Principio de funcionamiento de una caldera de condensación. El principio de funcionamiento de una caldera de calefacción de condensación: una descripción general de los principales fabricantes Cómo conectar una caldera de condensación de gas de pared

La chimenea es una de las partes más importantes en el diseño de una sala de calderas basada en cualquier caldera que queme combustible, incluidas las de condensación. El diseño correcto, la elección del material y la instalación de alta calidad de la chimenea son condiciones necesarias para un funcionamiento prolongado y eficiente de la sala de calderas en su conjunto.

Caracteristica principal gases de combustión de las calderas de condensación es su baja temperatura en comparación con los gases de combustión de las calderas tradicionales. A su vez, las bajas temperaturas conducen a la formación obligatoria de una cierta cantidad de condensación en la chimenea. Son estos dos factores (baja temperatura y condensación) los que son decisivos a la hora de elegir el material de la chimenea para una caldera de condensación. Además, en el diseño y la geometría de las chimeneas se debe tener en cuenta la necesidad de garantizar una eliminación constante de la humedad condensada.

En vista de lo anterior, analizaremos tres aspectos principales de las chimeneas para calderas de condensación:

1. Materiales usados;
2. Caracteristicas de diseño;
3. Esquemas básicos de instalación.

Materiales para la fabricación de chimeneas para calderas de condensación.

Los dos materiales más utilizados para fabricar chimeneas para calderas de condensación son el polipropileno resistente al fuego y el acero inoxidable.

Polipropileno retardante de llama (PP)

En uso doméstico, las chimeneas de PP son las más económicas y cómodas en cuanto a instalación. En general, las chimeneas de polipropileno también se utilizan con calderas tradicionales de los diseños más modernos, pero aún así la vida útil en este caso es limitada debido a la relativamente alta temperatura gases de combustión.

En el caso de las calderas de condensación, la temperatura de escape es lo suficientemente baja como para no afectar la resistencia de las chimeneas. Además, el polipropileno es inerte a la composición ácida del condensado formado durante la combustión de combustibles de hidrocarburos. Es decir, desde el punto de vista de la durabilidad, este material es ideal para utilizar con calderas de condensación.

Otra característica de las chimeneas para calderas de condensación es la necesidad de funcionamiento bajo sobrepresión. Es decir, las conexiones de los elementos deben estar selladas. Normalmente, se utilizan sellos de silicona para proporcionar un sello. El polipropileno es conveniente aquí porque, debido a su elasticidad, no requiere el uso de abrazaderas adicionales, a diferencia del acero inoxidable.

La principal desventaja de este material es su vulnerabilidad a la radiación ultravioleta, es decir, estas chimeneas no se pueden colocar al aire libre.

También es importante señalar que el polipropileno debe ser resistente al fuego. Este hecho suele indicarse con la letra “s” en la designación del material (PP). Este tipo de polipropileno es más resistente a las altas temperaturas y, no menos importante desde el punto de vista de la seguridad, no soporta la combustión. En los últimos años, era un error bastante común utilizar tuberías de presión de alcantarillado hechas de polipropileno común para instalar una chimenea con el fin de reducir el costo del material. Esto no debe hacerse bajo ninguna circunstancia por las razones expuestas anteriormente.

Acero inoxidable

Los grados de acero inoxidable resistentes a los ácidos son el segundo material más popular para chimeneas de calderas de condensación en uso doméstico y el principal en el segmento industrial y comercial.

Los requisitos básicos siguen siendo los mismos: funcionamiento bajo sobrepresión y resistencia a composición química condensar En cuanto a la temperatura, el acero inoxidable ofrece un enorme margen de seguridad.

tipos de chimeneas

Existen tres tipos estructurales principales de chimeneas, cada una de las cuales tiene un área de aplicación específica:

• pared única;
• de doble pared (sándwich);
• coaxial.

Chimenea de pared simple

Por el nombre se desprende que se trata simplemente de tubos y elementos perfilados fabricados con el material adecuado. Solo se puede utilizar en interiores o en conductos con aislamiento térmico (por ejemplo, chimeneas durante la reconstrucción). Normalmente se utiliza para la emisión de gases de combustión cuando se toma aire de la sala de calderas.

A menudo también se utiliza para realizar un canal para el suministro de aire de combustión desde la calle. Estos conductos de aire, por supuesto, no tienen requisitos especiales en cuanto a temperatura, resistencia química y estanqueidad. Es decir, se pueden fabricar con casi cualquier material disponible. Sin embargo, desde el punto de vista de la uniformidad y facilidad de instalación, se suele utilizar el mismo tipo de chimenea de pared simple que para la evacuación de gases de combustión.

Las chimeneas de pared simple no se pueden utilizar en ningún caso en el exterior. El principal problema es la constante formación de condensación en el canal. Desde el punto de vista de la resistencia química, como se señaló anteriormente, esto no es terrible, pero existe un gran peligro de congelación del líquido dentro de la chimenea y, como resultado, de un estrechamiento del área de flujo de la tubería. La caída del tiro natural por refrigeración de los humos no es crítica para este tipo de calderas, ya que están equipadas con potentes ventiladores que proporcionan alto valor presión residual.

Chimenea de doble pared (sándwich)

Los elementos de este tipo de chimenea constan de dos tubos concéntricos. varios diámetros, cuyo espacio entre ellos se rellena con material termoaislante, normalmente lana de roca resistente al fuego.
La tubería exterior no tiene requisitos especiales de resistencia al ácido y al calor, solo se necesita resistencia a las condiciones atmosféricas (precipitación, ultravioleta) y resistencia mecánica. Por lo tanto, en el caso de las chimeneas de acero inoxidable de doble pared, los tubos interiores y exteriores suelen estar hechos de diferentes grados de acero para optimizar el coste. Hay opciones con tubo exterior fabricado en aluminio.

Las chimeneas de doble pared se pueden utilizar tanto en interiores como en exteriores.

Debido a la baja temperatura de los gases de combustión y a la ausencia de riesgo de quemaduras, en el caso de las calderas de condensación se suele utilizar la versión de doble pared sólo para la parte exterior de la chimenea, y para la parte interior una simple normal. -Se puede utilizar tubería de pared.

chimenea coaxial

Nuevamente, por el nombre, queda claro qué es esta chimenea: dos tubos concéntricos con un espacio vacío entre ellos.

La característica principal de este tipo es que se utiliza tanto para la emisión de gases de combustión (a través del tubo interno) como para la entrada de aire de combustión (a través del espacio entre los tubos). En consecuencia, cuando se utiliza, no es necesario garantizar constantemente el suministro de aire de combustión a la sala de calderas. Además, el aire entrante se calienta a partir de los gases de combustión, lo que aumenta la eficiencia general de la sala de calderas.

La instalación de chimeneas coaxiales también está permitida únicamente en interiores, la longitud de la sección exterior en nuestras condiciones no debe ser superior a un metro. Un problema común en condiciones invierno frio es la congelación del hielo al final de la chimenea. Esto sucede debido al fuerte enfriamiento de los gases de combustión en la salida al entrar en contacto con el aire frío que ingresa a la combustión a través del espacio entre las tuberías. Para solucionar este problema, se puede recortar un tramo del tubo exterior en la zona donde termina la chimenea para separar la salida de gases de combustión de la entrada de aire; o utilice las opciones de invierno de fábrica para terminar la tubería coaxial.

En producción este tipo Chimeneas fabricadas tanto en plástico como en acero inoxidable.

Esquemas básicos de instalación de chimeneas para calderas de condensación.

Todos los esquemas de chimeneas para calderas de condensación se dividen en dos tipos principales: con entrada de aire de combustión desde la habitación y desde la calle. Naturalmente, la documentación reglamentaria nacional describe estos tipos de eliminación de humo y sus requisitos, pero en la documentación de las calderas los nombres generalmente se encuentran de acuerdo con las normas europeas. La chimenea con entrada de aire desde la sala de calderas se designa como “Bxx”, desde la calle, como “Cxx”. El primer índice varía según el circuito específico, el segundo, según la ubicación del ventilador en relación con el intercambiador de calor de la caldera. En todas las calderas de condensación modernas, el ventilador está ubicado frente al intercambiador de calor, lo que se indica con el índice "3". A continuación se muestran los esquemas básicos utilizando el ejemplo de calderas murales:

Para la potencia doméstica no suelen ser necesarios los cálculos de la chimenea, basta con seguir las recomendaciones del fabricante de la caldera para longitud máxima teniendo en cuenta elementos con forma(codos, tees, etc.). En el caso de salas de calderas industriales es necesario un cálculo de la evacuación de humos, para ello puede ponerse en contacto con el fabricante de la chimenea.

Entrada de aire de combustión desde la habitación.

La forma más sencilla de organizar la eliminación de gases de combustión. Casi siempre se utiliza para salas de calderas de alta potencia: industriales o comerciales, cuando se utilizan calderas de suelo. También se encuentra a menudo en uso doméstico. Dos requisitos principales al utilizar tales esquemas: garantizar el flujo de aire necesario hacia la sala de calderas y su limpieza. Para las salas de calderas de gran capacidad, esto no suele ser un problema, ya que estos puntos se tienen cuidadosamente en cuenta en la etapa de diseño. En las salas de calderas privadas, a menudo surge una situación en la que no se proporciona suficiente flujo de aire; o realizados a través de estancias contiguas, donde tras poner en marcha la caldera continúan Terminando el trabajo, lo que contribuye a la presencia de polvo fino en el aire y a la obstrucción de los elementos internos de la caldera. Naturalmente, se debe evitar esta situación o se deben utilizar filtros de aire especiales en las calderas.

En este caso, la chimenea debe instalarse por encima del nivel del tejado y fuera de la zona denominada "viento".

Esto es necesario para eliminar la influencia de las fluctuaciones de la presión del aire en el proceso de eliminación de humo.

Entrada de aire de combustión desde la calle.

En este caso se utilizan dos subtipos principales de chimenea: coaxial y separada.

chimenea coaxial

Como se mencionó anteriormente, está muy extendido principalmente en el uso doméstico con calderas de pared. En una casa privada, una chimenea coaxial es especialmente conveniente porque es bastante fácil instalarla horizontalmente detrás de la pared, sin construir un tronco vertical que se extienda más allá del nivel del techo. Esto es posible gracias a que las zonas de entrada de aire y de salida de humos se encuentran cerca en la misma zona de presión y, por tanto, no están expuestas al viento.

Sin embargo, persiste el problema de la dispersión de los gases de combustión en la atmósfera. Las emisiones de las calderas de condensación modernas son respetuosas con el medio ambiente, pero la chimenea debe cumplir con los estándares de distancia a ventanas, puertas, rejillas de ventilación y terrenos vecinos. Para combinar la conveniencia de instalar una chimenea coaxial en interiores y usar una tubería de doble pared en exteriores, puede utilizar kits de transición especiales.

En el caso de modernizar una sala de calderas existente con chimeneas de ladrillo, existe la opción con un tubo coaxial hasta la zona de esta chimenea. A continuación, se coloca en su interior un nuevo tubo de acero inoxidable (se pueden utilizar de pared simple). La entrada de aire se realiza a través del espacio entre tubo de acero y una chimenea de ladrillo.

La opción más diversa para organizar una chimenea en cuanto a opciones de diseño. Sin embargo, es raro en la construcción privada y en las salas de calderas industriales. Dado que para las calderas de condensación en el primer caso suele ser más fácil utilizar una chimenea coaxial, en el segundo caso es más fácil sacar aire de la habitación.

A menudo se encuentra en Edificio de apartamentos con generadores de calor independientes para cada apartamento, según el siguiente esquema:

Para la selección y compra de una chimenea para caldera de condensación, póngase en contacto con nuestro .

Debería ser su deseo seguir los últimos avances en diseño a la hora de instalar una caldera de calefacción de gas de condensación. El caso es que lo normal calderas de gas, sin el cual ningún sistema de calefacción autónomo serio es impensable casa de Campo, no aproveche todo el potencial de una fuente de energía como el gas. Por eso incluso mejores modelos Las calderas de calefacción de gas tienen una eficiencia no superior al 80%. Parte de la energía debe sacarse al exterior y simplemente expulsarse a través del colector.

Dispositivos más allá de los postulados de física escolar

Pero existe la oportunidad de obtener dividendos adicionales del gas en forma de kilocalorías de energía.

La esencia del proceso.

La idea radica en los siguientes postulados:

• El gas es una fuente de calor no uniforme., también contiene vapor de agua;
• resulta, Cuando quemamos gas, no solo emitimos productos de combustión, sino también este mismo vapor.;
• Y surge una idea: ¿por qué no condensar este vapor y utilizar el agua caliente resultante para calentar el refrigerante en el sistema de calefacción?

Y así se hizo: el gas más nuevo. calderas de calefacción tipo de condensación. Las calderas están ganando tanta popularidad que, según las estadísticas, más del 30% de todas las calderas de gas en Alemania son de compensación.

Nacidas en un momento en que comenzaron a imponerse mayores exigencias a los productos creados en el mundo en términos de diseño, las calderas de condensación se desarrollan con énfasis en esta característica: todas parecen terriblemente atractivas.

Pues bien, lo que se esconde en su interior, gracias a esta “doble depuración” del gas, nos permite alcanzar una eficiencia real calculada del 105 al 110%. En otras palabras, las calderas de condensación son, en esencia, calderas de doble circuito.

¡Consejo útil! Lamentablemente no podemos decir que las calderas que representamos estén tan extendidas como en Alemania. Por lo tanto, si decide instalar una caldera de este tipo en su hogar, primero elija un modelo digno y, lo más importante, un proveedor y ajustador digno de la caldera comprada. Francamente, la gran mayoría de las empresas no tienen experiencia en el trabajo con este tipo de calderas ni el personal adecuado para su mantenimiento posterior.

Ventajas de las calderas de condensación.

Las ventajas incluyen las siguientes:

• Tienen la mayor eficiencia de todas. posibles dispositivos para un propósito similar, lo que significa que tiene la oportunidad de reducir el consumo de gas con las mismas calorías de energía generada; según las estadísticas, el consumo de gas en las calderas de condensación es entre un 15 y un 20% menor que en las calderas convencionales;

• un rango mucho mayor de ajuste de la temperatura del refrigerante; dicho ajuste es posible en todas las calderas, pero aquellas que funcionan con gas y vapor "asociado" tienen un rango máximo de 30 a 85 grados (por cierto, ese máximo, como regla general , no es necesario suministrar al sistema la temperatura habitual del refrigerante V sistemas de calefacción no supera los 40 grados);

• menos liberación de sustancias nocivas a la atmósfera: la mezcla de gases se quema en un volumen mucho mayor;

• La tecnología innovadora estimula tanto a los diseñadores como a los tecnólogos: todas las calderas de condensación se fabrican utilizando las tecnologías más avanzadas, lo que les proporciona una vida útil mucho más larga bajo las mismas cargas.

Entre las deficiencias

Pero debemos ser conscientes de que este tipo de calderas también tienen algunas desventajas, más cotidianas:

• lo más importante es que cuestan al menos el doble que las calderas de gas convencionales; y éste es hoy el principal obstáculo para su uso masivo;

• en segundo lugar, estas unidades son muy exigentes con el material del que está hecha la chimenea: solo es necesario utilizar plástico y cerámica de alta calidad;

• en tercer lugar, requiere un cálculo especial del sistema de calefacción para temperaturas internas más bajas (no superiores a 70 grados); este requisito ya plantea la necesidad de condensación de vapor en el interior;

• en cuarto lugar, se requiere una tubería de agua especial para descargar al exterior, generalmente a la alcantarilla, el agua acumulada en el interior (generalmente no más de 30 litros por día con el funcionamiento constante de la caldera); Cabe señalar aquí que en Alemania, por ejemplo, existen restricciones sobre la descarga de este tipo de agua al sistema general de alcantarillado;

• en quinto lugar, requiere personal experimentado para instalarlos y mantenerlos.

A pesar de que estas calderas fueron diseñadas inicialmente como de doble circuito, también existen modelos de circuito simple. Pero lo más importante es que se han desarrollado varias modificaciones de las calderas de condensación según el lugar de su instalación.

Hay modificaciones:

• piso– el más poderoso y extendido; la potencia de tales calderas puede ser de 100 a 120 kW;
• - aparatos de aspecto muy elegante con una potencia de 30-40 kW, que suele ser más que suficiente.

¡Consejo útil! Si decide comprar una caldera de condensación de gas para uso industrial, lo más probable es que deba elegir un modelo de efecto directo, o también dicen, "húmedo" sobre el flujo de refrigerante. La eficiencia de estas calderas es aún mayor, pero su uso todavía se limita a un mercado de suministro pequeño. En casa se utilizan mucho las calderas que tienen un efecto indirecto o "seco" sobre el refrigerante, sin contacto con él.

En la cresta de una ola

Es poco probable que tenga éxito con sus propias manos. Esta es una tecnología demasiado importante que cumple tareas demasiado importantes. Aunque tendrá a su disposición instrucciones de instalación y funcionamiento, aunque verá todos los materiales fotográficos y de vídeo en nuestro sitio web, tendrá que buscar asesoramiento detallado de profesionales.

Pero comprender el algoritmo de funcionamiento de las calderas de condensación y seleccionar el necesario, según potencia y apariencia, esto ya es para ti. En cualquier caso, haga su elección con mucha responsabilidad, el precio de un error es bastante alto y se expresa no sólo en la calidad de la calefacción de su hogar, en una considerable pérdida de recursos económicos, sino también en el descrédito de algo tan importante como la introducción en nuestras vidas de los logros más avanzados de diseñadores y diseñadores.

Debe estar fabricado de materiales con mayor resistencia a la corrosión ácida. Una cosa es cuando los productos de combustión calientes pasan a través de una tubería y otra muy distinta cuando se forma en ella condensación, un ácido concentrado con un pH de 3 a 5.

2. La chimenea debe proporcionar un drenaje libre del condensado a un tanque especial.

Este tanque (caldera) debe estar equipado con un sello de sifón lleno de agua para evitar que los gases de combustión entren en la tubería de drenaje.

Aislado. Foto de : Navien

3. Es necesario prever tracción forzada.

La temperatura de los gases de combustión es baja (aproximadamente 55 C), tres veces menor que la de los gases de combustión de una caldera convencional (180 C). Debido a esto, el tiro natural de la chimenea no suele ser suficiente, por lo que se recurre al tiro forzado. El ventilador de la caldera ayuda a eliminar los gases de combustión de la caldera.

4. La chimenea debe estar sellada.

Debido al tiro forzado, la chimenea debe sellarse en toda su longitud (por ejemplo, se utilizan juntas de labio). De lo contrario, algunos de los gases de combustión entrarán en la habitación.

Coaxial. Foto de : Protherm

5. Se requiere un flujo de aire constante

Para el funcionamiento normal de una caldera de condensación, es necesario organizarle un flujo constante de aire. Esto se puede hacer de varias maneras, por ejemplo, tomando aire de la habitación si hay suficiente suministro. Si el suministro de aire no es suficiente, el suministro de aire se organiza a través de la misma chimenea, que suele tener forma de tubería concéntrica (chimenea coaxial). Por tubo interior El aire de la calle entra al interior y los gases de combustión se expulsan al exterior.

Caldera compacta con chimenea coaxial. Foto de : Boris Bezel

6. Es necesario determinar correctamente la longitud de la chimenea.

La longitud de la chimenea no puede ser arbitrariamente grande, está determinada por la potencia del ventilador de un modelo de caldera en particular. Para cada modelo de caldera de condensación es diferente, y está indicado en especificaciones técnicas productos. Por ejemplo, se recomienda conectar el modelo De Dietrich VIVADENS MCR-P 24 a chimenea coaxial con terminación horizontal y con un diámetro de canal de aire de 60 mm y para humos de 100 m. Y la longitud de esta chimenea no debe exceder los 6 m si tiene terminación horizontal (el tramo de salida del tubo sale horizontalmente por la pared de la casa) o 20 m si se trata de una chimenea coaxial y tiene un diseño estrictamente vertical.

Los editores desean agradecer a De Dietrich por su ayuda en la preparación del material.