Home
Главная
Vaillant
Газовый Котел
ecoTEC plus VU 486/5-5
Материалы для проектирования Страница: 9

Vaillant ecoTEC plus VU 486/5-5 [9/331] Теоретические основы и принцип работы конденсационной техники

создают условие для выпадения

конденсата водяных паров из про-

дуктов сгорания и, тем самым, для

извлечения и дальнейшего исполь-

зования их «скрытой» теплоты.

Этим условием являются охлажде-

ние продуктов сгорания ниже точ-

ки росы содержащегося в них во-

дяного пара. Продукты сгорания

при этом охлаждает теплоноситель

системы отопления в высокоэф-

фективном теплообменнике.

Вопрос о том, до какой температу-

ры необходимо охлаждать продук-

ты сгорания, чтобы добиться выпа-

дения конденсата, т.е. о положении

точки росы, не такой простой. Тем-

пература выпадения конденсата

водяных паров из продуктов сгора-

ния зависит от их состава и влаго-

содержания. (Рис.2.)

Практическое значение, однако,

имеет не содержание влаги в про-

дуктах сгорания, которое с трудом

поддается измерению, а непосред-

ственно связанные с ним величины

содержания двуокиси углерода CO

(в % по объёму) в продуктах сгора-

ния и коэффициент избытка возду-

ха. Зависимость точки росы от вида

топлива, процентного содержания

СО

и влажности водяных паров в

процентах по объёму представлена

на рис 2.

С процентным содержанием CO

продуктах сгорания напрямую свя-

зана величина коэффициента из-

бытка воздуха. Коэффициент из-

бытка воздуха λ (лямбда) – это

отношение фактически содержа-

щегося в газовоздушной смеси ко-

личества воздуха к теоретически

необходимому для полного сго-

рания газа. Как видно из рисун-

ка 3, чем ниже этот коэффициент,

тем выше лежит точка начала кон-

денсации водяных паров из про-

дуктов сгорания (например, при λ

= 1,1 конденсация начинается уже

при охлаждении продуктов сгора-

ния до 56°С, а при λ =2 – только

при 40°С). То есть чем меньше ко-

эффициент избытка воздуха, тем

лучше возможности для использо-

вания высшей теплоты сгорания.

При понижении коэффициента из-

бытка воздуха повышается темпе-

ратура конденсации, что означает,

что конденсация отходящих газов

происходит уже при более высоких

температурах обратной воды.

Из вышесказанного вытекают ус-

ловия максимального использова-

ния “скрытой” теплоты водяных

паров конденсирующими аппара-

тами.

1. Система отопления, с которой ра-

ботает конденсационный теплоге-

нератор, должна работать как мож-

но с более низкими температурами

теплоносителя (особенно важна

температура обратной линии, т.к.

конденсация начинается в хвосто-

вых частях котла, омываемых об-

ратным теплоносителем).

2. Конденсационный теплогенера-

тор должен иметь достаточно вы-

сокоэффективный теплообменник,

чтобы успеть охладить продукты

сгорания ниже точки росы за вре-

мя их прохождения через него.

3. Конденсационный теплогенера-

тор должен работать с как можно

меньшим коэффициентом избытка

воздуха λ.

Исходя из первого условия макси-

мального эффекта (наиболее пол-

ного использования энергии сжи-

гаемого топлива) можно добиться

только при эксплуатации конденса-

ционного котла с системой отопле-

ния, работающей по отопительной

кривой, когда большую часть ото-

пительного сезона температура об-

ратной линии поддерживается ни-

же температуры точки росы.

Исходя из 2-го и 3-го условий кон-

денсационный котёл должен иметь

также высокоэффективную горел-

ку, которая позволила бы получить

качественную, хорошо смешанную

газовоздушную смесь даже при не-

большом коэффициенте избытка

воздуха, поддерживала бы этот ко-

эффициент на минимальном уров-

не в процессе работы и была бы

способна преодолеть высокое аэ-

родинамическое сопротивление

развитых поверхностей высокоэф-

фективного теплообменника. По

этой причине в конденсирующих

котлах используют вентиляторные

горелки с полным предваритель-

ным смешением газа и воздуха.

Эффективность работы

конденсационных котлов

При выполнении вышеназванных

условий за счет частичного извле-

чения скрытой теплоты конденса-

ции водяных паров и передачи ее

в систему отопления, современные

конденсирующие теплогенераторы

способны полезно использовать до

6-9% (в зависимости от расчетных

значений температуры системы

отопления) скрытой теплоты, со-

держащейся в продуктах сгорания

смеси воздуха и природного газа, в

которой скрыто 11% от всей тепло-

ты, образующейся при сгорании.

Работу обычного “конвективно-

го” и конденсационного котла при

различных расчетных значениях

температуры системы отопления

иллюстрируют рисунки 4, 5 и 6. Ос-

новным фактором, влияющим на

долю использования скрытой те-

плоты и, тем самым, на КПД аппа-

рата является температура обрат-

ной линии системы отопления, т.к.

современные модулирующие го-

релки способны поддерживать по-

стоянное минимальное значение

коэффициента избытка воздуха во

всем диапазоне их работы. Зави-

симость количества образующего-

ся конденсата и связанного с этим

КПД от меняющейся в течение ото-

пительного периода температуры

Рис. 3: Температура конденсации водяного пара в отходящих газах при

различных коэффициентах избытка воздуха.

Теоретические основы и принцип работы

конденсационной техники

Vaillant ecoTEC plus VU 486/5-5 [9/331] Теоретические основы и принцип работы конденсационной техники

Содержание

Похожие устройства