Επιλέξτε κατηγορία
Επιλέξτε κατηγορία
image from Oscar
Ο λέβητας ουσιαστικά είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας. Μεταφέρει την θερμότητα που παράγεται από την καύση στο μέσο μεταφοράς θερμότητας του δικτύου. (Συνήθως νερό). Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η αρχή λειτουργίας του.
Η φλόγα του καυστήρα στον θάλαμο καύσης σε συνδυασμό με τις διόδους των καυσαερίων θερμαίνουν το νερό. Το νερό ανάλογα την κατασκευή του λέβητα περιβάλει τους καπνοαυλούς ή βρίσκεται σε ξεχωριστό κύκλωμα.
Η μεταφορά θερμότητας γίνεται κυρίως με ακτινοβολία στον θάλαμο καύσης όπου υπάρχει έντονη φλόγα και κυρίως με επαφή – μεταφορά στο υπόλοιπο δίκτυο των καπνοαυλών. Στο μπροστινό μέρος υπάρχει μια πόρτα από όπου είναι δυνατή η συντήρηση και η επισκευή του λέβητα (συνήθως αφού αφαιρεθεί ο καυστήρας).
Σημαντικό ρόλο παίζουν τα αισθητήρια του λέβητα.
Το ποιο σημαντικό είναι το αισθητήριο θερμοκρασίας νερού (θερμοστάτης). Μπορεί να είναι ένας διπλός θερμοστάτης ή δύο ξεχωριστοί.
Αυτός ανάλογα με την θερμοκρασία του νερού εκκινεί η σταματά τον καυστήρα και τον κυκλοφορητή.
Ο κυκλοφορητής εκκινεί όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει ένα προκαθορισμένο όριο (συνήθως άνω των 40 οC)
Αντίθετα ο λέβητας εκκινεί και σταματάει τον καυστήρα ώστε το νερό να εξέρχεται με μια συγκεκριμένη θερμοκρασία (συνήθως 80-90οC).
Στους παραπάνω θερμοστάτες υπάρχει δεινότητα ρύθμισης.
Υπάρχει και ένας ενσωματωμένος θερμοστάτης ασφαλείας χωρίς δυνατότητα ρύθμισης ο οποίος είναι ρυθμισμένος σε μια υψηλή θερμοκρασία νερού (110οC)
και διακόπτει την λειτουργία του καυστήρα όταν το νερό ξεπεράσει αυτήν την θερμοκρασία.
image from Imit
Αλλά αισθητήρια του λέβητα μπορεί να είναι:
Οι ενδείξεις των αισθητηρίων συνήθως βρίσκονται συγκεντρωμένες μαζί με άλλες διατάξεις ασφαλείας σε έναν κέντρο πίνακα επάνω στον λέβητα.
image from Oscar
Η επιλογή του λέβητα γίνεται πάντα σε συνδυασμό με τον καυστήρα. Το ζεύγος καυστήρας – λέβητας πρέπει να είναι κατάλληλα επιλεγμένο ώστε να λειτουργεί σωστά και βέλτιστα το σύστημα θέρμανσης.
Υπάρχουν παρά πολλών ειδών λέβητες. Οι κατηγοριοποίηση τους ανάλογα με τα διάφορα χαρακτηριστικά τους φαίνεται παρακάτω.
Οι ποιο συχνά χρησιμοποιούμενοι λέβητες για οικιακή χρήση είναι οι:
Μαντεμένιοι ή Χαλύβδινοι (κοινός η ανοξείδωτος χάλυβας).
Πιεστικοί η υπεραστικοί.
Υγρών η αέριων καυσίμων (πετρέλαιο ή φυσικό αέριο).
Μέσου μεταφοράς νερού.
Μικρής η μέσης ισχύος.
Οι χαλύβδινοι λέβητες κατασκευάζονται από την συγκόλληση χαλύβδινων φύλλων (απλών η ανοξείδωτων) και συνήθως αποτελούν ένα ενιαίο σύνολο.
image from UnicalBoilers
Αντίθετα οι χυτοσίδηροι λέβητες είναι κατασκευασμένοι από πολλές «φέτες» μαντέμι. Κάθε φέτα φέρει εσωτερικές κοιλότητες η οποίες όταν γίνει η συναρμολόγηση διαμορφώνουν τον φλογοθάλαμο, το κύκλωμα των καυσαερίων και το κύκλωμα του νερού. Αυτή η ιδιομορφία τους επιτρέπει την εύκολη μεταφορά τους στον τόπο τοποθέτησης και συναρμολόγηση εκεί. Επίσης είναι δυνατή η μελλοντική αναδιαστασιολόγησή τους (αύξηση ή μείωση της ισχύος τους) με την προσθήκη ή αφαίρεση «φετών». Το μπροστά και το πίσω κομμάτι είναι ειδικά διαμορφωμένα ώστε να σχηματίζουν την πόρτα και το πίσω κάλυμμα του λέβητα.
image fromDomusaTeknik
Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται συνοπτικά τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε λέβητα ανάλογα με το υλικό κατασκευής.
| Χυτοσιδηροί | Χαλύβδινοι | |
| Βάρος |  |  |
| Κόστος | |  (*1) |
| Επισκευή | | |
| Ευκολία Καθαρισμού | | |
| Διάρκεια ζωής | | (*2) |
| Επαναδιαστασιολόγηση | | |
| Μαζική παραγωγή | | |
| Βαθμός απόδοσης | | |
| Μηχανικές Καταπονήσεις | | |
| Θερμική αντοχή | | |
| Όγκος | | |
| Ευκολία τοποθέτησης - μεταφοράς | | |
*1. Οι ανοξείδωτοι είναι ποιο ακριβοί από τους μαντεμένιους.
*2 Οι ανοξείδωτοι έχουν πολύ μεγάλη διάρκεια ζωής.
Η απόδοση του λέβητα είναι το ποσοστό της θερμότητας που παράγεται από την καύση που μεταφέρεται στο νερό. η=Θν/Θκ.
Θν: Θερμότητα που μεταφέρεται στον νερό. Θκ: Θερμότητα που απελευθερώνεται στην καύση.
Σε έναν συμβατικό λέβητα η απόδοση είναι συνήθως στο 70-80%
Σημαντικό ποσό θερμότητας από το καύσιμο χάνεται με τα καυσαέρια. Τα καυσαέρια σε έναν συμβατικό λέβητα εξέρχονται με θερμοκρασία 150 έως και 300 οC. Αυτή η ενέργεια αν και προέρχεται από το καύσιμο μας δεν χρησιμοποιείται. Χάνεται στο περιβάλλον
Θα μπορούσαμε να κάνουμε τον λέβητα πολύ ποιο αποδοτικό χρησιμοποιώντας αυτή την θερμότητα. Αυτό εν μέρει το επιτυγχάνουν οι λέβητες χαμηλών θερμοκρασιών οι οποίοι εξάγουν τα καυσαέρια σε θερμοκρασίες 60-70οC.
Ένα βήμα ποιο πέρα πάνε οι λέβητες συμπύκνωσης οι οποίοι εκμεταλλεύονται και την λανθάνουσα θερμότητα των υδρατμών οι οποίοι συμπυκνώνονται (υγροποιούνται) όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από 50οC.
Τόσο χαμηλές θερμοκρασίες εξόδου καυσαερίων συνήθως επιτυγχάνονται με την βοήθεια ενός εναλλάκτη ο οποίος τοποθετείται στην έξοδο των καυσαερίων. Στον εναλλάκτη αυτό τροφοδοτείται το νερό της επιστροφής των σωμάτων το οποίο ψύχει τα καυσαέρια προτού αυτά εξέλθουν από τον λέβητα. Την θερμότητα των καυσαερίων την απορροφά το νερό.
Αυτή η διαδικασία όχι μόνο αυξάνει περαιτέρω την απόδοση του λέβητα αλλά δεσμεύει μαζί με τα συμπυκνώματα ποσοστό επιβλαβών για το περιβάλλον ενώσεων που απελευθερώνονται με την καύση. Αυτές είναι κυρίως οξείδια του Αζώτου, και οξείδια του θείου το οποίο περιέχεται τόσο στο πετρέλαιο όσο και στο φυσικό αέριο.
Για αυτό το λόγο τα συμπυκνώματα ενός λέβητα είναι ιδιαίτερα όξινα (περιέχουν θεϊκό οξύ). Στους λέβητες συμπυκνώσεως, τα μέρη που έρχονται σε επαφή με συμπυκνώματα πρέπει να είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στην διάβρωση. Καλό είναι επίσης να χρησιμοποιείτε κάποια μέθοδος ουδετεροποίησης του PΗ των συμπυκνωμάτων αυτών προτού διοχετευτούν στην αποχέτευση. Στο εμπόρια υπάρχουν μονάδες ουδετεροποίησης οι οποίες αναλαμβάνουν αυτό το σκοπό.
Λέβητες χαμηλών θερμοκρασιών και συμπύκνωσης μπορούν να επιτύχουν 25-35% καλύτερη απόδοση από τους συμβατικούς. Αυτό είναι σημαντικό ιδιαίτερα μετά από την ενεργοποίηση της ευρωπαϊκής οδηγίας «Ecodesign» η οποία θέτει νομικά κατώτατα όρια απόδοσης λεβήτων. Η οδηγία σε γενικές γραμμές θέτει τον πήχη απόδοσης σε τουλάχιστον 86%
(Περισσότερα για την νομοθεσία και τους βαθμούς απόδοσης σε άλλο άρθρο).