อ่าน 4 นาที
หม้อไอน้ำแบบควบแน่น
หม้อต้มแบบควบแน่นเป็นเครื่องทำน้ำอุ่นที่ใช้กันทั่วไปในระบบทำความร้อนที่ใช้ก๊าซหรือน้ำมันเป็นเชื้อเพลิง เมื่อใช้งานในสภาวะที่เหมาะสม ระบบทำความร้อนสามารถมีประสิทธิภาพสูง (มากกว่า...
หม้อไอน้ำแบบควบแน่น
หม้อต้มแบบควบแน่นเป็นเครื่องทำน้ำอุ่นที่ใช้กันทั่วไปในระบบทำความร้อนที่ใช้ก๊าซหรือน้ำมันเป็นเชื้อเพลิง เมื่อใช้งานในสภาวะที่เหมาะสม ระบบทำความร้อนสามารถมีประสิทธิภาพสูง (มากกว่า 90% เมื่อพิจารณาจากค่าความร้อนสูงสุด ) โดยการควบแน่นไอน้ำที่พบในก๊าซไอเสียในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่ออุ่นน้ำที่ไหลเวียนอยู่ ซึ่งเป็นการนำความร้อนแฝงของการระเหย กลับมาใช้ใหม่ ซึ่งหากไม่นำมาใช้ก็จะสูญเปล่า น้ำที่ควบแน่นจะถูกส่งไปยังท่อระบาย ในหลายประเทศ การใช้หม้อต้มแบบควบแน่นเป็นข้อบังคับหรือได้รับการส่งเสริมด้วยแรงจูงใจทางการเงิน
เพื่อให้กระบวนการควบแน่นทำงานได้อย่างถูกต้อง อุณหภูมิของน้ำที่ไหลเวียนกลับต้องอยู่ที่ประมาณ 55 องศาเซลเซียส (131 องศาฟาเรนไฮต์) หรือต่ำกว่า ดังนั้นหม้อไอน้ำแบบควบแน่นจึงมักทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า ประมาณ 70 องศาเซลเซียส (158 องศาฟาเรนไฮต์) หรือต่ำกว่า ซึ่งอาจต้องใช้ท่อและหม้อน้ำขนาดใหญ่กว่าหม้อไอน้ำแบบไม่ควบแน่น อย่างไรก็ตาม แม้แต่การควบแน่นเพียงบางส่วนก็ยังมีประสิทธิภาพมากกว่าหม้อไอน้ำแบบไม่ควบแน่นทั่วไป
หลักการปฏิบัติงาน
ในหม้อไอน้ำแบบดั้งเดิม เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้ และก๊าซร้อนที่เกิดขึ้นจะไหลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งความร้อนส่วนใหญ่จะถูกถ่ายเทไปยังน้ำ ทำให้อุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น
หนึ่งในก๊าซร้อนที่เกิดขึ้นในกระบวนการเผาไหม้คือไอน้ำ ซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ไฮโดรเจนในเชื้อเพลิง หม้อไอน้ำแบบควบแน่นจะดึงความร้อนเพิ่มเติมจากก๊าซเสียโดยการควบแน่นไอน้ำให้กลายเป็นน้ำเหลว จึงสามารถนำความร้อนแฝงของการระเหยกลับมาใช้ได้ ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นโดยทั่วไปอาจสูงถึง 10-12% แม้ว่าประสิทธิภาพของกระบวนการควบแน่นจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิของน้ำที่ไหลกลับเข้าสู่หม้อไอน้ำ แต่ก็มีประสิทธิภาพอย่างน้อยเท่ากับหม้อไอน้ำแบบไม่ควบแน่นเสมอ
คอนเดนเสทที่เกิดขึ้นมีฤทธิ์เป็นกรดเล็กน้อย (pH 3–5) ดังนั้นจึงต้องใช้วัสดุที่เหมาะสมในบริเวณที่มีของเหลวอยู่ โลหะผสมอะลูมิเนียมและสแตนเลสเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในอุณหภูมิสูง ในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ พลาสติกเป็นวัสดุที่คุ้มค่าที่สุด (เช่นuPVCและโพลีโพรพีลีน ) [ 1 ]การผลิตคอนเดนเสทยังต้องมีการติดตั้งระบบระบายคอนเดนเสทแบบแลกเปลี่ยนความร้อน ในการติดตั้งทั่วไป นี่คือความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างหม้อไอน้ำแบบควบแน่นและแบบไม่ควบแน่น
เพื่อให้การผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อไอน้ำแบบควบแน่นเป็นไปอย่างประหยัด (และเพื่อให้เครื่องสามารถจัดการได้ง่ายในระหว่างการติดตั้ง) จึงควรเลือกขนาดที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับกำลังการผลิต วิธีการนี้ส่งผลให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีความต้านทานด้านการเผาไหม้สูง ซึ่งมักต้องใช้พัดลมเผาไหม้เพื่อเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์ผ่านทางเดินแคบๆ นอกจากนี้ยังมีข้อดีคือช่วยให้พลังงานสำหรับระบบปล่องควัน เนื่องจากก๊าซเผาไหม้ที่ถูกปล่อยออกมามักมีอุณหภูมิต่ำกว่า 100 °C (212 °F) และมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับอากาศ โดยมีแรงลอยตัวน้อย พัดลมเผาไหม้ช่วยสูบก๊าซไอเสียออกสู่ภายนอก
การใช้งาน
ปัจจุบันหม้อไอน้ำแบบควบแน่นกำลังเข้ามาแทนที่หม้อไอน้ำแบบเดิมที่ใช้กันทั่วไปในการให้พลังงานแก่ระบบทำความร้อนส่วนกลาง ภายในบ้านใน ยุโรป และใน อเมริกาเหนือในระดับที่น้อยกว่าประเทศเนเธอร์แลนด์เป็นประเทศแรกที่นำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย[ 2 ]
ประสิทธิภาพ
ผู้ผลิตหม้อไอน้ำแบบควบแน่นอ้างว่า สามารถบรรลุประสิทธิภาพเชิงความร้อนได้ถึง 98% [ 3 ]เมื่อเทียบกับ 70%–80% ในการออกแบบทั่วไป (ขึ้นอยู่กับค่าความร้อนที่สูงกว่าของเชื้อเพลิง) รุ่นทั่วไปมีประสิทธิภาพประมาณ 90% ซึ่งทำให้หม้อไอน้ำแก๊สแบบควบแน่นส่วนใหญ่จัดอยู่ในประเภทที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงสุด ในสหราชอาณาจักร นี่คือการจัดอันดับประสิทธิภาพ SEDBUK (Seasonal Efficiency of Domestic Boilers in the UK) [ 4 ]ระดับ A ในขณะที่ในอเมริกาเหนือมักจะได้รับการรับรอง Eco Logo และ/หรือ Energy Star
ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน และขึ้นอยู่กับขนาด/กำลังการผลิตของหม้อไอน้ำและขนาด/กำลังการผลิตของหัวจ่ายน้ำเป็นอย่างมาก การออกแบบและการติดตั้งระบบมีความสำคัญอย่างยิ่ง การจับคู่การแผ่รังสีกับกำลังการผลิต Btu/Hr ของหม้อไอน้ำ และการพิจารณาอุณหภูมิการออกแบบของหัวจ่ายน้ำ/หม้อน้ำ จะเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ ทำความร้อนสำหรับพื้นที่และน้ำใช้ ในครัวเรือน
สาเหตุหนึ่งที่ทำให้ประสิทธิภาพลดลงคือการออกแบบและ/หรือการใช้งานระบบทำความร้อนทำให้อุณหภูมิน้ำไหลกลับ (ของเหลวถ่ายเทความร้อน) ที่หม้อไอน้ำสูงกว่า 55 °C (131 °F) ซึ่งป้องกันการควบแน่นอย่างมีนัยสำคัญในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน[ 5 ]การให้ความรู้ที่ดีขึ้นแก่ทั้งผู้ติดตั้งและเจ้าของคาดว่าจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้เข้าใกล้ค่าที่รายงานในห้องปฏิบัติการได้ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติของแคนาดา[ 6 ]ยังแนะนำวิธีการใช้ประโยชน์จากหม้อไอน้ำเหล่านี้ให้ดียิ่งขึ้น เช่น การรวมระบบทำความร้อนในพื้นที่และน้ำร้อนเข้าด้วยกัน หม้อไอน้ำบางรุ่น (เช่น Potterton) สามารถสลับระหว่างอุณหภูมิการไหลสองระดับ เช่น 63 °C (145 °F) และ 84 °C (183 °F) โดยมีเพียงระดับแรกเท่านั้นที่เป็น "การควบแน่นอย่างสมบูรณ์" อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้วหม้อไอน้ำจะถูกติดตั้งด้วยอุณหภูมิการไหลที่สูงกว่าเป็นค่าเริ่มต้น เนื่องจากถังเก็บน้ำร้อนในบ้านโดยทั่วไปจะถูกทำให้ร้อนถึง 60 °C (140 °F) และใช้เวลานานเกินไปที่จะถึงระดับนี้หากอุณหภูมิการไหลสูงขึ้นเพียงสามองศา ถึงกระนั้น การควบแน่นบางส่วนก็ยังมีประสิทธิภาพมากกว่าหม้อไอน้ำแบบดั้งเดิม
หม้อไอน้ำแบบไม่ควบแน่นส่วนใหญ่สามารถบังคับให้ควบแน่นได้ด้วยการปรับเปลี่ยนการควบคุมอย่างง่าย การทำเช่นนั้นจะช่วยลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลงอย่างมาก แต่จะทำลายส่วนประกอบเหล็กกล้าอ่อนหรือเหล็กหล่อของหม้อไอน้ำอุณหภูมิสูงแบบดั้งเดิมได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากคุณสมบัติกัดกร่อนของน้ำควบแน่น ด้วยเหตุนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อไอน้ำแบบควบแน่นส่วนใหญ่จึงทำจากสแตนเลสหรือโลหะผสมอะลูมิเนียม/ซิลิคอน สามารถติดตั้งอุปกรณ์ประหยัดพลังงานภายนอกที่ทำจากสแตนเลสเพิ่มเติมในหม้อไอน้ำแบบไม่ควบแน่นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการควบแน่น วาล์วควบคุมอุณหภูมิใช้เพื่อผสมน้ำร้อนที่จ่ายเข้าไปในน้ำไหลกลับเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันหรือการควบแน่นภายในหม้อไอน้ำ
ยิ่งอุณหภูมิของน้ำที่ไหลกลับไปยังหม้อต้มต่ำลงเท่าไหร่ โอกาสที่หม้อต้มจะทำงานในโหมดควบแน่นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น หากอุณหภูมิของน้ำที่ไหลกลับต่ำกว่าประมาณ 55 °C (131 °F) หม้อต้มก็จะยังคงอยู่ในโหมดควบแน่น ทำให้เทคโนโลยีนี้เหมาะกับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ เช่น ระบบทำความร้อนใต้พื้น และแม้แต่หม้อน้ำเหล็กหล่อแบบเก่า
ผู้ผลิตหม้อต้มน้ำแบบควบแน่นสำหรับใช้ในบ้านส่วนใหญ่ผลิตระบบควบคุมพื้นฐานแบบ "ใช้ได้กับทุกรุ่น" ซึ่งทำให้หม้อต้มทำงานในโหมดควบแน่นเฉพาะในช่วงเริ่มต้นการทำความร้อนเท่านั้น หลังจากนั้นประสิทธิภาพจะลดลง อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ยังคงดีกว่ารุ่นเก่า (ดูเอกสารสามฉบับต่อไปนี้ที่เผยแพร่โดย Building Research Establishment: Information Papers 10-88 และ 19-94; General Information Leaflet 74; Digest 339 ดูเพิ่มเติมที่ Application Manual AM3 1989: Condensing Boilers โดยChartered Institution of Building Services Engineers ) ในทางตรงกันข้าม ระบบ ชดเชยสภาพอากาศได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับระบบตามอุณหภูมิภายใน ภายนอก ทางเข้าหม้อต้ม และทางออกของหม้อต้ม
ควบคุม
การควบคุมหม้อต้มน้ำแบบควบแน่นในครัวเรือนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานอย่างประหยัดและมีประสิทธิภาพด้านเชื้อเพลิงสูงสุด โดยปกติแล้วหัวเผาจะถูกควบคุมด้วยระบบฝังตัวที่มีตรรกะในตัวเพื่อควบคุมกำลังการผลิตของหัวเผาให้เหมาะสมกับภาระและให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
หม้อไอน้ำแบบควบแน่นสมัยใหม่ใช้โปรโตคอลการสื่อสารดิจิทัลมากขึ้น เช่นOpenThermและระบบบัสเฉพาะของผู้ผลิต เพื่อปรับกำลังการทำงานของหัวเผา ความเร็วของปั๊ม และอุณหภูมิของน้ำที่ไหลออกมา ตามความต้องการแบบเรียลไทม์ กลยุทธ์การควบคุมเหล่านี้ช่วยลดการทำงานแบบเป็นรอบๆ ปรับปรุงความเสถียรของความสะดวกสบาย และเพิ่มประสิทธิภาพตามฤดูกาล เมื่อเทียบกับการควบคุมด้วยเทอร์โมสตัทแบบเปิด/ปิดแบบดั้งเดิม
หม้อไอน้ำเกือบทั้งหมดมีหัวเผาแบบปรับระดับได้ ซึ่งช่วยให้สามารถลดกำลังไฟลงให้เหมาะสมกับความต้องการได้ หม้อไอน้ำมีอัตราส่วนการลดกำลังไฟ ซึ่งเป็นอัตราส่วนของกำลังไฟสูงสุดต่อกำลังไฟต่ำสุดที่สามารถรักษาการเผาไหม้ไว้ได้ หากระบบควบคุมตรวจพบว่าความต้องการลดลงต่ำกว่ากำลังไฟต่ำสุด หม้อไอน้ำจะหยุดทำงานจนกว่าอุณหภูมิของน้ำจะลดลง จากนั้นจึงจะเริ่มทำงานอีกครั้งเพื่อทำความร้อนให้กับน้ำ
ความน่าเชื่อถือ
หม้อไอน้ำแบบควบแน่นมีชื่อเสียงในด้านความน่าเชื่อถือน้อยกว่า และอาจมีปัญหาหากได้รับการซ่อมแซมโดยช่างติดตั้งและช่างประปาที่ไม่เข้าใจการทำงานของมัน[ 7 ]ข้อกล่าวอ้างเรื่องความไม่น่าเชื่อถือนี้ได้รับการหักล้างด้วยงานวิจัยที่ดำเนินการโดยสถาบันวิจัยอาคารแห่งสหราชอาณาจักร (ดูสถาบันวิจัยอาคาร )
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปัญหาเรื่อง "ควัน" เกิดขึ้นกับหม้อไอน้ำแบบควบแน่นรุ่นแรกๆ ซึ่งจะมีไอน้ำควบแน่นสีขาว (ในรูปของหยดเล็กๆ) ปรากฏให้เห็นที่ปล่องระบายอากาศ แม้ว่าจะไม่สำคัญต่อการทำงานของหม้อไอน้ำ แต่ควันมองเห็นได้ชัดเจนนี้เป็นปัญหาด้านความสวยงามที่ทำให้เกิดการต่อต้านหม้อไอน้ำแบบควบแน่นเป็นอย่างมาก
ปัญหาที่สำคัญกว่าคือความเป็นกรดเล็กน้อย (pH 3-4) ของของเหลวควบแน่น เมื่อของเหลวนี้สัมผัสโดยตรงกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อไอน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแผ่นอลูมิเนียมบาง อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนได้เร็วกว่าหม้อไอน้ำแบบไม่ควบแน่นแบบดั้งเดิม หม้อไอน้ำรุ่นเก่าอาจใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหล่อหนาแทนแผ่น ซึ่งมีค่าคงที่เวลาในการตอบสนองที่ช้ากว่า แต่ก็ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเนื่องจากมวลที่มาก ความเป็นกรดของของเหลวควบแน่นหมายความว่าสามารถใช้ได้เฉพาะวัสดุบางชนิดเท่านั้น ได้แก่ สแตนเลสและอลูมิเนียม ส่วนเหล็กอ่อน ทองแดง หรือเหล็กหล่อไม่เหมาะสม[ 8 ]มาตรฐานการออกแบบหรือการก่อสร้างที่ไม่ดีอาจทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อไอน้ำควบแน่นรุ่นแรกๆ บางรุ่นมีอายุการใช้งานสั้นลง
ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ทำการทดสอบเบื้องต้นและตรวจสอบของเหลวถ่ายเทความร้อนในหม้อไอน้ำแบบควบแน่นที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอะลูมิเนียมหรือสแตนเลสเป็นประจำทุกปี การรักษาสภาพ ของเหลว ให้เป็นด่าง เล็กน้อย (pH 8 ถึง 9) พร้อมสารป้องกันการกัดกร่อนและสารปรับสมดุลจะช่วยลดการกัดกร่อนของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอะลูมิเนียม ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่าน้ำควบแน่นที่เกิดขึ้นด้านการเผาไหม้ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอาจกัดกร่อนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอะลูมิเนียมและทำให้อายุการใช้งานของหม้อไอน้ำสั้นลง อย่างไรก็ตาม ยังไม่มี หลักฐานทางสถิติที่แน่ชัด เนื่องจากหม้อไอน้ำแบบควบแน่นที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอะลูมิเนียมยังใช้งานมาไม่นานพอ
สถาบันวิจัยอาคาร
สถาบันวิจัยด้านการก่อสร้าง (Building Research Establishment ) ซึ่งเป็นหน่วยงานวิจัยหลักของสหราชอาณาจักรสำหรับอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ได้จัดทำแผ่นพับเกี่ยวกับหม้อต้มน้ำแบบควบแน่นสำหรับใช้ในบ้านเรือน โดยสถาบันวิจัยด้านการก่อสร้างระบุว่า:
- หม้อต้มน้ำแบบควบแน่นสมัยใหม่มีความน่าเชื่อถือเทียบเท่ากับหม้อต้มน้ำแบบมาตรฐาน
- หม้อต้มน้ำแบบควบแน่นไม่ได้ยากต่อการซ่อมบำรุงมากกว่าหม้อต้มน้ำแบบอื่นๆ และไม่ได้ต้องการการซ่อมบำรุงบ่อยกว่าด้วย
- การบำรุงรักษาไม่แพง งานเพิ่มเติมเพียงเล็กน้อยคือการตรวจสอบการทำงานที่ถูกต้องของท่อระบายคอนเดนเสท
- หม้อต้มน้ำแบบควบแน่นติดตั้งไม่ยาก
- ภายใต้สภาวะการทำงานทั้งหมด หม้อไอน้ำแบบควบแน่นจะมีประสิทธิภาพมากกว่าหม้อไอน้ำแบบมาตรฐานเสมอ[ 9 ]
ไอเสีย
น้ำกลั่นตัวที่ออกมาจากหม้อไอน้ำแบบควบแน่นมีฤทธิ์เป็นกรดโดยมีค่า pHระหว่าง 3 ถึง 4 หม้อไอน้ำแบบควบแน่นจำเป็นต้องมีท่อระบายน้ำสำหรับน้ำกลั่นตัวที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงาน ซึ่งประกอบด้วยท่อโพลีเมอร์สั้นๆ พร้อมกับดักไอน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซไอเสียถูกปล่อยเข้าไปในอาคาร ความเป็นกรดของน้ำกลั่นตัวอาจกัดกร่อนท่อประปาเหล็กหล่อ ท่อระบายของเสีย และพื้นคอนกรีต แต่ไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของผู้ที่อยู่อาศัย สามารถติดตั้งเครื่องปรับสภาพความเป็นกรดด่าง ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยภาชนะพลาสติกที่บรรจุด้วยหินอ่อนหรือหินปูน หรือ "เศษหิน" (ด่าง) เพื่อเพิ่มค่า pH ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ หากไม่มีท่อระบายแบบใช้แรงโน้มถ่วง ก็ต้องติดตั้งปั๊มน้ำกลั่นตัวขนาดเล็กเพื่อสูบน้ำกลั่นตัวไปยังท่อระบายที่เหมาะสมด้วย
ในสภาพอากาศหนาวเย็น ท่อระบายคอนเดนเสทภายนอกมีความเสี่ยงต่อการแข็งตัวในระหว่างที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาเป็นเวลานาน คอนเดนเสทที่แข็งตัวอาจทำให้หม้อไอน้ำหยุดทำงานและขัดขวางการทำงานที่ปลอดภัย มาตรการลดความเสี่ยง ได้แก่ การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ การหุ้มฉนวนท่อภายนอก การลดความยาวของท่อระบายภายนอก และการระบายคอนเดนเสทภายในหม้อไอน้ำหากเป็นไปได้ หม้อไอน้ำสมัยใหม่บางรุ่นมีระบบป้องกันการแข็งตัวเพื่อลดความเสี่ยงของการแข็งตัวของคอนเดนเสท
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลักและรองสร้างขึ้นจากวัสดุที่ทนต่อความเป็นกรดได้ โดยทั่วไปคืออะลูมิเนียมหรือสแตนเลส เนื่องจากไอเสียสุดท้ายจากหม้อไอน้ำแบบควบแน่นมีอุณหภูมิต่ำกว่าไอเสียจากหม้อไอน้ำแบบธรรมดา 38 °C (100 °F) เทียบกับ 204 °C (400 °F) จึงจำเป็นต้องใช้พัดลมกลไกเพื่อระบายไอเสียออกเสมอ ซึ่งมีข้อดีเพิ่มเติมคือช่วยให้สามารถใช้ท่อไอเสียอุณหภูมิต่ำ (โดยทั่วไปคือPVCในการใช้งานในครัวเรือน) โดยไม่ต้องใช้ฉนวนหรือปล่องไฟแบบดั้งเดิม อันที่จริง การใช้ปล่องไฟก่ออิฐหรือปล่องโลหะแบบดั้งเดิมนั้นถูกห้ามโดยเฉพาะเนื่องจากผลิตภัณฑ์ปล่องไฟมีฤทธิ์กัดกร่อน ยกเว้นสแตนเลสและอะลูมิเนียมที่ได้รับการจัดอันดับพิเศษในบางรุ่น วัสดุระบายอากาศที่นิยมใช้/ทั่วไปสำหรับหม้อไอน้ำแบบควบแน่นส่วนใหญ่ที่มีจำหน่ายในอเมริกาเหนือคือ PVC ตามด้วย ABS และ CPVC การระบายอากาศด้วยโพลีเมอร์มีข้อดีเพิ่มเติมคือมีความยืดหยุ่นในตำแหน่งการติดตั้ง รวมถึงการระบายอากาศด้านข้างผนังซึ่งช่วยประหยัดการเจาะหลังคาโดยไม่จำเป็น
ค่าใช้จ่าย
หม้อไอน้ำแบบควบแน่นมีราคาซื้อและติดตั้งสูงกว่าหม้อไอน้ำแบบธรรมดาถึง 50% ทั้งในสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตาม ณ ปี 2549 ราคาในสหราชอาณาจักรนั้น ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นจากการติดตั้งหม้อไอน้ำแบบควบแน่นแทนหม้อไอน้ำแบบธรรมดาควรจะคืนทุนได้ภายในเวลาประมาณสองถึงห้าปีจากการใช้เชื้อเพลิงที่ลดลง (สำหรับการตรวจสอบ โปรดดูเอกสารสามฉบับต่อไปนี้ที่เผยแพร่โดย Building Research Establishment: Information Papers 10-88 และ 19-94; General Information Leaflet 74; Digest 339; ดูเพิ่มเติมที่กรณีศึกษาใน Application Manual AM3 1989: Condensing Boilers โดย Chartered Institution of Building Services Engineers) และสองถึงห้าปีในราคาของสหรัฐอเมริกา ตัวเลขที่แน่นอนจะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของการติดตั้งหม้อไอน้ำเดิม รูปแบบการใช้งานหม้อไอน้ำ ต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งหม้อไอน้ำใหม่ และความถี่ในการใช้งานระบบ ต้นทุนของหม้อไอน้ำเหล่านี้กำลังลดลง เนื่องจากมาตรการส่งเสริมการใช้งานในวงกว้างที่รัฐบาลกำหนดเริ่มมีผลบังคับใช้ และผู้ผลิตได้ถอนรุ่นเก่าที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าออกไป แต่ต้นทุนการผลิตนั้นสูงกว่ารุ่นเก่า เนื่องจากหม้อไอน้ำแบบควบแน่นมีความซับซ้อนกว่า
ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของหม้อไอน้ำแบบควบแน่นมีดังต่อไปนี้:
- เพิ่มขนาดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หรือเพิ่มเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนตัวที่สอง (สิ่งสำคัญคือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนต้องได้รับการออกแบบให้ทนต่อการกัดกร่อนของกรดจากก๊าซไอเสียที่มีความชื้น)
- ความจำเป็นในการใช้ปล่องควันที่มีพัดลมช่วยนั้นเกิดจากก๊าซไอเสียที่เย็นกว่ามีแรงลอยตัวน้อยกว่า แม้ว่าหม้อไอน้ำแบบไม่ควบแน่นหลายรุ่นจะมีคุณสมบัตินี้เช่นกัน
- ความจำเป็นในการระบายน้ำกลั่นที่เกิดขึ้น
สำหรับหม้อไอน้ำสมัยใหม่นั้น ไม่มีข้อแตกต่างอื่นใดระหว่างหม้อไอน้ำแบบควบแน่นและแบบไม่ควบแน่น
ความน่าเชื่อถือ รวมถึงต้นทุนเริ่มต้นและประสิทธิภาพ มีผลต่อต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ บริษัทช่างประปาอิสระรายใหญ่แห่งหนึ่งในสหราชอาณาจักรระบุในปี 2548 ว่าได้ออกไปซ่อมหม้อต้มน้ำแบบควบแน่นหลายพันครั้ง และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากรถตู้ของพวกเขาน่าจะมากกว่าการประหยัดที่ได้จากการเปลี่ยนไปใช้หม้อต้มน้ำที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม[ 7 ]อย่างไรก็ตาม บทความเดียวกันนี้ชี้ให้เห็นว่าสภาข้อมูลด้านความร้อนและน้ำร้อน ร่วมกับผู้ติดตั้งบางราย พบว่าหม้อต้มน้ำแบบควบแน่นสมัยใหม่มีความน่าเชื่อถือเท่ากับหม้อต้มน้ำมาตรฐาน
การเลิกใช้
การเลิกใช้หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นชุดนโยบายเพื่อยกเลิกการใช้ก๊าซฟอสซิล (หรือ "ก๊าซธรรมชาติ") และเชื้อเพลิงฟอสซิลอื่นๆ ในการทำความร้อนอาคารและการใช้งานในเครื่องใช้ไฟฟ้า โดยทั่วไปก๊าซจะใช้ในการทำความร้อนน้ำ อาบน้ำ หรือระบบทำความร้อนส่วนกลาง ในหลายประเทศ การทำความร้อนด้วยก๊าซเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและความเสียหายต่อสภาพภูมิอากาศทำให้จำนวนประเทศที่ออกกฎห้ามเพิ่มมากขึ้นปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศเป็นทางเลือกหลัก[ 10 ]
สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศกล่าวว่า ควรห้ามใช้ หม้อต้มแก๊ส (หรือเตาแก๊ส) ใหม่ ภายในปี 2025 [ 11 ]การติดตั้งและเครื่องใช้ไฟฟ้าหลายอย่างมีอายุการใช้งาน 25 ปี ทำให้เกิดเสียงเรียกร้องให้มีการห้ามใช้ทันที หรืออย่างช้าที่สุดภายในปี 2025 เพราะมิฉะนั้นเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ภายในปี 2050 จะไม่สามารถบรรลุได้หรือมีโอกาสน้อยที่จะบรรลุ[ 12 ]อย่างไรก็ตามกลุ่มล็อบบี้เชื้อเพลิงฟอสซิลกำลังต่อต้านการเลิกใช้[ 13 ]
แกลเลอรี่
- หม้อไอน้ำแบบควบแน่น
- ไอเสียหม้อไอน้ำแบบควบแน่น
- หม้อไอน้ำแบบควบแน่น
- ท่อไอเสียสแตนเลสพร้อมระบบระบายความชื้น
ดูเพิ่มเติม
- ประสิทธิภาพการใช้พลังงานในที่อยู่อาศัยของชาวอังกฤษ
- การควบแน่นของก๊าซไอเสีย – กระบวนการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่
- OpenTherm – โปรโตคอลการสื่อสารสำหรับระบบทำความร้อนส่วนกลาง
ลิงก์ภายนอก
- สำนักงานสิทธิบัตรยุโรปได้จดสิทธิบัตรวิธีการกำจัดน้ำควบแน่นโดยไม่ต้องระบายน้ำทิ้ง
- หน้าเว็บเกี่ยวกับหม้อไอน้ำแบบควบแน่น ( เก็บถาวรเมื่อวันที่ 25 มกราคม 2551 ที่Wayback Machineบนเว็บไซต์ของมูลนิธิพลังงานแห่งชาติสหราชอาณาจักร)
- การเปรียบเทียบระบบหม้อไอน้ำแบบต่างๆ ที่มีจำหน่ายในอเมริกาเหนือบนเว็บไซต์ของกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติแห่งแคนาดา
- แผนภาพแสดงส่วนประกอบของหม้อไอน้ำแบบควบแน่น (Malvern Boilers 30) (ไฟล์ PDF - 71KB)
- เกี่ยวกับการออกแบบหม้อต้มน้ำร้อนแบบควบแน่นที่ใช้แก๊สสำหรับที่อยู่อาศัย
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ หม้อไอน้ำแบบควบแน่น
หม้อต้มแบบควบแน่นเป็นเครื่องทำน้ำอุ่นที่ใช้กันทั่วไปในระบบทำความร้อนที่ใช้ก๊าซหรือน้ำมันเป็นเชื้อเพลิง เมื่อใช้งานในสภาวะที่เหมาะสม ระบบทำความร้อนสามารถมีประสิทธิภาพสูง (มากกว่า...
หลักการปฏิบัติงาน
ในหม้อไอน้ำแบบดั้งเดิม เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้ และก๊าซร้อนที่เกิดขึ้นจะไหลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งความร้อนส่วนใหญ่จะถูกถ่ายเทไปยังน้ำ ทำให้อุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น
การใช้งาน
ปัจจุบันหม้อไอน้ำแบบควบแน่นกำลังเข้ามาแทนที่หม้อไอน้ำแบบเดิมที่ใช้กันทั่วไปในการให้พลังงานแก่ระบบ ทำความร้อนส่วนกลาง ภายในบ้านใน ยุโรป และใน อเมริกาเหนือ ในระดับที่น้อยกว่า ประเทศเนเธอร์แลนด์ เป็นประเทศแรกที่นำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย [ 2 ]
ประสิทธิภาพ
ผู้ผลิตหม้อไอน้ำแบบควบแน่นอ้างว่า สามารถบรรลุ ประสิทธิภาพเชิงความร้อน ได้ถึง 98% [ 3 ] เมื่อเทียบกับ 70%–80% ในการออกแบบทั่วไป (ขึ้นอยู่กับ ค่าความร้อนที่สูงกว่า ของเชื้อเพลิง) รุ่นทั่วไปมีประสิทธิภาพประมาณ 90%...