Calderas de gas de condensación: características técnicas, ventajas y principio de funcionamiento.

Hoy en día, las calderas de gas de condensación son los modelos más populares de equipos para sistemas de calefacción debido a sus características operativas positivas que los distinguen de otros tipos de equipos de calefacción.

El objetivo principal de los calentadores de condensación es la disposición del sistema de calefacción en casas privadas.

Entre los elementos principales de la caldera de calentamiento de gas de condensación se deben destacar:

• Un dispositivo que está diseñado para recoger el líquido de condensación, que recibe el refrigerante después de enfriar las masas de aire de escape. Así, el vapor se condensa y emite energía térmica al agua.Luego, el condensado se descarga en un recipiente especial a través del dispositivo de drenaje.
• El intercambiador de calor es de forma cilíndrica con una gran superficie de intercambio de calor. Este dispositivo está hecho de materiales que son resistentes a los ácidos: "acero inoxidable" y aleaciones de aluminio con silicona. Las calderas de alta potencia tienen un par de intercambiadores de calor.

• Quemador de gas con cámara de combustión cerrada. Es posible cambiar automáticamente el caudal de gas suministrado y las masas de aire.
• Sistema de control y gestión.

Para un estudio más detallado del principio de funcionamiento de las calderas de condensación, necesita tener una idea de las calderas convencionales. Las calderas tradicionales producen energía térmica al calentar el refrigerante utilizando el calor acumulado en los productos de combustión. La temperatura de los gases que entran en la cámara de combustión no es más de 200 grados. Esto se justifica por el hecho de que con una disminución de la temperatura, el empuje disminuye y se forma un condensado activo, lo que conduce a la destrucción por corrosión de los equipos de calefacción.

Como se mencionó anteriormente, los calentadores de condensación tienen un intercambiador de calor de dos etapas o dos separados.La etapa inicial funciona según el mismo principio que en los intercambiadores de calor de las unidades de calefacción clásicas. Los gases de descomposición entran en la unidad de intercambio de calor, llamada condensación.

En este caso, el vapor presente en los gases de descomposición se enfría y se condensa hasta el inicio de la fase líquida. El calor liberado en el proceso se transfiere al refrigerante. Por lo tanto, en el aparato de condensación, una cierta parte de la energía gastada se devuelve para la posibilidad de su reutilización.

El calor, que generalmente se extrae a la atmósfera mediante unidades clásicas, se utiliza en la unidad de condensación para aumentar su eficiencia. Las calderas de gas de condensación están disponibles en dos versiones: aparatos de pie y de pared, sin embargo, son similares en cuanto a características de diseño.

Dado que las unidades de calefacción de tipo condensado están equipadas con cámaras de combustión cerradas, los gases de escape de las mismas se eliminan por la fuerza.Esto se explica por el hecho de que los gases de escape tienen una temperatura relativamente baja, y una unidad de intercambio de calor adicional aumentará la resistencia al transporte de los productos de salida. Como resultado, el empuje natural no es suficiente para la salida de productos, para lo cual se utiliza el método forzado.

El aire en la cámara de combustión se suministra bajo una presión incrementada por medio de una turbina.Eso asegura la eliminación completa de los gases de escape de la cámara. Como resultado, no hay necesidad de equipar las calderas con chimeneas, ya que los productos se retiran de la habitación a través del conducto de suministro y escape. Las calderas de condensación pueden instalarse en habitaciones sin chimeneas, así como en edificios con chimeneas cortas para formar una cierta tracción.

Características positivas de los equipos de condensación:

• No hay necesidad de una chimenea, que tiene una estructura compleja. Dado que la temperatura de los productos de combustión es baja, existe la posibilidad de disponer la chimenea de aluminio y tuberías de plástico.También se permite instalar chimeneas coaxiales, donde la masa de aire se suministra y descarga mediante el método de “tubo pequeño en un tubo grande”, es decir, los productos de combustión se eliminan a través de la pared a la atmósfera.
• Compacidad combinada con alto rendimiento. La línea de unidades de condensación con una capacidad de 120 kW se realiza en variaciones de pared. Los aparatos de gas tradicionales ocupan mucho más espacio y son solo exteriores.

• Ingesta de masa de aire para un funcionamiento óptimo del edificio en el que se encuentran. Por lo tanto, no es necesario organizar salas de calderas especiales para equipos con una capacidad inferior a 60 kW.
• Reducir la emisión de gases y vapores nocivos a la atmósfera.
• Ahorros significativos de gas. Con una instalación de alta calidad de una unidad de 60 kW, se pueden ahorrar más de 2000 m3 de combustible durante el invierno.

Características negativas de los equipos de condensación:

• Alto costo En promedio, el precio de las calderas estándar de la misma capacidad es hasta un 40% más bajo que el costo de las calderas de convección.
• El condensado no se debe drenar en un tanque séptico, por lo que se necesita un tanque especial para recoger el condensado,donde se neutraliza con la ayuda de componentes neutralizantes, y solo entonces se puede enviar al tanque para su drenaje. El tanque de condensado debe tener una capacidad suficientemente grande, ya que el equipo, incluso con baja potencia, produce un alto volumen de condensado.
• La necesidad de un sistema de calefacción que funcione a bajas temperaturas.
• Operación ineficiente a temperaturas demasiado bajas, ya que es necesario aumentar la temperatura del medio térmico.
• La volatilidad

El equipo de condensación utiliza gas natural o licuado como combustible. El primero se usa ampliamente en la vida cotidiana y el segundo en la industria. La base del funcionamiento del dispositivo de condensación son las leyes de la física. El combustible se quema con la liberación de agua y dióxido de carbono. En este caso, el líquido se evapora y se libera una cierta cantidad de calor.La formación de condensado garantiza el retorno de la energía térmica perdida al sistema, lo que conduce a un aumento en la eficiencia del sistema. En calderas estándar, el condensado se considera un fenómeno indeseable que debe eliminarse.

La principal diferencia entre calderas de condensación y calderas de convección es que los últimos modelos se consideran obsoletos. Además, la eficiencia de los equipos de condensación difiere de la convencional y la convección hasta en un 15%.

La mayoría de los compradores señalan que el costo de comprar equipos de condensación se compensa con la alta eficiencia del dispositivo.que se proporciona por la condensación de vapores que están contenidos en los gases de combustión. Después de enfriar los gases de combustión en el intercambiador de calor a 55 grados, la condensación de vapor de agua comienza con la liberación de calor adicional, debido a que la eficiencia aumenta.

La formación de condensación solo es posible si la temperatura del refrigerante no supera los 57 grados y el mayor efecto se logra a los 35 grados de refrigerante en la línea de retorno.

Al elegir un dispositivo de condensación, se recomienda dar preferencia a un fabricante con buena reputación entre los clientes y fabricar productos utilizando tecnologías innovadoras con mayor comodidad durante la operación.

Con respecto a las características técnicas de las calderas, es necesario prestar atención a los siguientes puntos:

• Rendimiento Una potencia demasiado alta puede no ser siempre una buena opción, y la operación de la mitad de una potencia en un futuro próximo llevará a la falla del equipo. Por lo tanto, antes de comprar el dispositivo, es necesario calcular la potencia óptima para calentar la casa. Para ello, calcule el área del edificio, la altura y el nivel de aislamiento. Incluso puedes usar herramientas especiales para investigar una casa privada. Por medio de ellos saldrán a la luz las pérdidas térmicas disponibles. La potencia óptima de los dispositivos de condensación depende de la zona climática. Por ejemplo, para Moscú en 10 m2 de una casa, la capacidad del equipo debe estar en el rango de 1-1.5 kW. Por lo tanto, para un sistema de calefacción de propiedad privada de 200 m2, se necesita equipo con una capacidad de al menos 20 kW.

• El número de contornos. Los dispositivos de doble circuito para gas licuado funcionan de la siguiente manera: el primer intercambiador de calor calienta el medio térmico para el sistema de calefacción,y el segundo - para agua caliente. La caldera turbo de un solo circuito calienta solo el agente térmico. Para muchos compradores, la segunda opción no es muy conveniente, pero al organizar un sistema de agua caliente, simplemente puede instalar una caldera adicional. Con uso intensivo de agua caliente se puede comprar y doble caldera con una caldera. Por lo tanto, las opiniones sobre qué equipo de condensación es mejor convergen.

• Tasa de consumo de gas Depende del rendimiento de la caldera, la eficiencia y la carga del sistema de calefacción. - Material del que está hecho el intercambiador de calor.

La velocidad de la respuesta de calentamiento a factores externos depende en gran medida de ello:

• La silumin, o una aleación de silicio y aluminio, está diseñada para combatir el condensado agresivo. En este caso, el intercambiador de calor debe ser continuo, ya que la presencia de costuras aumenta el riesgo de corrosión.
• El "acero inoxidable" se considera un material económico comparado con la silumin. Las ventajas del acero inoxidable incluyen resistencia a la corrosión, falta de inercia y resistencia al choque térmico. Por lo tanto, la calificación de los materiales para la fabricación de intercambiadores de calor está encabezada por "acero inoxidable".

• Amabilidad ambiental. Las calderas turbo convencionales emiten humos con impurezas ácidas a la atmósfera durante la combustión del combustible, y en los dispositivos de condensación los vapores se disuelven en el condensado y se neutralizan.
• La temperatura de funcionamiento afecta a la eficiencia del equipo. Con una disminución de la temperatura, la intensidad de la formación de condensados ​​aumenta. Por lo tanto, en condiciones de temperatura de vapores de 30 a 40 grados, la tasa más alta de formación de condensado. En este caso, la condensación se produce en modo constante.

• Gestión Los modernos dispositivos de condensación están equipados con un sistema de control automatizado. La automatización le permite controlar y controlar la temperatura, el flujo y la presión en los circuitos. Los modelos más avanzados de calderas se regulan a través de una aplicación especial en el teléfono inteligente.
• Método de instalación: en el suelo o en la pared. Los modelos de piso con un solo circuito están disponibles con una capacidad de más de 100 kW y se conectan fácilmente al equipo de la caldera mediante unidades de bombeo. Con el uso intensivo de la caldera de piso de agua caliente será una gran solución. Si el área de la casa es pequeña y el agua se consume mucho menos, se recomienda dar preferencia a los modelos de pared con dos contornos. Son compactos y tienen poca potencia: hasta 100 kW, se montan fácilmente y no requieren una chimenea especial.
• Política de precios de las calderas de condensación de gas.

Todos los modelos de equipos se dividen en las siguientes clases:

• Las calderas de clase premium se fabrican generalmente bajo marcas alemanas. Son fáciles de usar, seguros en todos los aspectos, silenciosos, fabricados con materiales de alta calidad, eficaces en el funcionamiento y cumplen los requisitos medioambientales. Sin embargo, tienen un inconveniente: el alto costo.
• Las calderas de costo promedio son fabricadas por la marca registrada Baxi y se distinguen por la comodidad, la economía, el respeto al medio ambiente y una variedad de modelos. Los dispositivos de esta clase también cumplen con los requisitos europeos.

• Las calderas de clase económica son producidas por fabricantes eslovacos y coreanos. Una característica distintiva es su precio, que es varias veces inferior al de las calderas de fabricación alemana, así como la adaptabilidad a nuestras condiciones operativas. Los equipos económicos con una funcionalidad simple tienen una pequeña cantidad de opciones, lo que les permite ser usados ​​con caídas de presión frecuentes y fallas de energía.

En el siguiente video encontrará una revisión de la caldera de condensación Vaillant EcoTec de ABC of Heat.