La gama de calderas de calefacción presentadas en las cadenas minoristas es inusualmente diversa y amplia. Hoy en día es posible adquirir no sólo un bien, sino también una unidad casi técnicamente avanzada. ¿Crees que esas personas no existen? Está usted equivocado. Las calderas de condensación están conquistando el mercado de forma rápida y segura: una verdadera encarnación del respeto al medio ambiente y la eficiencia. A diferencia de las calderas de gas típicas, que tienen una eficiencia de aproximadamente el 85%, las unidades de condensación pueden consumir combustible de manera más económica y, al mismo tiempo, demostrar una eficiencia del 95-96%. En este sentido, los europeos racionales alientan el uso generalizado de dichos equipos, incluso a nivel legislativo.
A pesar del coste relativamente alto de las calderas de condensación en comparación con los “diseños convencionales”, las primeras se amortizan con éxito y rapidez ante el continuo aumento de los precios del gas. Los condensadores los ofrecen casi todos los principales fabricantes de equipos de calefacción: Vaillant, Junkers, Ferroli, Baxi, Viessmann.
La condensación de vapor de agua resultante de la combustión de hidrocarburos es una de las tecnologías innovadoras más prometedoras para la producción de calor. Por eso podemos decir con confianza que estas unidades son el futuro.
Un poco de historia del desarrollo progresivo.
Los primeros "representantes" de las calderas de condensación aparecieron allá por los años 50. Naturalmente, estos modelos estaban muy, muy lejos de ser perfectos, pero ya entonces demostraron una verdadera economía de combustible. Su principal desventaja fue la fragilidad de los elementos estructurales en contacto con el condensado agresivo. Los intercambiadores de calor de acero y hierro fundido repentinamente quedaron inutilizables bajo el "ataque" de una corrosión despiadada, y el dispositivo falló.
Las calderas de condensación, las más parecidas a las modernas en diseño y calidad, aparecieron en el mundo en los años 70. Sus intercambiadores de calor ya estaban fabricados de acero inoxidable, un material duradero y fiable.
Las calderas de condensación modernas son la encarnación de la economía, el respeto al medio ambiente y la alta eficiencia. Según muchos expertos, definitivamente tienen un futuro prometedor en el mercado de equipos de calefacción.
En la Unión Soviética también se llevaron a cabo varios estudios y desarrollos sobre el uso de la "energía oculta de vaporización", pero por muchas razones nunca lograron generalizarse y globalizarse.
El principio de funcionamiento de tales unidades.
Como sabes, el principio de funcionamiento de cualquier caldera de calefacción es sumamente sencillo:
- Se quema combustible.
- Destaca energía térmica.
- La energía térmica "ingresa" al refrigerante a través del intercambiador de calor.
Naturalmente, no puede prescindir de la pérdida de calor. En una caldera de gas tradicional, los gases de escape se “evaporan” a la atmósfera a través de la chimenea; junto con ellos, parte del calor no utilizado también se va, porque junto con los gases también se pierde el vapor de agua que se forma durante la combustión del combustible.
Este vapor contiene precisamente la energía oculta que las calderas de condensación son capaces de almacenar y transferir al sistema de calefacción. La extracción del “precioso calor” es posible gracias a la condensación del vapor en un intercambiador de calor especial.
El flujo de agua (“retorno”) enfría el vapor a la temperatura del punto de rocío; La energía liberada durante la condensación del vapor es absorbida por la misma agua.
Los intercambiadores de calor de condensador están hechos exclusivamente de materiales resistentes a la corrosión: acero inoxidable o siluminio, ya que, lamentablemente, los beneficios prácticos del condensado no mejoran su composición químicamente agresiva.
Por lo general, el condensado se recoge en un tanque especial integrado en la unidad y solo luego se descarga al sistema de alcantarillado. Debido a la alta agresividad de este producto “actividad vital” de caldera, diferentes paises Se adoptaron diversas normas y reglas para su asignación. En algunos, se permite enviar condensado directamente a la alcantarilla, en otros es necesario neutralizarlo previamente. Muchos fabricantes ofrecen neutralizadores de condensado. ¿Qué son? Se trata de recipientes llenos de granulado que contiene compuestos de calcio o magnesio.
Determinación del rendimiento real de la caldera.
Las calderas de condensación se pueden "introducir" de forma segura tanto en sistemas tradicionales como en sistemas de baja temperatura, como la calefacción por suelo radiante. Trabajando en conjunto con estas últimas, estas unidades demuestran extraordinaria alta eficiencia, ya que las condiciones para la condensación son casi ideales.
La instalación adecuada del sistema "caldera de condensación + suelo radiante" le permite abandonar por completo los radiadores y utilizar suelo radiante como fuente de calor principal, en lugar de auxiliar.
A menudo escuchamos que la eficiencia de una caldera de condensación puede alcanzar un fantástico 109%. Declaraciones tan atrevidas de los fabricantes suelen sorprender a personas con un mínimo conocimiento de física. Después de todo, ¡resulta que en realidad han aparecido a la venta máquinas de movimiento perpetuo! De hecho, esto es puramente una estrategia de marketing, diseñada sólo para atraer la atención sobre el desarrollo, y de ninguna manera pretende ser una verdad científica. ¿Pero cómo surgió esta cifra? Resulta que el factor de eficiencia "fuera de serie" más allá del 100% es el resultado de una comparación cuidadosa de los condensadores con las calderas de gas comunes.
Los expertos explican las “tonterías” de la siguiente manera: la eficiencia de una caldera típica se calcula en función del poder calorífico más bajo, sin tener en cuenta el calor que “se escapa a la chimenea”, y con estas matemáticas es del 92-95%. La eficiencia de una caldera de condensación utilizando este método de cálculo llega al 100%. Si le agrega un 8-9% de "carga de energía" procedente del uso de calor latente de condensación, obtendrá un "rendimiento fenomenal". Pero todo esto es condicional.
Si realizamos cálculos objetivos, resulta que la eficiencia de las unidades estándar es solo del 84-86% y la de las unidades de condensación es de poco más del 95%. Y esto es en condiciones ideales.
Una caldera de condensación siempre puede equiparse con una automatización moderna con compensación climática. Ella controla la caldera, centrándose en temperatura media diaria, aumentando así aún más la eficiencia del equipo
Las calderas de condensación son equipos con cámara de combustión cerrada. El suministro de aire y la eliminación de los productos de combustión se realizan "a la fuerza". No requieren chimenea clásica y son bastante seguras. Se pueden conectar a sistemas de eliminación de humos como un sistema de dos tubos, una chimenea coaxial, etc.
La temperatura relativamente baja de los productos de combustión de los condensadores permite equiparles un sistema de extracción de humos mediante tubos de plástico. Esto te permite ahorrar un poco, lo cual es una buena noticia.
¿Vale la pena comprar un “condensador”?
Los condensadores pueden montarse en la pared o en el suelo. La potencia del primero, según el modelo, puede ser de hasta 120 kW, la del segundo, de hasta 320 kW o más. Si es necesario aumentar la potencia de las instalaciones, las calderas se pueden conectar en cascada.
Dependiendo de su finalidad, existen calderas de condensación de circuito simple y de doble circuito. Circuito único: exclusivamente para resolver el problema de la calefacción; Doble circuito – calefacción + agua caliente.
La conexión en cascada de calderas de condensación facilita la organización de una sala de calderas compacta y fácil de usar que puede demostrar ahorros colosales durante el período de transición.
¿Todavía tienes dudas sobre si vale la pena hacerte con una caldera de condensación y poner grandes esperanzas en ella? Una mirada objetiva a las ventajas y desventajas de este equipo le ayudará a tomar la decisión correcta.
Las calderas de condensación tienen características que superan incluso los requisitos más estrictos impuestos a las unidades de calefacción por los organismos de certificación. Se recomiendan para su instalación en áreas protegidas y zonas turísticas. Cantidad emisiones nocivas Las calderas de condensación tienen entre 5 y 8 veces menos que las de gas.
Las principales ventajas de las unidades incluyen:
- Extremadamente compacto. Siempre se puede encontrar un condensador con una potencia de hasta 120 kW en versión de pared. Las calderas tradicionales de la misma potencia suelen ser exclusivamente de suelo, por lo que ocupan mucho más espacio;
- Peso ligero;
- Alta eficiencia;
- Modulación profunda;
- Ahorrar dinero en la instalación de chimeneas;
- Respetuoso con el medio ambiente: emisiones mínimas nocivas al medio ambiente;
- Vibración reducida;
- Bajo nivel de ruido. Un diseño bien pensado de las unidades permite eliminar casi por completo los efectos del ruido. Funcionamiento de la caldera de este tipo no causa ninguna molestia dentro de las viviendas;
- Y lo más importante, una reducción significativa de los costes del gas, del 10% al 35%, dependiendo de las "condiciones iniciales".
Entre las desventajas del equipo cabe destacar:
- Costo muy alto. Un condensador costará entre un 40 y un 120% más que una caldera convencional;
- Ineficaz en heladas severas. Cuando afuera hace mucho frío, es imprescindible aumentar la temperatura del agua en el sistema de calefacción. Si la temperatura del agua de retorno supera los 60 grados, la caldera de condensación no podrá realizar su función milagrosa y cambiará al modo de caldera normal con una eficiencia de aproximadamente el 85%.
La práctica demuestra que, a pesar de todos los matices, las calderas de condensación son la elección correcta para los propietarios reflexivos que valoran el ahorro inteligente y quieren llevar el máximo confort térmico a su hogar. Tenga en cuenta que disfrute de verdad. sistema efectivo Puede utilizar una caldera de condensación solo si confía en profesionales competentes en la selección e instalación de equipos.
El funcionamiento de una caldera de gas tradicional conlleva una cierta pérdida de energía térmica junto con los productos de combustión. Otro aspecto negativo es la formación de condensación químicamente agresiva, que provoca corrosión en el sistema.
Una caldera de condensación enfría los productos de la combustión por debajo del punto de condensación. El resultado es la condensación de vapor de agua con liberación de energía latente al refrigerante que se calienta en la caldera.
Principio de funcionamiento de las calderas de condensación.
Cuando se quema gas en calderas de condensación, se produce el efecto de formación de vapor de agua a alta temperatura. Los vapores liberados se concentran en forma líquida en un intercambiador de calor de acero inoxidable. Los tipos estándar de equipos de calefacción de gas eliminan el vapor junto con otros productos residuales de la combustión a través de la chimenea.
Cuando se forman acumulaciones de vapor en el intercambiador de calor primario, se libera calor que regresa al sistema de calefacción. Este principio de funcionamiento de las calderas de condensación garantiza una alta eficiencia y eficiencia operativa de todo el sistema de calefacción.
Características de operación
Las calderas de condensación son dispositivos con cámaras de combustión cerradas. Los productos de desecho se vierten al exterior a la fuerza. Es más, todos tienen temperatura mínima. La presencia de un intercambiador de calor adicional permite aumentar la resistencia al paso de sustancias formadas durante la combustión del combustible. Este principio de funcionamiento imposibilita el efecto de tiro natural. Es por eso que una caldera de gas de condensación funciona según el principio de tiro forzado.
Las calderas de condensación tienen una cámara de combustión cerrada y los gases de escape se eliminan mediante turbinas especiales. Esto tiene sus ventajas, ya que los productos de combustión se pueden descargar a cualquier lugar fuera del edificio con calefacción, moviéndose a lo largo de los canales de suministro y escape.
Se puede instalar una caldera de condensación en casas sin chimenea. Esta solución es más segura que el funcionamiento de las calderas de gas tradicionales, ya que el proceso de combustión está completamente aislado del local donde está instalada la unidad de calefacción.
Solicitud
Las calderas de gas de condensación de pared, al igual que los modelos de suelo, se utilizan principalmente en sistemas de calefacción por radiadores o cuando es necesario instalar calefacción por suelo radiante.
Un requisito previo para crear el efecto de condensación es mantener una determinada temperatura del agua en el tubo de retorno. Es importante que el refrigerante permanezca más frío que la temperatura a la que se forma la condensación. Sujeto a esta condición una caldera de gas de condensación producirá la máxima potencia operativa durante todo el año.
Eficiencia
¿Cómo lograr los mayores niveles de eficiencia al operar una caldera de condensación? En comparación con las unidades de gas convencionales, las unidades de condensación están diseñadas para utilizar el calor de la condensación. Gracias a esto, es posible alcanzar indicadores de eficiencia superiores al 100%.
En caso de combustión gas natural En las calderas de calefacción estándar, el consumo innecesario de energía térmica que podría aprovecharse de forma útil es aproximadamente del 11%. Asumiendo que energía térmica La caldera como resultado de la combustión del combustible es del 100% y agregando un 11% de calor latente a este indicador, se puede lograr una potencia térmica del 111%.
Para obtener valores de eficiencia altos al operar una caldera de condensación, se recomienda conectar la unidad de calefacción a un sensor de temperatura ambiente externo. Esto permite mantener un nivel estable de temperatura del agua de retorno en el nivel requerido para aplicación efectiva efecto de condensación.
Seguridad
Debido al efecto de la combinación preliminar de gases y aire en los quemadores correspondientes, la caldera de condensación de pared produce una cantidad mínima de sustancias nocivas a partir de los productos residuales de la combustión.
Si hacemos un paralelo con las calderas tradicionales, la reducción de la cantidad de CO y NOx es del 80 al 90%. Es por esta razón que, últimamente, las unidades de condensación se utilizan cada vez más como dispositivos de calefacción en los países altamente desarrollados.
Ventajas
Las calderas de calefacción de condensación representan lo último en el desarrollo de tecnologías innovadoras. Una solución rentable para el consumidor dispositivos similares convertirse gracias a una notable reducción en el consumo de combustible. Actualmente esta tecnología Se considera uno de los más económicos para calentar locales. La reducción del consumo de gas durante la temporada de calefacción es de alrededor del 35%.
Lograr resultados tan impresionantes es posible gracias a los siguientes factores:
- la ocurrencia del proceso de transferencia de calor por condensación tanto en el modo de calefacción como en el calentamiento de agua para las necesidades domésticas;
- indicadores de alta eficiencia;
- la capacidad de alcanzar una temperatura confortable para vivir en ausencia de una pérdida significativa de calor;
- Disponibilidad de amplias posibilidades para la modulación de la llama.
El progreso en la producción de equipos de calefacción de gas ha avanzado mucho; basta con estudiar la funcionalidad de los modelos a la venta para comprobarlo por propia experiencia. Pero los equipos se evalúan no sólo por sus funciones, sino también por otros parámetros: rentabilidad y eficiencia. Y la más avanzada en estas características es una caldera de gas de condensación, que permite la máxima conversión de la energía de la combustión del gas en calor suministrado a la calefacción.
En esta revisión veremos:
- Características de diseño de calderas de condensación de gas;
- Cómo funcionan los equipos de condensación;
- ¿Cuáles son los pros y los contras de estas calderas?
En conclusión, repasaremos los modelos más populares entre los compradores y estudiaremos sus principales características técnicas y funcionalidad.
Construcción de calderas de condensación.
Una caldera de gas normal tiene un diseño extremadamente simple. Aquí hay una unidad de gas con una válvula conectada al quemador. Sobre todo esto se cierne un único intercambiador de calor, responsable de calentar el refrigerante a una temperatura determinada. Un sistema de control mecánico o electrónico se encarga de mantener la temperatura. La eficiencia del equipo alcanza el 90-92%, según el diseño del dispositivo seleccionado y el tipo de cámara de combustión: los modelos con cámaras cerradas queman combustible de manera más eficiente.
Si las calderas de gas de circuito simple están diseñadas de manera simple, entonces sus "colegas" de doble circuito son un poco más complicadas: aquí se agrega un intercambiador de calor secundario (o se instala uno bitérmico) y una válvula de tres vías. Todos estos nodos son responsables de preparar agua caliente. El equipo tiene buena eficiencia y elimina la necesidad de comprar un calentador de agua adicional.
Las calderas de condensación son aún más complejas porque se caracterizan por una mayor eficiencia y una alta tasa de eficiencia: alcanza el 98%. Aquí se utiliza la tecnología de condensación de humedad de los productos de combustión liberados. Como todavía están llenos de calor, se pueden retirar y poner en el sistema de calefacción. De este modo se consigue un importante ahorro de combustible: según el modelo y las condiciones de funcionamiento, puede llegar hasta el 10%.
Las calderas de condensación de gas incluyen los siguientes componentes:
Actualmente, las calderas de condensación son las más modernas y soluciones efectivas en el campo de los sistemas de calefacción.
- Cámara de combustión: abierta o cerrada. Aquí es donde se quema el combustible entrante. Además, la gran mayoría de las unidades condensadoras se construyen sobre la base de cámaras cerradas, mientras que los modelos con cámaras abiertas son raros;
- Intercambiador de calor principal: aquí tiene lugar la principal selección de energía térmica, que es transportada por el refrigerante caliente;
- El intercambiador de calor de condensación es la parte más importante de una caldera de condensación de gas. Aquí es donde la humedad se condensa y el calor se libera al sistema de calefacción;
- Intercambiador de calor secundario (o bitérmico) y válvula de tres vías: estos componentes son responsables del funcionamiento del circuito de ACS;
- Electrónica de control: responsable del funcionamiento de todos los equipos instalados a bordo;
- Drenaje: responsable de drenar el condensado al sistema de alcantarillado.
Una caldera de condensación es más compleja que cualquier otra unidad de convección. Pero esto es precisamente lo que le permite extraer el máximo de energía térmica de los productos de combustión.
La complejidad de las calderas de condensación influyó directamente en su coste: son al menos un 30% más caras que sus homólogas de convección.
Principio de funcionamiento de las calderas de condensación.
Consideremos el principio de funcionamiento de una caldera de gas de condensación y descubramos cómo obtiene energía adicional. Ya hemos dicho que aquí se utiliza el principio de condensación de humedad de los productos de combustión. Si agarramos el tubo de la chimenea, comprobaremos que está tibio, y en algunos casos incluso caliente (todo depende de la eficiencia del equipo). Es esta energía térmica la que podemos seleccionar en el sistema de calefacción.
La caldera de condensación funciona de la siguiente manera:
Es la presencia de un segundo intercambiador de calor, en el que el vapor caliente se condensa y libera la energía restante, lo que determina una eficiencia tan alta de todo el sistema.
- El quemador de gas libera energía térmica, que es absorbida por el intercambiador de calor principal;
- Los productos de la combustión ingresan a un intercambiador de calor de condensación de gran área;
- El refrigerante frío que pasa por el intercambiador de condensación provoca la formación de condensación, tomando energía térmica del vapor de agua;
- Después de esto, el refrigerante ingresa al intercambiador de calor principal.
Para algunos, puede que no esté claro de dónde proviene el vapor de agua en primer lugar. No hay nada extraño aquí: se forma como resultado de la combustión de gas natural. Si miramos de cerca fórmula química reacción que tiene lugar aquí, veremos en sus resultados dos componentes principales: vapor de agua y dióxido de carbono. Es el vapor el que contiene la energía térmica que necesitamos.
La caldera de condensación se caracteriza por una mayor eficiencia. Esto es posible gracias a una extracción más completa del calor de los productos de combustión. Los fabricantes afirman que la eficiencia es de hasta el 115%, pero no se pueden ir en contra de las leyes de la física: no se puede obtener más energía de la que se gasta. Y una eficiencia tan alta es solo una estrategia de marketing destinada a aumentar las ventas. En realidad, la eficiencia alcanza el 98%.
Al crear una caldera de condensación, los desarrolladores hicieron todo lo posible para que el equipo fuera económico y energéticamente eficiente. Pero la eficiencia depende directamente de la temperatura del refrigerante en la tubería de retorno. Cuanto más bajo sea, mejor indicador óptimo– de +30 a +40 grados. Si la temperatura es alta, no habrá condensación: el calor escapará a la atmósfera y la eficiencia disminuirá. Por lo tanto, el refrigerante ingresa primero al condensado y solo luego al intercambiador de calor principal.
En otras palabras, para ahorrar combustible de gas debido a la alta eficiencia, es necesario crear un sistema de calefacción con una temperatura del refrigerante relativamente baja; la relación óptima será +30 grados en la tubería de retorno y +50 en la tubería de suministro. .
Ventajas y desventajas de las calderas de condensación.
Una caldera de condensación es un equipo único creado por desarrolladores de ingeniería de calefacción. Se preocupa por el medio ambiente y le permite ahorrar combustible de gas. Las calderas de condensación están muy extendidas en los países europeos donde la gente se preocupa por su bienestar y el medio ambiente. Y ahí están los líderes en la demanda de los consumidores.
En Rusia, una caldera de condensación es una rareza: los consumidores no están dispuestos a cambiar su equipo precipitadamente por equipos más limpios, desde el punto de vista medioambiental. Y la cuestión es su elevado coste, porque algunos modelos cuestan hasta el doble. Pero quienes saben contar y se sienten cómodos con las matemáticas saben que los costes iniciales se justifican con el ahorro de combustible. Sólo necesitas configurar el equipo correctamente para que funcione a la temperatura óptima.
Consideremos los pros y los contras de una caldera de condensación; comencemos con las cualidades positivas:
Si le parece que un ahorro del 10 por ciento no es tan grande, calcule cuánto dinero gastará en gasolina al menos durante los próximos 5 a 7 años. Te aseguramos que los números te sorprenderán desagradablemente.
- Ahorro en combustible de gas: aquí se puede esperar un ahorro real, que puede llegar al 10% o incluso un poco más. Es decir, si trabajamos duro para reducir las pérdidas de calor en nuestro hogar e instalamos una caldera de condensación, el ahorro en combustible gaseoso será de hasta un 20-25%. Por ejemplo, el consumo de gas de una caldera de 20 kW es inferior a 2 metros cúbicos. m/hora, mientras que para modelos similares de convección es de aproximadamente 2,2 metros cúbicos. m/hora;
- Reducir la carga sobre el medio ambiente: cuanto más eficientemente se procese el combustible, mejor para la naturaleza. Es malo que no todo el mundo entienda esto;
- Baja temperatura de los productos de combustión: dado que la energía térmica se elimina casi por completo, la temperatura de los gases a la salida de la caldera de gas es extremadamente baja;
- Posibilidad de uso sin obstáculos con suelos de agua: solo necesitan una temperatura baja del refrigerante. En tradicional calentamiento a alta temperatura las calderas de condensación de gas serán una pérdida de dinero;
- Una amplia selección de modelos: cualquier potencia (hasta 50 kW y más), de circuito simple y de doble circuito, de suelo y de pared, con cámaras de combustión abiertas (poco frecuentes) y cerradas.
También hay desventajas:
- Una temperatura baja del refrigerante requerirá volver a calcular el número de secciones de los radiadores; esto no tiene escapatoria. Pero puedes hacerlo de otra manera instalando pequeños convectores de zócalo o calefacción por suelo radiante en lugar de radiadores tradicionales;
- Alto costo de las calderas de condensación de gas: si toma un modelo de convección similar, con igual potencia, características y capacidades costará menos (en promedio, los modelos de condensación son entre un 30 y un 80% más caros);
- La necesidad de eliminar el condensado: su exceso se elimina al sistema de alcantarillado;
- Disminución de la eficiencia a medida que aumenta la temperatura: si de repente desea abrir el gas para calentar las habitaciones, la eficiencia comenzará a disminuir rápidamente;
- Dependencia energética: todas las calderas de condensación de gas requieren electricidad. Por tanto, los consumidores tendrán que cuidar la reserva;
Debido a sus características de diseño y principio de funcionamiento, las calderas de condensación utilizan la energía del combustible de manera mucho más eficiente y económica que las unidades de gas tradicionales. A pesar de que el precio de los equipos de condensación sigue siendo elevado, los propietarios los eligen cada vez más. Y esto no es sorprendente: la eficiencia de la caldera alcanza hasta el 98% y el ahorro de gas alcanza el 20%. Los expertos afirman que la tecnología de condensación es el futuro.
Principio de funcionamiento de las calderas de condensación.
El costo del combustible aumenta de año en año, por lo que las tecnologías de ahorro de energía están ganando popularidad con confianza. Las calderas de condensación aparecieron a mediados del siglo pasado, pero no lograron ganarse inmediatamente la confianza de los consumidores. En aquella época, los dispositivos no eran fiables y los fabricantes tuvieron que modificar su diseño. Como resultado, lograron que estos modelos de calderas de calefacción ocuparan posiciones de liderazgo en el mercado.
Un hecho interesante es que países europeos estimular y apoyar a sus ciudadanos que deciden comprar una caldera de gas de condensación ofreciendo préstamos a un interés mínimo.
Una caldera de calefacción convencional que funciona con gas natural utiliza sólo una parte de la energía obtenida de la combustión del combustible. Los gases de escape, que tienen una temperatura bastante alta y un potencial poderoso, se descargan a la atmósfera a través de la chimenea, liberando calor no utilizado al aire exterior. Una unidad de condensación de gas utiliza de manera más eficiente los recursos térmicos liberados no solo durante la combustión del gas, sino también durante la condensación del vapor de agua contenido en el humo. El vapor que ingresa a un intercambiador de calor separado, cuando se enfría, se convierte en un líquido llamado condensado. Esto libera una cierta cantidad de calor. La humedad se descarga en el colector de condensado y la energía térmica se descarga en el sistema de calefacción.
Una caldera de gas convencional utiliza un poder calorífico más bajo durante su funcionamiento, mientras que los equipos de tipo condensación utilizan un poder calorífico más alto, que consiste en el calor liberado durante la combustión del combustible y el calor generado durante la condensación. Este es un uso más eficiente del gas natural y la eficiencia, así como mayores indicadores de eficiencia, que distinguen no solo las unidades de piso, sino también los dispositivos de calefacción de pared.
El equipo de tipo condensación considerado es ideal para sistemas de calefacción por radiadores y suministro de agua caliente, así como para calefacción por suelo radiante.
Diseño de dispositivos de calefacción por condensación.
Cualquiera de las calderas tiene un intercambiador de calor en el que se calienta el refrigerante, que luego ingresa al sistema de calefacción de la casa a través de tuberías. Las calderas de gas con principio de funcionamiento de condensación están equipadas con dos intercambiadores de calor, el primero de los cuales funciona según el esquema tradicional y el segundo, de condensación, se pone en funcionamiento posteriormente.
El intercambiador de calor secundario es una estructura de tubos de sección compleja con aletas en espiral. Esta forma le permite aumentar significativamente el área en contacto con el vapor. Los gases de combustión en un intercambiador de calor adicional calientan el refrigerante procedente del tubo de retorno. En este punto, el vapor de agua se enfría hasta su punto de rocío, lo que produce condensación.
En otras palabras, en una caldera de condensación parte de la energía se devuelve para su reutilización, mientras que durante el funcionamiento de una caldera convencional se evapora irremediablemente a la atmósfera junto con el vapor.
Para la fabricación de intercambiadores de calor secundarios se utilizan. acero inoxidable, así como recubrimientos hechos de aleaciones de aluminio y silicio llamadas siluminio. Esto protege el dispositivo contra condensados químicamente agresivos.
Las calderas de condensación de gas están equipadas con quemadores de alta tecnología. Su peculiaridad es que en el modo de combustión proporcionan un control constante sobre las proporciones de mezcla de la mezcla gas-aire, manteniendo la relación óptima. El diseño de los dispositivos de calefacción tiene una cámara de combustión cerrada, aislada de la habitación. Por tanto, las calderas en cuestión son equipos relativamente seguros.
Externamente, las calderas de gas tradicionales y de bajo consumo prácticamente no se diferencian. Los fabricantes producen modelos de pared y de suelo, en versiones de circuito único y de circuito múltiple. Pero hay que prestar atención al hecho de que los equipos de condensación tienen más potencia con las mismas dimensiones. P.ej, calderas de pared, que utilizan el calor del vapor de aire, pueden tener una potencia de hasta 110 kW, mientras que las unidades de gas convencionales con una potencia de más de 40 kW ya están disponibles en versión de suelo.
Los modelos modernos de calderas de calefacción que utilizan el principio de funcionamiento de condensación están disponibles en dos modificaciones: con transferencia de calor seca o húmeda. La primera opción está destinada a edificios residenciales y la segunda, más eficiente y cara, a salas de calderas. Pero las calderas con transferencia de calor húmeda aún no se han desarrollado completamente, porque... todavía están en desarrollo.
Eliminación de condensado
Una caldera de condensación produce un volumen bastante grande de condensado por día. Depende de la potencia del equipo y puede ser de 30 o más litros. No está permitido verter líquidos agresivos directamente en el sistema de alcantarillado doméstico, por lo que los fabricantes equipan los modernos aparatos de calefacción de gas con neutralizadores.
El dispositivo adicional es un tanque separado en el que ingresa el condensado ácido. Pasa a través de una capa de metales alcalinos (magnesio y potasio), lo que produce una reacción química. Como resultado, el condensado se descompone en dióxido de carbono y agua, que ya pueden drenar al sistema de alcantarillado.
¿Qué tan rentable es utilizar calderas de condensación?
Hay muchas opiniones sobre los beneficios económicos del uso de la condensación. equipo de gas en condiciones domésticas. El hecho es que para los consumidores rusos el precio del gas es significativamente más bajo que para los residentes de los países europeos. Por lo tanto, algunos expertos afirman que las calderas de condensación en nuestras condiciones se amortizarán en al menos diez años. Pero esto no es cierto.
En primer lugar, el gas no es tan barato como nos gustaría. En segundo lugar, las revisiones de los propietarios de calderas de calefacción indican que ya se pueden ver ahorros significativos después de 2 a 4 años de funcionamiento. Este plazo depende de las características técnicas del equipo, como la potencia, y del equipo adicional.
Para mayor claridad, deberíamos considerar algunos ejemplos.
Una opción económica
Caldera de condensación con intercambiador de calor incorporado para vivienda particular con carga térmica Hasta 30 kW con el cableado más sencillo y conectando únicamente radiadores de calefacción, costará un tercio más que una caldera tradicional. Pero los costos operativos cargas máximas permitirá recuperar esta diferencia en 3,5-4 años, teniendo en cuenta el aumento anual de los precios del gas. En el futuro, una caldera de condensación permitirá ahorrar significativamente costes de combustible y será cada año más rentable.
Opción avanzada
El precio de una caldera tradicional (incluida la compra de un conjunto de dispositivos adicionales) para una casa que requiera una carga térmica de aproximadamente 35 kW, con un sistema de distribución de calefacción multicircuito y la presencia de un tanque de agua caliente de 200 litros será mayor que el equipo de gas de condensación. Por lo tanto, no es necesario hablar aquí de recuperación de la inversión. Resulta que una caldera de condensación, diseñada para cargas térmicas medias, comienza a ahorrar dinero al propietario desde el primer día.
Opción muy avanzada
En esta categoría se pueden considerar calderas de circuitos múltiples con una carga térmica que alcanza los 60 kW. En este caso, será necesario completar la caldera de condensación, por lo que su precio será entre un 15 y un 20% más alto. Pero la diferencia, teniendo en cuenta el aumento de los precios del gas, se igualará antes que con opción de presupuesto. Podemos hablar de recuperación de la inversión en 2,5-3 años.
Las opiniones de expertos y consumidores indican que las calderas de calefacción de condensación son las preferidas por aquellos propietarios que saben contar su dinero. Entienden que, además de ahorrar en las facturas de gas, dichos equipos durarán al menos el doble que un aparato de gas convencional.
Pero no olvidemos que la eficiencia de los equipos de condensación dependerá de varios factores:
- edad de la caldera;
- relación correcta entre el volumen calentado y las características de potencia de la unidad;
- Uso de quemadores de gas modernos.
Instalación de calderas de gas de suelo.
Las calderas de alta potencia se fabrican en versiones de suelo. Se instalan en habitaciones separadas en las que es posible organizar ventilación adicional. El proceso de instalación se lleva a cabo por etapas.
- En el escenario trabajo de preparatoria Se construye una base en forma de plataforma de hormigón con una altura de 100-200 mm o se instala un marco de soporte.
- Se determinan y organizan los puntos de conexión de la chimenea, tuberías de calefacción de suministro y retorno al equipo de caldera.
- La caldera de gas se instala horizontalmente sobre la base preparada. Se ajusta mediante patas roscadas.
- La unidad está conectada a las tuberías del sistema de circulación de refrigerante. Se tiene en cuenta que las calderas de doble circuito y de circuito múltiple cuentan con tuberías adicionales y tuberías flexibles.
Antes de ingresar a la caldera de calefacción, se debe instalar un filtro grueso especial en la tubería de retorno para evitar que entre incrustaciones u óxido en el intercambiador de calor.
- La unidad se conecta al gasoducto mediante tubos de cobre o mangueras flexibles. Se monta una válvula en el tubo de entrada. El tubo de salida está conectado a la chimenea.
- Se verifican las uniones y conexiones para detectar fugas y se verifica que la presión del gas en la tubería cumpla con los requisitos reglamentarios.
Independientemente del modelo, las calderas de gas de suelo se pueden instalar en habitaciones con una altura de techo de al menos dos metros. Una unidad requiere un volumen mínimo de espacio de 7,5 m3 y un orificio de ventilación obligatorio para el flujo de aire desde el exterior.
La distancia mínima a una pared hecha de materiales no combustibles puede ser de 100 mm. Como material aislante se utiliza acero para tejados con un espesor de al menos tres milímetros.
En el suelo debajo de la caldera de gas se deben colocar revestimientos no inflamables. Podría ser:
- hoja de acero;
- teja;
- una piedra natural;
- colador de cemento;
- Losas de hormigón de arcilla expandida.
Instalación de calderas murales.
Los dispositivos de pared se instalan después de preparar las conexiones eléctricas y las conexiones a los circuitos hidráulico y de gas, lo que se realiza mediante las plantillas suministradas. Antes de que esto se determine:
- ubicación dispositivo de calentamiento;
- posibilidad de arreglo de comunicación;
- admisibilidad de organizar la correcta eliminación de los productos de combustión.
La caldera de calefacción de pared debe fijarse a una base fiable. En la mayoría de los casos, esto se hace usando muros de carga o un marco especialmente instalado en forma de marcos, consolas, perchas, bastidores, etc. Los fabricantes ofrecen una gama de accesorios y accesorios, que se suministran completos con el equipo o se compran por separado. Además, la unidad de pared se puede fijar a una valla vertical mediante un marco de montaje hecho para un modelo específico de dispositivo de calefacción. Su uso en combinación con paneles decorativos y cubiertas permite que el equipo de condensación se integre armoniosamente en el interior de la habitación.
Después de instalar la caldera en la pared, proceder a su conexión directa a la red eléctrica suministrada. redes de ingenieria y comunicaciones.
La tubería encargada de eliminar el monóxido de carbono está conectada a través de tubos corrugados a la chimenea. En este caso, no se permiten curvas cerradas. La chimenea no debe ubicarse a una distancia inferior a 100 mm de superficies inflamables. En cualquier caso, sería mejor aislarlos.
Se instalan válvulas en las tuberías de gas y se revisan las tuberías de gas para detectar fugas. La caldera mural debe ser conectada por un especialista, realizando las oportunas pruebas y purgas de las tuberías.
Para poder conectar el equipo a una fuente de alimentación de 220V, necesitarás instalar una toma de corriente y disponer de un estabilizador. No debemos olvidarnos de la conexión a tierra de las calderas de condensación, así como de que el contacto del cable con elementos calientes puede provocar su fusión y avería. Los requisitos de seguridad deben observarse sin cuestionar.
El circuito de agua se conecta a la caldera mural siguiendo los correspondientes esquemas suministrados con el equipo.
Características de las chimeneas para calderas de condensación.
Para pared y calderas de suelo del tipo de condensación, se instalan tubos de chimenea confeccionados de plástico o aluminio. Por diseño pueden ser:
- coaxial, que es un diseño de “tubería en tubería”;
- Dos tubos, divididos en segmentos de salida de humos y de entrada de aire.
La baja temperatura de los gases de escape que salen por la chimenea permite el uso de plástico en el sistema de escape. A una temperatura de 35 a 70 grados no se deforma, no se derrite y cumple perfectamente sus funciones.
Esta circunstancia es de gran ayuda a la hora de sustituir una caldera vieja con chimenea de ladrillo por equipo nuevo. Una caldera de gas convencional requerirá el desmantelamiento de la chimenea vieja, ya que las fluctuaciones de temperatura y la condensación agresiva harán que la mampostería se derrumbe demasiado rápido. Para evitar una emergencia, habrá que pensar de antemano en instalar una chimenea anticorrosión y estanca a los gases hecha de acero inoxidable o revestimientos de polímero, cuyo precio es bastante elevado.
Para una caldera de condensación, puedes limitarte a revestir la vieja chimenea con plástico, lo que te saldrá mucho más económico.
Mitos sobre las calderas de condensación
La popularidad de cualquier producto siempre da lugar a numerosos rumores y mitos, que no siempre reflejan la realidad. Las calderas de condensación, tanto de pared como de suelo, no son una excepción. Intentemos comprender algunos de ellos.
Precio
Los expertos dicen que las calderas de condensación son más caras que las tradicionales unidades de gas. Pero esto es sólo con una mirada superficial a la etiqueta de precio o a la lista de precios. Una vez entendido el problema, se puede comprender que el equipo difiere no solo en precio y diseño (dispositivos de pared o de piso, de circuito simple o doble), sino también en potencia térmica.
Prestando atención a las características técnicas de las calderas de gas. diferentes principios acciones, así como al comparar dos unidades con el mismo rendimiento y capacidades, puede estar convencido de que el precio final de los equipos tradicionales suele ser superior al de los equipos de condensación. Y si consideramos que las calderas de gas convencionales requieren una compra adicional. dispositivos adicionales, cuyo precio puede ser significativo, entonces la cuestión del mayor costo del equipo de condensación desaparecerá por sí sola.
Eficiencia
Muchos fabricantes afirman que sus calderas de condensación tienen una eficiencia superior al 100%. Esta afirmación evoca un doble sentimiento. Por un lado, resulta bastante atractivo para los consumidores, pero por otro, causa confusión.
El uso de calor adicional, por supuesto, aumenta la eficiencia del uso de este tipo de equipos y aumenta la eficiencia. Pero hablar de un coeficiente superior al 100% es sólo condicional.
El hecho es que para facilitar la comparación de dos tipos de equipos de calefacción de gas, la eficiencia se calcula utilizando el método de determinación del indicador para calderas tradicionales que utilizan solo el poder calorífico más bajo. Y aquí no se tiene en cuenta el calor de condensación, lo que añade un 7-9% a la eficiencia. Las unidades de condensación utilizan el 100% del calor inferior y la parte que surge como resultado del proceso de condensación, lo que supone entre el 107 y el 109%. De hecho, la eficiencia no supera el 98%.
Chimenea
A pesar de las opiniones sobre la necesidad de un dispositivo para dispositivos de condensación Las chimeneas hechas de materiales resistentes a los ácidos, cuyo precio es bastante alto, no se diferencian mucho de las chimeneas convencionales instaladas en sistemas de unidades de gas con cámara de combustión cerrada.
Los productos de combustión gastados se eliminan a la fuerza, por lo que las calderas en cuestión se pueden conectar a varios sistemas de eliminación de humos. Lo principal es mantener la estanqueidad de la estructura.
Condensar
Muchos consumidores están seguros de que cuando la caldera está en funcionamiento surgen problemas por la aparición de condensación. Pero los fabricantes de equipos de condensación incluyen en el diseño de sus dispositivos sistemas para neutralizar y reciclar la humedad agresiva. Para las unidades de gas convencionales, en cuyas chimeneas hay condensado, aunque en menores cantidades, se instalan adicionalmente desviadores y neutralizadores.
Fabricantes famosos
El mercado de equipos de calefacción es diverso y extenso. Los fabricantes nacionales y extranjeros ofrecen una amplia gama de calderas, que se diferencian por sus dimensiones, potencia y tipo de combustible utilizado. Entre los fabricantes más conocidos de equipos de condensación se pueden distinguir varias empresas.
La empresa alemana nació en 1917 como un taller para la producción de maquinaria agrícola y diez años más tarde su fundador, Johann Wissmann, desarrolló y fabricó la primera caldera. Hasta ahora, la empresa está dirigida por uno de los representantes de la familia, que ya es la tercera generación.
Hoy en día, Viessmann incluye varias empresas especializadas en sistemas de calefacción, así como en ventilación y unidades de refrigeración. sus productos en en mayor medida Se produce para la exportación y los sitios de producción están ubicados en 11 países. La empresa lanzó su primera caldera de condensación en 1992.
Pequeño empresa privada Fue fundada por el ingeniero prusiano Johan Vaillant en 1874. Gracias a las extraordinarias habilidades del propietario, rápidamente logró el éxito. Desde 1894, la empresa comenzó a producir equipos de gas y hoy el Grupo Vaillant, que tiene fábricas en 7 países, es conocido en todo el mundo, incluso por sus desarrollos en el campo de los equipos de ahorro de energía.
Bosco
El taller, fundado en 1886 por el inventor e investigador alemán Robert Bosch, por mucho tiempo Nada que ver con calderas de calefacción No tenía. Sólo en 1929 el fundador de la empresa decidió reestructurarla y pasar a un campo de actividad más amplio. Desde entonces, muchas empresas se han unido a la estructura de la corporación, incluidas empresas que producen equipos de calderas domésticas.
La historia de la empresa alemana Buderus comenzó en 1731, cuando su fundador Johann Wilhelm Buderus alquiló una pequeña planta metalúrgica, donde se producían piezas de hierro fundido para estufas. En 1898, la empresa recibió una patente para sus propias calderas seccionales y en 1981 introdujo equipos de condensación de hierro fundido. Desde 2003, la marca Buderus pertenece al grupo empresarial Robert Bosch GmbH.
baxi
La empresa apareció en 1866 en Inglaterra. Fue fundada en colaboración entre Richard Baxendaal y Joseph Heald, y la marca Baxi no se utilizó hasta 1930 para producir uno de los sistemas de calefacción. hoy en mercado ruso Las calderas son suministradas por la producción italiana Baxi S.p.A., que pertenece a una de las empresas del holding Baxi Group.