Centrale termice cu condensare

Centrale termice cu condensare: putina istorie

Primul inventator care si-a propus sa recupereze caldura gazelor arse evacuate de centrala termica a fost Hugo JUNKERS in 1894.
Primele centrale termice in condensare au fost produse in 1981 de firma olandeza Nefit (firma preluata ulterior de Buderus, si apoi de Bosch/Junkers).

Principiul de condensare la centrale termice functionand cu gaze a fost pus in practica in anul 1985 de JUNKERS prin centrala CL100.

Condensare la centrale termice

Prin condensare se intelege racirea gazelelor de ardere evacuate de catre centrala termica pana la formarea condensului. Energia termica astfel degajata este refolosita in instalatia de incalzire.
Recuperarea de caldura nu are loc si la centralele termice conventionale (clasice), pentru ca la acestea energia continuta in condensul gazelor de ardere este evacuata in mediul ambiant pe cos.

O centrala termica cu condensare este un cazan de incalzire, care utilizeaza aproape total potentialul energetic al combustibilului folosit. (Eronat condensarea mai este numita si condensatie, iar astfel de centrale termice sunt numite gresit in condensatie)

Exista centrale termice cu condensare, ce functioneaza cu gaze sau motorina.
La centralele termice clasice (conventionale) energia continuta in gazele de ardere evacuate nu este folosita si astfel apar niste pierderi energetice latente de circa 6%  la motorina si de 11% la gaze. Schimbatorul principal de caldura la aceste centrale termice cu condensare este confectionat din: inox, Al-Si (aluminiu-siliciu) sau aluminiu, existand o multitudine de forme constructive.

Cele mai mari centralele termice de perete cu condensare au puteri de pana la 120 kW si pot fi montate cu automatizari  in cascada. Astfel se pot alcatui centrale termice complexe, compuse din mai multe cazane si care pot incalzi imobile mari.

Randament maxim, pierderi minime

Prin recuperarea caldurii din condensul gazelor arse se imbunatateste randamentul de ardere la centrala termica.
Randamentul creste si datorita faptului ca temperatura gazelor arse la centralele termice cu condensare este mai scazuta.

Astfel si pierderile cauzate de evacuarea gazelor arse scad si creste randamentul la aceste centrale termice.

La centrala termica cu condensare temperatura gazelor arse atinge 60 C, pe cand la o centrala termica conventionala gazele arse au temperaturi de peste 120 C (pentru a se evita aparitia condensului)

Tubulatura de evacuare la centrala termica cu condensare este executata din PP sau PE. 

Condensare si randamente de centrale termice de peste 100 %

Combustibilii sunt caracterizati de puterea calorifica inferioara Hi si puterea calorifica superioara Hs. Puterea calorifica superioara cuprinde atat puterea calorifica inferioara, cat si caldura latenta rezultata din transformarea de faza a vaporilor de apa din gazele arse.

Puterea calorifica inferioara Hi reprezinta caldura rezultata din arderea a 1 m3 gaz, respectiv a 1 kg de motorina. Produsul rezultat ca urmare a arderii este in stare gazoasa.

Puterea calorifica superioara Hs contine, fata de puterea calorifica inferioara Hi, si cantitatea de caldura recuperata prin condensarea vaporilor de apa din gazele arse.
Centrala termica cu condensare utilizeaza atat valoarea calorifica inferioara, cat si pe cea superioara a combustibilului.
Pentru calculul randamentului se alege 100 % valoarea de referinta a puterii calorifice inferioare, conform normelor europene, astfel incat sa rezulte un grad de utilizare al cazanului peste 100%. Asa devine posibila comparatia intre centrale termice conventionale si centrale termice cu condensare.
Fata de cazanele de joasa temperatura pot fi obtinute randamente marite cu pana la 15%.

Utilizarea lor cu instalatii vechi face posibil economii de energie de pana la 40% !
- Pentru gaz natural, cantitatea de caldura obtinuta este de 11% din puterea inferioara Hi. Caldura aceasta ramane neutilizata la centralele termice clasice.
- Prin condensarea vaporilor de apa, centrala termica in condensatie face posibila utilizarea potentialului de caldura.

In cazul unui cazan de joasa temperatura, gazele arse sunt evacuate cu temperaturi ridicate, intre 140 si 180C. Astfel, cantitatea de caldura pierduta prin gazele arse este de cca. 6-7%.

Integrarea in instalatia de incalzire

Centralele termice cu condensare pot fi integrate in orice instalatie de incalzire. Cantitatea de caldura recuperata prin condensare si gradul de utilizare rezultat depind totusi de dimensionarea instalatiei termice.
O utilizare optima a condensarii rezulta in cazul unui sistem cu temperaturi tur-retur scazute, ex. 40/30 C (instalatii de incalzire prin pardoseala).
Chiar si in instalatiile vechi, cu temperaturi de 90/70 C si temperatura cazanului reglata in functie de temperatura exterioara, se utilizeaza condensarea aproximativ 80% din perioada de functionare.

Impactul asupra mediului inconjurator provocat de acest tip de centrala termica cu condensare este minim, deoarece aceasta are un nivel scazut de noxe emise.
Exista diverse centrale termice cu condensare:

- centrale termice cu condensare functionand cu gaze
- centrale termice in condensare functionand cu motorina
- centrale termice cu condensare functionand cu peleti