Конденсационный котел.

Уф, слава КПСС, ошибка в 1800, на самом деле 1.8кДж\кг\С. Итак - теплопотери на нагрев балласта - 15кДж против 11.000 полученных от конденсации.

Привет форумчане. Очень интересная тема, и очень интересные рассуждения по поводу пара. То, что сейчас опишу, может иметь совпадения с разными сообщениями в данной теме, поэтому ссылаться по последовательности на кого-то не буду. Любое преобразование энергии на 100% ближе к вечному двигателю, а то-что больше 100%, это вечный двигатель с выработкой энергоносителя. Фантасты позавидуют. Начнем с основ:

1. Хорошие котлы при подающей линии 45-55градусов имеют высокий КПД порядка 85-92%, с поднятием температуры КПД падает, (описание для проектировщиков, практически любой фирмы-производителя) При работе котла в таком режиме происходи приличное конденсирование пара в дымоходе. При увеличении температуры подающей линии эффект резко уменьшается и температура отходящего газового потока начинает расти и над трубой зимой видно паровой выброс при работе котла.
2. Использование конденсата пара для предварительного нагрева обратной линии имеет свой отдельный КПД, когда его рассматривают отдельно, и он разный в зависимости от температуры обратки. В среднем он колышется от 5 до 30%. Фирма производитель просто прибавила к максимальному КПД котла, КПД использования конденсата. И это рассматривается как отношение КПД обычного котла к газоконденсионному. При это не один производитель об этом не упоминает, а рассматривает как КПД котла + КПД конденсата—этаже выгодно.
3. Котел работает так. Газокондесационные котлы все турбированные. Газо-воздушная смесь делается до турбины, в зоне разрежения (сопротивление трубы до турбины). Камера сгорания всегда горизонтальная. Состоит из навитой без зазора трубы (материал-нержавейка), это и есть теплообменник. Ближе к дымоходу появляется небольшой зазор между витками для сброса конденсата. Горелка в виде трубки, а сопла насверлены по цилиндрической поверхности. Длинна пламени на соплах порядка 5-8 мм. Направленно на теплообменник. Камера сгорания имеет три зона по давлению. Первое- давление газо-воздушной смеси на горелке. Второе- давление после тубины+коэффициент расширения при окислении умноженный на оббьем окисленной смеси. Третье- при высоком давлении происходит активное конденсирование пара с поглощением энергии-конденсат + отходящий газовый поток с температурой приблизительно конденсат-40-50град. отходящий газовый поток-60-70град. Выделение конденсата при работе котла приблизительно на 1kV- 1 литр конденсата в час. КПД котла с ростом температуры падает.

Эти котлы проектировались под перспективные системы отопления с низкими коэффициентами потерь. Эксплуатационная стоимость этих систем на 40% ниже стандартной схемы с обычными конверторами. Но это не значит что эти котлы преобразуют энергоноситель больше чем на 95%. К стати, чем температура подаваемого воздуха в камеру сгорания ниже (воздух более плотный) тем сгорание газа эффективней и полней.

Djuse написал : чем температура подаваемого воздуха в камеру сгорания ниже (воздух более плотный) тем сгорание газа эффективней и полней.

На самом деле в идеале надо рассматривать газо-воздушную смесь без азота - только водяной пар и кислород. Можно было бы рассматривать чистый кислород и горючий газ, и чтоб газ содержал поменьше углерода, но побольше водорода, собственно чистый водород сжигать в чистом кислороде. Это самое эффективное горение с максимумом конденсата и с минимумом балласта на выходе. Вернее, вообще без балласта. Я даже не знаю, понадобится ли в таком случае дымоход и что должно из него вылетать. Но в реальности эффективность горения определяется составом смеси, соотношением кислорода и горючего. Ну конечно еще конструкцией топки и бла-бла-бла. Подавая подогретый воздух - мы с одной стороны уменьшаем количество (плотность) кислорода, а с другой повышаем температуру исходных компонент. Ну и что, что кислорода меньше? Ровно настолько же меньше в смеси будет и газа(!) (речь идет о модулируемых горелках). То есть используя подогретый воздух мы просто немного снижаем мощность котла, но никак не КПД. Напомню, что количество СО и прочей гадости в выхлопе строго регламентировано, то есть несгоревший газ пролететь сквозь топку в сколь-нибудь существенном количестве не может. температурный диапазон работы котла весьма широк, то есть воздух может подаваться и весьма теплый (обычно в котельных жарковато) и прохладный (если в котельной приток устроен как вентпрорезь в дверном полотне или аналогичным образом). Насчет низкотемпературных систем отопления - я собственно другие и не рассматриваю, так же как паровые машины в качестве двигателя современного авто. То есть основой всех рассуждений является то, что температура обратки (отопления) - градусов 35-40, а теплых полов - 25, обратка с подогрева притока - +10 и конечно контур подготовки ГВС - 10-15. То есть практически продукты сгорания можно "дожимать" до +10+15С и в таком виде запихивать в рекуператор приточной системы, где еще остудить практически до уличной температуры.

Дд-а пожалел вас молодой человек, вот так иногда самая малость решает ход истории. У данного решения есть еще один резерв.
Кроме утилизации тепла сточных вод, из септика мы можем отбирать горючий газ,
продукт работы аэробных бактерий. Сколько интересно это прибавит нам в рублях? Уже приводимая вами экономия составит 6-7т.р. за сезон,
если заложить срок окупаемости 5лет, получаем бюджет 30-35т.р., уже кое-что. Понятное дело, что подключение септика к газовому котлу вам ни кто не согласует,
так что на внедрение данного девайса повсеместно расчитывать не приходится. Рассчитывать будем только на себя. Вам как хозяину темы неплохо было бы систематизировать все данные
(обозначить задачи, пути решения, привести цифры) и выложить их. Тогда и меньше будет болтовни, хотя без нее тоже плохо.
Против математики, как говорится, не попрешь. А кому-то это глядишь, и пригодится, например мне, в печке с принудительным наддувом.
Буду поддувать в печку не только тепло земли, но еще тепло и газ из септика. Ну а вам естественно достанется почет и уважуха, всенародная слава, а самое главное внутренняя удовлетворенность.

Пъ написал : Более того, не только эти 60 кубов, но и еще двадцать раз по столько же. Для нужд вентиляции. То есть расходы на подогрев приточного воздуха больше не становятся ни на сколечко.

Вот тут ошибка. При рекуперации мы обмениваем воздух. На котел же мы его забираем безвозвратно, а т.к. природа не терпит пустоты, то заместится он уличным воздухом. Другое дело, что, то тепло, которое мы забираем с воздухом в котел, нам все равно вернется.

Ермила Гир написал : Кроме утилизации тепла сточных вод, из септика мы можем отбирать горючий газ,
продукт работы аэробных бактерий. Сколько интересно это прибавит нам в рублях?

Ваше предположение глубоко ошибочно. При повышении концентрации горючего газа, изменица теплоотдача при сгорании(темпиратура сгорания чистого газа имеет меньшую темпиратуру, чем при сгорании с воздушным поддувом)при этом изменится хим. состав газового потока в дымоходе, и автоматика котла выключит его. Загорится ошибка - о нехватке воздуха. При данной ошибке автоматика блокирует котел, запуск возможен только в ручном режиме.
Все котлы работающие с тубо нагнетателями оснащаются сендвич дымоходами(труба в трубе), забор воздуха для горения и выброс отработанного газового потока по одной сендвич трубе(по внутренней выброс). Поэтому темпиратура на выбросе из дымохода 10-15град. (вот и рекупирация в дымоходе)

Да кстати использование подогрева воздуха для горения в котле не приводит к экономии, растет расход газа(на энергоотдачу на еденицу объема влияет плотность воздуха). Рекупирацию сточных вод можно использовать только для систем вентиляции и предподогрева холдной воды для ГВС, и то только с жидкостным теблообменником. Но при этом придется отделять фикалии, или чистить теплоабменник как минимум два раза в неделю.

Djuse написал : Но при этом придется отделять фикалии,

Какие "фикалии", охлаждать можно только сбасываемую (очищенную) воду.

Djuse написал : использование подогрева воздуха для горения в котле не приводит к экономии, растет расход газа

Давайте циферки, посмотрим, чегой-то он растет? И для чего же тогда в коаксиальном дымоходе воздух подогревается? Газ некуда девать?

Djuse написал : автоматика котла выключит его

Автоматика котла уменьшит подачу газа, настолько, что бы смесь полностью сгорала.

Ермила Гир написал : На котел же мы его забираем безвозвратно, а т.к. природа не терпит пустоты, то заместится он уличным воздухом.

Точно так же, как и воздух, покинувший дом через вытяжку. Ничего не слышали про это?

Ермила Гир написал : При рекуперации мы обмениваем воздух.

Вообще-то при рекуперации мы выбрасываем воздух, снимая с него тепло для подогрева приточного воздуха.

Ермила Гир написал : Кроме утилизации тепла сточных вод, из септика мы можем отбирать горючий газ,
продукт работы аэробных бактерий.

Это очень проблематично. Дело в том, что объем прокачиваемого при аэрации воздуха - 5 кубов в час, а для котла нужно 50. Концентрация горючего газа получится ничтожной, не забывайте, что бытовые стоки это не навоз на ферме, выделение газа весьма несущественно. И к тому же, насколько мне известно, метан вырабатывают анаэробные бактерии, а не аэробные. Так что пока Ваша попытка усовершенстования неудачна, но радует уже то, что думаете в этом направлении!

Пъ написал : Какие "фикалии", охлаждать можно только сбасываемую (очищенную) воду.

У Вас в доме две канализации -фикальная и техническая. Или просто рассуждаете на тему? А воду надо не охлаждать, а забирать с нее тепло. Понятия разные- рекупирировать или охладить.

Пъ написал : Давайте циферки, посмотрим, чегой-то он растет?

Писать втаком малом объеме реферат по окислению горючих газов не вижу смысла. Описание данных процессов очень много представлено в тематической литературе. Окисление горючих веществ и теплоотдача при этом интересует уже давно весь мир, и соответствующей литературы очень много. Если Вы хотите поближе познакомится с данным вопросом поднимите соответствующую литературу.

Пъ написал : Автоматика котла уменьшит подачу газа, настолько, что бы смесь полностью сгорала.

Автоматика котла не имеет весь объем датчиков хим анализа, и система модуляции не предназначена для изменения качества смеси, а для управления мощностью котла. При этом в подающем воздух трубопроводе стоит только датчик темпиратуры, и нет датчиков хим анализа воздуха

Пъ написал : И для чего же тогда в коаксиальном дымоходе воздух подогревается? Газ некуда девать?

Кстате данный дымоход пластиковый. А Вы себе заказали разве металический? Вам котел раставит все точки над и..... через две недели, когда поставите его. Эксперементировать подобным образом с котлом не советую, иначе наступит момент когда полетит плата электроники, а замена ее выльется почти в стоимость нового котла.

Djuse Как по Вашему автомобиль узнает, сколько бензина впрыснуть в цилиндр?

Djuse написал : А воду надо не охлаждать, а забирать с нее тепло. Понятия разные- рекупирировать или охладить.

Понятия разные - суть одна. Забирать тепло или охлаждать воду в ЛОСе можно только на выходе, т.е. чистую.

Djuse написал : Писать втаком малом объеме реферат по окислению горючих газов не вижу смысла.

А не надо реферат, да и такую безграмотную писанину в таком объеме читать запаришься. Вы тезисно обозначьте причины, почему расход газа должен увеличиться при подаче в котел подогретого газа.