يقول بائعو مولدات الحرارة من نوع التكثيف أن كفاءة المعدات المبتكرة المقدمة إلينا تتجاوز 100٪. ولكن يجب أن تعترف بأن هذا مخالف قليلاً لقانون الحفاظ على الطاقة ، المألوف لنا جميعًا من دورة الفيزياء المدرسية. إذن ما هو اللغز؟
من ناحية ، تعتبر هذه التصريحات حيلة من قبل المسوقين. ومع ذلك ، من ناحية أخرى ، هناك قدر من الحقيقة في تأكيداتهم من المشترين التي تقنع المشتري. سنحلل بالتفصيل كيفية ترتيب غلاية التكثيف: المزايا والعيوب ، وتفاصيل العمل والتصميم تستحق دراسة مفصلة.
من أجل الحصول على فكرة كاملة عن نوع التكثيف من المعدات ، نقوم بمقارنتها مع الشكل الكلاسيكي لمولد الطاقة الحرارية. فيما يلي ميزات اتصاله وتشغيله. تكشف أسرار الأداء الفائق.
غلاية تكثيف الغاز
يتم ضمان الكفاءة العالية لمولد حرارة الغاز المكثف من خلال وجود مبادل حراري إضافي في تصميمه. أول وحدة للتبادل الحراري ، قياسية لجميع غلايات التدفئة ، تنقل طاقة الوقود المحروق إلى ناقل الحرارة. والثاني يضيف أيضًا إلى ذلك الحرارة الناتجة عن استعادة غازات العادم.
تعمل غلايات التكثيف على "الوقود الأزرق":
- الرئيسي (خليط غاز بغلبة الميثان) ؛
- حامل غاز أو بالون (خليط من البروبان والبيوتان مع هيمنة المكون الأول أو الثاني).
يجوز استخدام أي نوع من الغاز. الشيء الرئيسي هو أن الموقد مصمم للعمل مع نوع أو آخر من الوقود.
تعتبر غلايات الغاز المكثف أكثر تكلفة من نماذج الحمل الحراري التقليدية ، لكنها تفوق تكاليف الوقود من خلال تقليل استهلاك الغاز بنسبة 20-30 ٪
يظهر المولد الحراري المكثف أفضل كفاءة عند حرق الميثان. خليط البروبان والبيوتان أدنى قليلاً هنا. علاوة على ذلك ، كلما زادت نسبة البروبان ، كان ذلك أفضل.
في هذا الصدد ، يعطي غاز "الشتاء" لخزان الغاز ناتج كفاءة أعلى قليلاً من "الصيف" ، حيث أن مكون البروبان في الحالة الأولى أعلى.
على عكس غلاية الغاز المتكثف ، في الجزء الحراري من الطاقة الحرارية يذهب إلى المدخنة مع منتجات الاحتراق. لذلك ، تبلغ كفاءة التصاميم الكلاسيكية في منطقة 90٪. يمكنك رفعها أعلى ، ولكن من الصعب تقنيًا.
من الناحية الاقتصادية ، هذا ليس له ما يبرره. ولكن في المكثفات ، يتم استخدام الحرارة المتلقاة من حرق الغاز بشكل أكثر عقلانية وكاملة ، حيث يتم تجميع الحرارة المتولدة أثناء معالجة البخار ونقلها إلى نظام التسخين. لذلك يتم تسخين الناقل الحراري بشكل إضافي ، مما يسمح بتقليل استهلاك الوقود لكل 1 كيلو واط من الحرارة المستقبلة.
الجهاز ومبدأ التشغيل
حسب التصميم ، فإن الغلاية التكثيفية تشبه في كثير من الأحيان نظير الحمل الحراري بغرفة احتراق مغلقة. فقط داخله يتم استكماله بمبادل حراري ثانوي ووحدة استرداد.
السمات الرئيسية لجهاز مولد الحرارة المكثف هي وجود مبادل حراري ثانٍ وغرفة احتراق مغلقة مع مروحة
تتكون غلاية تكثيف الغاز من:
- غرف الاحتراق المغلقة مع الموقد المعدل.
- المبادل الحراري الأساسي رقم 1 ؛
- غرف تبريد العادم حتى + 56-57 0C (نقطة الندى) ؛
- مبادل حراري تكثيف ثانوي رقم 2 ؛
- مدخنة؛
- مروحة تزويد الهواء
- خزان التكثيف ونظام الصرف الخاص به.
يتم تجهيز المعدات المعنية دائمًا تقريبًا بمضخة دوران مدمجة لمبرد الماء.الخيار المعتاد مع التدفق الطبيعي للمياه من خلال أنابيب التسخين قليل الاستخدام هنا. إذا لم يكن هناك مضخة في المجموعة ، فستحتاج بالتأكيد إلى توفيرها عند إعداد مشروع أنابيب الغلاية.
يتم تكوين نسبة مئوية إضافية للكفاءة في غلاية التكثيف نتيجة لتسخين العائد بسبب تبريد غازات العادم في المدخنة
المراجل المكثفة للبيع هي دائرة مفردة ودائرة مزدوجة ، وكذلك في إصدارات الأرضيات والجدران. في هذا ، ليس لديهم اختلافات عن نماذج الحمل الحراري الكلاسيكية.
مبدأ تشغيل غلاية الغاز التكثيف هو كما يلي:
- يتلقى الماء الساخن الحرارة الرئيسية في المبادل الحراري رقم 1 من احتراق الغاز.
- ثم يمر الناقل الحراري من خلال دائرة التسخين ، ويبرد ويدخل إلى وحدة التبادل الحراري الثانوية.
- نتيجة لتكثيف منتجات الاحتراق في المبادل الحراري رقم 2 ، يتم تسخين المياه المبردة بالحرارة المستردة (توفير ما يصل إلى 30 ٪ من الوقود) وتعود إلى رقم 1 في دورة تداول جديدة.
للتحكم بدقة في درجة حرارة غازات العادم ، يتم تجهيز غلايات التكثيف دائمًا بموقد تعديل مع شوط طاقة من 20 إلى 100 ٪ ومروحة تزويد الهواء.
الفروق الدقيقة في العملية: المكثفات والمدخنة
في غلاية الحمل الحراري ، منتجات احتراق الغاز الطبيعي2، يتم تبريد أكاسيد النيتروجين والبخار إلى 140-160 فقط 0ج. إذا قمت بتبريدها بشكل أقل ، فسوف تسقط المدخنة في المدخنة ، وسيبدأ التكثيف العدواني في التكوين وسيخرج الموقد.
تسعى جميع الشركات المصنعة لمولدات حرارة الغاز التقليدية إلى تجنب مثل هذا التطور للوضع من أجل زيادة سلامة العمل إلى أقصى حد ، وكذلك إطالة عمر معداتهم.
في غلاية التكثيف ، تتقلب درجة حرارة الغازات في المدخنة حوالي 40 0من ناحية ، يقلل هذا من متطلبات المقاومة الحرارية لمواد أنبوب المدخنة ، ولكن من ناحية أخرى يفرض قيودًا على اختياره من حيث مقاومة تأثيرات الأحماض.
أبخرة العادم من غلاية الغاز أثناء التبريد من المكثفات العدوانية ذات الحموضة العالية ، والتي تتسبب بسهولة في تآكل الفولاذ
تصنع المبادلات الحرارية في مولدات التكثيف من:
- الفولاذ المقاوم للصدأ.
- سيلومين (ألمنيوم بالسيليكون).
كل من هذه المواد عززت مقاومة الأحماض. الحديد الزهر والفولاذ العادي غير مناسبين للمكثفات.
يمكن تركيب مدخنة الغلاية التكثيفية فقط من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك المقاوم للأحماض. الطوب والحديد والمداخن الأخرى لهذه المعدات ليست مناسبة.
أثناء الاستعادة ، تتشكل المكثفات في المبادل الحراري الثانوي ، وهو محلول حمض ضعيف ويجب إزالته من سخان الماء
عند تشغيل غلاية التكثيف بسعة 35-40 كيلووات ، يتم تشكيل حوالي 4-6 لترات من المكثفات. يبلغ الإنتاج المبسط حوالي 0.14-0.15 لترًا لكل 1 كيلو واط من الطاقة الحرارية.
في الواقع ، هذا حمض ضعيف ، يُمنع تصريفه إلى مجاري مستقل ، لأنه سيدمر البكتيريا المشاركة في معالجة النفايات. نعم ، وقبل الإغراق في نظام مركزي ، يوصى بالتخفيف أولاً بالماء بنسبة تصل إلى 25: 1. ثم يمكنك إزالته دون خوف من تدمير الأنبوب.
إذا تم تثبيت المرجل في كوخ مع خزان للصرف الصحي أو VOC ، فيجب تحييد المكثف أولاً. خلاف ذلك ، سوف تقتل جميع البكتيريا في نظام العلاج المستقل.
يصنع "المعادل" على شكل حاوية مع رقائق رخامية يبلغ وزنها الإجمالي 20-40 كجم. عند المرور بالرخام ، يرتفع المكثف من المرجل في درجة الحموضة. يصبح السائل محايدًا أو قلويًا منخفضًا ، وهو بالفعل غير ضار للبكتيريا الموجودة في خزان الصرف الصحي ولمواد الحوض نفسه. يلزم تغيير الحشو في هذا المحول مرة كل 4-6 أشهر.
من أين تأتي الكفاءة من فوق 100٪؟
عند الإشارة إلى كفاءة غلاية الغاز ، يأخذ المصنعون كأساس لمؤشر انخفاض حرارة احتراق الغاز دون مراعاة الحرارة المتولدة أثناء تكثيف بخار الماء. في مولد حراري ، يتم استهلاك هذا الأخير تمامًا مع ما يقرب من 10 ٪ من الطاقة الحرارية في المدخنة ، وبالتالي لا يؤخذ في الاعتبار.
ومع ذلك ، إذا قمت بإضافة الحرارة الثانوية للتكثيف والجزء الرئيسي من الغاز الطبيعي المحترق ، فستخرج كفاءة أكثر من 100 ٪. لا احتيال ، مجرد خدعة صغيرة في الأرقام.
عند حساب كفاءة أعلى قيمة حرارية لغلاية الحمل الحراري ، ستكون في منطقة 83-85٪ ، وفي غلاية التكثيف ، ستكون حوالي 95-97٪
في الواقع ، تنبع الكفاءة "الخاطئة" فوق 100٪ من رغبة الشركات المصنعة لمعدات توليد الحرارة لمقارنة المؤشرات المقارنة.
إنه فقط في جهاز الحمل الحراري "بخار الماء" لا يعتبر على الإطلاق ، ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار في التكثيف. ومن هنا جاءت التناقضات الصغيرة مع منطق الفيزياء الأساسية التي تدرس في المدرسة.
إيجابيات وسلبيات سخان التكثيف
من بين مزايا المرجل التكثيف:
- انخفاض بنسبة 60-70٪ في حجم الانبعاثات الضارة (يذهب معظم ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النتريك في المكثفات).
- مقارنة مع نماذج الحمل الحراري ، وفورات تصل إلى 30 ٪ من وقود الغاز لكل 1 كيلوواط.
- أبعاد أصغر لمعدات التدفئة التي تعمل بالغاز بنفس القوة.
- درجة حرارة منخفضة لمنتجات الاحتراق في المدخنة (حوالي 40 فقط 0مع).
- القدرة على تركيب شلال من عدة غلايات.
- عالمية (مناسبة لكل من مشعات التدفئة و "الأرضيات العازلة للحرارة").
- وجود أتمتة ذكية والاستقلالية الكاملة لمولد حرارة الغاز دون تدخل بشري.
يسمح لك نظام التعاقب المكون من اثنين أو ثلاثة مولدات حرارة بتركيب غلايات منخفضة الطاقة تكون أقل ضوضاء واهتزازًا أثناء التشغيل من النماذج الأكثر قوة.
هذا يبسط تركيب نظام التدفئة بالكامل ويقلل من حجم غرفة المرجل المنزلية. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لاحتمال التنظيم الأكثر مرونة لعملية توليد الحرارة ، تزداد الكفاءة الإجمالية لاستخدام معدات توليد الحرارة.
يتم تقليل تكاليف غلاية التكثيف بالمقارنة مع غلاية الحمل التقليدية في غضون 5-6 سنوات بسبب التوفير في الغاز الطبيعي
من سلبيات مولدات التكثيف الحرارية يجب ذكرها:
- سعر مرتفع للمعدات (1.5-2 مرة أعلى من نماذج الطاقة المماثلة من نوع الحمل الحراري الكلاسيكي).
- مشاكل التخلص من المكثفات.
- انخفاض الكفاءة عند استخدام المرجل في أنظمة التدفئة ذات درجة الحرارة العالية.
- التقلب - الكهرباء مطلوبة لتشغيل المروحة والأتمتة ومضخة الدوران.
- حظر الاستخدام مع التجمد.
على الرغم من التكاليف المسبقة الكبيرة ، فإن مبرد التكثيف له ما يبرره من وجهة نظر اقتصادية. أثناء العملية ، قام بإعادة أكثر من جميع الأموال التي تم إنفاقها في الأصل.
في روسيا ، هذه المعدات ليست منتشرة بعد. لا تزال غلاية الغاز مع الاسترداد غير عادية للغاية ولم تدرس كثيرًا في سوقنا. لكن الاهتمام بهذه المولدات الحرارية يتزايد تدريجياً.
كيف يعمل مولد الحرارة المتكثف:
جهاز غلايات الغاز مع استعادة بخار الماء:
جميع مزايا المراجل التكثيف:
إذا كنت تفهم بعناية كيف وبأي مبادئ تعمل غلاية تكثيف الغاز ، فمن النظرة الأولى ، تصبح الكفاءة "غير الصحيحة" بنسبة 108-110٪ مفهومة تمامًا ومبررة بالأرقام.
إن المولد الحراري باستعادة غاز العادم هو في الواقع أكثر كفاءة من التصميم الكلاسيكي. عيبه الوحيد هو التكثيف مع حموضة عالية ، والتي يجب التخلص منها في مكان ما.
يرجى كتابة التعليقات في نموذج الكتلة أدناه.من الممكن أن تمتلك المعلومات التي يمكنها تجديد مخزون المعلومات المقدمة في المقالة. اطرح الأسئلة ، شارك تجربتك الخاصة في اختيار وتشغيل المراجل من نوع التكثيف ، انشر صورة عن موضوع المقالة.