El 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 montada en la pared

La chimenea es una de las partes más importantes en el diseño de una sala de calderas basada en cualquier caldera de combustión de combustible, incluidas las de condensación. El diseño adecuado, la elección del material y la instalación de alta calidad de la chimenea son las 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, la baja temperatura conduce a la formación obligatoria de una cierta cantidad de condensado en la chimenea. Son estos dos factores, la baja temperatura y la condensación, los que son decisivos a la hora de elegir un material de chimenea para una caldera de condensación. Además, en el diseño y la geometría de las chimeneas se debe tener en cuenta la necesidad de asegurar una eliminación permanente de la humedad condensada.

En el contexto de lo anterior, analizaremos tres aspectos principales respecto a 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 comunes utilizados para las chimeneas de las calderas de condensación son el polipropileno ignífugo y el acero inoxidable.

Polipropileno Ignífugo (PPs)

En uso doméstico, las chimeneas de PPs son las más asequibles y cómodas en cuanto a su instalación. En términos generales, 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 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. Por lo tanto, en términos de durabilidad, este material es ideal para usar con calderas de condensación.

Otra característica de las chimeneas de calderas de condensación es el requisito de operar bajo presión positiva. Es decir, las conexiones de los elementos deben estar apretadas. Los sellos de silicona se utilizan generalmente para garantizar la estanqueidad. 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 la vulnerabilidad a la radiación ultravioleta, es decir, tales chimeneas no se pueden colocar al aire libre.

También es importante señalar que el polipropileno debe ser resistente al fuego. Este hecho suele estar marcado con una “s” en la designación del material (PP). Este tipo de polipropileno es más resistente a las altas temperaturas e, igualmente importante desde el punto de vista de la seguridad, no favorece la combustión. En años pasados, era bastante común el error de utilizar tuberías de presión de alcantarillado ordinarias de polipropileno para la instalación de una chimenea con el fin de reducir el costo del material. Esto no debe hacerse en ningún caso por las razones antes indicadas.

Acero inoxidable

Los grados de acero inoxidable resistentes a los ácidos son el segundo material de chimenea de caldera de condensación más popular en aplicaciones domésticas, ¡y el principal en el segmento industrial y comercial!

Los principales requisitos son los mismos: trabajo bajo presión excesiva y resistencia a la composición química del condensado. En términos de temperatura, el acero inoxidable proporciona un gran margen de seguridad.

Tipos de chimenea

Tres tipos estructurales principales de chimeneas, cada uno de los cuales tiene un alcance específico:

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

Chimenea de pared simple

Por el nombre, está claro que se trata solo de tuberías y accesorios del material correspondiente. Solo se puede usar en interiores o en canales con aislamiento térmico (por ejemplo, chimeneas durante la reconstrucción). Suele utilizarse para las emisiones de gases de combustión cuando el aire se toma de la sala de calderas.

A menudo también se utiliza para hacer un canal para el suministro de aire a la combustión desde la calle. Estos conductos de aire, por supuesto, no están sujetos a requisitos especiales de temperatura y resistencia química y hermeticidad. Es decir, pueden estar hechos de casi cualquier material disponible. Sin embargo, desde el punto de vista de uniformidad y facilidad de instalación, se suele utilizar el mismo tipo de chimenea de pared simple que para las emisiones de gases de combustión.

Las chimeneas de pared simple no deben utilizarse en exteriores bajo ningún concepto. El principal problema es la constante formación de condensado en el canal. Desde el punto de vista de la resistencia química, como se señaló anteriormente, esto no da miedo, pero existe un gran peligro de congelar el líquido dentro de la chimenea y, como resultado, estrechar el área de flujo de la tubería. La disminución del tiro natural debido al enfriamiento de los humos para este tipo de calderas no es crítica, ya que en ellas se instalan 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 diámetro diferente, el espacio entre los cuales se llena con un material aislante térmico, generalmente lana de roca que no admite combustión.
No hay requisitos especiales para la resistencia ácida y térmica de la tubería exterior, solo se necesita resistencia a las condiciones atmosféricas (precipitación, ultravioleta) y resistencia mecánica. Por lo tanto, en el caso de las chimeneas de doble pared de acero inoxidable, las tuberías internas y externas suelen estar hechas de diferentes grados de acero para optimizar el costo. Hay opciones con la ejecución del tubo exterior de aluminio.

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

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

chimenea coaxial

Nuevamente, según el nombre, está 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 interior) como para la aspiración de aire comburente (a través del espacio entre los tubos). En consecuencia, al usarlo, 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 colocación de chimeneas coaxiales también está permitida solo en interiores, la longitud de la sección exterior en nuestras condiciones no debe ser más de 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, es posible cortar un tramo del tubo exterior en la zona del final de la chimenea para separar la salida de humos y la entrada de aire; o utilice las opciones de invierno de fábrica para el extremo del tubo coaxial.

Fabricado tipo dado chimenea fabricada tanto en plástico como en acero inoxidable.

Esquemas básicos de instalación de chimeneas para calderas de condensación.

Todos los esquemas de chimenea para calderas de condensación se dividen en dos tipos principales: con entrada de aire para combustión desde la habitación y desde la calle. Naturalmente, estos tipos de escape de humo y los requisitos para ellos se describen en la documentación reglamentaria nacional, pero en la documentación de las calderas generalmente hay nombres de acuerdo con los estándares europeos. La chimenea con toma de aire de la sala de calderas se designa como "Bxx", desde la calle, como "Cxx". El primer índice varía según el esquema 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, que se indica con el índice "3". A continuación se muestran los esquemas principales utilizando calderas murales como ejemplo:

Para capacidades domésticas, el cálculo de la chimenea suele ser opcional, basta con seguir las recomendaciones del fabricante de la caldera para longitud máxima teniendo en cuenta elementos en forma(codos, tes, etc.). En el caso de calderas industriales, es obligatorio realizar un cálculo de gases de combustión, para ello puede contactar con el fabricante de la chimenea.

Toma de aire comburente de la habitación

La forma más fácil de organizar la eliminación de gases de combustión. Casi siempre se utiliza para calderas de gran capacidad: industriales o comerciales, cuando se utilizan calderas de pie. También se encuentra a menudo en uso doméstico. Dos requisitos principales al usar tales esquemas: garantizar el flujo de aire necesario en la sala de calderas y su pureza. Para calderas de gran capacidad, esto no suele ser un problema, ya que estos puntos se tienen muy en cuenta en la etapa de diseño. En las salas de calderas privadas, a menudo ocurre una situación en la que no se proporciona suficiente flujo de aire; o se lleva a cabo a través de habitaciones adyacentes, donde, después de encender la caldera, trabajo de acabado, lo que contribuye a la presencia de polvo fino en el aire y la obstrucción de los elementos internos de la caldera. Naturalmente, se debe evitar este estado de cosas o se deben usar filtros de aire especiales en las calderas.

En este caso, la chimenea debe conducirse necesariamente por encima del nivel del techo desde el área de la llamada "cabeza de viento".

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

Toma de aire para combustión desde la calle

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

chimenea coaxial

Como se mencionó anteriormente, se distribuye principalmente en uso doméstico con calderas de pared. En una casa particular, una chimenea coaxial es especialmente conveniente, ya que basta con llevarla horizontalmente más allá de la pared, sin construir un eje vertical que se extienda más allá del nivel del techo. Quizás esto se deba a que las zonas de toma de aire y emisión de humos se encuentran próximas en la misma zona de presión, por lo que no se ven afectadas por el viento.

Queda, sin embargo, la cuestión 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 las normas sobre distancias desde ventanas, puertas, rejillas de ventilación y terrenos adyacentes. Para combinar la conveniencia de instalar una chimenea coaxial en el interior y usar una tubería de doble pared en el exterior, puede usar kits de adaptadores especiales.

En el caso de modernización de una sala de calderas existente con chimeneas de ladrillo, existe una versión con tubo coaxial a la zona de esta chimenea. Además, se coloca una nueva tubería de acero inoxidable en su interior (se puede usar una pared simple). La toma de aire se realiza a través del espacio entre tubo de acero y chimenea de ladrillo.

La versión más diversa de la organización de la chimenea en términos de opciones de ejecución. Sin embargo, es raro en construcciones privadas y salas de calderas industriales. Dado que para las calderas de condensación en el primer caso, generalmente es más fácil usar una chimenea coaxial, en el segundo, la entrada de aire de la habitación.

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

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

Debe ser su deseo al instalar una caldera de gas de condensación para seguir los últimos desarrollos en el pensamiento de diseño. El punto es que ordinario calderas de gas, sin el cual no es concebible ningún sistema de calefacción autónomo serio casa de Campo, no aproveche todo el potencial de una fuente de energía como el gas. Es por eso que incluso mejores modelos las calderas de calefacción de gas tienen una eficiencia no superior al 80%. Parte de la energía debe extraerse y simplemente expulsarse a través del colector.

Dispositivos fuera de los postulados escolares de la física

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

La esencia del proceso.

La idea son los siguientes postulados:

• El gas es una fuente de calor heterogénea., en su composición también tiene vapor de agua;
• resulta, al quemar gas, arrojamos no solo productos de combustión, sino también este mismo vapor;
• y surge una idea: ¿por qué no condensar este vapor y el resultado? agua caliente tampoco debe usarse para calentar el refrigerante en el sistema de calefacción.

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

Nacidas en un momento en que se exigían mucho a los productos creados en el mundo en términos de diseño, las calderas de condensación se desarrollan con énfasis en esta característica: todas se ven terriblemente atractivas.

Bueno, lo que se esconde en el interior, gracias a esa "doble limpieza" del gas, permite lograr una eficiencia real calculada del 105 al 110%. En otras palabras, las calderas de condensación, de hecho, son calderas de doble circuito.

¡Aviso util! Desafortunadamente, no podemos decir sobre la misma prevalencia de las calderas presentadas en nuestro país que en Alemania. Por lo tanto, si decide instalar una caldera de este tipo, primero elija un modelo digno y, lo que es más importante, un proveedor e instalador digno de la caldera comprada. Francamente, la gran mayoría de las empresas no tienen experiencia con este tipo de calderas, ni el personal adecuado para su posterior mantenimiento.

Beneficios de las calderas de condensación

Entre los beneficios están:

• tienen la mayor eficiencia de todas dispositivos posibles propósito similar - y, por lo tanto, tiene la oportunidad de reducir el consumo de gas con las mismas calorías de energía generada; según las estadísticas, el consumo de gas de las calderas de condensación es un 15-20% menor que el de las convencionales;

• un rango mucho más grande para ajustar 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, tal máximo, como una regla, no necesita ser suministrado al sistema, la temperatura habitual del refrigerante en sistemas de calefacción no exceda 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 con las mismas cargas.

de las deficiencias

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

• lo más importante, cuestan al menos el doble que las calderas de gas convencionales; y este es hoy el principal freno a su masificación;

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

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

• en cuarto lugar, se requiere un conducto especial para sacarlo al exterior, por regla general, al sistema de alcantarillado que se ha acumulado en el interior del agua (normalmente no más de 30 litros por día con la caldera en funcionamiento constante); aquí cabe señalar que en la misma Alemania existen restricciones en la extracción de dicha agua al sistema de alcantarillado general;

• quinto, requiere personal experimentado para instalarlos y mantenerlos.

A pesar de que estas calderas se desarrollaron originalmente como calderas de doble circuito, también existen modelos de circuito único. Pero lo más importante, se han desarrollado varias modificaciones de 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 100-120 kW;
• - dispositivos de aspecto muy elegante con una potencia de 30-40 kW, que a menudo es más que suficiente.

¡Aviso util! Si decide comprar una caldera de condensación a gas para uso industrial, lo más probable es que deba elegir un modelo de impacto directo, o dicen, "húmedo" en el flujo del portador de calor. La eficiencia de tales calderas es aún mayor, pero su uso todavía está limitado a un pequeño mercado de suministro. En el hogar, las calderas de impacto indirecto o "seco" en el refrigerante se usan sin contacto con él.

En la cresta de una ola

Con tus propias manos, es poco probable que tengas éxito. Esta es una técnica demasiado responsable, que sirve para tareas demasiado responsables. Incluso a pesar de que tendrá a su disposición instrucciones de instalación y funcionamiento, incluso a pesar de que ve todos los materiales de fotos y videos en nuestro sitio web, aún debe buscar el asesoramiento detallado de profesionales.

Pero para comprender el algoritmo de funcionamiento de las calderas de condensación y elegir el necesario, según la potencia y apariencia, Esto es para ti. En cualquier caso, tome la decisión con mucha responsabilidad, el precio de un error es bastante alto y se expresa no solo 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 de la los logros más avanzados de los diseñadores en nuestras vidas.

Debe estar hecho de materiales con mayor resistencia a la corrosión ácida. Una cosa es que por la tubería pasen productos calientes de la combustión y otra que se forme en ella condensación, un ácido concentrado con un pH de 3 a 5.

2. La chimenea debe proporcionar descarga libre de condensado en un depósito especial

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

Aislado. Foto: Navien

3. Es necesario proporcionar tiro forzado

La temperatura de los humos es baja (aproximadamente 55 C), tres veces inferior a la de los humos de una caldera convencional (180 C). Por ello, el tiro natural de la chimenea no suele ser suficiente, por lo que se recurre al tiro forzado. El ventilador de la caldera facilita la evacuación de los humos de la caldera.

4. La chimenea debe ser estanca

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

Coaxial. Foto: Proterm

5. Se necesita un suministro constante de aire

Para el funcionamiento normal de la 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 no hay suficiente suministro de aire, el flujo de aire se organiza a través de la misma chimenea, que generalmente se realiza en forma de tubería concéntrica para esto (chimenea coaxial). Por tubo interior entra aire exterior y los gases de combustión se eliminan por el exterior.

Caldera compacta con chimenea coaxial. Foto: Boris Bisel

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, tiene el suyo propio, y se indica en especificaciones técnicas productos Por ejemplo, se recomienda conectar el modelo De Dietrich VIVADENS MCR-P 24 a chimenea coaxial con un extremo horizontal y con un diámetro de conducto 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 un extremo horizontal (el tramo de salida de la tubería pasa horizontalmente por la pared de la casa) o 20 m si la chimenea coaxial tiene un diseño estrictamente vertical.

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