Kas liko nepasakyta apie kondensacinius katilus
Pastaraisiais metais išleisti nauji gyvenamųjų namų statybos normatyvų reikalavimai teigiamai paveikė energijos šildymui vartojimo efektyvumą. Tačiau poreikis karštam vandeniui ruošti nesumažėjo, atitinkamai efektyvumas liko nepasikeitęs.
Naujos statybos namuose dažnu atveju, karštam vandeniui sunaudojame daugiau energijos, nei šildymui. Vadinasi, vis svarbiau tampa, rasti būdą efektyviam karšto vandens paruošimui.
Dujinių kondensacinių katilų dujų sąnaudos labai priklauso nuo katilo vandens temperatūros. Viršijus 55 °C, degimo produktuose nustoja kondensuotis vandens garai ir jie pašalinami į atmosferą. Tokiu būdu prarandama iki 11 % kuro, kurį būtų galima sutaupyti.
Norint pašildyti karštą vandenį bent iki 40-45 °C, daugelio gamintojų katilų šilumokaičiai turi kaitinti katilo vandenį iki 60-70 °C. Tai reiškia, kad didžioji dauguma kondensacinių katilų, ruošdami karštą vandenį, nedirba kondensaciniame režime.
Kaip priversti dujinį kondensacinį katilą dirbti kondensaciniu režimu, ruošiant karštą vandenį?
Sprendimas yra sumažinant ne tik grįžtančio į katilą vandens temperatūrą, bet, idealiu atveju, taip pat sumažinant ir tiekiamo iš katilo vandens temperatūrą.
Bendrasis dėsningumas yra tas, kad didinant šilumokaičio paviršiaus plotą, sumažėja skirtumas tarp šildančiojo ir šildomojo vandens. Jeigu karšto vandens temperatūrą priimtume daugumai tinkančią 40 °C, tai galima pasiekti, kad tiekiamo iš katilo vandens temperatūrą neviršytų 48-52 °C.
Tokiu būdu, viso katilo šilumokaityje esančio vandens temperatūra būtų žemesnė už kondensacijos temperatūrą (apie 55 °C) ir katilas, ruošdamas karštą vandenį, pilnai dirbtų kondensaciniame režime.
Kas trukdo pasiekti tokius parametrus?
Visų pirma, reikėtų santykinai didelio šilumokaičio paviršiaus ploto. Serijinėje katilų gamyboje tai būtų nepateisinamai brangu ir padidintų katilo matmenis.
Antra, karšto vandens ruošimo efektyvumą mažina atskirų šilumokaičių sistema. Būtų idealu karštą vandenį ruošti tame pačiame katilo šilumokaityje, išvengiant papildomų nuostolių.
Trečia, katiluose su labai plačiai paplitusiais šilumokaičiais, kurių konstrukcija sudaryta iš kelių vamzdžių vijų, sunku sudaryti vėsaus ir karšto vandens zonas, todėl negalima maksimaliai atvėsinti katilo vandens.
Vadinasi, reikia keisti katilo šilumokaičio konstrukciją, idealiu atveju šilumokaičio vamzdžio vijas padarant iš vientisos vamzdžio atkarpos.
Į pagrindinį šilumokaičio vamzdį būtų galima įverti plonesnį vamzdį, per kurį leidžiant šaltą vandenį, būtų galima jį šildyti. Tokia šilumokaičio konstrukcija labai dėkinga temperatūrų išsidėstymu.
Parinkus didesnio skersmens pagrindinio katilo šilumokaičio vamzdį, būtų lengvai padidintas šilumokaičio paviršiaus plotas.
Karšto vandens ruošimo komfortą galima padidinti, panaudojant nedidelės talpos tūrinį vandens šildytuvą, su jame įrengtu vamzdiniu šilumokaičiu. Tokiu atveju, naudojant du nuosekliai sujungtus šilumokaičius, dar labiau padidinamas šilumos mainų plotas ir dar labiau suefektyvinamas dujų energijos panaudojimas karšto vandens ruošimo metu.
Čia gaunamas dar vienas pliusas – nereikalingas labai didelis tūrinio vandens šildytuvo dydis (talpa) ir šilumokaičio plotas, nes jau ir taip yra pakankamas šilumokaičio plotas pagrindiniame katilo šilumokaityje.
Taip padidinamas karšto vandens naudojimo komfortas, kada laikomas tik nedidelis karšto vandens kiekis su mažais nuostoliais ir jis gali būti iš karto tiekiamas vartotojui be pauzių ir vėsaus vandens bereikalingo nuleidimo.
Ar tokie sprendimai jau yra rinkoje?
Sekdama pasaulines rinkos tendencijas, firma “Radiant” pradėjo gaminti naujos kartos dujinius kondensacinius katilus su naujos (patentuotos) konstrukcijos nerūdijančio plieno šilumokaičiu.
Naujasis kartos patentuotas šilumokaitis „Combitech“ pasižymi tuo, kad tai yra iš vienos vamzdžio atkarpos suvyniota vamzdžio ritė. Palyginus su ankstesniais kitos konstrukcijos šilumokaičiais, ruošiant tą patį kiekį tos pačios temperatūros (40 °C) karštą vandenį, katilo vandens temperatūrą užtenka pakelti tik iki 48 °C, vietoj 70 °C. Tai ženkliai padidina kondensacijos dalį, ruošiant karštą vandenį.
Su šia technologija papildomai įdiegti naujos kartos dujų vožtuvai, kurie leidžia padidinti galios moduliacijos ribas iki 1:9 ar 1:10. Pavyzdžiui, 24 kW galios katilo minimali galia siekia tik 2,9 kW, o 50 kW – tik 5 kW. Todėl šie katilai tinkami net labai mažų patalpų šildymui minimalia galia, ir, tuo pačiu, galima džiaugtis karšto vandens komfortu, panaudojant katilo maksimalią galią.
Dr. Arūnas Stikliūnas
ŠTI skyriaus vadovas