EA011442B1

EA011442B1 - Boiler condensation module

Info

Publication number: EA011442B1
Application number: EA200701095A
Authority: EA
Inventors: Стефано Бандини
Original assignee: Стефано Бандини
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2009-02-27
Also published as: JP2008524552A; EP1828690A1; NO20073373L; EA200701095A1; CN101080598A; WO2006067820A1; US20080110601A1; ITDP20040005A1; KR20070090935A; CA2591258A1

Abstract

The invention concerns a boiler condensation module, characterised in that it comprises a water/fume heat exchanger (E) and a closed circuit compression thermodynamic frigorific apparatus, said module (2) being communicated with a boiler (1) intercepting the flow of the fumes and the flow of the water, in order to subtract sensitive heat and vaporisation latent heat to the fumes of the boiler to yield the same as heat to the system water thus improving the combustion efficiency.

Description

Настоящее изобретение относится к конденсационному модулю для котла.The present invention relates to a condensing unit for a boiler.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к конденсационному модулю для котла, который при установке в отопительных котлах, работающих на метане или сжиженном газе, в дизельных отопительных котлах с подводом масла или в других котлах, а также при соединениии с такими котлами собирает отходящие газы, выделяющиеся при сжигании топлива, и использует их остаточное тепло.More specifically, the present invention relates to a condensation module for a boiler, which, when installed in heating boilers running on methane or liquefied gas, in diesel heating boilers with oil supply or in other boilers, as well as when combined with such boilers collects exhaust gases emitted when burning fuel, and uses their residual heat.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили так называемые «котлы с высоким КПД». Эти устройства способны использовать до 95% извлекаемой при сгорании топлива теплоты, теряя лишь 5% от общего количества полученного тепла. Их используют для подачи тепла в высокотемпературные системы, а именно системы, в которых использованы стандартные радиаторы и/или фанкойлы, т.е. узлы, для надежного функционирования которых необходим теплоноситель (вода), температура которого выше 70°С. Указанные котлы не способны использовать скрытую теплоту парообразования, которая выделяется при переходе пара, образующегося во время сгорания топлива, в жидкость.Currently, the most widespread so-called "boilers with high efficiency." These devices are capable of using up to 95% of the heat extracted during the combustion of fuel, losing only 5% of the total amount of heat produced. They are used to supply heat to high-temperature systems, namely systems that use standard radiators and / or fan coil units, i.e. nodes, for reliable operation of which a heat carrier (water) is needed, whose temperature is above 70 ° C. These boilers are not able to use the latent heat of vaporization, which is released during the transition of steam formed during the combustion of fuel into liquid.

Некоторые компании из числа самых крупных производителей газовых котлов выпускают «конденсационные котлы». Такие котлы благодаря использованию обособленной горелки, обычно с реверсивным пламенем, и теплообменника «продукты сгорания-вода» с повышенным КПД могут охлаждать газы, выделяющиеся при сгорании топлива, ниже так называемой «точки росы», значение которой колеблется в пределах 25-55°С в зависимости от топлива, соотношения воздуха и топлива и количества выделяющегося СО₂. В таком диапазоне температур пар, содержащийся в продуктах сгорания, начинает конденсироваться, высвобождая большое количество теплоты. Необходимо отметить, что скрытая теплота конденсации составляет 11% всей теплоты, получаемой при сгорании метана. В связи с этим при условии, что выделяемая теплота не рассеивается, конденсационный котел теоретически может иметь тепловой КПД, равный 111% по отношению к теплоте сгорания (100% явной или «ощущаемой» теплоты + 11% скрытой теплоты конденсации).Some companies from among the largest manufacturers of gas boilers produce "condensing boilers." Such boilers due to the use of a separate burner, usually with a reversible flame, and a heat exchanger “combustion products-water” with increased efficiency can cool gases released during the combustion of fuel, below the so-called “dew point”, the value of which varies between 25-55 ° C depending on the fuel, the air-fuel ratio and the amount of evolved CO _2. In this temperature range, the vapor contained in the combustion products begins to condense, releasing a large amount of heat. It should be noted that the latent heat of condensation is 11% of the total heat produced by the combustion of methane. In this regard, provided that the heat released is not dissipated, the condensing boiler can theoretically have a thermal efficiency of 111% relative to the heat of combustion (100% apparent or "perceived" heat + 11% latent heat of condensation).

Однако указанные устройства достигают очень высоких КПД (103-106%) только в том случае, если их используют в низкотемпературных системах (контурах теплого пола), в которых температура циркулирующего теплоносителя (воды) составляет 35-40°С, или если используют особые растворы, которые снижают температуру и/или расход теплоносителя, ограничивая мощность котла.However, these devices achieve very high efficiency (103-106%) only if they are used in low-temperature systems (warm floor contours), in which the temperature of the circulating coolant (water) is 35-40 ° C, or if special solutions are used , which reduce the temperature and / or coolant flow rate, limiting the power of the boiler.

В любом случае, если температуру указанных котлов удерживают в диапазоне 60-80°С (температура, необходимая для того, чтобы работа системы с радиаторами и фанкойлами была эффективной), то в конденсационном котле не удается регенерировать скрытую теплоту парообразования, так как температура воды на входе выше температуры точки росы продуктов сгорания или слишком близка к ней. В этом случае конденсационный котел работает как стандартный котел с высоким КПД (85-95%).In any case, if the temperature of these boilers is kept in the range of 60-80 ° C (the temperature required for the system to work with radiators and fan-coils was effective), then in the condensing boiler it is not possible to regenerate the latent heat of vaporization, since the water temperature is inlet above the dew point of the combustion products or too close to it. In this case, the condensing boiler works as a standard boiler with high efficiency (85-95%).

Ввиду вышесказанного согласно настоящему изобретению предлагается устройство, позволяющее регенерировать часть ощущаемой теплоты и часть скрытой теплоты конденсации (также известной как скрытая теплота парообразования), которые содержатся в больших количествах пара, образующегося при сгорании топлива.In view of the foregoing, the present invention proposes a device for regenerating part of the perceived heat and part of the latent heat of condensation (also known as latent heat of vaporization), which are contained in large quantities of steam generated during the combustion of fuel.

Теплоту, регенерированную с помощью описываемого устройства, используют для предварительного нагревания теплоносителя, который находится в трубах отопительной системы (обычно в качестве теплоносителя используют воду). После того как указанный теплоноситель возвращается от конечных потребителей (радиаторов, вентиляционных конвекторов, радиационных труб и т.д.), он поступает в котел, где происходит его нагрев, после чего теплоноситель снова отправляется к конечным потребителям (возможно также использование указанного теплоносителя в других целях). Это позволяет котлу расходовать меньше энергии для нагревания теплоносителя до заданной температуры, за счет чего достигается экономия топлива, причем энергия, отдаваемая системой, остается той же.Heat recovered using the described device is used to preheat the heat transfer fluid, which is located in the pipes of the heating system (usually water is used as the heat transfer medium). After the specified coolant returns from the end users (radiators, fan convectors, radiation pipes, etc.), it enters the boiler, where it is heated, after which the coolant is sent back to the final consumers (it is also possible to use the specified coolant in other purposes). This allows the boiler to use less energy to heat the coolant to a predetermined temperature, thereby achieving fuel savings, and the energy given off by the system remains the same.

В предлагаемом устройстве установлен теплообменник «вода-продукты сгорания» с компрессионным термодинамическим циклом, позволяющий регенерировать большое количество теплоты при охлаждении продуктов сгорания до температуры +35°С и передающий указанную теплоту теплоносителю, температура которого может достигать +80°С.In the proposed device, a heat exchanger “water-products of combustion” with a thermodynamic compression cycle is installed, allowing a large amount of heat to be regenerated when cooling the combustion products to a temperature of + 35 ° C and transferring the specified heat to the coolant, which temperature can reach + 80 ° C.

Таким образом, конкретной целью настоящего изобретения является создание конденсационного модуля для котла. Указанный модуль характеризуется тем, что содержит теплообменник «вода-продукты сгорания» и компрессионное термодинамическое охлаждающее устройство с замкнутым контуром и связан с котлом таким образом, что через него проходят поток продуктов сгорания и поток воды.Thus, a specific object of the present invention is to provide a condensing unit for a boiler. This module is characterized by the fact that it contains a heat exchanger "water-products of combustion" and a thermodynamic compression cooling device with a closed loop and is connected to the boiler in such a way that a stream of combustion products and a stream of water pass through it.

Благодаря этому в конденсационном модуле происходит высвобождение ощущаемой теплоты и скрытой теплоты парообразования из продуктов сгорания, образующихся при работе котла, а также передача указанной теплоты в воду системы, за счет чего повышается КПД системы.Due to this, in the condensation module there is a release of perceived heat and latent heat of vaporization from the combustion products generated during the operation of the boiler, as well as the transfer of the specified heat into the water of the system, thereby increasing the efficiency of the system.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно применение пластинчатого или ребристого теплообменника «вода-продукты сгорания».According to the present invention, it is preferable to use a plate-like or finned heat exchanger "water-products of combustion".

1. Кроме того, согласно настоящему изобретению указанное охлаждающее устройство представляет собой компрессионное термодинамическое охлаждающее устройство, содержащее, в частности, теплообменник «продукты сгорания-хладагент» или испарительный, обменник, компрессор для хладагента, расширительное или ламинирующее устройство и управляющую электрическую и электронную систему.1. In addition, in accordance with the present invention, said cooling device is a compression thermodynamic cooling device comprising, in particular, a combustion products-coolant heat exchanger or an evaporative heat exchanger, an exchanger, a refrigerant compressor, an expansion or laminating device, and a control electrical and electronic system.

- 1 011442- 1,011,442

Также согласно настоящему изобретению указанное компрессионное термодинамическое охлаждающее устройство с замкнутым контуром обеспечивает температуру испарения, которая находится в пределах между 12 и 20°С, и температуру конденсации, которая изменяется в пределах между 50 и 95°С.Also according to the present invention, said closed-loop compression thermodynamic cooling device provides an evaporation temperature that is between 12 and 20 ° C and a condensation temperature that varies between 50 and 95 ° C.

В частности, указанный охлаждающий аппарат содержит по меньшей мере один пластинчатый, ребристый и/или трубный теплообменник «вода-хладагент», по меньшей мере один пластинчатый, ребристый и/или трубный теплообменник «продукты сгорания-хладагент», по меньшей мере один компрессор (в том числе инверторного типа), который пригоден для работы с жидкими хладагентами КТ2, КТ34, К404, К407, К410, КТ25 и т.п. при их нагревании; по меньшей мере один ламинизатор капиллярного типа и/или в виде термостатического расширительного клапана, снабженного или не снабженного стабилизатором давления и/или калиброванным дросселем; и металлические трубы, соединяющие различные компоненты.In particular, the specified cooling apparatus contains at least one plate-finned, ribbed and / or pipe heat exchanger "water-coolant", at least one plate-plate, ribbed and / or pipe heat exchanger "products of combustion-coolant", at least one compressor ( including inverter type), which is suitable for working with liquid refrigerants KT2, KT34, K404, K407, K410, KT25, etc. when heated; at least one capillary type laminating machine and / or in the form of a thermostatic expansion valve equipped with or not equipped with a pressure stabilizer and / or a calibrated choke; and metal pipes connecting the various components.

Согласно настоящему изобретению детали, которые могут находиться в прямом взаимодействии с газовым конденсатом, выполнены из материала, стойкого к кислотной коррозии, вызываемой указанным конденсатом, например из нержавеющей стали ΆΙ8Ι 316Ь или других подходящих материалов.According to the present invention, parts that may be in direct contact with gas condensate are made of a material that is resistant to acid corrosion caused by said condensate, for example, stainless steel ΆΙ8Ι 316Ь or other suitable materials.

Кроме того, согласно настоящему изобретению имеется по меньшей мере один пластинчатый или ребристый теплообменник «вода-продукты сгорания», установленный с возможностью или с исключением возможности теплообмена с карбюрируемым воздухом.In addition, according to the present invention, there is at least one plate-like or finned heat exchanger “water-products of combustion”, installed with the possibility or exclusion of the possibility of heat exchange with carburized air.

Кроме того, согласно настоящему изобретению указанные теплообменники «вода-продукты сгорания» и «продукты сгорания-хладагент» (испаритель в охлаждающем контуре) установлены внутри металлической камеры, в которой происходит циркуляция продуктов сгорания, причем камера выполнена таким образом, что конденсат, производимый двумя теплообменниками, может легко вытекать из нее, благодаря чему удается избежать смешивания с воздухом, окружающей средой, водой и продуктами сгорания.In addition, according to the present invention, the specified heat exchangers "water-products of combustion" and "products of combustion-coolant" (evaporator in the cooling circuit) are installed inside a metal chamber in which the combustion products circulate, and the chamber is designed in such a way that the condensate produced by two heat exchangers, can easily flow out of it, thereby avoiding mixing with air, the environment, water and combustion products.

Кроме того, имеются защитные и регулировочные приспособления, которые обычно используют в охлаждающих контурах, такие как датчики давления, термостаты, расходомеры, манометры, термометры, измерительные преобразователи, приспособления для отвода продуктов сгорания, индикаторы перемещения, вентиляторы, системы впрыска жидкости, накопители и делители жидкости, фильтры, электрические/электронные платы, уравнители и редукторы давления, перекрывающие и регулировочные клапаны, смесительные клапаны, сливы для отведения конденсата.In addition, there are protective and adjusting devices that are commonly used in cooling circuits, such as pressure sensors, thermostats, flow meters, pressure gauges, thermometers, transmitters, devices for removing combustion products, displacement indicators, fans, injection systems for liquids, accumulators and dividers fluids, filters, electrical / electronic boards, pressure balancers and pressure reducers, shut-off and control valves, mixing valves, condensate drains.

В частности, в качестве текучей среды-хладагента используют КТ34Л. Могут быть также использованы различные другие хладагенты (К404, К407, К410, КТ25), циркулирующие в охлаждающем контуре.In particular, KT34L is used as a refrigerant fluid. Various other refrigerants (K404, K407, K410, KT25) circulating in the cooling circuit can also be used.

Кроме того, согласно изобретению имеется объемный или центробежный компрессор герметичного, полугерметичного или открытого типа.In addition, according to the invention there is a volumetric or centrifugal compressor of hermetic, semi-hermetic or open type.

Согласно изобретению в качестве теплоносителя системы вместо воды используют другую текучую среду или смесь, содержащую гликоль или другой антифриз.According to the invention, another fluid or a mixture containing glycol or another antifreeze is used as a coolant of the system instead of water.

Кроме того, согласно изобретению, теплота, регенерированная из продуктов сгорания, переносится в текучую среду другой системы, которая не связана напрямую с главной водяной системой и предназначена например, для нагревания воды для санитарных нужд и/или для питания другой нагревательной системы и/или для прямого нагревания воздуха.In addition, according to the invention, the heat recovered from the combustion products is transferred to the fluid of another system, which is not directly connected to the main water system and is intended, for example, to heat water for sanitary needs and / or to power another heating system and / or direct air heating.

Наконец, согласно изобретению могут использовать противоточные теплообменники.Finally, according to the invention can use countercurrent heat exchangers.

«Конденсационный модуль для котла», согласно настоящему изобретению, имеет целью придать стандартному котлу с высоким КПД (не конденсационному котлу) преимущества конденсационного котла (малый расход топлива, очень высокий КПД и малое количество отходов) и в то же время избавить его от двух главных недостатков конденсационного котла: высокая стоимость и возможность надежного функционирования только при низких температурах воды в системе.The “boiler condensation module” according to the present invention aims to give a standard high-efficiency boiler (not a condensing boiler) the advantages of a condensing boiler (low fuel consumption, very high efficiency and a small amount of waste) and at the same time save it from two main disadvantages of a condensing boiler: high cost and the possibility of reliable operation only at low water temperatures in the system.

Устройство, согласно настоящему изобретению, позволяет восстанавливать скрытую теплоту конденсации даже при высокой температуре теплоносителя (60-80°С). Это позволяет избежать дорогостоящей переделки системы доставки теплоносителя и конечных устройств-потребителей (радиаторовфанкойлов), что было бы необходимо в случае установки конденсационного котла в уже имеющуюся нагревательную систему. Лишь небольшой процент существующих нагревательных систем используют в системах «теплого пола», а в 95% систем имеются чугунные или алюминиевые радиаторы, не пригодные для работы с конденсационным котлом.The device according to the present invention allows the latent heat of condensation to be restored even at a high heat carrier temperature (60-80 ° C). This avoids the costly rework of the coolant delivery system and end-user devices (radiators), which would be necessary if a condensing boiler is installed in an existing heating system. Only a small percentage of existing heating systems are used in “warm floor” systems, and in 95% of the systems there are cast-iron or aluminum radiators that are not suitable for working with a condensing boiler.

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи дается описание настоящего изобретения на примере предпочтительных вариантов его реализации. Целью нижеследующего описания является пояснение сущности изобретения, но не ограничение его приведенными примерами.Next, with reference to the accompanying drawings, a description of the present invention is given by the example of preferred embodiments thereof. The purpose of the following description is to explain the essence of the invention, but not to limit it to the examples given.

Фиг. 1 - схема котла, имеющего конденсационный модуль согласно изобретению;FIG. 1 is a diagram of a boiler having a condensing module according to the invention;

фиг. 2 - схема конденсационного модуля, изображенного на фиг. 1.FIG. 2 is a diagram of the condensing unit shown in FIG. one.

На прилагаемых чертежах изображены котел 1 с конденсационным модулем 2 согласно изобретению. Как показано в примере, изображенном на фиг. 1, модуль согласно изобретению может быть установлен как внешний компонент.The accompanying drawings show the boiler 1 with the condensing module 2 according to the invention. As shown in the example shown in FIG. 1, the module according to the invention can be installed as an external component.

Согласно схеме, изображенной на фиг. 1, вся система содержит котел 1, модуль 2, радиаторы 3,According to the scheme shown in FIG. 1, the entire system contains a boiler 1, module 2, radiators 3,

- 2 011442 трубы 4 для доставки воды потребителям, трубы 5 возврата воды от потребителей, выход 6 для продуктов сгорания, дымоход 7 и слив 8 для отвода конденсата.- 2,011,442 pipes 4 for delivery of water to consumers, pipes 5 for returning water from consumers, exit 6 for products of combustion, chimney 7 and drain 8 for draining condensate.

На фиг. 2 изображен предлагаемый модуль 2 для котла, по существу содержащий пластинчатый или ребристый теплообменник Е «вода-продукты сгорания» и охлаждающее устройство компрессионного термодинамического типа.FIG. 2 shows the proposed module 2 for the boiler, essentially comprising a plate or finned heat exchanger E "water-products of combustion" and a thermodynamic compression type cooling device.

Указанное охлаждающее устройство содержит теплообменник С «продукты сгорания-хладагент» или испарительный, обменник, компрессор Н для хладагента, расширительное или ламинирующее устройство Ь и управляющую электрическую и электронную систему и различные функциональные приспособления, которые обычно используют в охлаждающих системах и которые не являются предметом настоящего изобретения.The specified cooling device contains a heat exchanger C "combustion products-coolant" or evaporative, an exchanger, compressor H for a refrigerant, an expansion or laminating device b and a control electrical and electronic system and various functional devices that are commonly used in cooling systems and which are not the subject of the present inventions.

Продукты сгорания, поступающие из котла (не показан) и имеющие температуру приблизительно 150°С, через отверстие С входят в модуль 2, который расположен в металлической камере Р. В теплообменнике Е происходит теплообмен между продуктами сгорания и водой, в результате чего продукты сгорания охлаждаются до температуры 90°С. После этого продукты сгорания поступают в теплообменник С «продукты сгорания-хладагент», где происходит еще большее охлаждение благодаря тому, что температура циркулирующего хладагента ниже 20°С.Combustion products coming from the boiler (not shown) and having a temperature of approximately 150 ° C enter through module 2, which is located in the metal chamber P, through opening C. Heat exchanger E between the combustion products and water is cooled in the heat exchanger E, and the combustion products are cooled to a temperature of 90 ° C. After this, the combustion products enter the heat exchanger С “combustion products-coolant”, where even greater cooling occurs due to the fact that the temperature of the circulating refrigerant is below 20 ° C.

В теплообменнике С продукты сгорания охлаждаются до температуры 35°С, благодаря чему содержащийся в них пар конденсируется с регенерацией скрытой теплоты парообразования.In the heat exchanger C, the combustion products are cooled to a temperature of 35 ° C, due to which the vapor contained in them is condensed with the regeneration of the latent heat of vaporization.

Затем продукты сгорания выходят из камеры Р через отверстие Ό. Отвод продуктов сгорания можно выполнять с помощью вытяжного вентилятора Ν, компенсирующего более высокое сопротивление потоку и недостаточную тягу, обусловленные низкой температурой.Then the combustion products leave the chamber P through the hole Ό. Removal of combustion products can be performed using exhaust fan Ν, which compensates for higher flow resistance and insufficient thrust due to low temperature.

Вода, которая поступает из системы при температуре 60°С, входит через соединение А и сначала проходит через теплообменник Е «вода-хладагент», где благодаря высокой температуре хладагента, приблизительно 110°С, происходит ее предварительный нагрев до температуры приблизительно 62-64°С. После этого вода поступает в теплообменник «вода-продукты сгорания» Е, где происходит ее дальнейший нагрев (до 64-67°С) за счет обмена теплом с продуктами сгорания, температура которых составляет до 150°С.Water that comes from the system at a temperature of 60 ° C enters through connection A and first passes through heat exchanger E "water-coolant", where due to the high temperature of the refrigerant, approximately 110 ° C, it is preheated to a temperature of approximately 62-64 ° WITH. After that, the water enters the heat exchanger "water-products of combustion" E, where it is further heated (up to 64-67 ° C) due to the exchange of heat with the products of combustion, the temperature of which is up to 150 ° C.

Затем вода выходит из конденсационного модуля через соединение В трубы О. При стандартных условиях указанная предварительно нагретая вода должна перемещаться обратно в котел. Благодаря тому, что вода была предварительно нагрета, котлу требуется меньшее количество топлива для того, чтобы повысить ее температуру.The water then exits the condensation module through connection B of the pipe O. Under standard conditions, this preheated water must be moved back to the boiler. Due to the fact that the water was preheated, the boiler requires a smaller amount of fuel in order to raise its temperature.

Хладагент (как правило, Р134Л или аналогичная текучая среда) находится в герметичном контуре. Компрессор Н сжимает хладагент, находящийся в парообразном состоянии, до давления 16-22 бар, необходимого для того, чтобы температура хладагента была равна температуре воды, при которой она поступает к конечным потребителям.The refrigerant (usually P134L or similar fluid) is in a sealed circuit. Compressor N compresses the refrigerant, which is in a vapor state, to a pressure of 16-22 bar, necessary for the refrigerant temperature to be equal to the temperature of the water at which it flows to the final consumers.

Перегретый пар хладагента через трубу I высокого давления поступает в теплообменник Е. В теплообменнике Е хладагент передает теплоту воде, причем при нагревании воды хладагент охлаждается до температуры, которая ниже его температуры насыщения (температура насыщения связана с удельным давлением), при этом агрегатное состояние хладагента изменяется, и он переходит в жидкую форму. Затем хладагент проходит через ламинизатор Ь, предназначенный для того, чтобы понизить его давление (до величины приблизительно 3,5-4,5 бар), что позволяет понизить температуру насыщения хладагента (до величины приблизительно 12-18°С) и в то же время понизить его действительную температуру.Superheated refrigerant steam through a high-pressure pipe I enters heat exchanger E. In heat exchanger E, the refrigerant transfers heat to water, and when water is heated, the refrigerant is cooled to a temperature below its saturation temperature (saturation temperature is related to specific pressure), and the aggregate state of the refrigerant changes and it goes into liquid form. Then the refrigerant passes through the laminator b, designed to lower its pressure (to a value of approximately 3.5-4.5 bar), which allows to lower the saturation temperature of the refrigerant (to a value of approximately 12-18 ° С) and at the same time lower its actual temperature.

Таким образом, хладагент, находясь в состоянии насыщенной смеси жидкости и пара, через трубу М низкого давления поступает в теплообменник С. В указанном теплообменнике хладагент получает теплоту от продуктов сгорания, охлаждая их до температуры 35-40°С, при этом его оставшаяся жидкая фаза переходит в состояние пара. Затем компрессор Н всасывает хладагент для начала очередного цикла.Thus, the refrigerant, being in a state of a saturated mixture of liquid and vapor, passes through the low-pressure pipe M to heat exchanger C. In this heat exchanger, the refrigerant receives heat from the combustion products, cooling them to a temperature of 35–40 ° C, while its remaining liquid phase goes into a state of steam. Then the compressor N sucks the refrigerant to start the next cycle.

Предлагаемый «конденсационный модуль для котла» может быть установлен в котле с принудительной циркуляцией продуктов сгорания или с вентиляторной горелкой при изготовлении, или может быть установлен в уже имеющуюся отопительную систему, причем устанавливают конденсационный модуль таким образом, чтобы через него проходили продукты сгорания, образующиеся при работе котла, и входная водяная труба.The proposed "condensation module for the boiler" can be installed in the boiler with forced circulation of combustion products or with a fan burner during manufacture, or can be installed in an existing heating system, and install the condensation module so that the combustion products generated during boiler operation, and inlet water pipe.

Конденсация продуктов сгорания происходит только внутри модуля 2, что защищает котлы от повреждений, связанных с кислотностью конденсата.Condensation of combustion products occurs only inside module 2, which protects boilers from damage due to condensate acidity.

Очевидно, что регенерированное тепло можно использовать и в других целях, а не только для предварительного нагревания воды для котла.Obviously, the regenerated heat can be used for other purposes, and not just for pre-heating the water for the boiler.

Предлагаемый «конденсационный модуль для котла» может быть выполнен для оборудования различной мощности, чтобы соответствовать котлам, имеющим различные размеры и работающим на различном топливе. Также на выбор мощности предлагаемого конденсационного модуля влияет тип топлива, так как при использовании различных типов топлива наименьшая теплота сгорания будет одинаковой, а наибольшая теплота сгорания будет разной.The proposed "condensation module for the boiler" can be made for equipment of different capacities to fit boilers of different sizes and operating on different fuels. Also, the choice of the power of the proposed condensation module is influenced by the type of fuel, since when using different types of fuel, the lowest heat value will be the same, and the maximum heat value will be different.

Преимущество предлагаемого «конденсационного модуля для парового котла» состоит в том, чтоThe advantage of the proposed “condensing unit for a steam boiler” is that

- 3 011442 он позволяет преобразовать стандартный котел в котел с очень высоким КПД за счет почти полной регенерации теплоты (ощущаемой теплоты и скрытой теплоты), которая обычно рассеивается в атмосфере. Фактически, без непроизводительных затрат энергии потребление топлива сокращается до минимального уровня, а также пропорционально сокращаются и выбросы отходов горения.- 3 011442 it allows you to convert a standard boiler into a boiler with a very high efficiency due to the almost complete recovery of heat (perceived heat and latent heat), which is usually dissipated in the atmosphere. In fact, without waste of energy, fuel consumption is reduced to a minimum, and emissions of combustion waste are proportionally reduced.

Кроме того, загрязняющие вещества удерживаются в конденсационной воде (которая образуется в процессе работы) благодаря тому, что некоторые компоненты загрязняющих веществ растворимы в воде, а также благодаря поверхностно-активным силам конденсационной воды.In addition, the pollutants are retained in the condensation water (which is formed during operation) due to the fact that some components of the pollutants are soluble in water, and also due to the surface-active forces of the condensation water.

Благодаря тому, что система работает с водой, температура которой на входе выше 35°С, КПД котла, оборудованного «конденсационным модулем», выше, чем у существующих конденсационных котлов. Конденсационный модуль для котла имеет низкую стоимость, прост в изготовлении и позволяет получить очень выгодное соотношение «цена/качество».Due to the fact that the system works with water, whose inlet temperature is above 35 ° C, the efficiency of a boiler equipped with a “condensing module” is higher than that of existing condensing boilers. The condensation module for the boiler has a low cost, is easy to manufacture and allows you to get a very favorable price / quality ratio.

Настоящее изобретение описано согласно предпочтительным вариантам его реализации. Целью описания является пояснение, но не ограничение изобретения приведенными примерами. Специалистами в данной области могут быть внесены модификации и/или изменения без выхода за рамки объема изобретения, который ограничен прилагаемой формулой.The present invention has been described according to preferred embodiments thereof. The purpose of the description is the explanation, but not the limitation of the invention, given by the examples. Modifications and / or changes may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention, which is limited by the attached claims.

Claims

CLAIM

1. Condensation module for the boiler containing a heat exchanger "water-products of combustion" (E) and a thermodynamic compression cooling device with a closed loop, which in turn includes a heat exchanger (C) "products of combustion-coolant" or evaporative and heat exchanger (D) " water-coolant ", with the specified module associated with the boiler (1) in such a way that the flow of combustion products and the flow of water pass through it, and the purpose of the module is to regenerate from the products of combustion that are formed during the operation of the boiler, the perceived heat and latent heat of vaporization and the transfer of the specified heat of water to the system, which increases the efficiency of combustion efficiency.

2. Condensation module according to claim 1, characterized in that the heat exchanger refers to a plate or finned water-products of combustion heat exchangers.

3. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, characterized in that said cooling device is a compression thermodynamic cooling device.

4. Condensation module according to claim 3, characterized in that said cooling device further comprises a compressor for the refrigerant, a laminator (4) and a control electrical and electronic system.

5. Condensation module in one of the preceding paragraphs, characterized in that the specified compression thermodynamic cooling device with a closed loop provides the evaporation temperature in the range between 12 and 20 ° C and the condensation temperature in the range between 50 and 95 ° C.

6. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, characterized in that said cooling apparatus contains at least one plate, fin and / or pipe heat exchanger water-coolant, at least one plate heat exchanger and / or pipe heat exchanger "products combustion-coolant ", at least one compressor (including inverter type), which is suitable for working with liquid refrigerants K.12, K134, K404, K407, K410, K125, etc. when heated; at least one capillary type laminating machine and / or in the form of a thermostatic expansion valve equipped with or not equipped with a pressure stabilizer and / or a calibrated choke; and metal pipes connecting the various components.

7. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, characterized in that parts that may be in direct interaction with gas condensate are made of a material resistant to acid corrosion caused by the specified condensate, for example stainless steel ΑΙ8Ι 316Ь or other suitable materials.

8. Condensation module in one of the preceding paragraphs, characterized in that it has at least one plate or finned heat exchanger "water-products of combustion", installed with the possibility or exclusion of the possibility of heat exchange with carburized air.

9. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, characterized in that said heat exchangers "water-products of combustion" and "products of combustion-coolant" (evaporator in the cooling circuit) are installed inside the metal chamber, in which the products of combustion circulate and This means that the condensate formed by the two heat exchangers can easily flow out of it, thus avoiding its mixing with air, the environment, water and combustion products.

10. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, characterized in that it contains protective and adjusting devices that are commonly used in cooling circuits, such as pressure sensors, thermostats, flow meters, pressure gauges, thermometers, gauge

- 4 011442 converters, devices for removal of combustion products, displacement indicators, fans, fluid injection systems, accumulators and liquid dividers, filters, electrical / electronic boards, equalizers and pressure reducers, shut-off and control valves, mixing valves and drains for condensate drainage .

11. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, characterized in that K134L is used as a fluid-refrigerant, and various refrigerants (K404, K407, K410, K125) circulating in the cooling circuit can also be used.

12. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, characterized in that it has a volumetric or centrifugal compressor of a hermetic, semi-hermetic or open type.

13. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, characterized in that a different fluid or a mixture containing glycol or another antifreeze is used instead of water as the heat carrier of the system.

14. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the heat recovered from the combustion products is transferred to the fluid of another system, which is not directly connected to the main water system and is intended, for example, to heat water for sanitary needs and / or to power other heating systems and / or for direct air heating.

15. Condensation module in one of the preceding paragraphs, characterized in that it uses countercurrent heat exchangers.

16. Condensation module according to one of the preceding paragraphs, essentially corresponding to the drawings and description.