Конденсатор вихлопних газів, підсилення зворотного потоку та буферна ефективність
Конденсатори димових газів продовжують еко-тренд на конденсаційні котельні технології
Ідея вилучення додаткового тепла з відхідних газів згоряння шляхом конденсації водяної пари, що міститься в них, в даний час набула широкого поширення під терміном конденсаційна технологія для котлів, що працюють на природному газі і мазуті. У зв'язку з цим можна припустити, що тенденція до конденсаційних технологій збережеться і для дров'яних котлів та когенераційних установок, тим більше, що для кожної з цих технологій існують додаткові переваги, які можна зафіксувати для кожної з них:
- У дров'яних котлах використання конденсаторів димових газів призводить до значного скорочення викидів твердих частинок до 50%. (Джерело: ÖkoFEN)
- У когенераційних установках частина відпрацьованих газів, яка перетворюється на електроенергію, також збільшує баланс теплоти згоряння, так що відсоток збільшення теплової потужності вищий, ніж у котлах.
- Використання конденсаторів димових газів є необхідною умовою для спільного використання систем повітря/димових газів (LAS) з іншими теплогенераторами.
У наступній таблиці показано різні види палива та ефективність теплогенераторів:
| Природний газ NT- Котел |
Природний газ BW- Котел |
Природний газ BW- ТЕЦ |
Опалювальне паливо NT- Котел |
Опалювальне паливо BW- Котел |
Опалювальне паливо BW- ТЕЦ |
Дерево NT- Котел |
Дерево BW- Котел |
Дерево BW- ТЕЦ |
|
| eta el | – | – | 30% | – | – | 45% | – | – | 10% |
| Хо / Ху | 111% | 111% | 114% | 106% | 106% | 109% | 108% | 108% | 109% |
| Втрати відпрацьованих газів | 18% | 4% | 4% | 13% | 4% | 4% | 12% | 5% | 5% |
| eta / Hu | 93% | 107% | 110% | 93% | 102% | 105% | 96% | 103% | 104% |
Джерела: iwo.de, vollbrennwerttechnik.de, ÖkoFEN
На перший погляд, когенераційна установка на рідкому паливі дивує тим, що її ККД трохи нижчий за ККД газового конденсаційного котла, а також тим, що дров'яний конденсаційний котел випереджає конденсаційний котел на рідкому паливі за ККД на один відсоток.
З нашої точки зору, є багато чого, що свідчить на користь подальшого зростання цієї технології. Тож будьте там з самого початку і отримуйте досвід там, де інші ще закривають очі!
Використання конденсаційних котлів все ще означає опускання нижче точки роси
Однак мистецтво використання конденсаційних котлів полягає в тому, щоб підтримувати температуру нижче точки роси, оскільки тільки тоді водяна пара, що міститься в димових газах, конденсується, і цей фізичний факт неможливо обійти. З одного боку, це означає, що ваша система розподілу тепла повинна експлуатуватися з найнижчими можливими температурами зворотного теплоносія. З іншого боку, це також означає, що ви повинні бути дуже обережними з обмеженою подачею холодної води під час завантаження з міркувань ефективності буфера, оскільки її вичерпання призведе до припинення завантаження буфера. Подача холодної води в буфер так само важлива під час завантаження, як і подача гарячої води під час розвантаження!
Використання конденсаційної цінності в порівнянні з ефективністю буферної ємності
Регенеративні теплогенератори, такі як дров'яні котли або когенераційні установки, зазвичай потребують регульованої мінімальної температури зворотної лінії. Часто вона становить близько 60°C і досягається додаванням проточної води до холодної зворотної лінії з нижнього буферного з'єднання.
Завдяки однозонному завантаженню, велика кількість проточної води котла потрапляє в зворотну лінію котла і лише невелика кількість - в буферну ємність.
Це так зване підсилення зворотного потоку (RLA) можна використовувати з rendeMIX 2×3 для особливо ефективного двозонного завантаження буферного циліндра. При двозонному завантаженні верхня частина буфера нагрівається якнайшвидше завдяки подачі гарячої води з центрального з'єднання буфера.
Завдяки двозонному завантаженню rendeMIX 2×3 менше води з котла потрапляє в зворотну лінію котла, а більше - в буферну ємність.
Хоча температура в нижньому патрубку буфера і, відповідно, частка води котла, яка потрапляє в буфер, збільшується в міру завантаження буфера, підвищення температури в нижньому патрубку буфера зазвичай вказує на те, що буфер скоро досягне кінця своєї теплопоглинальної здатності, оскільки завантаження необхідно припинити, коли температура в нижньому патрубку буфера перевищить необхідну температуру повернення в котел.
Лише незадовго до закінчення однозонного завантаження підвищення температури на нижньому буферному з'єднанні призводить до збільшення швидкості завантаження.
Як тільки температура буферної води в центральному патрубку перевищує необхідну температуру зворотної води, двозонне завантаження rendeMIX 2×3 отримує доступ до холодної води в нижньому патрубку.
Двозонне завантаження rendeMIX 2×3 забезпечує набагато зручніше та ефективніше завантаження буфера завдяки більш економному використанню дефіцитного ресурсу "холодна вода".
При однаковій потужності буфер нагрівається швидше у верхній частині і довше залишається холодним у нижній. Це означає, що більший комфорт (гаряча вода швидше) не суперечить більшій ефективності (холодна вода довше).
Порівняння двох систем показало, що час між розпалюванням дров'яного котла і подачею гарячої води можна скоротити вдвічі, одночасно подвоївши теплопоглинаючу здатність буфера!
Як працює конденсатор rendeMIX 3×3 і навіщо йому потрібен клапан VTB?
Двозонне завантаження rendeMIX 2×3 з інтегрованим підсилювачем зворотного потоку (RLA) настільки ефективно завантажує буферний накопичувач, що гаряча вода з центру нагрівається раніше, ніж холодна вода з нижньої частини буфера. Однак, якщо на дров'яному котлі або когенераційній установці також експлуатується конденсаційний теплообмінник (конденсатор) відпрацьованих газів, то, звичайно, для досягнення найбільшої вигоди, тобто максимально можливого зниження температури нижче точки роси, в нього повинна подаватися найхолодніша вода з найнижчого з'єднання буферної ємності.
Термостатичний обмежувач температури потоку (клапан VTB) з регульованою мінімальною температурою відповідає за те, щоб з буферної ємності не відбиралося більше холодної води, ніж потрібно для досягнення ефекту повної теплоти згоряння. Таким чином, він оптимізує ефективність системи, забираючи з буфера стільки холодної води, скільки необхідно, але тільки якомога менше. Для цього він відстежує температуру опалювальної води, що виходить з конденсатора, і відповідно регулює кількість води: якщо через конденсатор протікає занадто багато холодної води, опалювальна вода виходить з конденсатора значно нижче температури точки роси димових газів (природний газ ~56°C, деревина: ~49°C, мазут ~47°C) - кількість води зменшується; однак, якщо через конденсатор протікає занадто мало холодної води, вона виходить з конденсатора значно вище температури точки роси - кількість води збільшується. Занадто мало води зменшує вихід конденсату, оскільки димові гази не конденсуються на всій поверхні конденсатора. Занадто багато води, з іншого боку, недостатньо економно використовує дефіцитний ресурс "холодна вода", оскільки конденсатор майже не виробляє більше конденсату.
Однак, конденсатор rendeMIX 3×3 не потребує додаткового насоса для зміни кількості води, що протікає через конденсаційний теплообмінник димових газів описаним способом: необхідний перепад тиску просто створюється перепускним клапаном на виході збірки в зворотний трубопровід дров'яного котла або когенераційної установки. Як і раніше, для всього контуру котла потрібен лише один циркуляційний насос. Він може бути або фланцево змонтований до конденсатора rendeMIX 3×3, або інтегрований в теплогенератор. Єдина вимога для його використання полягає в тому, що труба між подачею конденсатора і поверненням теплогенератора повинна бути підключена до конденсатора rendeMIX 3×3 через додаткове з'єднання (червона труба з тройником до патрубка 5 конденсатора rendeMIX 3×3).
Серводвигун конденсатора rendeMIX 3×3 управляється за допомогою триточкового сигналу 230 В~ зовнішнього контролера, який підтримує постійну температуру на виході з теплогенератора. Крім того, rendeMIX 3×3 Condenser FWR має вбудований регулятор з фіксованим значенням з регульованою заданою температурою і підключенням до мережі 230В~.
Тільки з конденсатором rendeMIX 3×3 ви можете отримати максимальну віддачу від вашого конденсатора вихлопних газів і з вашого буферного накопичувача. Оскільки стратифікація має дуже значний вплив на ефективність буфера, і її неможливо створити, стабілізувати або захистити від руйнування лише під час завантаження, очевидно, що найкращий результат досягається при одночасному завантаженні та вивантаженні rendeMIX, як ми вже розповідали в нашому РЕДАКЦІЙНОМУ ПОСТі 4 під заголовком "Навіщо вам насправді потрібно і те, і інше: двозонне завантаження і двозонне вивантаження?".
Інші цікаві статті: