니다.

가스콘덴싱보일러

응축 가스 열 발생기의 높은 효율은 설계에 추가 열 교환기가 존재함으로써 보장됩니다. 모든 난방 보일러의 첫 번째 표준 열교환 장치는 연소된 연료의 에너지를 냉각수로 전달합니다. 그리고 두 번째는 여기에 배기가스 회수로 인한 열을 추가합니다.

콘덴싱 보일러는 "청색 연료"로 작동합니다.

• 주요 (메탄이 우세한 가스 혼합물);
• 가스 탱크 또는 실린더(첫 번째 또는 두 번째 성분이 우세한 프로판과 부탄의 혼합물).

모든 종류의 가스를 사용할 수 있습니다.가장 중요한 것은 버너가 한 가지 유형의 연료와 함께 작동하도록 설계되었다는 것입니다.

콘덴싱 가스 보일러는 기존 대류 모델보다 가격이 비싸지만 가스 소비량을 20~30% 줄여 연료비 측면에서 더 좋습니다.

응축열 발생기는 메탄 연소 시 최고의 효율을 발휘합니다. 여기서 프로판-부탄 혼합물은 약간 열등합니다. 또한 프로판의 비율이 높을수록 좋습니다.

이와 관련하여, 가스 탱크용 "겨울" 가스는 "여름" 가스보다 출력 효율이 약간 더 높습니다. 첫 번째 경우 프로판 성분이 더 높기 때문입니다.

콘덴싱 가스 보일러와 달리 대류 보일러에서는 열 에너지의 일부가 연소 생성물과 함께 굴뚝으로 들어갑니다. 따라서 고전적인 설계의 효율성은 약 90%입니다. 더 높일 수는 있지만 기술적으로 너무 어렵습니다.

경제적으로 이는 타당하지 않습니다. 그러나 응축기에서는 증기 처리 중에 방출되는 열이 축적되어 전달되기 때문에 가스 연소로 얻은 열이 더 합리적이고 완전하게 사용됩니다. 난방 시스템. 이는 냉각수를 추가로 가열하여 받은 열 1kW당 연료 소비를 줄일 수 있습니다.

설계 및 작동 원리

응축 보일러의 설계는 연소실이 폐쇄된 대류 보일러와 여러 면에서 유사합니다. 내부에만 보조 열 교환기와 회수 장치가 추가됩니다.

응축열 발생기 설계의 주요 특징은 두 번째 열 교환기와 팬이 있는 폐쇄형 연소실이 있다는 것입니다.

가스 응축 보일러는 다음으로 구성됩니다.

• 조절 버너를 갖춘 폐쇄형 연소실;
• 1차 열교환기 1번;
• 배기 가스 냉각실 최대 +56–57 ⁰C(이슬점);
• 2차 응축열교환기 No. 2;
• 굴뚝;
• 공기 공급 팬;
• 응축수 탱크 및 배수 시스템.

해당 장비에는 거의 항상 순환 펌프가 내장되어 있습니다. 냉각수. 난방 파이프를 통한 자연적인 물 흐름의 일반적인 옵션은 여기서 거의 사용되지 않습니다. 펌프가 키트에 포함되어 있지 않은 경우 보일러 배관 프로젝트를 준비할 때 반드시 펌프를 제공해야 합니다.

굴뚝의 배기 가스를 냉각시켜 회수물을 가열한 결과 응축 보일러의 추가 효율성 비율이 형성됩니다.

판매되는 응축 보일러에는 단일 회로 및 이중 회로, 바닥 및 벽 버전에서도 마찬가지입니다. 이 점에서는 고전적인 대류 모델과 다르지 않습니다.

콘덴싱 가스 보일러의 작동 원리는 다음과 같습니다.

1. 가열된 물은 가스 연소로 인해 열교환기 1번에서 주열을 받습니다.
2. 그런 다음 냉각수는 가열 회로를 통과하고 냉각되어 2차 열 교환 장치로 들어갑니다.
3. 2번 열교환기에서 연소 생성물이 응축되면서 냉각된 물은 회수된 열을 이용하여 가열되고(연료 최대 30% 절약) 새로운 순환 사이클에서 1번으로 돌아갑니다.

연소가스 온도를 정밀하게 제어하기 위해 콘덴싱 보일러에는 항상 출력 범위가 20~100%인 조절 버너와 공기 공급 팬이 장착되어 있습니다.

작동의 뉘앙스: 응축수 및 굴뚝

대류 보일러에서 천연가스 CO의 연소 생성물₂, 질소 산화물과 증기는 140–160까지만 냉각됩니다. ⁰C. 아래로 식히면 굴뚝의 통풍이 떨어지고 공격적인 응결이 형성되기 시작하여 버너가 꺼집니다.

이러한 상황 전개에서 모든 제조업체는 고전적인 가스 열 발생기 작동 안전을 극대화하고 장비 수명을 연장하기 위해 피하려고 노력합니다.

응축 보일러에서 굴뚝의 가스 온도는 약 40 ℃로 변동합니다. ⁰C. 한편으로는 재료의 내열성에 대한 요구 사항이 감소합니다. 굴뚝 파이프, 반면에 산에 대한 저항성 측면에서 선택에 제한이 있습니다.

냉각되면 가스 보일러의 배기 가스는 강성, 강산성 응축수를 형성하여 강철도 쉽게 부식시킵니다.

응축 열 발생기의 열 교환기는 다음으로 만들어집니다.

• 스테인레스 스틸;
• 실루민(규소가 함유된 알루미늄).

이 두 재료 모두 강화된 내산성 특성을 가지고 있습니다. 주철과 일반 강철은 응축기 탱크에 전혀 적합하지 않습니다.

콘덴싱 보일러의 굴뚝 파이프는 스테인리스 스틸이나 내산성 플라스틱으로만 설치할 수 있습니다. 벽돌, 철 및 기타 굴뚝은 이러한 장비에 적합하지 않습니다.

회수 중에 2차 열교환기에서 응축수가 형성되는데, 이는 약산성 용액이므로 온수기에서 제거해야 합니다.

35~40kW 출력의 콘덴싱 보일러를 작동하면 약 4~6리터의 응축수가 형성됩니다. 단순화하면 열에너지 1kW당 약 0.14~0.15리터가 나옵니다.

실제로 이것은 약산으로 폐기물 처리에 관련된 박테리아를 파괴하므로 자율 하수 시스템에 부어서는 안됩니다. 그리고 중앙 집중식 시스템으로 배출하기 전에 먼저 최대 25:1의 비율로 물로 희석하는 것이 좋습니다.그러면 파이프가 파손될 염려 없이 제거할 수 있습니다.

정화조나 VOC가 있는 별장에 보일러를 설치하는 경우 먼저 응축수를 중화해야 합니다. 그렇지 않으면 자율 처리 시스템의 모든 미생물이 죽게 됩니다.

"중화제"는 총 중량이 20~40kg인 대리석 칩이 담긴 용기 형태로 만들어집니다. 보일러의 응축수가 대리석을 통과하면 pH가 증가합니다. 액체는 중성 또는 저알칼리성이 되어 정화조의 박테리아와 배수조 자체의 물질에 더 이상 위험하지 않습니다. 이러한 중화제의 필러는 4~6개월마다 교체해야 합니다.

100% 이상의 효율성은 어디서 나오는 걸까요?

가스 보일러의 작동 효율을 표시할 때 제조업체는 수증기 응축 중에 발생하는 열을 고려하지 않고 가스의 낮은 발열량 지표를 기준으로 삼습니다. 대류 열 발생기에서 후자는 열 에너지의 약 10%와 함께 완전히 손실됩니다. 굴뚝 파이프, 따라서 고려되지 않습니다.

그러나 응축 2차 열과 연소된 천연가스의 주열을 합산하면 100%가 조금 넘는 효율을 얻을 수 있습니다. 사기는 아니고 약간 까다로운 숫자일 뿐입니다.

발열량이 높은 대류보일러를 기준으로 효율을 계산하면 83~85% 정도, 콘덴싱 보일러는 95~97% 정도가 된다.

본질적으로 100%를 초과하는 "잘못된" 효율성은 열 발생 장비 제조업체가 유사한 지표를 비교하려는 욕구에서 발생합니다.

대류 장치에서는 "수증기"가 전혀 고려되지 않지만 응축 장치에서는 이를 고려해야 합니다. 따라서 학교에서 가르치는 기본 물리학의 논리와 약간의 불일치가 있습니다.

응축 히터의 장점과 단점

콘덴싱 보일러의 장점은 다음과 같습니다.

1. 유해 배출물을 60~70% 줄입니다(대부분의 이산화탄소와 질소 산화물은 응축수로 들어갑니다).
2. 대류 모델과 비교하여 생성된 1kW당 가스 연료가 최대 30% 절약됩니다.
3. 동일한 전력을 사용하는 가스 가열 장비의 크기가 더 작습니다.
4. 굴뚝 내 연소 생성물의 저온(약 40℃) ⁰와 함께).
5. 여러 보일러의 캐스케이드 설치 가능성.
6. 다용도성(난방 라디에이터 및 "따뜻한 바닥" 모두에 적합)
7. 인간의 개입 없이 스마트 자동화와 가스 열 발생기의 완전한 자율성이 존재합니다.

2개 또는 3개의 열 발생기로 구성된 캐스케이드 시스템을 사용하면 더 강력한 모델보다 작동 중 소음과 진동이 적은 저전력 보일러를 설치할 수 있습니다.

이는 전체 난방 시스템의 설치를 단순화하고 크기를 줄일 수 있습니다. 가정용 보일러실. 또한 열 발생 과정을 보다 유연하게 조절할 수 있어 열 발생 장비 사용의 전반적인 효율성이 향상됩니다.

콘덴싱 보일러는 천연가스 절약으로 인해 기존 대류 보일러에 비해 5~6년 만에 비용을 회수합니다.

응축 열 발생기의 단점은 다음과 같습니다.

1. 장비 가격이 높습니다(동일한 출력의 기존 대류형 모델보다 1.5~2배 높음).
2. 응축수 처리 문제.
3. 고온 난방 시스템에서 보일러를 사용할 때 효율성이 감소합니다.
4. 에너지 의존성 - 팬, 자동화 및 순환 펌프가 작동하려면 전기가 필요합니다.
5. 부동액과 함께 사용하는 것은 금지되어 있습니다.

상당한 초기 비용에도 불구하고 콘덴싱 보일러는 경제적 관점에서 상당히 정당합니다. 운영 중에는 처음에 지출한 모든 비용을 반환하는 것 이상입니다.

러시아에서는 이러한 장비가 아직 널리 보급되지 않았습니다. 회수 기능이 있는 가스 보일러는 여전히 너무 이례적이며 우리 시장에서는 거의 연구되지 않았습니다. 그러나 이러한 열 발생기에 대한 관심은 점차 커지고 있습니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

응축 열 발생기는 어떻게 작동합니까?

수증기 회수 기능을 갖춘 가스 보일러 건설:

콘덴싱 보일러의 모든 장점:

가스 응축 보일러가 작동하는 방식과 원리를 주의 깊게 이해한다면 언뜻 보기에 "잘못된" 108-110% 효율성이 수치로 상당히 이해되고 정당화됩니다.

배기 가스 회수 기능이 있는 열 발생기는 실제로 기존 설계에 비해 더 효율적입니다. 유일한 심각한 단점은 어딘가에 폐기해야 하는 산성도가 높은 응축수입니다.

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