+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

sales@teplogidromash.ru

Экономичный газовый конденсационный котел


Экономичность конденсационного отопительного котла на практике | ДОМ ИДЕЙ

Энергосбережение сегодня главная проблема ЖКХ. И если в системах центрального отопления меры экономии постепенно, добровольно-принудительно, но прививаются населению, то частный сектор в этом вопросе предоставлен самому себе.

Залог эффективного тепла

Таким образом, каждый хозяин частного дома изначально должен подумать не только о комфорте и значимости бренда своего будущего отопительного оборудования на рынке, но и, главным образом о реальной окупаемости всей системы и её энергоэффективности. Плюс обязательно об услугах дальнейшего сервиса по обслуживанию этого оборудования и инженерных коммуникаций. Чем тщательнее, желательно на этапе проектирования дома, будет просчитана вся система коммуникаций по водоснабжению, водоотведению, и конечно же, по отоплению, тем меньше затрат она потребует в ходе эксплуатации.

Современный рынок инженерного оборудования позволяет удовлетворить самый взыскательный спрос. Вполне естественно, что чем более экономичную в эксплуатации систему мы хотим получить, тем изначально дороже она обойдётся на этапе приобретения и монтажа оборудования. Зато при правильном подходе в дальнейшем это позволит сэкономить до 35% всех затрат на энергоносители и сервис в сравнении с классическими решениями этого вопроса.

Уже несколько десятилетий назад весь уважающий себя мир перешел на котельное оборудование конденсационного типа, в некоторых странах Европы это даже закреплено на законодательном уровне. Мы же до сих пор продолжаем травить и «отапливать» окружающую среду обычными малоэффективными атмосферными котлами, а при организации систем канализации вместо биологической очистки не стесняемся организовывать обычные сливные ямы и «ходить под себя». Живем по принципу, после нас хоть потоп. А ведь у всех есть дети и внуки, и мы конечно же хотим, чтобы они жили лучше и комфортнее нас… Так в чем же дело, ведь подойдя к вопросу экономичности и экологичности инженерных систем и затратив сегодня чуть больше, завтра мы вместе с нашими детьми будем жить более комфортно и счастливо.

Мифы и реалии конденсации

С каждым годом конденсационная техника занимает все более устойчивые позиции на рынке отопительного оборудования. Однако с конденсационными газовыми котлами до сих пор связывают ряд мифов. Ряд вопросов и ответов на них позволяют определить преимущества и недостатки таких котлов по сравнению с обычными атмосферными моделями.

Надёжны ли конденсационные котлы? Мнение об их ненадёжности сформировалось при эксплуатации первых моделей конденсационных котлов. Но с момента их появления на свет много воды утекло и немало газа выгорело. Так что недостатки первых моделей давно устранены. В настоящее время конденсационные котлы пятого поколения по своей надёжности не уступают традиционным, а многим и превосходят.

Сложны ли они в установке? На самом деле особых отличий в установке конденсационных котлов нет, если не считать необходимость монтажа дренажной трубки, которая предназначена для отвода конденсата.

Опасен ли отводимый от котла конденсат? Конденсат имеет pH 3,5–5,0 что соответствует кислотности любимого многими томатного сока. Поэтому конденсат можно спокойно сливать в общую канализацию. Его образование при работе конденсационного котла многих пугает, однако мало кто вспоминает о том, что при работе обычного атмосферного котла конденсат также появляется и требует утилизации. Особенно много его образуется в холодную погоду. Когда котел выключают, дымоход остывает сверху вниз. Конденсат оседает на стенках дымохода и стекает к котлу. Зачастую об этом факте забывают и ограничиваются простыми приспособлениями для отвода конденсата, в то время как его утилизации и в обычных котлах нужно уделять больше внимания.

Нужен ли для конденсационных котлов особо прочный дымоход? Действительно, для конденсационных котлов нужен особенный, кислотоустойчивый дымоход. Однако по конструкции он мало чем отличается от дымохода для обычных газовых агрегатов. Производители конденсационных котлов предлагают потребителям различные системы дымоходов, выполненные из пластика, алюминия и других материалов.

Есть ли из чего выбирать? Практически все ведущие производители отопительного оборудования, продукция которых представлена на отечественном рынке, имеют в своем ассортименте конденсационные модели. Из техники более высокого класса следует отметить немецкие котлы Viessmann, Buderus, Vaillant и Wolf, французские De Dietrich, а также итальянские Baxi и Ariston. Технику среднего класса представляют многочисленные восточноевропейские производители, среди которых наиболее заметны Protherm , а также итальянские Ferroli.

Существуют ли ограничения по мощности конденсационных котлов? Несколько лет назад такая проблема действительно была. Мощность котлов конденсационного типа тогда не превышала 42 кВт. Новые же модели как минимум в два раза мощнее, они рассчитаны на 90 кВт и выше.

Выгодно ли использовать конденсационные модели отопительных котлов? Современные конденсационные котлы имеют наивысший КПД и самый низкий уровень вредных отходов (в 20 раз меньше действующих в России нормативов).

Конденсационный агрегат способен экономить до 25% топлива по сравнению с традиционными и до 35% топлива по сравнению с устаревшими газовыми моделями. Кроме того, он позволяет на 70% по сравнению с традиционными котлами снизить объем отходящих вредных газов. Но есть и нюансы. Конденсационные модели максимально эффективны, когда температура «обратки» не превышает 40°С. Это означает, что они идеально подходят для работы с низкотемпературными системами отопления и только с ними в полной мере оправдывают свое назначение. Речь идет о системах водяного тёплого пола, а также о системах отопления, в которых использованы стальные панельные радиаторы, работа которых основана на малом объеме воды и повышенной теплоотдаче.

Кроме того, эффект от конденсационных котлов ощущается больше всего в домах, где проблеме энергосбережения изначально было уделено особое внимание. Иными словами, в здании должны быть хорошо теплоизолированы стены, установлены качественные герметичные окна и т.д. Для надёжной работы котла также важны выбранная автоматика и грамотно разработанный проект системы отопления. Поэтому не стоит доверять установку конденсационных агрегатов кому попало, иначе ваши деньги могут вылететь в пусть модную, современную и высоко технологическую, но трубу.

domidei.ru

Что такое конденсационный газовый котел

Современный конденсационный газовый котел, использует тепло, аккумулируемое от отходящих газов. Оптимально подобранное соотношение газовоздушной смеси и эффект целенаправленной конденсации, увеличили КПД котельного оборудования, до 109%.

Как устроен конденсационный котел

Конденсационный котел на газе – это теплогенератор, действующий как полноценная тепловая станция. В основе принципа работы, лежит целенаправленная конденсация (превращение пара в жидкость) разогретых паров отходящих дымовых газов. Конструкция котла «заточена» под данную особенность.Принцип работы заключается в следующем:
  • Автоматика котла подбирает оптимальное соотношение воздуха и газа, чтобы обеспечить максимально полное сжигание топливо-воздушной смеси.
  • Горячие потоки воздуха, содержащие пар, преобразовываются во влагу.
  • В процессе конденсатообразования, выделяется большое количество тепловой энергии.
  • Конденсат удаляется.
Хотя, газовые конденсационные котлы отопления, отличаются особенностями конструкции и внутреннего устройства (в зависимости от завода изготовителя), принцип работы остается неизменным.

Как работает теплообменник

Принцип работы конденсационного газового котла, связан с целенаправленным конденсатообразованием. Тепло аккумулируется из нагретых продуктов сгорания. Чем интенсивней количество выпадаемой влаги, тем больший коэффициент полезного действия у котла.В обычных атмосферных теплогенераторах, конструкторы пытаются свести количество выпадающего конденсата к минимуму, по причине того, что влага вредит корпусу и внутреннему устройству. Принцип работы и теплоэффективность теплообменника конденсационного оборудования, наоборот, связан с продуцированием как можно большего количества влаги.

Чтобы добиться обильного выпадения конденсата, используется следующее:
  • Низкотемпературный нагрев теплоносителя – при достижении определенной температуры нагрева, продуцируется большое количество влаги. Данное явление называется «точка росы».Максимальное продуцирование влаги, происходит в пределах температуры 50-60°С. Максимальная теплоэффективность, достигается при нагреве теплоносителя до 53°С.
  • Целенаправленная конденсация – при достижении температуры 50°С, отходящие дымовые газы насыщаются влагой. Капельки пара нагреваются одновременно с теплоносителем. Далее, требуется извлечь тепло, посредством конденсатообразования.В теплообменнике присутствует конденсатор – узел, на стенках которого продуцируется конденсат и аккумулируется тепло пара. Для конденсации, используется обратка теплоносителя.
  • Остывший конденсат, отводится из корпуса котла.
Чтобы предотвратить ускоренную коррозию, по причине постоянного продуцирования конденсата, в конструкции котла установлен теплообменник из нержавеющей стали или чугуна.В двухконтурных моделях, дополнительно устанавливается змеевик из меди для нагрева ГВС. Медные теплообменники имеют хорошую теплопроводность, поэтому подходят для нагрева горячей воды в условиях низкотемпературного режима работы.Первые версии конденсационных котлов, снабжались чугунным теплообменником, на котором был установлен конденсационный модуль пластинчатого типа, изготовленный из коррозионностойкой стали. Модели работали как в режиме обычного нагрева, так и с использованием конденсатообразования. Современные котельные установки конденсационного типа, работают исключительно в низкотемпературном режиме нагрева теплоносителя.

Куда уходит конденсат из котла

Конденсат – это смесь угольной, серной, азотной и других кислот в низкой концентрации. При нагреве, жидкость, содержащаяся в капельках пара, приобретает кислотные свойства. Для нейтрализации отходов и отвода конденсата, используется следующая конструкция:
  • Осевшая на стенках узла конденсатора жидкость, отводится в специальную емкость.
  • Из конденсатосборника, жидкость направляется в бак нейтрализатор.
  • Бак нейтрализатор – емкость заполнена природным нейтрализатором. После некоторого времени, кислота теряет свои свойства и ее можно слить в обычную канализацию.
  • Дополнительный конденсатосборник устанавливается в коаксиальной трубе. Он препятствует образованию обледенения на дымоходе и отводит скапливающуюся жидкость. Время от времени, придется очищать конденсатосборник вручную.

Санитарные требования, в зависимости от региона, где установлен котел, могут требовать утилизировать конденсат, отправляя его на специальные станции.

Расход газа в котле конденсационного типа

Расход газа в конденсационном котле, меньше, чем в классических теплогенераторах с атмосферными горелочными устройствами, приблизительно на 30-35%. Экономия топлива достигается благодаря нескольким модификациям:
  • Автоматика – горелочное устройство подключено к погодозависимой автоматике, на базе микропроцессорного контроллера. Блок управления считывает параметры давления газа, температуры в помещении и на улице, характеристики тяги. При помощи рабочих параметров, подбирается оптимальное соотношение газовоздушной смеси.
  • Горелка – установлена плавная двухступенчатая или модуляционная горелка. При нагреве теплоносителя до достаточной температуры, уменьшается мощность горелочного устройства. Пламя полностью не гаснет. Отсутствие запальника и модуляция в пределах от 10 до 100% мощности, приводит к уменьшению расхода топлива.

Одной из высокотехнологичных новинок, являются конденсационные котлы с импульсным горением. Экономичный расход топлива достигается за счет того, что горелочное устройство попросту отсутствует. Экономия, по сравнению с конденсационными теплогенераторами, имеющими горелку, достигает 15-20%.

Отличие конденсационных котлов от атмосферных

Существуют значительные отличия конденсационных котлов от обычных атмосферных, связанных с внутренним устройством и принципом работы:
  • Горелка – в современных котлах конвекционного (атмосферного) и конденсационного типа, устанавливают модуляционные горелочные устройства. Но, принцип работы котельного оборудования, использующего тепло конденсата, заключается в обязательном использовании камеры сгорания закрытого типа. Атмосферные котлы, забираю воздух из помещения, конденсационные, с улицы.
  • Забор воздуха и отвод продуктов сгорания – в атмосферном оборудование, для насыщения кислородом газовоздушной смеси, используется естественная циркуляция воздуха (конвекция). В устройстве конденсационных котлов, предусмотрена турбина (вентилятор), нагнетающая воздух на горелку.Дополнительное отличие конденсационных моделей от конвекционных, еще один вентилятор, установленный в систему дымоотведения. Забор воздуха и отвод продуктов сгорания, происходит принудительно.

  • КПД – атмосферные котлы значительно проигрывают по теплоэффективности конденсационным аналогам. Если в конструкции теплогенератора предусмотрена модуляционная горелка атмосферного типа, коэффициент полезного действия достигает 92%. Конденсационные котлы, отличаются высоким КПД в 95-109%.

Как выбрать конденсационный котел

На выбор газового конденсационного котла, влияет несколько теплотехнических характеристик и функциональных возможностей. При подборе подходящей модели, обращают внимание:
  1. На тип установки.
  2. Количество контуров.
  3. Мощность.
  4. Марку производителя.
После подбора котла по характеристикам, выбирают агрегат, основываясь на финансовых возможностях.

Конденсационные навесные котлы

Конденсационные газовые настенные котлы, предлагаются в одноконтурном и двухконтурном исполнении. У каждой модели есть свои технические особенности:
  • Мощность – производителю приходится учитывать нагрузку на стену помещения, что ограничивает размеры и вес отопительного оборудования. Как правило, навесное оборудование имеет небольшую мощность, до 35 кВт.
  • Функциональные особенности – настенный конденсационный двухконтурный газовый котел, может оснащаться встроенным бойлером косвенного нагрева. Некоторые производители, изготавливают модели отопительного оборудования, размещая накопительную емкость снизу корпуса. Так снижается весовая нагрузка на стену.
  • Отопление и ГВС – одноконтурный конденсационный газовый котел, предназначен для нагрева теплоносителя системы отопления. В отличие от двухконтурных моделей, не имеет встраиваемого бойлера, но, при необходимости, может подключаться к выносной накопительной емкости.Настенные конденсационные двухконтурные газовые котлы, подключаются к отоплению и ГВС. В некоторых моделях, имеется встроенная буферная емкость, подключаемая к системе рециркуляции и позволяющая получить горячую воду сразу после открытия водопроводного крана.

При производстве навесного оборудования, конструкторам приходится облегчать конструкцию, используя для изготовления некоторых узлов, облегченные сплавы металлов, что влияет на время эксплуатации. В среднем, срок службы навесных котлов меньше на 5 лет, чем у напольных аналогов.

Конденсационные напольные котлы

Газовые конденсационные напольные котлы, также изготавливаются с одним или двумя теплообменниками. В данном случае, производители не ограничены весом и габаритами конструкции. При изготовлении важных узлов, применяются полноценные металлы, а не сплавы, что увеличивает надежность и срок эксплуатации оборудования.Бытовой одноконтурный конденсационный напольный газовый котел, достигает мощности до 90 кВт. Автоматика позволяет одновременно подключать несколько контуров отопления, разного типа. Оптимальное решение, обеспечение теплом посредством радиаторного отопления и теплых полов.Напольные конденсационные двухконтурные газовые котлы, представляют собой полноценную станцию, работающую на нагрев теплоносителя и подогрев бытовой горячей воды. В конструкции предусмотрен вторичный теплообменник, изготовленный из меди или сплава алюминия.

Как подобрать мощность

Простой способ расчетов, вычисление по формуле 1 кВт = 10 м². При этом учитывается, что дом будет иметь хорошую теплоизоляцию, отапливать помещение будет одноконтурный агрегат, а высота потолков не будет выше 2,7 м. Формула не учитывает нескольких факторов:
  1. Нагрев теплоносителя будет осуществляться в низкотемпературном режиме.
  2. Используется горелочное устройство модуляционного типа.
  3. В расчет не берется контур ГВС или бойлер косвенного нагрева.
Чтобы правильно подобрать мощность котла и рассчитать производительность с учетом возможных теплопотерь, и необходимых дополнительных функций, лучше обратиться за помощью к грамотному инженеру – теплотехнику.

Как вариант, расчеты можно сделать посредством онлайн калькуляторов, размещенных на сайте. Чем подробнее и точнее будут вводные значения, тем более достоверный результат получится на выходе.

Котлы с бойлером, рассчитываются намного проще. В случае выносной емкости, производитель пишет, какой мощности котла будет достаточно для нагрева воды. Для агрегатов с встроенным бойлером, производитель указывает максимальный объем отапливаемого помещения и ГВС.

Какой марки конденсационный котел лучше

То, что самые надежные котлы, выпускают европейские производители, не подлежит никакому сомнению. Отопительное оборудование немецких компаний, занимает первенство среди выпускаемой техники в странах ЕС.Поэтому, если требуется купить лучший конденсационный котел для дома, стоит сразу обратить внимание на модели, выпущенные и собранные в Германии. Неплохим вариантом, будет приобретение французской и чешской продукции. Рейтинг лучших марок, замыкает итальянское оборудование.

Ниже приводятся марки конденсационных котлов, в зависимости от страны производителя:
  • Германия – Viessmann, Buderus, Wolf, Vaillant. Отличаются безупречным качеством сборки и надежностью. Все немецкое оборудование адаптировано к отечественным условиям эксплуатации и имеет высокую степень автоматизации.
  • Италия – Ariston, Baxi. Оборудование для тех, кто ценит европейское качество сборки, но не согласен с ценовой политикой, отличающей немецкую продукцию. Качество итальянского котельного оборудования, несколько ниже, чем у аналогов, изготовленных в Германии, но в целом, потребителю предлагаются высоконадежные и экономичные котлы. К данному классу и ценовой категории, можно отнести и французскую марку De Dietrich.
  • Чехия – Protherm. Качество продукции бренда, практически идентичное немецким аналогам, но, купить котел можно по более доступной цене.
  • Корея – отличительным свойством является практически безупречная автоматизация котлов, оснащение дистанционным управлением и высокотехнологической начинкой, делающей управление комфортным и легким. Но, что касается теплотехнических характеристик, продукция существенно проигрывает даже на фоне отечественных агрегатов. Котлы предлагают компании Navien и Kentatsu, мировые лидеры в производстве климатического оборудования.
Согласно статистике продаж, на выбор производителя, отечественным потребителем, зачастую влияют не теплотехнические характеристики, а стоимость модели. Исходя из этого критерия, наиболее востребованной остается продукция итальянских производителей.

Нормы размещения конденсационных котлов

Конденсационные котлы для отопления и горячего водоснабжения дома, устанавливаются в строгом соответствии с действующими СНиП и санитарными нормами. Отдельно оговариваются требования, предъявляемые к помещению, используемому под нужды котельной и системе дымоотведения.

Рекомендации направлены на обеспечение безопасности и сведению к минимуму вероятности возникновения аварийных ситуаций. Нормы оговариваются в СНиП 41-01-2003, 42-01-2002.

Каким должно быть помещение под котел

Конденсационный котел, во время работы не сжигает воздух из помещения, поэтому, требования, указанные в СНиП, гораздо ниже, чем для атмосферного оборудования. Обязательные нормы для установки:
  • Площадь помещения не менее 8 м². Места должно быть достаточно, чтобы обеспечить возможность подключения бойлера и беспрепятственного доступа ко всем важным узлам для обслуживания.
  • Котлы с закрытой камерой сгорания, можно закрывать декоративными перегородками, встраивать в мебель.
  • Обязательно оснащение системой водоподготовки и фильтрации.
  • Допускается подключение в любом нежилом помещении, отделенном от коридора или жилых комнат, дверным проемом.
  • Стены и пол, облицовываются негорючими отделочными материалами. Высота потолков, не менее 2,2 м. Навесной котел располагают в пределах 0,8 -1,6 м от уровня пола.

Технические характеристики газовых конденсационных котлов, позволяют их монтаж в качестве источника автономного отопления квартиры в многоэтажном доме.

Устройство отвода дымовых газов

В котлах закрытого типа, используется принудительный отвод продуктов сгорания и забор воздуха. Циркуляция воздушных масс, осуществляется посредством коаксиальных дымоходов, представляющих собой конструкцию типа «труба в трубе».Современное котельное оборудование, снабжено независимыми выходами дымоудаления. Отвод продуктов сгорания, осуществляется в обычный дымоход, а забор воздуха, выполняется через небольшое отверстие в стене.Принцип работы газового котла конденсационного типа с коаксиальным дымоходом, заключается в следующем:
  • Внутри корпуса котла, расположены две турбины. Первая, нагнетает воздух на горелку и соединяется с наружной трубой, вторая, отводит продукты сгорания и подключена к внутренней полости коаксиального дымохода.
  • Забор воздуха происходит принудительно, через верхнюю полость трубы. Отвод продуктов сгорания, через сердцевину дымохода.
Дымоходы для котлов конденсационного типа, выполняют в нескольких вариантах. Так как температура отходящих газов не превышает 110°С, можно поставить пластиковую трубу, отличающуюся простотой монтажа и дешевизной, либо, выбрать вариант из нержавеющей стали. При обустройстве общего вертикального дымохода, как правило, выбирают утепленную сэндвич-трубу.

Плюсы и минусы конденсационных котлов

Перед тем как окончательно решиться на приобретение, необходимо тщательно проанализировать все плюсы и минусы конденсационных газовых котлов. Преимущества и недостатки становятся очевидными, если учесть теплотехнические характеристики, реальный опыт эксплуатации и другие аспекты.На некоторые нюансы обращают внимание отзывы тех, кто уже какое-то время пользуется конденсационным отопительным оборудованием. Что показывает практика?
Преимущества конденсационного оборудования
Выгода от установки конденсационного газового котла, очевидна. Экономия, по сравнению с атмосферным котельным оборудованием, составляет порядка 30-45%. В режиме конденсатообразования, КПД конденсационных котлов достигает 108-109%. Если учесть, постоянное повышение расценок на «голубое топливо», с каждым годом, установка становится экономически целесообразнее.

Дополнительные преимущества установки конденсационного котельного оборудования:
  • Возможность отопления теплых полов – конденсационное оборудование разрабатывалось с учетом подключения к низкотемпературным системам обогрева (теплым полам). Но, при необходимости, допускается монтаж комбинированной системы отопления (одновременно подключаются радиаторы и теплые полы).
  • Экономичность – модуляционная горелка, высокий КПД и погодозависимая автоматика, существенно снизили расход топлива, что особенно заметно, если планируется сделать отопление на сжиженном газе. При установке газгольдера или газобаллонного узла, оптимальным выбором остается подключение конденсационного агрегата.
  • Срок службы конденсационных котлов – минимальный период эксплуатации 12-15 лет. За это время, котел полностью окупается и со временем начинает приносить стабильный доход, в виде сокращения расходов на обогрев жилых помещений.
Недостатки конденсационных отопителей
Отопители с конденсационной технологией отбора тепла, имеют всего два серьезных недостатка, напрямую связанные с их внутренним устройством и принципом работы:
  • Низкотемпературный режим нагрева – оборудование больше подойдет исключительно для южных и средних широт. Протопить дом, расположенный на Севере, будет сложнее. Минимальная рабочая температура при нагреве теплоносителя 53°С, максимальная 65-70°С, что при температуре окружающей среды свыше -20°С, явно недостаточно.
  • Высокая стоимость – конденсационные отопители обойдутся в среднем в 2 раза дороже, чем классические котлы. Модели, имеющие встроенный бойлер, будут стоить дороже уже в три раза. Подключение к выносной емкости, приравнивает покупку бытового котла к промышленному теплогенератору.
Даже с учетом самоокупаемости, не каждый потребитель готов разово инвестировать в котельное оборудование с конденсационной технологией отбора тепла, поэтому, ожидать чрезмерного спроса на данные отопители, не приходится.

avtonomnoeteplo.ru

Экономичный отопительный газовый котёл - конденсационный | ДОМ ИДЕЙ

Эволюционировав от простейшего очага до современного котла со сложной автоматикой, отопительные системы, казалось бы, выжали из топлива всё. Изменения коснулись и такого изначально более экономичного отопительного оборудования, как газовые котлы.

Дым из трубы - тепло наружу

Газовые котлы настенного типа получили уже достаточно широкое распространение и за счёт своих неоспоримых преимуществ заменили традиционные напольные. Они компактны по размеру, при этом обладают достаточно высокими мощностными характеристиками, позволяют избавиться не только от специально выделяемого котельного помещения, но и даже от традиционного дымохода, заменив его «проколом» в наружной стене. Ну и, что немаловажно, дешевле.

Современные атмосферные газовые котлы уже имеют достаточно высокий КПД. Однако дымовые газы, которые при обычных условиях просто улетают в трубу, содержат в себе ещё достаточно тепловой энергии, от которой до недавнего времени было невозможно получить пользу.

Для иллюстрации этого эффекта нагляднее будет рассмотреть два распространённых источника тепла. Все знают, что традиционный камин не экономичен и малоэффективен именно в качестве отопительного прибора. Большая часть тепла при сгорании дров попросту улетучивается. В печи всё устроено по-другому. Сложная система внутренних дымоходов предназначена для того, чтобы как можно дольше задержать отходящие после сгорания топлива дымовые газы внутри печи, таким образом, по максимуму используя их тепло.

Так и с газовыми котлами. До этого все улучшения, вносимые в узлы и элементы котлов, давали прирост КПД в единицы или даже доли процентов. Наиболее революционной технологией, позволившей резко повысить эффективность производства тепла, стала конденсация водяных паров, то есть возможность вернуть часть теряемой в обычных условиях энергии продуктов сгорания.

И хотя сама идея была выработана боле ста лет назад, но её реальному воплощению в отопительных котлах мешала недолговечность элементов, находящихся в прямом контакте с агрессивным конденсатом. Технологическая возможность использования в производстве теплообменников коррозионно-стойких алюминиевых сплавов и нержавеющей стали появилась лишь в 70-х годах прошлого века. Тогда и появились модели отопительных котлов, похожие на современные конденсационные.

Процесс конденсации

Принцип работы обычного атмосферного газового котла прост. Энергия сгорающего в котле топлива в теплообменнике передаётся теплоносителю системы отопления и затем распределяется по всему дому. В радиаторах происходит съём тепла на обогрев помещений и теплоноситель возвращается в котел уже остывшим, готовым для нового цикла. При этом температура отходящих горячих газов снижается с более чем 200°С до примерно 130-160°С. Охлаждение газов ниже этой величины приводит к снижению дымоходной тяги и образованию едкого конденсата, который вызывает коррозию элементов и самого котла, и дымохода.

В конденсационном котле ставится задача рационально использовать достаточно мощный внутренний потенциал дымовых газов и вернуть избыток бесцельно теряемой энергии. Максимальная теоретическая экономия при использовании теплоты конденсации для природного газа составляет 11%.

Суть конденсации

Реакция горения любого углеводородного топлива сопровождается выделением тепла. Основными конечными продуктами сгорания являются углекислый газ и вода. Вода сразу превращается в пар, отбирая при этом часть тепла, полученного при горении.

Тепло, потраченное на испарение воды, можно вернуть при обратном переходе из газообразной фазы в жидкую, то есть при конденсации. Весь этот процесс на языке школьного курса физики называется изменением фазового состояния воды или «фазовым переходом». Это тепло, называемое скрытой теплотой конденсации, является постоянной известной величиной при определенных температуре и давлении.

Температура отходящих газов в конденсационном котле 35-50°С, то есть они реально отдают большую часть своей энергии на пользу делу. Для этого применяют специальный теплообменник, подключаемый к обратной трубе отопления. Он выполнен в виде труб сложного сечения с дополнительными спиралевидными ребрами для увеличения площади контакта пара с его поверхностью. В теплообменнике происходит охлаждение газов до точки росы с одновременным нагревом возвращающегося в котёл остывшего теплоносителя. Только после этого теплоноситель поступает для полного нагрева до нужной температуры в основной теплообменник котла.

Заявляемый коэффициент полезного действия конденсационных котлов больше 100%. Что настораживает, ведь потери энергии неизбежны и КПД не может превышать стопроцентную планку. Однако оказывается, что это исключительно демонстрационный прием, который не имеет никакого смысла с точки зрения физики, как науки.

КПД обычных котлов стандартно рассчитывают по низшей теплоте сгорания (максимально достижимый КПД при этом 92-94%). Использование скрытой теплоты конденсации теоретически может повысить производительность котла на 11%. В результате эффективность использования тепла в конденсационном котле составит 111%, практически же не более 109%. Если весь процесс пересчитать по высшей теплоте сгорания, с учетом скрытой теплоты, получим более привычные величины.

КПД стандартных котлов составит всего 82-87%, а у конденсационных моделей этот показатель может достигать (при идеальных условиях) значения 97-98%. То есть при прочих равных условиях конденсационный котёл всё равно эффективнее обычного как минимум на 15%, а по сравнению со старыми моделями на все 30%. При этом расход топлива не увеличивается, что означает существенную экономию.

Наши реалии

Да, конденсационные котлы значительно экономичнее традиционных, но за эти преимущества нужно платить большей ценой таких котлов. В некоторых странах Западной Европы применение в новом строительстве котлов не конденсационного типа запрещено законом. Связано это как с более жёстким, чем у нас экологическим законодательством, так и с поддерживаемой государством нацеленностью на энергоэффективность.

Стоимость магистрального газа для потребителей у нас существенно ниже европейского уровня. В таких условиях срок окупаемости конденсационного котла при использовании его в системах радиаторного отопления возрастает. Поэтому применение подобных котлов при небольшой площади отапливаемых помещений, до 100 м2, оправданно только по причине малых габаритов и возможности настенного монтажа приборов. А это дополнительные метры, которые можно использовать с большей пользой. Плюс с всё большее распространение в частном строительстве получают водяные тёплые полы.

Эффективность конденсационника в любом случае выше и уже на площадях 200 и больше квадратных метров разница в цене «отбивается» за 2-3 года. Для обеспечения наибольшего КПД рекомендуется подсоединить котел к датчику уличной температуры. Это позволит всегда поддерживать температуру обратной воды минимально возможной и, следовательно, получать наилучшую конденсацию.

Кроме того, берясь за сравнение, необходимо учитывать некоторые не всегда очевидные на первый взгляд нюансы. Настенные конденсационные котлы имеют мощность 20-110 кВт, в то же время из традиционных настенных котлов можно «выжать» максимум 34-36 кВт. Поэтому сравнивать мощный конденсационный котёл, скажем 60-80 кВт (что для современного загородного дома, учитывая потребности отопления и приготовления горячей воды, совсем не редкость) можно только с аналогичным по мощности напольным котлом. А их цена уже вполне сопоставима.

Таким образом, после замены обычного котла на конденсационный расход газа снижается весьма прилично. И чем больше требуется мощность, тем эта разница ощутимей, что и доказано опытным путём, на конкретных объектах.

Окончание: Особые условия возникновения конденсации

domidei.ru

Самые экономичные газовые котлы

Собираясь приобрести газовый котел, многие покупатели задумываются о его экономичности. Всем хочется установить в своем доме современное оборудование, которое не только будет качественно выполнять возложенные на него обязанности, но сможет сократить расходы на газовое топливо. Специалисты называют самым экономичным газовый котел конденсационного вида. Его генератор использует скрытую энергию, выделяющуюся благодаря процессу конденсации. Собственно, отсюда и пошло его название.

Конденсационный газовый котел

В отличие от своих традиционных собратьев аналогового вида, использует образующийся пар для получения дополнительного тепла. Можно выделить следующие преимущества котлов конденсационного типа:

  • Увеличение КПД за счет наличия теплообменника, концентрирующего и использующего энергию конденсации выделяющегося пара;
  • Измерение температуры выходящих газов составляет не более 60 градусов, что делает возможной установку дымоходов из пластика. А это прямая экономия. Т.к. по сравнению со стальными, пластиковые дымоходы имеют уровень цен на порядок ниже;
  • В конденсационных газовых котлах по обратной линии поступает исключительно холодная вода, что усиливает конденсационный эффект.

Принцип работы конденсационного котла

Высокий КПД котлов этого типа уже привлек немало практичных хозяев, ценящих присутствие в отопительном оборудовании сразу нескольких положительных моментов. Между тем, секрет конденсационного котла достаточно прост. Его теплообменник изготавливается из высококачественной нержавеющей стали. Внутри располагается замкнутая спираль с отверстиями для поступления газа. Изначально, в котле нагревается поступающая извне вода, а газы дыма направлены в ту часть, где движется обратная вода. Происходит моментальная конденсация водяных паров, из-за чего и охлаждаются газы. Т.е. происходит процесс теплообмена, снижающего потери тепла при выбросе. Еще одни момент, на который стоит обратить внимание – предварительное смешение газа и воздуха. Этот процесс происходит в горелке, выполненной из нержавеющей стали. Смешение обеспечивает полное сгорание топливного материала.

Потребителям, обращающим внимание на экологические свойства изделия, приятно будет узнать, что газовые котлы конденсационного вида не представляют угрозы загрязнения окружающей среды. Отсутствие вредных веществ в продуктах сгорания сделало возможным создание безвредного топливного оборудования. Помимо названных положительных качеств, стоит выделить еще и небывалую компактность конденсационных котлов, и возможность их установки в любых, даже самых маленьких, помещениях.

31 октября 2018 года

sistema-otopleniya.ru


Смотрите также