Конденсационный котел.

Вопрос к специалистам-теоретикам. КПД кондесационного котла (задекларированный) - 109% (какой-то среднегодовой, но не важно), понятно, что +15-20% удается извлечь за счет извлечения скрытой теплоты парообразования (ТП). Чем больше сконденсировалось влаги - тем больше вернулось этой теплоты (при прочих равных условиях). Если мы подаем в горелку совсем сухой воздух - очевидно, что на выходе влаги сконденсируется меньше. Если подаем в горелку воздух с влажностью 100% - конденсация максимальна и стало быть КПД (возват ТП) максимальный. Я правильно понимаю? Теперь основной вопрос - если брать влажный теплый воздух (например из вентиляции канализации) - то изменится ли КПД по отношению к работе котла на "забортном" воздухе? Коррозию и прочие негативные аспекты пока не рассматриваем.

Пъ написал : КПД кондесационного котла (задекларированный) - 109%

Бред. Больше 100% не бывает. Схожие котлы есть в проышленности, 98% КПД.

Там конденсируется вода не та, что приходит с воздухом, а та, которая выделяется при реакции горения метана: CH4 + 2O2 ---> CO2 + 2H2O. Так что влажность воздуха особо роли не играет.

ps - кпд обычного котла 70-80%, конденсационного - 80-90%. Цена выше полтора-два раза чем у обычных иностранных, или раз в 5-10 чем отечественных. Считаю, того не стоит.

КПД более 100% - чисто рекламный шаг. Они расчитывают КПД в отношении к КПД обычного котла. Вот и получается 90%/80%=112.5%. Естественно, реальный КПД ниже 100% если считать по удельной теплоте сгорания газа. От большой влажности приточного воздуха КПД только упадет, т.к. на нагрев паров, которые присутствуют в исходном воздухе уйдет большая энергия, чем выделится при их конденсации (КПД этого процесса тоже меньше 100%, т.к. не все пары конденсируются). Это полный аналог ситуации с сырыми дровами.

shaban написал : Так что влажность воздуха особо роли не играет.

Вот это я и пытаюсь выяснить. Не особо или не особо - а играет или не играет. При высокой влажности действительно приходится сначала нагревать пары, содержащиеся в воздухе. Тем самым мы немного снижаем температуру в топке. Но потом все тепло возвращается, из теплообменника газы выходят уже с температурой (допустим 40 всегда). Но при сгорании сухого воздуха количество паров, сконденсировавшихся в конденсаторе - меньше, чем если использовать влажный. Это легко понять, отслеживая точку насыщения водяного пара - в зоне горения далеко не насыщенный, а в зрне конденсации - явно перенасыщенный.
В свое время изобретатели пытались добавлять воду в топливно-воздушную смесь ДВС. Что бы использовать образовавшийся водяной пар для повышения давления и снижения температуры выхлопа. Но особой выгоды не получилось, потому что терялась скрытая теплота парообразования. Подавали воду, а в выхлопе был уже пар. В рассматриваемом мною примере ровно наоборот - мы берем уже пар, содержащий в себе скрытую теплоту парообразования и конденсируем его, добавляя теплоту к теплоте парообразования конденсата продуктов горения.

dmvt1 написал : Это полный аналог ситуации с сырыми дровами.

Вы не совсем внимательны. В сырых дровах воду надо испарить, и потом она выкидыватся в виде пара.

dmvt1 написал : считать по удельной теплоте сгорания газа.

Верхней или нижней? Всегда считалось по нижней, без конденсации. Поэтому по отношению к стандартной системе расчетов КПД у конденсационных котлов выше 100%.

Пъ написал : Но потом все тепло возвращается

Всё тепло вернуть невозможно.

dmvt1 вам правильно написал, зря вы его не слушаете.

Воду в ДВС добавляли для устранения детонации, а не для повышения КПД. И все ради того, чтобы ездить на ВАЗ 2101 на 76 бензине. Кстати, методика эта довольно неплохо работала, т.к. добавление водяного пара снижало температуру вспышки и не давало детонировать топливу. Естественно, КПД и мощность ДВС снижались, но в меньшей степени, чем при установке дополнительной прокладки для уменьшения степени сжатия.
А по поводу влажности воздуха в конденсатном котле, следует иметь в виду, что использование скрытой теплоты пара дает реальный прирост КПД на 10-15%, а основной КПД идет за счет теплообмена газов с теплообменником еще до начала конденсации. И добавляя пар в зону горения Вы потеряете в температуре нагретых газов ровно столько же энергии, сколько выиграете при конденсации (точнее выиграете при конденсации немного меньше). Увы, закон сохранения энергии не обмануть.
Хотя диспут интересный, пришлось вспомнить знания родного физфака ЛГУ.

dmvt1 написал : Воду в ДВС добавляли для устранения детонации, а не для повышения КПД. И все ради того, чтобы ездить на ВАЗ 2101 на 76 бензине. Кстати, методика эта довольно неплохо работала, т.к. добавление водяного пара снижало температуру вспышки и не давало детонировать топливу. Естественно, КПД и мощность ДВС снижались, но в меньшей степени, чем при установке дополнительной прокладки для уменьшения степени сжатия.

Это что-то новое. Система впрыска и дозировки воды настолько сложна, что до сих пор наверное не реализована в полной мере, там целый комп нужен - дозировать от оборотов, нагрузки и т.п., увязывая с моментом зажигания. Для 76-го бензина? А ссылочкой не поделитесь, может где подробно описано...

dmvt1 написал : Увы, закон сохранения энергии не обмануть.

Закон сохранения никто обманывать не собирается. Для испарения воды уже затрачена энергия (в данном случае это рекуперация тепла ГВС, уже слитой в каналью). Эта энергия может отправиться прямиком в атмосферу, или участвовать в конденсации и выделиться в виде тепла на конденсаторе. Никаких чудес. Я не пытаюсь рассматривать сферический котел в вакууме, а исключительно привязанный к реальным условиям. Это не повышение КПД котла, как устройства сжигания топлива, а повышение КПД системы, в которой котел лиш один из элементов. Так понятно?

dmvt1 написал : родного физфака ЛГУ.

Замечательно, значит Вы должны легко понять о чем я говорю.

1. Про впрыск воды ссылку, к сожалению, уже вряд ли найду. Если интересно, поройтесь в библиотеке в журналах "За рулем" годы за 1980-1983. Ничего сложного там нет. Во впускной патрубок карбюратора рядом с трубкой ускорительного насоса ставилась вторая трубочка с жиклером, которая шла в бачок с водой. При открытии дроссельной заслонки во впускном патрубке возникало разряжение, которое высасывало воду, точно так же, как и бензин. Тогда на машинах еще карбюраторы стояли и вполне прилично обходились без всяких компьютеров, только разряжение использовали.
2. Вы делаете одну большую теоретическую ошибку. Пар при комнатной температуре НЕ БУДЕТ КОНДЕНСИРОВАТЬСЯ в котле, т.к. имеет комнатную температуру, а теплоноситель БОЛЬШУЮ, чем комнатная. Т.е. температура конденсатора в котле ВЫШЕ комнатной. Для использования энергии пара надо конденсировать его на поверхности с температурой НИЖЕ комнатной. И устройство такое называется тепловой насос. Имеет КПД 300-500%. Этот кондиционер наоборот. И тут тоже никакого противоречия нет, т.к. энергий забирается за счет охлаждения окружающего воздуха. В котле же Вы сначала должны затратить энергию на нагрев пара до температуры выше температуры теплоносителя, а затем, эта энергия частично вернется в виде теплообмена и конденсации.

dmvt1 написал : Пар при комнатной температуре НЕ БУДЕТ КОНДЕНСИРОВАТЬСЯ в котле

Хм, похоже Вы не поняли что там происходит. При горении получается смесь пара, азота и углекислого газа. С достаточно высокой температурой. Но по мере снижени температуры (ниже 100С) пар становится перенасыщенный и начинает выпадать конденсат. При этом выделяется много тепла, но низкотемпературного (30-40С)ю Поэтому конденсационные котлы на обычных системах отоплния малоэффективны, только на низкотемпературных. Количество дополнительной теплоты зависит от того, насколько удалось охладить пар (для этого даже контур ГВС ставят на выходе, совсем холодной водой "дожимая" пар до минимальной температуры) и от первоначального количества паров, присутсвующих в продуктах сгорания. Если подавать максимальновлажный воздух - очевидно, что количество конденсата будет больше. Вот тут как раз от закона сохранения никуда не денешься - выпадающий (даже при 30С) конденсат освобождает тепло, и немало.

Тепловой насос - это совсем другое, хотя там тоже используется фазовый переход для переноса тепла.