Tehnologia condensatiei - Sisteme de incalzire inovatoare si eficiente

Indiferent ca ne referim la cladiri publice, case pentru o singura familie sau spatii industriale de mari dimensiuni, reducerea costurilor de functionare si impactul asupra mediului inconjurator sunt apanajul incontestabil al solutiilor moderne dezvoltate de jucatorii de pe piata de profil.

Cladirile noi sunt proiectate si construite in conditii economice riguroase, urmarindu-se cu prioritate conditiile de consum redus, dar si de pasivitate, consumul de energie pentru incalzire fiind pe un trend descendent, mult sub cel din anii anteriori.

Cazanul in condensatie pe gaz este un sistem de incalzire inovator si eficient care ofera o serie de beneficii operationale si financiare.

De ce sa utilizam tehnologia condensatiei?

In cazul cazanelor pe gaz conventionale, incalzirea apei intr-un schimbator presupune preluarea energiei produsa de gazele arse care sunt astfel racite la o temperatura specifica (de exemplu la 160-180°C). In termodinamica, aceasta energie este denumita “caldura sensibila”. Gazele arse de arzatorul centralei contin o anumita cantitate de caldura, numita “caldura latenta”, care este continuta de vaporii de apa rezultati in urma procesului de ardere.

In cazul cazanelor pe gaz conventionale, aceasta energie este pierduta irecuperabil prin evacuarea gazelor arse la cosul de fum. Din acest motiv, s-a intervenit in aceasta zona si au fost dezvoltate cazane in condensatie pe gaz, care folosesc aceasta cantitate de caldura rezultata in urma condesarii vaporilor de apa, printr-un schimbator de caldura special cu o suprafata de schimb semnificativa. Dupa separarea caldurii sensibile de gazele arse, acestea din urma sunt racite. Ca urmare a scaderii temperaturii gazelor arse la o valoare inferioara temperaturii de condesare (punctul de roua), vaporii de apa formeaza condens, acesta fiind eliminat in exteriorul centralei. In procesul de condens se elibereaza caldura latenta de condensatie si se transfera catre apa de incalzire intr-un schimbator de caldura.

Gratie structurii adecvate a schimbatorului de caldura, cazanele in condensatie beneficiaza de mai multa energie termica decat cele conventionale. Pe langa economia de energie, cazanele in condensatie constituie un sistem de incalzire eficienta a cladirii.

Solutii inovative pentru cazanele in condensatie

De-a lungul anilor, producatorii de cazane in condensatie au introdus un numar de solutii inovative pentru a imbunatati tehnologia condensatiei. Randamentul ridicat al cazanelor in condensatie a fost obtinut datorita conceptului de realizare a schimbatoarelor de caldura  si a materialelor din care acestea sunt realizate. O mare parte dintre producatori au inceput sa foloseasca schimbatoare de caldura din aluminiu si silicon ale caror caracteristici sunt randamentul ridicat si dimensiunile mici. Este cunoscut faptul ca aluminiul are o conductivitate termica foarte buna si permite o suprafata de incalzire mai mare, ceea ce duce la obtinerea unei cantitati mai mari de energie decat in cazul schimbatoarelor din otel inoxidabil. Aceasta solutie permite construirea de suprafete complexe de schimb termic care eficientizeaza in mod considerabil performanta cazanelor in condensatie pe gaz.

Un exemplu de inovatie este schimbatorul de caldura de la cazanul UltraGas : aluFer®. AluFer®  este fabricat din aluminiu in interior si inox la exterior, asigura o cresterea a transferului de caldura din gazele arse cu ciurca 20% in comparatie cu schimbatoarele de caldura  din otel si asigura uniformizarea schimbului de caldura. Datorita acestui proces se asigura o racire mai usoara si de profunzime a gazelor arse.

UltraGas® este introducerea  unui circuit separat pentru temperaturi ridicate si scazute. Apa provenita din circuitele cu temperaturi diferite poate fi alimentata pe circuite separate de retur la cazan. In consecinta, in partea de jos a cazanului se creeaza conditii excelente pentru o condensare eficienta- ceeace se traduce intr-o cantitate mai mare de energie recuperata din gazele de ardere. Aceasta solutie contribuie la o crestere a randamentului cazanelor  UltraGas® fata de alte cazane in condensatie cu circa 8%.

Arzatoarele de la cazanele in condensatie sunt proiectate special si sunt realizate din cele mai bune material rezistente la caldura, garantand o durata lunga de viata si siguranta in functionare. Arzatoarele de la cazanele pe gaz  UltraGas folosesc sistemul UltraClean®  care regleaza cu precizie capacitatea arzatorului la cerintele curente. Sistemul reduce frecventa de comutare si asigura o ardere curata, cu emisii scazute si in conditii de eficienta.

Controlul

O modalitate la fel de importanta de a obtine un randament ridicat al cazanelor este sistemul de automatizarea utilizat. In functionarea centralei se urmareste adaptarea puterii calorifice la necesarul de energie pentru incalzirea cladirii – raportandu-ne la conditiile exterioare curente si, la fel de important, prognoza meteo pentru perioada urmatoare. Un exemplu de solutie inovatoare in acest sens este sistemul cu comanda inteligenta TopTronic®E  implementat pentru toate sursele de caldura Hoval.  Cu ajutorul unui singur dispozitiv de reglare se controleaza functionarea tuturor unitatilor individuale, ca de altfel si a celor care functioneaza in serie, totul realizandu-se de pe o pagina de internet sau de pe o aplicatie mobila.

Un alt echipament care utilizeaza tehnologia condensatiei, este cazanul mural TopGas de la Hoval, in gama de puteri 10-120 kW cu un schimbator de caldura din aluminiu cu serpentina de cupru -  al carui randament este cu pana la 15% mai mare decat la cazanele traditionale.

Care sunt avantajele?

Costuri scazute de operare, emisii scazute de carbon datorate consumului redus de combustibil cat si economia de spatiu, cazanul fiind compact si perfect adaptabil spatiilor si holurilor restranse. Elementul care asigura longevitatea greu de egalat este reprezentat de schimbatorul de caldura al cazanului, schimbator realizat dintr-un aliaj special aluminiu-siliciu, extrem de eficient. Aluminiul isi datoreaza rezistenta excelenta la coroziune peliculei de oxid ce actioneaza ca o bariera protectoare, pelicula care formeaza un strat continuu si complet aderent la suprafata aluminiului, iar in cazul deteriorarii, se repara rapid in majoritatea mediilor. Pe o suprafata proaspata brazata si apoi expusa la aer, bariera formata natural din pelicula de oxid, ce are o grosime de numai 1nm, devine foarte eficienta in protejarea aluminiului de coroziune.

Un astfel de exemplu este Castelul Iulia Hasdeu de la Campina, monumentul istoric renuntand in urma modernizarii la sistemul vechi de incalzire si optand in anul 2000 pentru un cazan mural in condensatie TopGas de la Hoval. Spatiul ce necesita incalzire insumeaza circa 400 mp (inclusiv demisolul), incaperile de la parter avand o inaltime de peste 5 m.

Dr. JenicaTabacu, responsabilul Muzeului Memorial B.P.Hasdeu marturiseste ca: Este o solutie foarte eficienta si longeviva! In continuare folosim acelasi echipament de care suntem ultumiti atat pentru faptul ca functioneaza foarte bine si chiar din punct de vedere al consumului care este unul  foarte  redus. Nu emite noxe care sa dauneze mediului inconjurator, castelul fiind situat intr-un parc superb, intr-o zona de protectie.