Centrale in condensatie si incalzirea cu calorifere

• Share this on del.icio.us
• Stumble upon something good? Share it on StumbleUpon
• Share this on Facebook
• Share this on Linkedin
• Subscribe to the comments for this post?

Centrale in condensatie si instalatii de incalzire cu radiatoare. La prima privire, alaturarea sugerata in titlu nu prea pare demna de luat in consideratie. Este suficient sa aruncam ochii pe tabelul cu parametrii tehnici ai centralelor cu functionarea in regim de condensatie pentru a observa ca randamentele foarte inalte (106 – 107%) se obtin la temperaturi ale agentului termic coborate (in general 50 °C). Acest lucru este firesc dat fiind faptul ca gazele arse trebuie sa fie racite sub temperatura de condensare a vaporilor de apa (cca. 57°C la arderea gazului metan).Pe de alta parte, fluxul de caldura cedat de un corp de incalzire static (radiator) incintei in care este montat, scade considerabil la astfel de temperaturi ale agentului termic. Legea de variatie a puterii termice a unui radiator este exprimata prin : q0 – puterea termica de referinta, indicata de producator in conditii standard de temperatura
Δt – diferenta intre temperatura medie a agentului termic si cea a incintei
m – exponent ce depinde de tipul de radiator
m = 4/3 la radiatoarele din elementi niplati (fonta, aluminiu)
m = 1,3 la radiatoarele monobloc din otel
Conditiile standard, pentru care se da puterea termica de referinta sunt:
ttur = 90 °C
tretur = 70 °C
tint = 20 °C
Majoritatea furnizorilor de centrale in condensatie indica randamentele superioare (in plaja 106 – 107%) in urmatoarele conditii:
ttur = 50 °C
tretur = 30 °C
Face exceptie producatorul german VIESSMANN, care indica randamente de 109% dar in alte conditii (ttur = 40 °C si tretur = 30 °C).
Daca ne raportam la o instalatie de incalzire prin radiatie de pardoseala, centrala in condensatie se potriveste ca o manusa, eficienta sa fiind maxima pe intreaga durata a sezonului de incalzire.
Numai ca, din varii motive (costuri de investitii, lipsa de informare, neincredere), relativ putini investitori se orienteaza catre sistemele de incalzire prin pardoseala, cei mai multi ramanand fideli traditionalelor instalatii cu corpuri statice (radiatoare). Ar putea si acestia sa beneficieze de performantele extraordinare ale centralelor in condensatie? La o prima privire (superficiala!) s-ar parea ca nu...
Aici ne tradeaza reflexele! Obisnuinta de a opera cu date de catalog, privite la modul static, ceea ce duce la un rezultat descurajant:
q = 0,23 q0
adica, ar trebui sa punem cam de patru ori mai multe radiatoare (sau elementi) fata de situatia “normala”. Este greu de acceptat asa ceva, investitia ar fi uriasa! Tocmai acest aspect face ca multi potentiali beneficiari sa renunte la a-si procura un astfel de sistem.
Problema consta in faptul ca suntem obisnuiti sa consideram drept situatie normala dimensionarea radiatoarelor folosind ca element de calcul puterea de referinta data pentru conditiile de temperatura de catalog (90 / 70°C) si sa comparam alte variante cu aceasta.
Cum este si firesc, premize false genereaza concluzii false!
In realitate, in Europa nu mai dimensioneaza nimeni la acest regim de temperaturi. Practic, este generalizat regimul 80 / 60°C si exista tendinta de trecere la 75 / 60°C sau 75 / 65°C, indiferent de tipul centralei termice.
Daca vom considera regimul 80 / 60°C ca fiind cel de referinta (asa este normal!), lucrurile vor arata cu totul altfel. Trecerea la 75 / 60°C conduce la o supradimensionare cu totul nesemnificativa a radiatoarelor (cca. 6%).
Pe de alta parte, daca discutam despre centralele in condensatie, este eronat sa redimensionam radiatoarele pentru 50 / 30°C. Din nou, acestea sunt doar conditii conventionale, de catalog. Parametrii reali de functionare sunt variabili si depind de temperatura exterioara. Toate centralele moderne in condensatie sunt fie echipate cu blocuri electronice care “stiu” sa opereze cu sonde de temperatura exterioara ( VITODENS), fie pot primi comenzi de la un regulator extern de acest tip.
Sarcina termica pentru care se alege (dimensioneaza) centrala este cea de calcul, potrivit zonei climatice in care este situata localitatea. Numai ca, in putine zile din sezonul de incalzire se inregistreaza temperatura exterioara de calcul si numai in aceste zile centrala este solicitata la capacitatea nominala. In restul sezonului, centrala va lucra la capacitate partiala, in functie de temperatura exterioara. Se poate constata ca temperaturi exterioare mai mici de ±0°C se intalnesc in numai 50 de zile, adica in aproximativ 28% din durata sezonului de incalzire. La o temperatura de ±0°C necesarul de caldura care trebuie asigurat de radiatoare se reduce la numai 57% din cel nominal (de calcul).
Se poate observa ca, pentru a asigura 57% din puterea nominala, radiatoarele au nevoie de aproximativ +56°C pe tur si +47°C pe retur. Acestea sunt deja valori la care centrala functioneaza in condensatie totala, adica la cele mai inalte randamente. Este evident ca pentru toate temperaturile mai ridicate de ±0°C, deci pe 72% din durata sezonului de incalzire, centrala va functiona in condensatie. In perioada cu temperaturi mai scazute de ±0 °C (28% din durata sezonului de incalzire) centrala va functiona in condensatie partiala sau fara condensatie. Reamintesc faptul ca o astfel de centrala, chiar si atunci cand nu lucreaza in condensatie are un randament mai mare cu 5 – 6 puncte procentuale fata de una traditionala. Prin urmare, pe o perioada care reprezinta cel putin 72% din sezonul de incalzire randamentul va fi: η1 = 106 % iar in restul sezonului (pentru simplificare consideram ca nu lucreaza deloc in condensatie) η2 = 96 % Deci, se poate estima un randament mediu ponderat pentru intreaga durata a sezonului de incalzire: η = 0,28• η2 + 0,72• η1 = 0,28 • 96 + 0,72 • 106 = 103,2 %
Exemplul prezentat mai sus este unul chiar prudent. Se poate vedea  ca pentru temperatura exterioara de –3°C sarcina termica necesara reprezinta 65% din cea maxima (de calcul) si, pentru aceasta, radiatoarele au nevoie de 60 °C pe tur si 50 °C pe retur. La aceste temperaturi, centrala lucreaza in condensatie.  Se constata ca temperaturi de –3°C sau mai mici avem in numai 14% din durata sezonului de incalzire. De aici rezulta un randament mediu ponderat: η = 0,14• η2 + 0,86• η1 = 0,14 • 96 + 0,86 • 106 = 104,6% Deci se pot obtine randamente remarcabile cu pretul unei supradimensionari absolut nesemnificative a radiatoarelor (6% in plus fata de dimensionarea la 80 / 60°C si 27% fata de valorile de referinta din catalog, la 90 / 70°C).
In concluzie:
• Se pot utiliza centrale in condensatie pe instalatii de incalzire cu radiatoare;
• Abandonati complet alegerea radiatoarelor pe regimul de temperaturi 90 / 70°C (chiar si pentru centrale obisnuite, fara condensatie);
• Alegeti radiatoarele la regimul de temperaturi de 75 / 60°C daca vor fi alimentate din centrale in condensatie (pentru centrale clasice se poate merge pe regimul 75 / 65 °C sau 80 / 60 °C);
• NU recalculati radiatoarele pentru 50 / 30 °C, un astfel de calcul nu are sens;
• Indicati instalatorului curba de reglaj pentru automatizarea centralei
Este evident ca un astfel de sistem functioneaza corect in conditiile in care este condus de un regulator cu compensare climatica, echipat cu senzor de temperatura exterioara. Nimic deosebit, un astfel de sistem de reglaj si automatizare a devenit unul comun, deja utilizat pe scara larga in instalatiile de incalzire.
Ramane doar ca, la punerea in functiune a instalatiei, operatorul service sa seteze curba de functionare potrivita, adica cea pentru care la temperatura conventionala de calcul corespunde o temperatura pe turul radiatoarelor de 75°C.
De exemplu, pentru o constructie situata la Bucuresti (zona II de temperatura, cu –15°C) si echipata cu o centrala Vitodens 300 de 66 kW (cu regulator Vitotronic 200), se va seta curba de raspuns 1,6. De aici incolo... stie regulatorul ce are de facut!
Aceasta analiza s-a vrut a fi o pledoarie in favoarea echipamentelor termice cu functionarea in regim de condensatie. Am incercat sa demonstrez ca sfera de aplicabilitate a acestora se poate extinde pe orice tip de instalatie de incalzire. In acest fel, se poate beneficia in toate cazurile de performantele exceptionale ale centralelor in condensatie.
NOTA:
M-am referit in cateva randuri la randamentul centralelor in condensatie si am dat valori de 106, 107 sau 109%. Sper ca nu ma banuieste nimeni de ignoranta in materie! Este evident ca aceste randamente sunt raportate la puterea calorifica inferioara a combustibililor, asa cum procedeaza de altfel toti producatorii acestor echipamente. Un lucru este insa cert, centralele in condensatie reprezinta varful tehnologic in acest domeniu. Exprimat simplu si concis, NU SE MAI POATE INVENTA CEVA MAI BUN! Si nu este ceva ce ar tine de un viitor nedefinit, este un echipament al prezentului, deja comun prin alte parti ale Europei.