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冷凝式燃气中央热水器


冷凝式燃气中央热水器 1. 概念
冷凝式燃气热水器是指“在正常使用条件下,烟气中的水蒸气被部分 冷凝,冷凝释放出的潜热用于加热生活热水的热水器”。 冷凝技术在 民用燃具上的使用已超过 20 年,但冷凝式热水器还没有实现在市场广 泛销售。原因之一是冷凝式热水器与普通热水器相比,元件较多,结构 也要复杂,价格也更高。 中央热水器是指集中产热、分散供水,通过保温水箱、保温管、

增压 泵(循环泵)向所需要的供水点提供热水的热水器。

2.发展历程
1995 年冷凝式热水器首先在欧洲使用,1997 年 12 月联合国气候变化纲要公约 第三次缔约国大会所采纳的要削减发达国家温室气体排放量的《京都议定书》,使 欧洲国家及日本等国相应制定了严格的能效目标。修订了燃气热水器的能效标准, 欧洲及日本政府采取产业支持和提供财政补助的政策,政府将补助费兑现给用户, 为培养冷凝式燃气热水器需求市场起了很大的推动作用,加速了冷凝式燃气热水器 的发展。高效、节能环保产品比以往吸引了更多的用户。 冷凝式燃气壁挂炉发源于欧洲。德国、荷兰、英国、奥地利等国于上世纪 70 年代开发了家用冷凝式燃气壁挂炉, 到 90 年代初期, 冷凝式燃气壁挂炉除了具有传 统锅炉的共性之外,更是制热机理的大胆革命与突破。在欧美等国,由于政府鼓励 使用冷凝式燃气壁挂炉,所以需求量不断增加,冷凝式燃气壁挂炉的使用率瑞士 60%,荷兰 50%,德国 20%,奥地利 20%,英国 15%。 日本企业多年来一直致力于冷凝式燃气热水器研制,2002 年已有 69 种产品开 发成功。日本政府也出台相应的推广政策,每售出一台冷凝式燃气热水器政府给企 业补助 4 万日元,希望到 2010 年实现生产的热水器全部是冷凝式燃气热水器。 33.工作原理 普通的燃气热水器工作的时候,会排放出大量的烟气,温度高达 180℃,普通的热 水器无法利用这部分热量,被白白地浪费掉,同时,在排放高达 180℃高温烟气的过程 中,热传递使机身明显发烫,用手触摸,无法在机身上停留。而冷凝技术的关键在于高 效冷凝换热器,热水器的进冷水管紧贴着冷凝换热器,排放的高温烟气经过冷凝换热器 的时候,绝大部分热量被冷凝换热器吸收,旋即用以预热进水管内的冷水,相当于在普 通燃气热水器加热冷水之前进行了一次预先加热,值得注意的是用以预热冷水的热量不 是通过燃烧燃气获得,而是利用了原本无法回收的烟气中的热量,从而达到节能效果, 兼具环保, 这样最终排出的烟气温度只有 40℃左右, 再传递到机身时, 温度已有所降低, 用手触摸,只有些微温的感觉,手完全可以停留在机身上。这种现象被称为“摸得着的 节能”。

54.关键技术 冷凝式热水器由于需要利用烟气中的潜热,因而必须降低排烟温度,从而会产生 冷凝水,并且烟气中的酸性气体会溶于冷凝水,从而形成酸性冷凝水。因此,采用间接 换热方式的冷凝式燃气热水器有两个不同于普通热水器的技术问题:一个是酸性冷凝水 的产生和排放问题;另一个就是酸性冷凝水对换热器表面的腐蚀问题。 1)当烟气温度冷却至露点温度,烟气中的水蒸气便开始冷凝、析出。由于冷凝 水呈酸性,因此对其排放前必须进行中和处理。设计安装酸性冷凝水处理排放装置 需考虑如下原则: ① 便于用户拆装、清洗检修; ② 可收集冷凝换热时产生的全部冷凝水; ③ 中和剂可保证有效地中和酸性冷凝水,最好能在热水器寿命期限内长期使 用; ④ 由于设置冷凝水排放管道, 需保证当烟气出口阻塞时, 烟气不会从冷凝水管 道逸出。 2)由于冷凝式热水器的排烟温度降低,烟气中的 CO2 、SOx 、NOx 等酸性气 体会溶于冷凝水从而产生腐蚀性物质。为避免这些物质对换热器的腐蚀,一般采用 两种方法: ① 对常用换热器进行表面处理,一般是浸涂耐高温防腐涂层; ② 直接采用耐腐蚀的不锈钢等材料作为换热器。绝大部分都采用前者。 采用直接接触式换热技术的冷凝式快速燃气热水器在国内尚属空白。日本和美 国已利用此技术制造、生产了冷凝式热水器(热水炉) ,均使用天然气,烟气与水 直接接触,可溶性气体溶于大量的水,浓度非常低,完全在安全使用范围内,同时 发挥了冷凝式燃气热水器高效率的特点。国内学者武立云等对浸没燃烧热水器的开 发研究也初步证实了其可行性。结论是:只要燃料中的 S 含量符合要求,烟气与水 直接接触的浸没燃烧热水器的水质和排放废气是符合国家和地方法规要求的。 65.性能对比

冷凝式燃气中央热水机组与各加热方式的经济分析比较

(设定对 1 吨相同初始温度的生活用水加热,使其温度上升 40℃所需的热量)
热水设备 项目 使用能源 能源热值 热效率 实际热量 加热所耗能量 加热所需费用 空气能 热水器 电和空气中 的热量 860kcal/度 92% 3440kcal/度 20 度 20 元 太阳能 热水器 电和太阳光 860kcal/度 95% 817kcal/度 42.8 度 42.8 元 电热水器 燃气热水炉 燃油热水 炉 柴油 10200kcal /kg 75% 7650kcal/ kg 4.57kg 35.2 元 有烟气排 放,污染环 境 有漏油、火 灾、爆炸等 危险存在 千百度冷凝式 燃气中央热水 天然气 8500Kcal/ m? 98% 8500Kcal/ m? 4 立方 15 元 少量尾气, 远远低于国标

电 860kcal/度 95% 817kcal/度 42.8 度 42.8 元

天然气 8500Kcal/ m? 75% 8100kcal/kg 18.31 立方 31.5 元 有燃烧尾气 排放 有漏气、火 灾、爆炸、中 毒等危险存 在 高

环境影响情况

无污染

无污染 电热管易老 化,易结水 垢、有漏电现 象

无污染 电热管易老 化,易结水 垢、有漏电 现象 高

安全可靠

安全性能

安全可靠

设备成本

较高

较高





运行成本











极低

维修成本











极低

注: 1)电费按 1 元/度、天然气费 3.75 元/立方米、油费 7.7 元/Kg 计。 2)太阳能热水系统年能耗费用包括冬季辅助热源和春、夏、秋季阴雨天辅助热源的 能耗费用; 3)电辅助加热初始温度为 10℃,出水温度为 50℃的热水耗电量约为 50 度/吨;

日用热水 10 吨经济效益分析:(同等条件提高水温 40℃)
用热水单位 日用热水总量 使用热水设备 空气能热水器 太阳能热水器 贵方 10 吨 电热水器 燃气锅炉 燃油锅炉 千百度冷凝式 中央热水机组

每天消耗能量

200 度电

428 度电

428 度电

183m?

45.7kg

40m?

每天费用

200 元

428 元

428 元

686 元

352 元

150 元

全年设备需工作 时间 平均每年耗费

365 天

150 天

365 天

365 天

365 天

365 天

73000 元

64200 元

156220 元 250390 元 128480 元

54750 元

6.产品特点:安全

节能

环保

快速

①、低碳节能: 二次换热、热效率高达 98%,超出国家一级能效标 准(96%);运行费用低,比单体大锅炉至少节约 30%以上的能源;电耗 小到可以忽略不计。 ②、安全高效: 不是容积式燃气锅炉,不是压力容器,避免了压 力安全隐患,废气由强排风机排除, 排烟热损失比单体大锅炉降低 75%; 可实现近似无人值守,降低管理成本. ③、 快速加热:提高水温 10—12 度, 每分钟循环水流量为 70---90 升,1 吨水提高水温 40 度,使用一台 40KW(热值功率)只要 1 个小时。 ④、模块化设计:分级启动,根据热需求控制模块炉工作数量,节 能效果显著结构简单,安装灵活、方便。 ⑤、智能检测: 维修方便,每组模块互为备用,可不停机维修,保 障采暖或者生活热水工作不间断。 ⑥、体积小、能量大,还不受天气变化影响。 ⑦、恒温热水:星级享受。

⑧、适用范围广:学校、部队、医院、工厂、企事业单位,宾馆酒 店、汗蒸桑拿、洗浴中心、休闲会所、洗脚城,家庭、别墅,养殖业水 池保温、体育场馆、温水泳池,热水工厂等。

7.安装图例

8.优雅承诺 一吨水(常温常压)提高水温 40℃只需 4 方天然气
主机一年包换、三年包修、终身维修,使用寿命八年以上!
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