经济型冷凝壁挂炉概念及设计

　   为何提出经济型冷凝壁挂炉？

　
    　随着国家供热体制改革和能源结构调整，人们的采暖观念发生了很大改变。高效清洁的壁挂炉作为家庭采暖设备已经得到广泛应用，并成为一种趋势。GB20665—2006《家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级》中明确规定，家用燃气采暖热水炉供暖及供热水的热效率不低于84%(按低热值计算)，否则不能上市销售；目前国内外知名企业的燃气壁挂炉效率都已达到88%以上，用传统的方法进一步提高热效率已非常困难，必须考虑降低排烟温度，充分回收烟气中的余热——显热和潜热来提高热效率。在欧洲更为高效的全预混冷凝壁挂炉已逐渐普及并占据了相当大的市场份额，也一直保持着较高的增长速度。 

  　
       近年来，我国政府陆续出台了相关法律和政策，鼓励并要求推广高效、节能、绿色环保的节能产品，但效果一直不明显，原因在于欧洲普遍使用的全预混冷凝壁挂炉成本太高，市场售价远远超出绝大多数中国家庭的消费能力。在这种情况下，开发一种过渡型产品——经济型冷凝壁挂炉，成为突破上述尴尬境地的有效办法。
   
        何为经济型冷凝壁挂炉？

 
        经济型冷凝壁挂炉是在普通壁挂炉的基础上增加一个二次冷凝换热器，通过两个换热器充分吸收燃气燃烧产物—— 烟气中的显热及水蒸气的潜热，以达到全热回收效果。

 
         工作原理：在供暖状态下，供暖循环水由水泵依次流经冷凝换热器和高温换热器进行加热，充分吸收燃烧产生的热量后，由三通阀经供暖热水出口流过安装在室内的散热器等散热元件对室内空气进行加热，然后再由供暖回水入口流回到水泵，如此循环不断。
 

   冷凝原理：燃气热值是指标准状况下1m3燃气完全燃烧所释放的热量，分为高热值和低热值，高热值指1m3燃气完全燃烧后，其烟气全部被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所释放的热量；低热值指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所释放的热量。由此可见，燃气的高热值与低热值之差就是水蒸气的汽化潜热。以天然气为例，天然气主要成分为CH4，燃烧化学反应式为：CH4+（2+n）O2=CO2+2H2O+ nO2+△H 
    

       在理想状态下，式中n应等于0，即空燃比系数等于1，即每燃烧1m3的CH4可以得到2m3水蒸气，同时释放一定热量△H。CH4的高热值Hh=39842kJ，低热值Hl=35906kJ，2m3水蒸气凝结放出潜热39842-35906=3936kJ。汽化潜热与低热值的百分比：(3936／35906)×100％≈11％

也就是说，当该燃气完全燃烧提供lOOkW的显热时，同时也提供了1lkW的潜热。冷凝式燃气壁挂炉就是要将排烟温度尽量降低，使烟气中的水蒸气液化，回收这部分潜热，同时也更多地获得烟气中的显热，从而大大提高热效率，其理想状态下相对于低热值的最高热效率可以达到约111%。