Keramikas siltuma akumulatori: siltums tur, kur tam jābūt.

Katra katla slēptā problēma

Katls vienmēr var uzreiz nodot ūdenim tikai daļu liesmas enerģijas — pārējā atstāj iekārtu kā dūmgāzu siltums vai izklīst atdzišanas un iedarbināšanas fāzēs. Šo enerģiju neviens standarta mērījums neparāda, jo skursteņslauķis mēra tikai pie strādājoša degļa. Gāzes rēķinā tā tomēr ir redzama — gadu pēc gada.

Iemesls slēpjas ciklā: siltuma pieprasījums dienas laikā mainās, bet deglis pazīst tikai ieslēgts un izslēgts. Katra iedarbināšana maksā priekšskalošanu, katra izslēgšana — atdzišanu.

Kāpēc deglis vispār strādā cikliski

Katla ūdens temperatūra svārstās starp diviem pārslēgšanās punktiem. Kad tā noslīd zem apakšējā, deglis ieslēdzas; kad tā pārsniedz augšējo, tas izslēdzas. Šī pārslēgšanās starpība ir konstrukcijas noteikta, un to nevar noregulēt prom — tā nosaka, cik bieži deglis dienā iedarbojas.

Risinājums: tīra fizika

• ■Masīvi keramikas formbloki (paredzēti lietojumam līdz 1650 grādiem) vienā dienā tiek novietoti liesmas caurulē — bez būvnieciskas iejaukšanās, bez elektronikas, bez izmaiņām deglī vai regulēšanā.
• ■Darba režīmā keramika kvēlo balti. Tās emisijas pakāpe aptuveni 0,95 (katla tērauds: 0,25) izstaro siltumu tieši uz ar ūdeni saskarē esošajām virsmām — aptuveni par 18 procentiem lielāka siltuma pārnese uz ūdens pusi (GWI simulācija).
• ■Kā siltuma akumulators keramika turpina strādāt, kad deglis atpūšas vai strādā daļējā slodzē: katls notur savu temperatūru ievērojami ilgāk, deglis ieslēdzas vēlāk vai iztiek ar mazāku jaudas pakāpi.

Īstais svira punkts: kvēlojošais siltuma akumulators

Keramika uzkrāj liesmas enerģiju, ko pats katls nespēj uzņemt, un atdod to, tiklīdz deglis atpūšas. Kad deglis izslēdzas, kvēlojošā keramika notur katlu siltu ievērojami ilgāk — tam jāieslēdzas daudz vēlāk. Ja deglis strādā modulējoši, tam, pateicoties plašākai siltuma pārnesei, tai pašai siltuma atdevei pietiek ar mazāku jaudas pakāpi — kā automašīnai, kas 80 km/h brauc piektajā, nevis ceturtajā pārnesumā: tāds pats ātrums, mazāks patēriņš. Jaunākajā klīnikas mērījumā (2026. gada jūlijs) degļa darbības laiks pie tādas pašas siltuma piegādes samazinājās no 205 līdz 105 minūtēm. Un iekārtās, kuru dūmgāzu ceļš degļa pauzēs paliek atvērts, kvēlojošā keramika papildus novērš to, ka skurstenis atdzesē katlu.

TU Clausthal atzinumā tika parādīts, ka tam pietiek ar keramikas masu tikai aptuveni viena procenta apmērā no katlā esošā ūdens daudzuma — neliela iebūve ar lielu iedarbību, jo keramika kvēlo aptuveni 1000 grādos, kamēr ūdens temperatūra svārstās tikai par dažiem grādiem.

Tas kļūst izmērāms katla ciklā: deglis ieslēdzas retāk un strādā īsāk — pie tieši tādas pašas siltuma piegādes.

Kāpēc keramika, nevis tērauds?

Siltuma akumulatoru teorētiski varētu izgatavot arī no tērauda. Augstas temperatūras keramika tam divos punktos ir pārāka: to var uzkarsēt ievērojami vairāk un tādējādi tā uzkrāj vairāk enerģijas, un tā ir izturīga pret sēra savienojumiem, kas rodas ar šķidro kurināmo darbinātās iekārtās, kamēr karstumizturīgs tērauds šo īpašību nesniedz. Tāpēc mēs izmantojam masīvus keramikas formblokus metāla vietā.

Cik izturīgs ir materiāls, rāda mūsu kvalitātes tests: katra partija 30 reizes baltkvēlā stāvoklī — vairāk nekā 1000 grādos — tiek iegremdēta aukstā ūdenī, un īpašības nemainās. To padara iespējamu formbloku dedzināšanas process, kas norit 1500 līdz 1800 grādos vairāku dienu garumā — ilgmūžības pamats, ko mūsu iekārtas pierāda kopš 2016. gada.

Tehniskie dati — INTENSATEC enSAVERtwo

• ■Pielietojuma robeža: 1650 °C
• ■Blīvums: 2,5 g/cm³
• ■Aukstā spiedes stiprība: 70 N/mm²
• ■Siltumvadītspēja: 1,71–1,75 W/mK
• ■Izturība pret temperatūras svārstībām: ļoti laba

Pilnīgu tehnisko datu lapu mēs iesniedzam tehniskās sarunas laikā.

Kādām iekārtām?

• ■Siltumūdens, karstā ūdens, tvaika un termoeļļas katliem no aptuveni 150 kW līdz 30 MW.
• ■Kurināmie: dabasgāze un šķidrais kurināmais. Priekšnosacījums: horizontāls ventilatora deglis.
• ■Bezapkopes visā kalpošanas laikā; katla nomaiņas gadījumā pārnesama uz jauno katlu.
• ■Vecāki katli, pateicoties tīrākiem dūmgāzu rādītājiem, bieži atkal nonāk zem robežvērtībām — dārga jauna katla iegāde tādējādi bieži kļūst lieka.

Runa ir par masīviem keramikas formblokiem (siltuma akumulatoriem) — tie ir cieti veidķermeņi, nevis pārklājums vai elektronika. Nekā, kas nodilst, ko nepieciešams kalibrēt vai apkopt.

Melnā kaste katlu telpā

Pirms katra solījuma par ietaupījumu ir jautājums, ko uzdod reti: no kurienes Jūs vispār zināt, cik Jūsu katls patērē šodien? Trīs turpmākās sadaļas uz to atbild. Kam labāk patīk klausīties nekā lasīt, šeit dažās minūtēs saņem visu domu gaitu.

No kurienes Jūs īsti zināt, cik Jūsu katls patērē?

Pirms mēs runājam par ietaupījuma pierādīšanu, ir vērts godīgi novērtēt situāciju: 99 procentiem visu katlu iekārtu nav siltuma skaitītāja tieši pie katla. Uzņēmumi līdz centam precīzi zina, cik daudz gāzes tie ir iepirkuši — rēķini taču ir pieejami. Savukārt tas, cik daudz izmantojama siltuma katls no šīs gāzes ir saražojis, kopš pirmās darba dienas nekad nav mērīts.

Viens attēls to padara taustāmu: iedomājieties automašīnu, kuras cimdu nodalījums ir pilns ar degvielas čekiem — bet kurai nav odometra. Jūs par katru gadu varat precīzi pateikt, cik esat uzpildījis. Cik šī automašīna patērē uz simts kilometriem, Jums tomēr neviens nevar pateikt — otra aprēķina puse vienkārši trūkst. Tieši tā gadiem strādā daudzi katli: iepirkums ir dokumentēts bez robiem, ražošana ir melnā kaste.

Arī esošie apakšskaitītāji to maina maz. Lielās ēkās katla ūdens plūst caur hidraulisko slēdzi uz apkures kontūru sadalītāju ar daudziem atzariem — peldbaseinu daļa, administrācija, C bloks, terapijas centrs. Siltuma skaitītāji atrodas tur, kur tiek norēķinātas atsevišķas ēkas, parasti pie septiņiem no desmit atzariem. Kopā tie uzskaita 70 līdz 80 procentus sadalītā siltuma, pārējais tiem paiet garām. Tas viens skaitītājs, kas patiešām atbildētu uz jautājumu — tieši katla izejā, pirms slēdža un atgaitas paaugstināšanas —, trūkst gandrīz visur.

Kāpēc gāzes rēķins kā pierādījums neder

Tuvākā doma ir šāda: iebūvēt keramiku, ļaut nostrādāt gadu, tad salīdzināt gāzes rēķinus. Šis ceļš atduras pret ikdienas darba izkliedi. Uzņēmuma siltuma pieprasījums no gada uz gadu svārstās par 20 procentiem un vairāk — maigākas vai bargākas ziemas, lielāks vai mazāks noslogojums, mainīts ražošanas laiks, papildus pieslēgta ēka. Šajā izkliedē 13 procentu ietaupījums vienkārši pazūd.

Cik ļoti, rāda gadījums no prakses: kāds klients gadu pēc iebūves ziņoja par aptuveni 20 procentu lielāku patēriņu un vainoja keramiku. Pēc ilgas iztaujāšanas atradās cēlonis — viņš pa to laiku bija pieslēdzis tai pašai siltumapgādes centrālei vēl vienu administrācijas ēku ar 200 darba vietām. Rēķins dokumentē tikai to, cik gāzes ir nopirkts; par iemesliem tas klusē.

Tāpēc mēs šo tēmu katrā pirmajā sarunā liekam uz galda paši, pirms Jūs parakstāt: Jums iepriekš jāzina, kas vēlāk būs pierādāms — un kādā veidā.

Risinājums: mēs uz laiku iebūvējam odometru

Mērījums pirms un pēc, kas veikts pēc kopā ar TÜV izstrādātās metodes, mērījuma laikā dod Jūsu iekārtai tieši to, kā tai vienmēr ir trūcis: pilnīgu uzskaiti par to, kas ieiet un kas iznāk. Mērīšana notiek kontrolēti vienādos apstākļos — tā pati iekārta, tās pašas ierīces, salīdzināma slodze, ar vienas dienas starplaiku: vienreiz bez keramikas, vienreiz ar to. Paliekot pie attēla: tāds pats posms, tas pats vadītājs, tāds pats ātrums — vienreiz bez tehnikas, vienreiz ar to.

Tā kā abi braucieni tiek veikti ar tām pašām ierīcēm, ikviena ierīču pielaide no aprēķina izkrīt — tiek uzskaitīta starpība. Rezultātam mēs papildus pieskaitām piecu procentu drošības rezervi. Šī starpība ir pamatotā vērtība. Jaunākajā klīnikas mērījumā degļa darbības laiks pie tādas pašas siltuma piegādes samazinājās no 205 līdz 105 minūtēm.

Šī vērtība ir noturīga, jo keramika pie katra degļa starta strādā pēc tiem pašiem fizikas likumiem — siltā gadā tāpat kā aukstā, pie pilnas tāpat kā pie puses slodzes. Jūsu absolūtais patēriņš arī turpmāk svārstīsies līdz ar laikapstākļiem un noslodzi; keramikas procentuālais ieguvums saglabājas.