ΑΤΟΜΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ

Για να λειτουργήσει σωστά ένας κοινός λέβητας πετρελαίου ή αερίου, θα πρέπει η θερμοκρασία καυσαερίων στην έξοδο του να κυμαίνεται ανάμεσα στους 180~200^οC.  Το πόση ακριβώς είναι αυτή η θερμοκρασία εξαρτάται από την εγκατάσταση (είδος και παλαιότητα λέβητα, κατάσταση καπνοδόχου κ.α.) και ρυθμίζεται από τον τεχνικό καυστήρων με τη βοήθεια αναλυτή καυσαερίων.

Η υψηλή αυτή θερμοκρασία συνεπάγεται μεγάλη σπατάλη ενέργειας, αφού για να ζεστάνουμε το καυσαέριο, ξοδέψαμε χρήματα, τα οποία πετάμε στο περιβάλλον μαζί με το καυσαέριο που βγαίνει από την απόληξη της καπνοδόχου μας.

Η ρύθμιση της θερμοκρασίας καυσαερίων σε χαμηλότερη τιμή είναι αδύνατη στους κοινούς λέβητες, γιατί η μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων, οδηγεί στην υγροποίηση τους.  Τα υγροποιημένα καυσαέρια εκτός του ότι εμποδίζουν την σωστή ρύθμιση της καύσης, είναι ιδιαίτερα διαβρωτικά και επιθετικά προς τον χάλυβα, και καταστρέφουν τους κοινούς λέβητες όταν εισχωρήσουν στο εσωτερικό τους σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα.

Προκειμένου λοιπόν να βελτιωθεί η ενεργειακή απόδοση των λεβήτων, οι εταιρίες κατασκευής ανέπτυξαν λέβητες κατασκευασμένους από υλικά τέτοια που να αντέχουν στην διάβρωση από τα (επιθετικά προς τα μέταλλα) συμπυκνώματα των καυσαερίων.

Οι λέβητες αυτοί χαρακτηρίζονται ως λέβητες συμπύκνωσης και μπορούν και εκμεταλλεύονται την ενέργεια που βρίσκεται αποθηκευμένη στα ζεστά καυσαέρια πριν τα αποβάλλουν στο περιβάλλον σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες χωρίς να κινδυνεύουν από καταστροφή.

Η ιδέα είναι απλή και περιλαμβάνει την τοποθέτηση ενός εναλλάκτη θερμότητας καυσαερίων – νερού στην έξοδο του λέβητα.  Τα ζεστά καυσαέρια ανταλλάσσουν ενέργεια με το νερό που επιστρέφει από τα σώματα, και κρυώνουν πριν βγουν από τον λέβητα.  Οι υγροποιήσεις των καυσαερίων συλλέγονται σε μια συνήθως ανοξείδωτη λεκάνη συλλογής και οδηγούνται στην αποχέτευση χωρίς να διαβρώνουν τον λέβητα.

Με τον παραπάνω τρόπο είναι δυνατή η απομάστευση της ενέργειας των καυσαερίων σε τέτοιο βαθμό που το καυσαέριο να βγαίνει από τον λέβητα σε θερμοκρασίες μόλις 10^οC μεγαλύτερες από την θερμοκρασία του νερού στον λέβητα.

Έτσι, όταν ο λέβητας λειτουργεί σε θερμοκρασία νερού π.χ. 50^oC, τα καυσαέρια εξέρχονται σε θερμοκρασία 60^oC (αντί για 200^oC!) πετυχαίνοντας με τον τρόπο αυτόν εξαιρετική οικονομία.

Οι εναλλάκτες θερμότητας καυσαερίων – νερού, είναι συνήθως κατασκευασμένοι από ανοξείδωτο χάλυβα και σχεδιασμένοι με τέτοιον τρόπο ώστε το νερό επιστροφής από το δίκτυο θέρμανσης να διέρχεται σε εσωτερικές σπείρες του εναλλάκτη και να ανταλλάσσει ενέργεια με τα ζεστά καυσαέρια.

Ο σχεδιασμός του εναλλάκτη ποικίλει από κατασκευαστή σε κατασκευαστή, αλλά η αρχή λειτουργίας του είναι η ίδια.

Βαθμός απόδοσης λεβήτων συμπύκνωσης

Οι βαθμοί απόδοσης που επιτυγχάνονται με την συμπύκνωση των καυσαερίων όπως εξηγήθηκε παραπάνω, είναι μεγαλύτεροι του 100%. Αυτό δεν είναι ένα παράδοξο της επιστήμης που έρχεται σε αντίθεση με το θερμοδυναμικό αξίωμα, αλλά αποτέλεσμα του τρόπου με τον οποίο γίνονται οι μετρήσεις στους λέβητες.

Μέχρι σήμερα, ο βαθμός απόδοσης των λεβήτων μετρούσε την ικανότητα του λέβητα να εκμεταλλεύεται την ενέργεια της καύσης και μόνο.  Έτσι, όταν λέμε ότι ένας λέβητας επιτυγχάνει βαθμό απόδοσης 93%, εννοούμε ότι εκμεταλλεύεται την ενέργεια της καύσης σε ποσοστό 93% (παρουσιάζει απώλειες της τάξης του 7%) θεωρώντας ότι τα καυσαέρια οδεύουν προς το περιβάλλον σε θερμοκρασίες τέτοιες ώστε να μην συμπυκνώνονται.

Η συμπύκνωση όμως των καυσαερίων απελευθερώνει μεγάλα ποσά ενέργειας που βρίσκονται αποθηκευμένα στο καυσαέριο.  Η αποθηκευμένη αυτή ενέργεια ονομάζεται "λανθάνουσα ενέργεια" και η εκμετάλλευση της προσθέτει ποσά ενέργειας τα οποία δεν υπολογίζονταν στην μέτρηση του βαθμού απόδοσης μέχρι σήμερα.

Έτσι, πέραν του γεγονότος ότι οι λέβητες συμπύκνωσης επιτυγχάνουν έναν έτσι κι αλλιώς μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης (της τάξης του 98%) από τους κοινούς λέβητες, λόγω της ποιότητας κατασκευής τους και του εξελιγμένου συστήματος ελέγχου που διαθέτουν, μας προσφέρουν επιπρόσθετα την λανθάνουσα ενέργεια των καυσαερίων, η οποία όταν προστίθεται στην ενέργεια της καύσης οδηγεί σε βαθμούς απόδοσης άνω του 100%. 

Άλλα πλεονεκτήματα των λεβήτων συμπύκνωσης.

Εκτός της μεγάλης οικονομίας (της τάξης του 20%~35% ανάλογα με τον λέβητα με τον οποίο συγκρίνουμε) και της φιλικότητας προς το περιβάλλον, οι λέβητες συμπύκνωσης εμφανίζουν και μια σειρά από άλλα πλεονεκτήματα:

• Παρέχουν τις καλύτερες συνθήκες άνεσης σε όλα τα συστήματα θέρμανσης (καλοριφέρ - ενδοδαπέδια κ.λ.π.) λόγω της ενσωματωμένης λειτουργίας αντιστάθμισης που διαθέτουν, χάρις στην οποία προσαρμόζουν την θερμοκρασία των θερμαντικών σωμάτων (ή των δαπέδων) ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία.
• Έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής λόγω της πολύ υψηλής ποιότητας υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους.
• Απαιτούν πολύ λιγότερη συντήρηση λόγω της καθαρής καύσης.
• Είναι συμπαγείς σε διαστάσεις
• Λειτουργούν εντελώς αθόρυβα
• Μπορούν να συνδεθούν σε πλαστική καπνοδόχο η οποία ανάλογα με τις ανάγκες μας μπορεί να έχει και πολύ μικρό μήκος.
• Τα συστήματα ελέγχου τους παρέχουν πολλές επιπλέον λειτουργίες όπως απομακρυσμένο έλεγχο, ενσωματωμένο προγραμματισμό κ.λ.π.