Конденсационный котёл. Мифы и реальность.

[Leon26]

Тут в соседней теме завязалась дискуссия по поводу "чудотворных" свойств конденсационных котлов. Думаю было бы правильно создать отдельную тему в которой расставить все точки над "i". Я двумя руками за новое и прогрессивное, но ровно так же против мошейничества в маркетинге. К тому же печально наблюдать как незаслуженно "опускают" довольно не плохие котлы некоторых отечественных производителей

Итак - "конденсационник". Суть лично моих вопросов к производителям - это то что они заявляют КПД более 1 или более 100%. Что с точки зрения законов физики невозможно. Формул в подтверждение цифр более 100% нагуглить не получается.

Везде только "кашу по столу размазывают" и "мамой клянутся". Даже на специализированном форуме по этой теме одну страничку добить не смогли forum.abok.ru/index.php?showtopic=32285

Надеюсь мы способны на большее

Элементарный чертёж разъясняющий принцип работы прилагается. Какие будут мнения, господа специалисты? Откуда взяться чуду?

[netman]

что бы не было коллизий стоит определить чему равняется 100% от сжигания метана.

 

КПДействия, значит Дж или Вт/ч.

[Leon26]

что бы не было коллизий стоит определить чему равняется 100% от сжигания метана.

 

КПДействия, значит Дж или Вт/ч.

Формула есть?

[Александр _ Васильков]

Примерные потери котла газового состоят из трех величин.

q2 - уходящие газы (вот тут вся соль) обычно до 6%

q3 - хим. недожог для гк примерно 1%, а то и меньше.

q5 - потери от котла в окружающую среду. 1-1,2%

Отсюда КПД традиционного газового 100-(6+1+1) = 92%.

Конденсационник из q2 в конденсаторе вытягивает еще какие-то %, но из 6% потерь с уходящими газами.

(ссылка устарела)

[netman]

Формула есть?

Да, Менделеев вывел. (это не шутка)

[Leon26]

Да, Менделеев вывел. (это не шутка)

Вы сюда тролить зашли, как и в предыдущей теме? Приведите формулу, если она есть.

[netman]

Отсюда КПД традиционного газового 100-(6+1+1) = 92%.

т.е. для бытового газа это конкретная величина и равняется она чему?!

 

ну т.е. взяли куб газа и получили сколько ватт тепла с учетом КПД 0,92?

 

Добавлено через 1 минуту

Вы сюда тролить зашли, как и в предыдущей теме? Приведите формулу, если она есть.

 

итого для обычных котлов с заявленным КПД 92% мы имеем 9,4кВт*0,92=8,65 квт (максимальная эффективность достигается на максимальной же мощности;)

для конденсатника смогли получить цифру 10,15 кВт с куба газа (на мощностях до 20% от максимальной, с увличением мощности эффективность падает)

 

а все потому что не учли в 92% возможность конденсирования отводимых газов и всего то.

[Leon26]

Примерные потери котла газового состоят из трех величин.

q2 - уходящие газы (вот тут вся соль) обычно до 6%

q3 - хим. недожог для гк примерно 1%, а то и меньше.

q5 - потери от котла в окружающую среду. 1-1,2%

Отсюда КПД традиционного газового 100-(6+1+1) = 92%.

Конденсационник из q2 в конденсаторе вытягивает еще какие-то %, но из 6% потерь с уходящими газами.

(ссылка устарела)

q3 - сейчас у всех котлов хорошие горелки, что наши напольники, что любые настенные, что конденсационники, по этому качество сгорания примерно одинаковое, по этому предлагаю этот пункт из сравнений исключить.

q5 - подавляющее большинство газовых котлов стоит в одинаковых условиях, в отапливаемых помещениях, т.е. их собственные теплопотери работают на компенсацию теплопотерь жилова помещения, и на КПД СО вцелом отрицательно не влияют, тоже предлагаю исключить.

 

Как ни крути, остаются теплопотери с дымовыми газами

Логика подсказывает что чем меньше тепла уходит с дымовыми газами (далее ДГ), тем выше КПД котла. ИМХО именно здесь "собака порылась":)

 

Добавлено через 8 минут

т.е. для бытового газа это конкретная величина и равняется она чему?!

 

ну т.е. взяли куб газа и получили сколько ватт тепла с учетом КПД 0,92?

 

Добавлено через 1 минуту

 

netman, я вижу Вы от темы ещё дальше чем я от балета. Не знаю из каких интересов Вы тролите именно тему конденсационников, но не удивляйтесь когда не будете видеть моих ответов на Ваши "посты"

[romi9999]

Принцип действия конденсационного котла.

 

При охлаждении пар превращается в жидкость, то есть конденсируется, высвобождая при этом определённое количество теплоты. В обычном котле идет борьба с конденсацией, в этом же варианте конденсация только приветствуется. Конденсация происходит в специальном теплообменнике увеличенной площади, который и отбирает тепло для системы отопления. Количество теплоты, которое может быть получено при полном сжигании единицы топлива, включая долю, высвобождаемую при конденсации пара, называется «высшей» теплотой сгорания топлива, в то время как-то же количество теплоты, но без учёта теплоты конденсации, называется «низшей» теплотой сгорания топлива. Кстати, принцип работы конденсационного котла был известен более ста лет назад, но эффективно использовать его стали относительно недавно - как только появилась возможность использования при изготовлении котлов устойчивых к коррозии сплавов и различных марок нержавеющей стали.

В этом различии терминов и заключается наличие в технических характеристиках конденсационных котлов коэффициента полезного действия порядка 108-109%, но в любом случае более 100%. Понятно, что по законам физики потери энергии неизбежны и КПД не может превышать стопроцентную «планку». Но древние философы говорили, что, прежде чем начинать спор, следует договориться о тождественности терминов. В этом и заключается суть такой величины КПД: для возможности сравнения тепловой эффективности конденсационных и обычных газовых котлов вычисление выполняется на основе значения низшей теплоты сгорания. Исторически сложилось так, что все физические расчеты велись на основании измеряемого значения низшей теплоты сгорания. Таким образом, это не реальный КПД, а сравнительный, или условный. Но и при вычислении КПД на основе значения высшей теплоты сгорания величина КПД конденсационных котлов получается достаточно высокой, и значительно выше, чем обычных газовых котлов.

Набранное вами сообщение слишком короткое. Увеличьте ваше сообщение до 10 символов.

[netman]

надо еще отметить что КПД для газового котла это как сферический конь в вакууме. было бы уместнее сравнивать значения в кВт с 1 м3 газа (из одной трубы, потому как газ сильно разный бывает)

[Interso]

Набранное вами сообщение слишком короткое. Увеличьте ваше сообщение до 10 символов.

 

Вот эти обьяснения гуляют по всему инету и телевидению,что мол не учитывали не считали.

Да давным давно известно о рекуперации и в лабораторных условиях всё считают.

Но вот только для конденсатника почему то 108%кПд пишут а сейчас начинают оправдыватся.

Бред всё это,для нашей страны конденсационный котелок не выгодный по известным причинам.

[romi9999]

Да давным давно известно о рекуперации

Причем тут рекуперация. Есть понятие высшей и низшей теплоты сгорания. Если вы не хотите вникать - бога ради... Другим не мешайте.

[Александр _ Васильков]

Ну есть высшая и низшая. Так с это никто не оспаривает.

И что из этого следует, что КПД конденсационного котла более 100%?

Т.е. подключив к конденсационнуму котлу теплосчетчик. И подав в него 1 м3 газа на выходе мы получим, ну так по скромному, 13 квт тепловой энергии?

[netman]

так за 100% приняли почемуто низшую теплоту сгорания

[romi9999]

И что из этого следует, что КПД конденсационного котла более 100%?

Если считать по низшей - да. "Исторически сложилось так, что все физические расчеты велись на основании измеряемого значения низшей теплоты сгорания."

1м3 метана - даст идеально 39,8 МДж высшей, или 35,9 МДж низшей теплоты. Так вот обычный котел даст около 33,5 МДж тепла, конденсационный - 37,5. И эти 37,5 больше 35,9 (как бы 100%)

[Александр _ Васильков]

так за 100% приняли почему-то низшую теплоту сгорания

 

Правильно приняли. Если бы вы посмотрели формулу расчета потерь q2 с уходящими газами и разобрались бы.

Что в q2 для обычного гк количество тепла потраченное на испарение влаги прибавляется и q2 увеличивается.

А в конденсационном вычитается и q2 уменьшается.

Но это коридор в 5-6% от реального 100% кпд.

В котором и пытаются вытянуть тепло которое раньше улетало в трубу. Но это 1-2 %, ну если там супер конденсатор то 3% не более.

[Interso]

Причем тут рекуперация. Есть понятие высшей и низшей теплоты сгорания. Если вы не хотите вникать - бога ради... Другим не мешайте.

При том!

Конденсационные котлы обеспечивают процесс рекуперации, подразумевающий частичное возвращение использованной в ходе сжигания топлива , пригодного для последующего использования.

[romi9999]

так за 100% приняли почемуто низшую теплоту сгорания

не совсем "почему то". Просто раньше, до появления технологически приемлемых теплообменников (кислотоустойчивых), с конденсатом старательно боролись. По этому никто на высшую т.с. и не ориентировался.

П.С. В обычных котлах и сейчас важна борьба с конденсатообразованием.

 

Добавлено через 1 минуту

Конденсационные котлы обеспечивают процесс рекуперации, подразумевающий частичное возвращение использованной в ходе сжигания топлива , пригодного для последующего использования.

Че вы несете? Рекуперация там вообще ни причем.

[Leon26]

У нашего котла отличие от обычного в том что обратка из СО подаётся не в топку, а в дополнительный теплообменник, который по ходу газов находится после топки, и потом, отобрав остаточное тепло у ДГ ТН уже подаётся в топку. У больших котлов в котельных этот гаджет существует давным-давно и называется экономайзер, только там температура не опускается до точки росы. Так что окончательное снижение температуры, соответственно и само это "чудо" происходит именно в этом "экономайзере". В рекламных мурзилках пишут что в момент перехода части ДГ из газообразного состояния в жидкое и происходит та главная передача тепла теплоносителю. Вот именно этот момент является ключевым и его хотелось бы понять.

 

Вики пишет:

 

Вища теплота згорання[1] (англ. superior calorific value) — кількість теплоти, що може виділитися при повному згорянні в повітрі певної кількості газу таким чином, що тиск p1, при якому відбувається реакція, залишається сталим, а всі продукти згоряння набувають тієї ж температури, що і температура реагентів. При цьому всі продукти знаходяться в газоподібному стані, за винятком води, яка конденсується в рідину при t1.

 

Нижча теплота згорання[1] (англ. inferior calorific value) — кількість теплоти, що може виділитися при повному згорянні в повітрі певної кількості газу таким чином, що тиск p1, при якому відбувається реакція, залишається сталим, а всі продукти згоряння набувають тієї ж температури, що і температура реагентів. При цьому всі продукти знаходяться в газоподібному стані.

Для природного газа: ВТС - 53,71 НТС - 48,52

uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE_%D0%92%D0%BE%D0%B1%D0%B1%D0%B5

 

То есть для высшей и низшей всё идентично за исключением выделенного. А именно - при высшей теплоте - выпадает конденсат.

 

1. Так каким образом выпадение конденсата таким существенным образом сказывается на показателях?

2. Почему при прочих равных (а это и температура и влажность и давление) в первом случае выпадает канденсат, а во втором нет? Ведь "точка росы" девушка объективная

[Interso]

Че вы несете? Рекуперация там вообще ни причем.

Ааа,ну да....

 

PARVA%20Recupera

 

[romi9999]

Так каким образом выпадение конденсата таким существенным образом сказывается на показателях?

Так это и есть теплота конденсации (=парообразования)

Теплота парообразования и конденсации - количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу, взятому при температуре кипения, чтобы перевести его из жидкого состояния в газообразное, оно же равно теплоте, выделяемой при конденсации пара, взятого при температуре кипения, в жидкость.

 

Изменение фазового состояния происходит с поглощением, или выделением тепла, при неизменной температуре.

[Leon26]

Правильно приняли. Если бы вы посмотрели формулу расчета потерь q2 с уходящими газами и разобрались бы.

Поделитесь ссылочкой, не могу для газа нагуглить

 

Добавлено через 12 минут

Так это и есть теплота конденсации (=парообразования)

Теплота парообразования и конденсации - количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу, взятому при температуре кипения, чтобы перевести его из жидкого состояния в газообразное, оно же равно теплоте, выделяемой при конденсации пара, взятого при температуре кипения, в жидкость.

 

Изменение фазового состояния происходит с поглощением, или выделением тепла, при неизменной температуре.

Смоделируем. Проходят ДГ через экономайзер, начинают там постепенно остывать, передавая часть тепла ТН, достигают "точки росы", часть ДГ превратившись в конденсат который оседает на стенках теплообменника, затем капает в поддон и стекает из котла наружу, оставшаяся часть ДГ не сумев (не успев) сконденсироваться уходит наружу с темп 45-50 гр. Правильно? Какая теплота передаётся при конденсации?. Имхо тепло передаётся и до конденсации, и во время конденсации, и после конденсации пока конденсат не остыл до темп. теплообменника. И это связано не с переменой фазового состояния вещества, а с разницей температур и разной теплоёмкостью воды и пара.

[Слободарий]

Все формулы в школьном курсе естественных наук.

 

Идея вычисления:

1. Определить, какое количество воды выделяется при сгорании.

2. Определить, какое количество теплоты выделится при конденсации такого количества водяного пара.

3. Определить, каков процент теплоты конденсации от теплоты сгорания.

 

Допустим, топим котел метаном. СН4.

Метан сгорает до СО2 и Н2О.

СН4+302=СО2+2Н2О,

При этом выделяется какое-то количество теплоты. Теплота посчитана так, что вода остается в газообразном состоянии.

На холодном теплообменнике вода способна осесть, увеличив количество полученной теплоты.

Сравнив теплоту с конденсацией с идеальной теплотой без конденсации и получаем больше 100%.

Теперь к цифрам.

В одном кубометре метана 43,86 моля газа.

Из них получается 87,72 моля воды (формула выше).

Это 1579г. Другими словами, полтора литра воды. Кому еще непонятно - три поллитры.

При конденсации/парообразовании такого количества воды получается 3562 кДж. или 0,989кВтч.

(Это легко проверить набрав в электрочайник такое количество воды и наблюдая за электросчетчиком выкипятить, превратив в пар ее всю).

Если теплота сгорания газа 8кВтч/м3, то прибавка будет около 11% (если сконденсировать всю влагу).

 

Ничего сложного.

[romi9999]

Ничего сложного

Я уж не знаю, как доступней можно...

[matrot]

Ааа,ну да....

........ Дополнительная эффективность достигается благодаря использованию нового теплообменника-рекуператора, разработанного компанией Biasi, и модулирующему вентилятору, который оптимизирует соотношение газо-воздушной смеси. Рекуператор имеет встроенный спиральный теплообменник (змеевик) с большим количеством ребер, которые увеличивают поверхность теплообмена.

Словоблудие.

Если так рассуждать, то любой теплообменник является рекуператором.

Как на меня, то рекуператор это теплообменник с одинаковыми средами в контурах.

Факт отбора дополнительной энергии от исходящих газов, не является поводом для заявок о КПД выше 100%, и должен рассчитываться из той теплоты при которой проходит процесс.

Все остальное от лукавого!