Technika kondensacyjna (1) Technika kondensacyjna (2)
Kondensacja pary wodnej Zapotrzebowanie na moc cieplną w sezonie grzewczym
" kondensacja pary wodnej, proces polegający na przejściu
wody ze stanu gazowego (para wodna) w ciekły (inna
nazwa: skroplenie, wykraplanie) lub stały (resublimacja)
" jest to zjawisko bardzo powszechnie występujące w
przyrodzie powoduje powstawanie chmur, mgieł, rosy,
szronu
" w procesie kondensacji pary wodnej uwalniane jest ciepło
kondensacji (inaczej: skraplania, utajone)
" zjawisko kondensacji wykorzystywane jest w technice
cieplnej w kotłach kondensacyjnych, których sprawność
przekracza 100% (w odniesieniu do wartości opałowej)
" kotły kondensacyjne różnią się od innych kotłów
materiałem, z którego są zrobione, konstrukcją, systemem
odprowadzania spalin
z
ródło: Rynek Instalacyjny 4/1999
Energia w paliwie
Technika kondensacyjna (4)
Ciepło spalania (111%)
Technika
Wartość opałowa (100%) Sprawność znormalizowana
Ciepło utajone
kondensacyjna (3)
Wyznaczenie sprawności znormalizowanej kotłów VEROMAT (370 kW)
Parametry obliczeniowe 75/60oC
Sprawność
Sprawność
Strata kotłów kondensacyjnych
Straty ciepła
znormalizowaną można
kominowa
parowania
utożsamiać ze średnią
Sprawność kotła kondensacyjnego
sprawnością kotła w
Straty zależy od:
sezonie
przez obudowę
Sprawność przy pracy - parametrów pracy
grzewczym,używanego
niekondensacyjnej
- obciążenia cieplnego kotła
(do 96%) do celów c.o.
- rodzaju paliwa
Określa się ją na
- nadmiaru powietrza
Sprawność
stanowisku badawczym.
przy wykorzystaniu - wilgotności powietrza do spalania
Dotyczy to nie tylko
ciepła kondensacji
(do 109%)
kotłów
kondensacyjnych.
W przypadku opalania gazem
ziemnym GZ50, kotły
kondensacyjne mogą uzyskać
Energia użyteczna (ciepło)
sprawność ponad 109% (odniesioną
do wartości opałowej paliwa).
z
ródło: Viessmann
Technika
Technika kondensacyjna (6)
kondensacyjna (5)
Wpływ parametrów pracy na sprawność
Wpływ obciążenia
cieplnego kotła na
Im niższa parametry
sprawność
pracy instalacji, tym
Sprawność kotłów
lepsze wykorzystanie
kondensacyjnych jest
ciepła kondensacji i
większa, gdy niskie są
wyższa sprawność
parametry pracy obiegów
kotła.
grzewczych.
Kotły kondensacyjne
Wzrost sprawności
następuje ze spadkiem najlepiej sprawdzają się
obciążenia cieplnego
niskotemperaturowych
kotła..
systemach grzewczych
(np. ogrzewanie
podłogowe).
z
ródło: Viessmann z
ródło: Viessmann
1
Technika kondensacyjna (7)
Technika
Udział ciepła kondensacji w paliwach
kondensacyjna (8)
Paliwo Ciepło Warość Hs/Hi Hs-Hi Ilość
Temperatura punktu rosy
spalania opałowa kondensatu
Hs Hi
Temperatura punktu
[MJ/m3] [MJ/m3] [ - ] [MJ/m3] [kg/m3
paliwa] rosy (tPR) dla danego
paliwa, zależy od
gaz zimny
zawartości CO2 w
GZ-41,5 35,2 31,8 1,11 3,4 1,53
spalinach, a to z kolei
gaz ziemny
zależy od
GZ-50 41,2 37,2 1,11 4,0 1,63
współczynnika
propan 100,9 92,9 1,09 8,0 3,37
nadmiaru powietrza.
butan 133,8 123,7 1,08 10,1 4,29
Im wyższa jest tPR, tym
olej opałowy 44,7 42,2 2,5
lekki MJ/dm3 MJ/dm3 1,06 MJ/dm3 0,88 kg/dm3 gorszy efekt techniki
kondensacyjnej
Gaz ziemny zawiera w swym składzie więcej wodoru, niż inne paliwa, więc spaliny z
gazu ziemnego zawierają więcej pary wodnej. Stąd większy udział ciepła utajonego w
cieple spalania.
Technika kondensacyjna (10)
Odprowadzanie skroplin
Technika kondensacyjna (9)
Odczyn skroplin
" skropliny z kotłów kondensacyjnych (oraz z kominów tych
kotłów) mogą być odprowadzane do bezpośrednio do kanalizacji,
gdy jest możliwe odpowiednie rozcieńczenie kondensatu
ściekami o odczynie zasadowym
" można założyć, że bezpieczne będzie co najmniej 20-krotne
rozcieńczenie skroplin ściekami bytowymi
 kocioł kondensacyjny o mocy 10 kW wytwarza ok. 1 dm3 kondensatu na
godzinę, czyli 24 dm3 na dobę
 w szczycie ciepłowniczym potrzeba więc 24x20=480 dm3/dobę ścieków
bytowych, by rozcieńczyć skropliny
" skropliny można odprowadzać skroplin, bez ich zneutralizowania,
do przydomowych oczyszczalni ścieków, pod warunkiem, że
przerwa w dopływie ścieków bytowych jest krótsza niż 20 dni
" konieczna jest kontrola drożności przewodu odprowadzającego
skropliny (zatkanie przewodu przez osad znajdujący się w
kondensacie)
z
ródło: Polski Instalator 9/2004
Technika kondensacyjna (11)
Technika kondensacyjna (12)
Neutralizacja skroplin
Konstrukcje kotłów kondensacyjnych
Spaliny
" skropliny z kotłów o mocy do 25 kW mogą być odprowadzane
bezpośrednio do kanalizacji sanitarnej lub deszczowej (warunek:
odporność instalacji kanalizacyjnej na ścieki o kwaśnym
Palnik
odczynie)
" skropliny z kotłów o mocy 25 kW � 200 kW mogą być
odprowadzane bez neutralizacji, warunkowo:
Zasilanie c.o.
 zatrzymywane są w zbiorniku i mieszane potem ze ściekami domowymi
 pH tej mieszaniny mieści się w przedziale 5,5�7,0
" skropliny z kotłów o mocy ponad 200 kW mogą być
odprowadzane do kanalizacji wyłącznie za pośrednictwem
neutralizatora skroplin Powrót do kotła
" neutralizatory kondensatu działają na zasadzie przepuszczania
skroplin przez złoże o odczynie zasadowym (np. dolomit); dla
większych kotłów (>350 kW) wskazane zastosowanie pompy
Skropliny
Przekrój kotła GB112
kondensatu
Przekrój kotła Thermo Condens
2
z
ródło: Viessmann
z
ródło: Weishaupt
s
u
r
e
Bud
o:
ł
d
ró
z

Technika kondensacyjna (13) Technika kondensacyjna (14)
Konstrukcje kotłów kondensacyjnych Konstrukcje kotłów kondensacyjnych
Zasilanie c.o.
Palnik
Powrót do kotła
Spaliny
Kocioł ze zintegrowanym
Kocioł dwufunkcyjny
Skropliny wymiennikiem ciepła
(tzw. III generacji)
(tzw. II generacji)
Przekrój kotła Veromat
Technika kondensacyjna (16)
Technika kondensacyjna (15)
Kocioł  subkondensacyjny
Kocioł  subkondensacyjny
" kocioł nazywany jest  subkondensacyjnym , ponieważ
osiąga sprawność 99%, nie powodując jednak wykraplania
się pary wodnej w przewodach spalinowych kotła
" kocioł olejowy, wykonany na bazie kotła o obniżonych
parametrach o sprawności 96%
" wykorzystano materiały takie, jak w kotłach
niekondensacyjnych (żeliwo szare), dwa żeliwne człony
(symetryczne  prawy i lewy) są pokryte stożkowymi
wypustkami, intensyfikującymi proces wymiany ciepła
" różnica polega na zastosowaniu dodatkowych przegód
zmieniających kierunek przepływu spalin
" kocioł G135 jest 3-ciągowy, a kocioł GB135 jest 5-
ciągowy, co podwyższa sprawność, ale zwiększa opór
przepływu spalin i powoduje spadek mocy
Technika kondensacyjna (17)
Technika kondensacyjna (18)
Prawidłowa eksploatacja kotła
Podumowanie
" szacowany przez producenta czas eksploatacji kotła
" nowoczesne kotły kondensacyjne mają wyższą sprawność od
kondensacyjnego, to ok. 15 lat
nowoczesnych kotłów o obniżonych parametrach z zamkniętą
" przy prawidłowej eksploatacji można zwiększyć do 30 lat
komorą spalania o:
" najważniejsze elementy prawidłowej eksploatacji:
 ok. 16% (przy pracy na c.o. przy parametrach 40/30oC)
 szczelny układ hydrauliczny
 ok. 12% (przy podgrzewaniu c.w.u. do 60oC)
 woda o odpowiedniej jakości
" o tyle mniej zużywają paliwa
 prawidłowy układ odprowadzania spalin
" najefektywniej pracują przy niskich parametrach i częściowym
 paliwo dobrej jakości
obciążeniu (czyli w tzw. okresie przejściowym)
 odpowiedni strumień czystego powietrza do spalania
 odpowiednie warunki w pomieszczeniu kotłowni (sucho, czysto, bez " wymagają specjalnej konstrukcji i odpowiednich materiałów
składowania np. środków chemicznych)
" konieczność odprowadzania kondensatu (czasem też
 prawidłowy odpływ skroplin (kontrola drożności przewodów
neutralizowania)
odpływowych)
" wymagają stosowania szczelnych układów spalinowych z
 dobre warunki doprowadzania energii elektrycznej
materiałów kwasoodpornych
 coroczny przegląd serwisowy
3
z
ródło: Rynek Instalacyjny 4/1999
z
ródło: Buderus
n
n
a
sm
s
e
Vi
o:
ł
d
ró
z