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熱效率超過100%，博世冷凝壁掛爐是怎么做到的？

來源：家居百科時間：2023年08月09日 16:09

??相信很多人在選購壁掛爐時都聽過冷凝這個詞。特別是采用這一技術(shù)的德國博世壁掛爐，其熱效率竟然能夠達到108%。這在很大程度上會顛覆很多人的認知。畢竟，一臺熱效率能夠達到50%的燃油發(fā)動機已屬非常優(yōu)秀。那么，為什么冷凝技術(shù)加持的壁掛爐熱效率就看似打破了“能量守恒”定律，能超過100%呢？

??先從冷凝壁掛爐的誕生背景和技術(shù)原理說起。20世紀70年代，全球能源危機爆發(fā)，節(jié)能技術(shù)得到了快速發(fā)展。尤其是在歐美地區(qū)，關(guān)于低能耗、高效率產(chǎn)品的研發(fā)已經(jīng)輻射到各個行業(yè)中。在供暖市場，研究和推廣比傳統(tǒng)壁掛爐更為高效的壁掛爐產(chǎn)品，也成為當時的迫切需求。在這樣的趨勢和環(huán)境下，荷蘭燃氣公司Gasunie向9家鍋爐制造商提出了開發(fā)節(jié)能鍋爐的想法，德國、荷蘭、英國等一些歐洲國家企業(yè)，紛紛加入研發(fā)大軍。1979年，當時的Nefit公司（如今是博世旗下品牌）推出了第一臺冷凝鍋爐。

??石破天驚，這種前所未有的節(jié)能技術(shù)，可謂對傳統(tǒng)制熱機理的突破性革命。因此，冷凝爐一經(jīng)推出，便很快在歐洲各國得到廣泛的認可和使用，歐洲采暖的冷凝時代自此開啟。

??從冷凝壁掛爐的原理講，冷凝技術(shù)是充分回收高溫煙氣在遇冷凝結(jié)過程中釋放的熱量以增加熱效率。溫度越低，冷凝速度越快，效果越好。我們都知道，熱效率的高低直接影響運行成本，是評估壁掛爐產(chǎn)品的一項重要指標。普通壁掛爐，也就是非冷凝壁掛爐，通常通過燃燒天然氣來產(chǎn)生熱量，熱交換器隨后將熱能傳遞給供暖和熱水系統(tǒng)。在這個過程中，燃燒產(chǎn)生的煙氣溫度通常超過120℃，具有很大的熱量。但高溫煙氣從煙道直接排至室外不僅導致高溫煙氣損失，還會帶走排煙中水蒸氣的熱量，導致大量熱能損失。因此普通壁掛爐熱效率一般在91%左右。

??那么，冷凝壁掛爐的熱效率為什么能超過1b00%？回答這一問題可以先從效率的定義和計算來分析。中國和其他許多國家一樣，在計算鍋爐熱效率時常用低位發(fā)熱量為計算依據(jù)，也就是讓煙氣中的水分以水蒸氣的狀態(tài)存在，并隨煙氣排出。并沒有將燃料的高位發(fā)熱值看作輸入鍋爐的熱量，也就是沒有把煙氣中水蒸氣冷凝后產(chǎn)生的熱量回收考慮在內(nèi)。這樣一來，冷凝壁掛爐通過回收水蒸氣冷凝熱得到的熱量可能比原來預計的多，就超過了100%。

??由此，冷凝壁掛爐的熱效率可以達到108%也就很好理解了。其原因主要來自兩個方面：一方面，通過降低排煙溫度，壁掛爐排煙熱損失隨之降低，效率提高，另一方面，通過冷凝技術(shù)將煙氣中的水蒸氣冷凝成水，在冷凝過程中釋放出的熱量被鍋爐吸收，多吸收的這部分熱量變成鍋爐的有效熱，最終使得熱效率達到108%。對于用戶來說，這意味著在相同熱量價值條件下，冷凝壁掛爐實際所需的投入熱量只需要約92-93%，這幫助用戶大大節(jié)省了燃氣費，實現(xiàn)真正的節(jié)能。

??此外，冷凝技術(shù)的神奇之處還在于它能將煙氣中的部分有害氣體，如氮氧化物和二氧化碳，溶解到水中，從而大大降低了它們的排放量。這意味著冷凝技術(shù)對節(jié)能減排有好處，能夠創(chuàng)造更加健康、環(huán)保、舒適的居住環(huán)境。

??當然，不是所有的冷凝壁掛爐都具備超高的熱效率。冷凝壁掛爐根據(jù)其燃燒方式分為兩種：全預混冷凝壁掛爐和半預混冷凝壁掛爐。如果想要追求更好的性能和更長久的使用，全預混冷凝壁掛爐是最佳選擇。全預混燃燒技術(shù)在燃燒反應發(fā)生前將燃氣和空氣一次性混合均勻，然后在密閉的燃燒室快速完全燃燒，其特點是溫度高、燃燒充分、有害氣體化合物少、熱效率高。并且通常采用抗腐蝕性比較好、使用壽命長的鑄鋁主熱交換器或不銹鋼主熱交換器。而半預混燃燒技術(shù)在實際燃燒中，燃氣與空氣的混合程度與質(zhì)量較低，其熱效率和排放性能無法與全預混燃燒相媲美。博世卓越的全預混燃燒技術(shù)，不僅在燃燒前就將燃氣與空氣充分混合，而且可以合理根據(jù)負荷的變化，自動調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速，從而帶動燃氣閥比例調(diào)節(jié)，始終保持燃氣和空氣的最佳配比，使得燃燒更完全、更清潔，熱效率達到108%，節(jié)省燃氣可高達 20%。

??由于冷凝壁掛爐的熱效率遠遠高于非冷凝產(chǎn)品，對環(huán)境又非常友好，所以全球很多國家或地區(qū)都在積極推廣。早在2015年，歐盟就出臺了ErP指令，規(guī)定在歐盟范圍內(nèi)將不再允許銷售傳統(tǒng)常規(guī)鍋爐，正式邁入了全面冷凝化的時代。

??在中國，很多城市對壁掛爐的排放也有明確的要求。以北京為例，2015年，北京項目要求壁掛爐氮氧化物排放≤100mg/kwh，且禁用新國標一級能效以下壁掛爐（即普通壁掛爐），也就是說只能使用冷凝爐，那個時候有很多品牌開始大力推廣半預混冷凝壁掛爐，這種類型的產(chǎn)品因為價格具有優(yōu)勢，且效率和排放可以達到政策要求，在項目中頗具優(yōu)勢。2019年開始，北京項目進一步對冷凝爐的氮氧化物排放有了更高要求≤70mg/kwh，這時有一部分半預混冷凝壁掛爐無法達到要求退出了項目的競爭，還留了一部分有低氮處理技術(shù)的半預混冷凝壁掛爐。

??作為德系壁掛爐知名品牌，博世擁有300年的供暖歷史，早在1894年就闡述了冷凝技術(shù)，在冷凝技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新方面擁有長期的深耕經(jīng)驗和深厚的歷史積淀。博世冷凝壁掛爐也憑借其在品質(zhì)、技術(shù)、工藝上的領(lǐng)先，受到全球消費者的信賴。目前，博世旗下不僅擁有Condens 8700iW、Condens 7000WP、Condens 7100W和歐洲貴族、歐洲經(jīng)典等高端冷凝壁掛爐拳頭產(chǎn)品，更是憑借創(chuàng)新的冷凝技術(shù)斬獲行業(yè)內(nèi)各大獎項，如中國壁掛爐產(chǎn)品金石獎、中國家電行業(yè)磐石獎、燃氣壁掛爐十大領(lǐng)軍品牌、中國家居冠軍榜卓越影響力品牌、消費者信賴十大家居品牌等。

??選擇博世冷凝壁掛爐不僅僅是享受高品質(zhì)的產(chǎn)品、獲得舒適的生活體驗，更是在踐行低碳生活理念。實現(xiàn)能源的節(jié)省和開支的節(jié)約，就從博世冷凝壁掛爐開始吧。

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