В Москве испытан отопительный котел подводного горения

В Центральном институте авиационного моторостроения (ЦИАМ им П.И. Баранова) проведены испытания отопительного котла принципиально нового типа — с погружным нагревом воды. Они шли 72 часа подряд и показали работоспособность нового образца, а также его превосходящую аналоги эффективность. Новинка может найти широкое применение в отоплении и горячем водоснабжении объектов площадью до 500 квадратных метров. О происходящем пишет ЦИАМ. В настоящее время газовые котлы умеренной мощности в нашей стране в основном импортируются из-за рубежа, что, в текущей экономической ситуации, делает их относительно дорогими. Даже те, что формально собираются внутри страны, зачастую состоят из импортных комплектующих или сильно отстают по параметрам эффективности. Переломить ситуацию можно было в том случае, если бы отечественные установки имели бы какие-то принципиальные преимущества перед импортными. В ЦИАМ уже несколько лет прорабатывается необычная схема таких котлов — погружного нагрева. По сути это просто адаптация аппаратов погружного горения, давно используемых в химической промышленности для выпаривания жидкостей. В таком аппарате процесс сгорания газов происходит не непосредственно перед выпуском в атмосферу, а на некоторой глубине под поверхностью нагреваемой воды. При этом топливо и воздух подаются под небольшим давлением, что в итоге создает в воде газовый пузырь, позволяющий пламени не затухать под водой. Благодаря этому продукты сгорания, барботируя в жидкости (проходя через нее), разбиваются на газовые пузырьки, имеющие очень большую поверхность. В итоге продукты горения имеют огромную площадь теплообмена с нагреваемой водой и быстро отдают ей свой жар. Это радикально снижает главный источник потерь тепла в традиционном газовом котле — с горячими продуктами сгорания. То тепло, которое сегодня через трубу вылетает в атмосферу — в котле погружного типа в основном отдается нагреваемой воде. Коэффициент использования теплоты сгорания топлива в таких котлах достигает 95−98 процентов. Как показали испытания новой установки, на практике ее КПД составило не менее 97 процентов при коэффициенте избытка воздуха, равного 1,99 (то есть таком, при котором воздуха к месту горения подавалось примерно вдвое больше, чем нужно теоретически). Стандартные котлы как правило имеют КПД ниже 95 процентов для лучших импортных образцов. И ниже 90 процентов для отечественных образцов. Исключением могут быть только конденсационные импортные котлы, имеющие КПД сходный с новой установкой. Однако такие системы конструктивно сложнее и дороже. К тому же у них нет еще одного преимущества новой схемы — высоких экологических показателей. Дело в том, что попадание в атмосферу излишне нагретых продуктов сгорания приводит к образованию большого количества молекул окиси азота и угарного газа. Низкая температура отходящих газов при подводном горении означает, что вероятность окисления азота кислородом в новом котле заметно падает — как и вероятность неполного сгорания топлива, ведущего к образованию угарного газа. Поэтому при испытаниях демонстратора новой технологии предварительные цифры этих вредных выбросов составили всего 50,4 части на миллион для окислов азота и всего 9,1 части на миллион для угарного газа. Эксплуатация котла потребует меньше топлива (до 20 процентов), чем у существующих аналогов. В первую очередь, разработку предполагается использовать для обогрева коттеджей и других помещений площадью до 500 квадратных метров.