Кондензационни котли

Част II. Експлоатационни специфики и мероприятия, водещи до по-висока ефективност

В предишен брой на сп. ТД Инсталации, Оборудване, Инструменти публикувахме първата част на статия, посветена на кондензационните котли. В настоящия брой продължаваме темата, опитвайки се да дадем отговор на въпроса рентабилна ли е инвестицията в кондензационен котел. Обръщаме внимание и върху някои технически решения, оказващи влияние върху постигането на висока ефективност на котелната инсталация. Материалът съдържа коментари от доц. д-р инж. Ивайло Петков Банов, председател на националната професионална секция по Отопление, вентилация, климатизация, хладилна и сушилна техника, топлоснабдяване и газоснабдяване към КИИП и ръководител на катедра Топлинна и хладилна техника на ТУ - София.

Рентабилността зависи от характеристиките на консуматора
Основна конструктивна специфика на кондензационните котли, в сравнение с обикновените газови котли, е наличието на допълнителен топлообменник в кондензаторната част на котела. Възможностите за оползотворяване на подготвяната от този топлообменник топла вода се оказва един от факторите за постигане на висока ефективност на котела. Наличието на допълнителен топлообменник е до голяма степен и определящ фактор за целесъобразността на инвестицията в кондензационния котел.
“Предназначението на този топлообменник е допълнително да охлади димните газове”, коментира доц. Ивайло Банов. Това е причината водата в него да се загрява до по-ниска температура. “Ако в топлообменника се подаде вода от водопровода, която е с температура 10 оС, то тя може да се загрее до 50 оС, тъй като това е температурата на кондензация”, пояснява доц. Банов.
Съгласно нормативната база, вода с такава температура е подходяща за използване за битово горещо водоснабдяване (БГВ). Тогава кондензационната част на котела би могла да се използва за БГВ или за друг технологичен процес. В отговор на въпроса за рентабилността на кондензационните котли, доц. Ивайло Банов заяви: “Въпросът за рентабилността е много основен, но не е еднозначен като отговор. Преди всичко е необходимо да са известни спецификите на енергийното стопанство, което ще бъде захранвано. Например, дали това е жилищна, обществена или промишлена сграда. Необходимо е предварително да бъде известна нуждата от консумация на топлоносител с различни параметри - високотемпературен, който ще се произвежда от самия котел, и нискотемпературен за битово горещо водоснабдяване. “Ако става въпрос за жилищна сграда, консумацията на гореща вода в нея ще бъде малка. Тогава възниква въпросът необходимо ли е да се направи инвестиция в по-скъп котел, с по-голям топлообменник, с по-сложна автоматика? На този въпрос може да отговори инженер-проектантът по ОВК, след обстоен анализ на консуматорите и график на неравномерностите. По този начин ще се гарантира работа на котела в неговите оптимални параметри”, допълни доц. Банов.

Експлоатационни специфики
Като подходящи решения за постигане на оптималните параметри на котела, доц. Банов посочва предвиждането на буферен съд в инсталацията или комбинирането на кондензационен котел със слънчева инсталация. “За малки обекти като еднофамилни къщи, например, поставянето на буферен съд се препоръчва, поради факта, че през нощта котелът продължава да работи, но в този период от денонощието обикновено консумацията на топла вода е минимална. Използването на буферен съд позволява топлината да се акумулира, а получената топла вода да се използва през деня”, коментира доц. Банов. Той акцентира и върху необходимостта обемът на буферния съд да бъде определен в зависимост от консумацията.
За комбинацията слънчева инсталация и кондензационен котел, Ивайло Банов заяви: “Слънчевите инсталации на практика имат функцията да подготвят вода за битови нужди. Комбинацията между кондензационен котел и слънчева инсталация е много добро решение при еднофамилни къщи, в които през топлите месеци от годината има нужда от топла вода, но не и от отопление. Затова включването на котела не е целесъобразно. Слънчевата инсталация осигурява зареждането на буферния съд с топла вода, а котелът се включва само при недостиг на топлина”.
Не бива да се забравя, че при използването на кондензационните котли е необходимо да се осигури отвеждане на водата от котела, която кондензира. Тази вода трябва да се дренира и да се отведе към канализацията.

Кондензационен котел на газ, течно или твърдо гориво
Макар че принципно кондензационните котли могат да работят както с газ, така и с течно или твърдо гориво, на пазара основно се предлагат газови кондензационни котли. Основна причина кондензационните котли на течно и твърдо гориво да намират ограничено приложение е фактът, че тези горива съдържат сяра. При използването им, отпадни продукти от горивния процес освен водна пара са и серен двуокис, азот, азотен двуокис и т.н. При взаимодействието на серния двуокис с водната пара в течно състояние се получава серниста киселина, която е силно корозионна и предизвиква висока скорост на корозия на металните повърхности на котела. “Това налага или използването на легирани стомани, което води до значително повишаване на себестойността на котела или недопускане температурата на димните газове да падне под точката на роса, при която водната пара ще се превърне в течност. Затова температурата на димните газове се следи и се поддържа над точката на роса”, заяви Ивайло Банов. Тъй като целта на кондензационната техника е да намали температурата на димните газове, възниква противоречие, което е причина кондензационните котли на течно или твърдо гориво да се използват изключително рядко. “Използването им е свързано с необходимостта да се вземат предпазни мерки като дрениране на сярата, използване на специални сероочистващи съоръжения и т. н. Това оскъпява инсталацията твърде много”, пояснява доц. Банов.

За температурата на топлоносителя
В отговор на въпроса налага ли използването на кондензационен котел специфични изисквания към отоплителната инсталация, доц. Банов заявява: “Ако кондензационният котел произвежда топлоносител с температура 90/70 оС, т.е. средно 80 оС, не съществуват по-специфични изисквания към отоплителната инсталация. В последно време се наблюдава и тенденция изчислителният режим да се приема за 80/60 оС. Кондензационният котел спокойно може да осигури тази температура на топлоносителя, а кондензационната част се използва за загряване на вода за битови нужди. Така че специфични изисквания към отоплителната инсталация няма”.
Все пак доц. Банов обръща внимание на факта, че използването на топлоносителя от кондензационната част за отоплителни нужди рефлектира в по-големи топлообменни повърхности на отоплителните тела.

Предлагат се предимно маломощни котли
Обърнахме се към доц. Банов и с въпрос за предлагането на кондензационни котли в страната. “Наистина предлагането е огромно. Всеки производител на отоплителна техника като цяло и на газови котли в частност предлага и кондензационни котли. На нашия пазар се предлагат преди всичко италиански котли, но също така мога да се намерят и немски, френски, испански, турски и т.н.”, коментира той.
По отношение на предлаганите мощности, доц. Банов заяви: “Котли с по-големи мощности логично се предлагат предимно от по-големи фирми, които имат ресурсите да произвеждат подобни технологии. И на българския пазар включително, могат да се намерят котли с мощност до 1 MW. Масовото предлагане на котли с по-малка мощност се дължи по-скоро на значително по-големия пазар на тези котли в сравнение с котлите с големи мощности”.
Относно съществуването на ограничения в мощността на котлите от гледна точка на наличната технология, доц. Банов отбеляза, че такива няма. “Малко са и фирмите, които могат да си позволят да държат на склад котли с големи мощности. Ограниченията в предлагането на котли с големи мощности идва предимно от търговски съображения, а не от технологични”, заяви той.
По отношение на конструкцията, кондензационните котли с различна мощност не се различават съществено. В основата на всички конструкции е наличието на нормален и допълнителен топлообменен апарат, който се монтира след стандартния изход на котела.

Какъв е срокът на откупуване на един кондензационен котел?
“На практика, срокът на откупуване представлява ефектът от дадена инвестиция, т.е. това което собственикът получава в повече. За точен срок на откупуване не е много рационално да се говори, но при всички случаи нормалният срок на откупуване на един кондензационен котел не би следвало да превишава три години. Това е сравнително кратък срок на откупуване и всяка банка би финансирала подобна мярка. За големите енергийни котли този срок е около 5 - 8 години”, заяви г-н Банов. Той е категоричен, че когато се оценява срокът на откупуване, е необходимо той да се разглежда комплексно с всички други фактори. Като фактор, влияещ върху срока на откупуване, той посочи отделянето на вода при кондензационната технология, което налага определени изисквания към комина. “Не се допуска използването на зидан комин. Необходимо е прилагането на метални комини, осигуряване на възможност за дрениране и т.н. Това е допълнителна инвестиция, която също оказва влияние върху срока на откупуване”, заяви той.
“Когато се предприемат мерки за оптимизиране на инвестицията в кондензационен котел, обикновено става въпрос за комплекс от мерки. В енергийния баланс всяка мярка се разглежда поотделно. При оценката на общия им ефект в една сграда е необходимо да се оцени взаимното им влияние, тъй като то в някои случаи може да доведе до мултиплицирането им и до постигане на много по-голям ефект от очаквания. В други случаи се постига точно обратното, т.е. едната мярка може да “изяде” другата и тогава общият ефект ще бъде по-малък”, коментира г-н Банов. “Намесват се и чисто икономически показатели. Когато се предприемат мерки за оптимизиране на едно енергийно стопанство, при всички случаи, това което аз винаги съм изтъквал, е целесъобразността да разглеждат всички страни на казуса и тогава да се вземе най-доброто решение”, допълни Ивайло Банов.