Конденсационный газовый котел: особенности оборудования

Конденсационный газовый котел: специфика действия, плюсы и минусы + отличие от классических моделей

Продавцы теплогенераторов конденсационного типа заявляют, что КПД предложенного нам инновационного оборудования превышает 100%. Но согласитесь, это слегка противоречит закону сохранения энергии, знакомому всем нам по школьному курсу физики. Так в чем же загадка?

С одной стороны подобные заявления являются уловкой маркетологов. Однако с другой – в их убеждающих покупателя уверениях есть и зерно правды. Мы подробно разберем, как устроен конденсационный котел: преимущества и недостатки, его специфика работы и конструкции заслуживают детального изучения.

Для того чтобы получить полноценное представление о конденсационном типе оборудования, сравним его с классическим видом генератора тепловой энергии. Приведем особенности его подключения и эксплуатации. Раскроем тайны сверхвысокой производительности.

Конденсационный котел на газу

Высокий КПД конденсационного газового теплогенератора обеспечивается наличием в его конструкции дополнительного теплообменника. Первый штатный для всех отопительных котлов теплообменный узел передает теплоносителю энергию сжигаемого топлива. А второй добавляет к этому еще и тепло от рекуперации выхлопных газов.

Работают конденсационные котлы на «голубом топливе»:

  • магистральном (смеси газов с преобладанием метана);
  • газгольдерном или баллонном (смеси пропана с бутаном с преобладанием или первого, или второго компонента).

Допустимо использовать любой вариант газа. Главное, чтобы горелка была рассчитана на работу с тем или иным типом топлива.

Наилучшую эффективность конденсационный теплогенератор показывает при сжигании метана. Пропан-бутановая смесь здесь немного уступает. Причем чем больше доля пропана, тем лучше.

В этом отношении «зимний» газ для газгольдера дает на выходе немного больший КПД, нежели «летний», так как пропановая компонента в первом случае выше.

В отличие от конденсационного газового котла в конвекционном часть тепловой энергии уходить в дымоход вместе с продуктами горения. Поэтому у классических конструкций КПД и находится в районе 90%. Выше его поднять можно, но технически слишком сложно.

Экономически это не оправдано. А вот в конденсатниках тепло, получаемое от сжигания газа, используется более рационально и полно, так как тепло выделяемого при переработки пара аккумулируется и передается системе отопления. Так дополнительно нагревается теплоноситель, что позволяет снизить расход горючего в расчете на получаемый 1 кВт тепла.

Устройство и принцип работы

По конструкции конденсационный котел во многом похож на конвекционный аналог с закрытой камерой горения. Только внутри он дополняется вторичным теплообменником и блоком рекуперации.

Состоит конденсационный котел на газу из:

  • камеры горения закрытого типа с модулируемой горелкой;
  • первичного теплообменника №1;
  • камеры охлаждения выхлопных газов до +56–57 0 С (точки росы);
  • вторичного конденсационного теплообменника №2;
  • дымохода;
  • вентилятора подачи воздуха;
  • резервуара для конденсата и системы его отвода.

Рассматриваемое оборудование практически всегда оснащается встроенным циркуляционным насосом для теплоносителя. Обычный вариант с естественным током воды по трубам отопления здесь малоприменим. Если насоса в комплекте нет, то его обязательно надо будет предусмотреть при подготовке проекта обвязки котла.

Котлы-конденсатники в продаже есть одноконтурные и двухконтурные, а также в напольном и настенном исполнении. В этом отличий они от классических конвекционных моделей не имеют.

Принцип работы конденсационного газового котла следующий:

  1. Основное тепло нагреваемая вода получает в теплообменнике №1 от сжигания газа.
  2. Затем теплоноситель проходит по контуру отопления, остывает и попадает на вторичный теплообменный блок.
  3. В результате конденсации продуктов горения в теплообменнике №2 остывшая вода подогревается за счет рекуперированного тепла (экономя до 30% топлива) и уходит вновь на №1 в новый цикл циркуляции.

Чтобы точно контролировать температуру отработанных газов, конденсационные котлы всегда оснащаются модулируемой горелкой с ходом мощности от 20 до 100% и вентилятором подачи воздуха.

Нюансы эксплуатации: конденсат и дымоход

В конвекционном котле продукты горения природного газа СО2, оксиды азота и пар охлаждаются лишь до 140–160 0 С. Если остудить их ниже, то в дымоходе упадет тяга, начнет образовываться агрессивный конденсат и потухнет горелка.

Такого развития ситуации все производители классических газовых теплогенераторов стремятся избежать, чтобы максимально повысить безопасность работы, а также продлить срок службы своего оборудования.

В конденсационном котле температура газов в дымоходе колеблется в районе 40 0 С. С одной стороны это снижает требования по жаростойкости материала дымоходной трубы, но с другой накладывает ограничения на его выбор в плане стойкости к воздействию кислот.

Теплообменники в конденсационных теплогенераторах делают из:

  • нержавейки;
  • силумина (алюминия с кремнием).

Оба эти материала обладают повышенными кислотостойкими характеристиками. Чугун и обычная сталь для конденсатников совершенно не подходят.

Дымоходную трубу для конденсационного котла разрешается устанавливать исключительно из нержавейки либо кислотостойкого пластика. Кирпичные, железные и иные дымоходы для подобного оборудования не подходят.

При работе конденсационного котла мощностью 35–40 кВт образуется порядка 4–6 литров конденсата. Упрощенно выходит около 0,14–0,15 литра на 1 кВт тепловой энергии.

Фактически это слабая кислота, которую запрещено сливать в автономную канализацию, так как она погубит задействованные в переработке отходов бактерии. Да и перед сбросом в централизованную систему рекомендована сначала разбавить водой в пропорции до 25:1. А потом уже можно удалять, не боясь разрушить трубу.

Если котел ставится в коттедже с септиком или ЛОС, то конденсат вначале необходимо нейтрализовать. В противном случае он убьет всю микрофлору в автономной очистной системе.

«Нейтрализатор» выполняется в виде емкости с мраморной крошкой общей массой 20–40 кг. При прохождении через мрамор у конденсата из котла повышается pH. Жидкость становится нейтральной или низкощелочной, уже неопасной для бактерий в септике и для материала самого отстойника. Менять наполнитель в таком нейтрализаторе требуется раз в 4–6 месяцев.

Откуда КПД выше 100%?

При указании эффективности работы газового котла производители за основу берут показатель низшей теплоты сгорания газа без учета теплоты, образующейся при конденсации водяного пара. В конвекционном теплогенераторе последний вместе с приблизительно 10% тепловой энергии полностью уходит в дымоходную трубу, поэтому его и не учитывают.

Однако если сложить конденсационное вторичное тепло и основное от сожженного природного газа, то выйдет как раз более 100% КПД. Никакого мошенничества, просто небольшая хитрость в цифрах.

По сути, «неправильный» коэффициент полезного действия выше 100% возникает из-за желания производителей теплогенерирующего оборудования сравнивать сравниваемые показатели.

Просто в конвекционном приборе «водяной пар» вообще ни как не считается, а в конденсационном его учитывать надо. Отсюда и небольшие расхождения с логикой базовой физики, которую преподают в школе.

Плюсы и минусы конденсационного нагревателя

Среди преимуществ конденсационного котла числятся:

  1. Сокращение на 60–70% объема вредных выбросов (большая часть углекислоты и азотных оксидов уходит в конденсат).
  2. В сравнении с конвекционными моделями экономия до 30% газового топлива на сгенерированный 1 кВт.
  3. Меньшие габариты нагревательного оборудования на газу при одинаковой мощности.
  4. Низкая температура продуктов горения в дымоходе (всего лишь около 40 0 С).
  5. Возможность установки каскада из нескольких котлов.
  6. Универсальность (подходит как для радиаторов отопления, так и для «теплых полов»).
  7. Наличие умной автоматики и полная автономность работы газового генератора тепла без вмешательства человека.

Каскадная система из двух-трех теплогенераторов позволяет устанавливать котлы малой мощности, которые меньше шумят и вибрируют при работе, нежели более мощные модели.

Это упрощает монтаж всей отопительной системы и позволяет уменьшить габариты домашней котельной. Плюс благодаря возможности более гибкого регулирования процесса генерации тепла повышается общая эффективность применения теплогенерирующего оборудования.

Из минусов конденсационных теплогенераторов следует упомянуть:

  1. Высокий ценник на оборудование (в 1,5–2 раза выше, чем у аналогичных по мощности моделей классического конвекционного типа).
  2. Проблемы с утилизацией конденсата.
  3. Снижение эффективности при использовании котла в высокотемпературных системах обогрева.
  4. Энергозависимость – для работы вентилятору, автоматике и циркуляционному насосу требуется электричество.
  5. Запрет на использование с антифризами.

Несмотря на значительные первоначальные затраты, конденсационный котел вполне оправдан с экономической точки зрения. В процессе эксплуатации он с лихвой возвращает все потраченные изначально деньги.

В России подобное оборудование пока распространено мало. Газовый котел с рекуперацией еще слишком необычен и мало изучен на нашем рынке. Но интерес к таким теплогенераторам постепенно растет.

Выводы и полезное видео по теме

Как работает конденсационный теплогенератор:

Устройство газовых котлов с рекуперацией водяного пара:

Все преимущества конденсационных котлов:

Если внимательно разобраться, как и по каким принципам работает газовый конденсационный котел, то на первый взгляд «некорректные» 108–110% КПД становятся вполне понятными и оправданными цифрам.

Теплогенератор с рекуперацией отработанных газов действительно более эффективен в сравнении с классической конструкцией. Единственный его серьезный недостаток – конденсат с высокой кислотностью, который надо куда-то утилизировать.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящейся ниже блок-форме. Не исключено, что вы владеете информацией, которая сможет пополнить запас сведений, изложенных в статье. Задавайте вопросы, делитесь собственным опытом в выборе и эксплуатации котлов конденсационного типа, размещайте фото по теме статьи.

Устройство и принцип работы газовых конденсационных котлов

Здесь вы узнаете:

Прогресс в области производства газового отопительного оборудования шагнул далеко вперед – достаточно изучить функционал представленных в продаже моделей, чтобы убедиться в этом на собственном опыте. Но техника оценивается не только по функциям, но и по другим параметрам – это экономичность и эффективность. И самым продвинутым по данным характеристикам является конденсационный газовый котел, позволяющий по максимуму преобразовать энергию горения газа в тепло, поступающее в отопление.

В этом обзоре мы рассмотрим:

  • Конструкционные особенности газовых конденсационных котлов;
  • Как работает конденсационное оборудование;
  • В чем заключаются плюсы и минусы данных котлов.

В заключение мы пройдемся по самым востребованным среди покупателей моделям и изучим их основные технические характеристики и функционал.

Устройство конденсационных котлов

Обычный газовый котел отличается на редкость простой конструкцией. Здесь располагается газовый узел с клапаном, соединенный с горелкой. Над всем этим нависает единственный теплообменник, отвечающий за подогрев теплоносителя до заданной температуры. За поддержку температуры отвечает механическая или электронная система управления. КПД оборудования достигает 90-92%, в зависимости от конструкции выбранного прибора и типа камеры сгорания – модели с закрытыми камерами сжигают топливо более эффективно.

Если одноконтурные газовые котлы устроены просто, то их двухконтурные «коллеги» устроены чуточку сложнее – здесь добавляются вторичный теплообменник (или ставится один битермический) и трехходовой клапан. Все эти узлы отвечают за подготовку горячей воды. Техника отличается неплохим КПД и позволяет избавиться от необходимости покупки дополнительного водонагревателя.

Конденсационные котлы устроены еще сложнее, ведь они отличаются повышенной эффективностью и высоким показателем КПД – он достигает 98%. Здесь используется технология конденсации влаги из выделяющихся продуктов сгорания. Так как в них все еще полно тепла, то их можно отобрать и пустить в систему отопления. Тем самым достигается солидная экономия топлива – в зависимости от модели и условий работы, она составляет до 10%.

Газовые конденсационные котлы включают в себя следующие узлы:

На данный момент конденсационные котлы являются самыми современными и эффективными решениями в области отопительных систем.

  • Камера сгорания – открытая или закрытая. Здесь происходит сгорание поступающего топлива. Причем подавляющее большинство конденсационных агрегатов построено на основе закрытых камер, в то время как модели с открытыми камерами – единичные;
  • Основной теплообменник – здесь происходит основной отбор тепловой энергии, которую уносит горячий теплоноситель;
  • Конденсационный теплообменник – самая важная деталь газового конденсационного котла. Именно здесь происходит конденсация влаги с отдачей тепла в отопительную систему;
  • Вторичный (или битермический) теплообменник и трехходовой клапан – эти узлы отвечают за работу контура ГВС;
  • Управляющая электроника – отвечает за работу всего установленного на борту оборудования;
  • Дренаж – отвечает за отвод конденсата в канализацию.

Конденсационный котел устроен сложнее, чем любой другой конвекционный агрегат. Но именно это позволяет ему по максимуму отбирать тепловую энергию из продуктов сгорания.

Принцип работы конденсационных котлов

Давайте рассмотрим принцип работы конденсационного газового котла и узнаем, за счет чего он получает дополнительную энергию. Мы уже говорили, что здесь используется принцип конденсации влаги из продуктов сгорания. Если взяться за дымоходную трубу, то мы обнаружим, что она теплая, а в некоторых случаях даже горячая (все зависит от эффективности оборудования). Именно эту тепловую энергию мы и можем отобрать в отопительную систему.

Работает конденсационный котел следующим образом:

Именно наличие второго теплообменника, в котором горячий пар конденсируется и отдает оставшуюся энергию, обуславливает такой высокий КПД всей системы.

  • Газовая горелка выделяет тепловую энергию, которая поглощается основным теплообменником;
  • Продукты сгорания поступают в конденсационный теплообменник большой площади;
  • Проходящий через конденсационный обменник холодный теплоноситель вызывает образование конденсата, забирая тепловую энергию из водяного пара;
  • После этого теплоноситель поступает в основной теплообменник.

Для некоторых может остаться непонятным то, откуда вообще берется водяной пар. Ничего странного здесь нет – он образуется в результате сгорания природного газа. Если мы внимательно посмотрим на химическую формулу протекающей здесь реакции, то мы увидим в ее результатах два основных компонента – это водяной пар и углекислый газ. Именно пар и содержит необходимую нам тепловую энергию.

Конденсационный котел отличается повышенным КПД. Это становится возможным за счет более полного отбора тепла из продуктов сгорания. Производители утверждают, что КПД составляет до 115%, но против законов физики не пойдешь – нельзя получить больше энергии, чем ее затрачено. И столь высокий КПД – это всего лишь маркетинговая уловка, нацеленная на увеличение продаж. В действительности же КПД достигает 98%.

Создавая конденсационный котел, разработчики сделали все возможное, чтобы оборудование получилось экономичным и энергоэффективным. Но эффективность напрямую зависит от температуры теплоносителя в обратной трубе. Чем она ниже, тем лучше, оптимальный показатель – от +30 до +40 градусов. Если же температура будет высокой, никакой конденсации не будет – тепло улетит в атмосферу, а КПД упадет. Поэтому теплоноситель сначала поступает в конденсационный, и лишь потом в основной теплообменник.

Достоинства и недостатки конденсационных котлов

Конденсационный котел – это уникальное оборудование, созданное разработчиками теплотехники. Оно заботится об окружающей среде и позволяет экономить на газовом топливе. Котлы конденсационного типа широко распространены в европейских странах, где люди заботятся о своем благосостоянии и о природе. И там они являются лидерами покупательского спроса.

На территории России конденсационный котел является редкостью – потребители не готовы сломя голову менять оборудование на более чистую, с точки зрения экологию, технику. И все дело в ее высокой стоимости, ведь отдельные модели стоят до двух раз дороже. Но те, кто умеет считать и дружат с математикой, знают, что первоначальные затраты оправдываются за счет экономии на топливе. Нужно лишь правильно настроить оборудование, чтобы оно работало в оптимальном температурном режиме.

Читайте также:  Подключение бойлера: как провести монтажные работы своими руками

Давайте рассмотрим плюсы и минусы конденсационного котла – начнем с положительных качеств:

Если Вам кажется, что 10-ти процентная экономия не так велика, то просто посчитайте сколько денег Вы потратите на газ хотя бы за ближайшие 5-7 лет. Уверяем, цифры Вас неприятно удивят.

  • Экономия на газовом топливе – здесь нас ждет реальная экономия, достигающая 10% и даже чуть больше. То есть, если мы как следует поработаем над уменьшением тепловых потерь в своем жилище и установим конденсационный котел, экономия на газовом топливе составит до 20-25%. Например, расход газа у котла на 20 кВт составляет менее 2 куб. м/час, в то время как у аналогичных конвекционных моделей он составляет примерно 2,2 куб. м/час;
  • Снижение нагрузки на окружающую среду – чем эффективнее перерабатывается топливо, тем лучше для природы. Плохо, что понимает это далеко не каждый человек;
  • Низкая температура продуктов сгорания – так как тепловая энергия отбирается практически полностью, температура газов на выходе газового котла получается крайне низкой;
  • Возможность беспрепятственного использования с водяными полами – им как раз необходима невысокая температура теплоносителя. В традиционном высокотемпературном отоплении газовые конденсационные котлы станут пустой тратой денег;
  • Широкий выбор моделей – любой мощности (до 50 кВт и больше), одноконтурные и двухконтурные, напольные и настенные, с открытой (редкость) и закрытой камерами сгорания.
  • Низкая температура теплоносителя потребует перерасчета количества секций в радиаторах – от этого никуда не деться. Но можно поступить по-другому, установив вместо традиционных батарей малогабаритные плинтусные конвекторы или теплые полы;
  • Высокая стоимость газовых конденсационных котлов – если взять аналогичную конвекционную модель, то при равной мощности, характеристиках и возможностях она будет стоить дешевле (в среднем конденсационные модели на 30-80% дороже);
  • Необходимость в отводе конденсата – его излишки удаляются в канализационную систему;
  • Уменьшение КПД при росте температуры – если вдруг вам захочется прибавить газ, чтобы в комнатах было теплее, КПД начнет быстро падать;
  • Энергозависимость – все газовые конденсационные котлы нуждаются в электроэнергии. Поэтому потребителям придется позаботиться о резерве;
  • Отзывы пользователей свидетельствуют о небольшом ресурсе конденсационного теплообменника – он быстро изнашивается, несмотря на то, что сделан из нержавеющей стали или силумина.

Некоторые минусы действительно критичны, но с ними приходится мириться.

Популярные модели

Давайте теперь посмотрим, что мы можем купить на российском рынке и по каким ценам. И в этом разделе мы затронем три самые востребованные модели, получившие высшие оценки пользовательской аудитории.

Baxi Duo-Tec Compact 24

Было бы странно, если бы первое место заняла продукция иного бренда. Перед нами типичный настенный конденсационный газовый котел мощностью 20 кВт. Причем мощность регулируемая, нижняя планка – 3,4 кВт. Теплообменник выполнен из нержавеющей стали, внутри агрегата уже предусмотрена вся необходимая обвязка. Температура теплоносителя может регулироваться в самых широких пределах – от +25 до +80 градусов. Температура в контуре ГВС – от + 35 до +60 градусов с производительностью до 13,8 л/мин.

Газовый отопительный конденсационный котел от Baxi может работать как с традиционными батареями, так и с системами теплых полов. Он оснащается собственной панелью управления, но для большего удобства к нему рекомендуется подключить комнатный термостат. Также на борту имеются все необходимые системы безопасности и автодиагностика. Стоимость агрегата не самая высокая – в пределах 45-50 тыс. рублей.

Vaillant ecoTEC plus VU OE 466

Дорогой, производительный и надежный – именно так мы можем охарактеризовать конденсационный котел от еще одного именитого производителя. Потребление газового топлива при мощности в 46,4 кВт составляет 4,8 куб. м/час. Температура теплоносителя – от +40 до +85 градусов, первичный теплообменник выполнен из нержавеющей стали. На борту присутствуют обвязка, самодиагностика, система электронной модуляции пламени. Модель одноконтурная, поэтому задачу с организацией горячего водоснабжения придется решать альтернативными способами.

Buderus Logamax plus GB172-42 i

Компания Buderus радует своих потребителей надежной техникой. А ее конденсационный газовый котел Logamax plus GB172-42 i получился на редкость удачным и даже красивым – он наделен внушительной черной передней панелью (также присутствует модификация с белой панелью). Если у вас черная кухня (данное оборудование часто монтируется в кухонных помещениях), то он станет идеальной покупкой. Тепловая мощность агрегата варьируется от 5,9 до 41,9 кВт. Его основу составляет новейший теплообменник из прочного алюминиевого сплава. Контура ГВС на борту нет, но он реализован в младшей модели мощностью 30 кВт. Примечательной особенностью данной модели является поддержка дистанционного управления через интернет.

Конденсационный газовый котел: нюансы работы и особенности эксплуатации

Борьба за энергоэффективность теплового оборудования вынуждает инженеров придумывать новые способы повышения данного показателя. Примерно 80% котлов, которые реализуются в России на сегодняшний день, работают на голубом топливе.

Высокая конкуренция на рынке теплового оборудования приводит к тому, что каждый производитель старается предложить агрегаты с максимальным функционалом и наилучшими техническими параметрами. Конденсационные газовые котлы являются одним из видов теплогенераторов, отличающихся высокой эффективностью.

Что такое конденсационный газовый котел

Газовый котел конденсационного типа имеет устройство, позволяющее смешивать в системе горячую и холодную воду. Это способствует образованию конденсата на поверхности теплообменника. Агрегат предназначен для обустройства отопительной системы в частном доме.

Большинство теплогенераторов конденсационного типа, предлагаемых на рынке теплового оборудования, в качестве горючего используют природный газ.

  • удобно доставляется потребителям,
  • не требует специальных условий хранения,
  • отлично взаимодействует с кислородом, находящимся в воздухе,
  • имеет большую разность между низшей и высшей теплотой сгорания.

Конструкция и принцип работы конденсационных котлов позволяют извлекать максимум энергии из процесса горения топлива.

Эффективность любой системы отопления зависит от многих факторов. Профессионалы в сфере установки газового теплового оборудования знают, что конденсационные агрегаты показывают наилучшую отдачу в низкотемпературных системах отопления.

При оборудовании водяных теплых полов или установке стеновых отопительных панелей поверхности, отдающие тепло, имеют значительную площадь и относительно невысокую температуру теплоносителя. Если конденсационный газовый котел купить под такую систему отопления, можно существенно сэкономить за счет пониженного расхода газа.

Принцип работы

При сгорании топлива в специальных камерах теплогенераторов образуются дымовые газы с довольно высокой температурой (до 200 ºС), имеющие в своем составе пары воды. При обычном варианте дымоотвода все газы, продукты сгорания и пар просто отводятся в атмосферу. Вместе с ними уходит и значительная часть тепла. Уловить его путем конденсации паров воды и возвратить в систему — главная цель конвекционных агрегатов, поэтому они являются энергоэффективными устройствами.

Из школьного курса физики известно, что для преобразования воды в пар требуется довести ее до кипения при нормальном атмосферном давлении. Продолжая нагрев полученного пара можно достичь еще более высоких показателей температуры.

Когда происходит конденсация пара, тепловые процессы идут в обратном направлении. Охладив пар до момента начала конденсации (точки росы) можно произвести отбор содержащегося в дымовых газах тепла и через обменник вернуть его в систему.

Устройство

Аппараты такой конфигурации обычно крепятся на стену или пол и внешне мало чем отличаются от конвекционных аналогов.

К основным элементам конструкции относятся:

  • корпус устройства, в котором смонтированы основные элементы и системы;
  • камера сгорания, оснащенная горелкой с плавным регулированием и вентилятором для качественного смешивания воздуха с газом;
  • один или два основных теплообменника (по количеству контуров);
  • система сбора и отвода в канализацию сконденсированного пара;
  • конденсационный теплообменник;
  • коаксиальный дымоход (для большинства моделей);
  • управляющая автоматика;
  • дополнительные элементы (расширительный бак, встроенные циркуляционные насосы).

Отдельного внимания заслуживает устройство дополнительных теплообменников для отвода тепла от конденсата. Обычно их изготавливают из кислотостойкой нержавеющей стали или силумина (сплав алюминия с кремнием). При смешивании продуктов сгорания с конденсатом образуются растворы органических кислот, способные вызвать процессы химической коррозии.

Так как теплообменники, в которых происходят процессы передачи тепловой энергии от пара, имеют довольно большую площадь соприкосновения с агрессивной средой и относительно малую толщину стенок, к материалам их изготовления предъявляются особые требования. Они не только должны обладать хорошей теплопроводностью, но и устойчивостью к воздействию влаги, повышенной температуры и кислоты. Высоколегированные стали и силумин по своим характеристикам подходят для этого лучше всего.

Преимущества

Данным моделям не требуется дымоход сложной конструкции. Достаточно будет обустроить его из алюминиевых или пластиковых труб, так как температура отводимых газов обычно не превышает 60 градусов. Наряду с высокой мощностью настенные модели котлов очень компактны, для них не потребуется много места. При этом все дополнительное оборудование ( измерительные приборы, циркуляционный насос, расширительный бак) часто входит в состав агрегата. Это позволяет сэкономить еще больше места при установке и упрощает монтаж.

Забор воздуха для работы агрегата осуществляется непосредственно из помещения, в котором оборудование установлено. Это позволяет при мощностях ≤ 60 кВт не обустраивать в доме котельную.

Одной из слагаемых эффективности оборудования такого типа является корректная работа конденсационной секции. В большинстве газовых котлов такие устройства работают с температурой обратного теплоносителя.

Чтобы генератор весь сезон функционировал с максимальной эффективностью, его целесообразно устанавливать в системы низкотемпературного панельного отопления. При графике 40/30 ºС (40 ºС — температура в обратном контуре при входе в котел, 30 ºС — показатель нагрева теплоносителя на входе в систему) создаются необходимые условия для образования конденсата.

В том случае, если оборудовано радиаторное отопление с графиком 75/60 ºС, теплота конденсации работает на повышение эффективности котла в течение 97% времени отопительного периода.

С учетом всех параметров контура отопления конденсационные теплогенераторы позволяют:

  • существенно увеличить общий КПД системы;
  • снизить потребление газа и сэкономить до 40% топлива в отопительный сезон;
  • комфортно использовать оборудование в помещениях с постоянным нахождением людей, за счет низкого уровня шума и вибраций;
  • уменьшить уровень вредных выбросов в атмосферу.

Недостатки

Конденсационное оборудование имеет более сложную конфигурацию. Это ведет к увеличению количества элементов, точек подсоединения, вспомогательных систем. Например, для сбора и отвода конденсата требуется подсоединение к канализации, что сказывается на выборе места монтажа теплового оборудования.

К недостаткам конденсационных аппаратов можно отнести:

  • относительно высокую стоимость;
  • ощутимое падение КПД при использовании всего отопительного комплекса в условиях сильных морозов, когда приходится существенно повышать температуру теплоносителя.

Напольные модели имеют большие габариты и занимают много места. Для их установки требуется отдельное помещение. Несмотря на простоту конструкции, монтировать их сложнее. Напольные котлы в основном производятся с одним нагревательным контуром и предназначены только для отопления.

Чем отличается от обычных

Главным конструктивным отличием данных установок от их конвекционных аналогов является наличие конденсационного теплообменника. Можно сказать, что котел является более продвинутой версией обычного газового теплогенератора с повышенной при определенных условиях энергоэфективностью.

Относительно низшей теплоты сгорания (количество тепла, выделяющееся при полном сжигании единицы топлива) конденсационное оборудование дает возможность добиться того, что КПД превысит 100%. Если же система отопления находится в режиме работы, когда температура теплоносителя в обратном контуре выше точки росы, эффективность конденсационной секции становится равной нулю. В этих условиях конденсационный котел работает как обычный — с КПД около 90%.

Некоторые модели конденсационных теплогенераторов дооснащаются водяными теплообменниками, которые устанавливаются в дополнительных накопительных баках с разделением температур. Это является одним из путей повышения эффективности всей системы отопления без изменения количества и типа приборов.

Критерии выбора

Поскольку газовые конденсационные теплогенераторы являются сложными и довольно дорогими устройствами, их выбор под конкретные нужды лучше доверить профессионалам. Требуется учитывать параметры системы, особенности монтажа, общие эксплуатационные условия.

Производительность

Производительность газовых конденсационных агрегатов зависит от целого ряда факторов.

На работу котла оказывают значительное влияние:

  • качество природного газа;
  • тип, устройство горелки и топки;
  • площадь основного и конденсационного теплообменников;
  • количество контуров;
  • точность работы управляющей автоматики;
  • температура и скорость движения теплоносителя в подающем и обратном контуре;
  • правильность монтажа трубопроводов и системы дымоотвода.

Чтобы конденсационный теплогенератор показывал заявленные характеристики, его мощность должна соответствовать параметрам системы. Потребуется создание в дополнительной секции соответствующих условий для образования жидкости. Как известно, чем ниже температура воды в контуре отопления и в обратной линии, тем эффективнее будет конденсация и выше КПД котла.

Число контуров

Различные фирмы-производители предлагают потребителям всевозможные модели газовых теплогенераторов. Есть как одно-, так и двухконтурные агрегаты. Последние, кроме обогрева помещений, способны обеспечить надежное снабжение домовладения горячей водой.

Более полное использование выделяемой при сжигании газа энергии позволяют повысить производительность конденсационных аппаратов при тех же или меньших габаритах. Например, двухконтурный прибор мощностью 100 кВт может полностью покрыть потребности дома площадью около 500 м2 в тепле и горячей воде.

Материал изготовления теплообменника

В обычных котлах, особенно с напольным способом установки, часто устанавливаются массивные элементы из чугуна. Специфика работы и особенности конструкции газовых конденсационных устройств определяют материалы изготовления теплообменников. Большая часть моделей имеет настенное крепление и строгие ограничения по габаритам и массе.

Для изготовления высокотемпературных теплообменников чаще всего применяют:

  • медь;
  • алюминиевые сплавы;
  • специальные марки высоколегированных сталей.

Конденсационные теплообменники большей части моделей изготовлены из нержавеющей стали либо алюминиево-кремниевых сплавов. Эти материалы отлично проводят тепло, устойчивы к воздействию водяного пара и конденсата, представляющего собой смесь серной, азотной, азотистой и угольной кислот.

Управление

Большинство энергонезависимых систем и элементов давно стали неотъемлемой частью конденсационного газового оборудования. К автоматическим элементам относятся блоки управления подачей газа, датчики, клапаны, программаторы, газоанализаторы и множество других.

Объединенные в единую систему компоненты призваны:

  1. Обеспечить безопасность использования газового теплогенератора.
  2. Создать условия для максимально комфортной эксплуатации котла.
  3. Сделать возможной ощутимую экономию газа.
  4. Снизить общие эксплуатационные расходы.

В наши дни очень часто можно встретить выражение «умный дом». По сути это компьютеризированная система, управлять которой можно удаленно посредством интернета. Подключенные к ней аппараты, в которых осуществляется плавное регулирование горения, идеально вписываются в различные конфигурации комплексов как по тепло-, так и водоснабжению.

Читайте также:  Как производится установка счетчика воды своими руками: требования водоканала и особенности монтажа

Способ монтажа

По способу крепления аппараты могут быть как напольными, так и настенными. В быту преимущественно используются компактные настенные устройства.

Если проектом предусматривается установка нескольких теплогенераторов, то их подключение проводится по каскадной схеме. Таким способом могут быть установлены устройства как напольного, так и настенного типа.

Обзор популярных моделей и цен

При беглом взгляде на предложение данного вида оборудования становится ясно, что в плане мощности и ценового диапазона выбор котлов огромный. Несмотря на то, что в любом рейтинге есть элемент скрытой рекламы, некоторые модели рассматриваются в качестве лучших чаще других.

Vaillant Eco Tec Plus

Настенный котел серии Vialant Eco Tec Plus — это компактный агрегат с отличным современным дизайном. Для управления процессами и получения информации под декоративной откидывающейся крышкой имеется удобный дисплей с понятным интерфейсом на русском языке. Баварские производители максимально позаботились о приобретателях котлов данной серии.

В стандартную комплектацию входит комплект запорной арматуры для подключения к системе отопления, горячего водоснабжения и газовой магистрали. В данную линейку входят модели мощностью от 21,2 до 102,8 кВт. Цена за самую маломощную модель начинается с отметки в 105 000 руб.

Цены на Vaillant Eco Tec Plus

Buderus Logamax Plus GB172-30iK

Отличительной чертой моделей Buderus Logamax Plus GB172-30iK является оригинальная лицевая панель, изготовленная из титанового стекла черного и белого оттенков. В линейке представлены четыре модели мощностью от 3,75 до 42 кВт.

При возможности модуляции мощности 1:8 аппараты немецкой фирмы Buderus являются образцом энергоэффективности. В комплект устройств входят все основные элементы для подключения. Стоимость ходовой модели мощностью 30 кВт на российском рынке начинается с 96 000 руб.

Baxi Luna Platinum+ 1.32 GA

Baxi Luna Platinum+ 1.32 GA — относительно недорогой и очень качественный одноконтурный итальянский агрегат.

  • съемная панель с информативным большим дисплеем;
  • адаптивная система управления;
  • циркуляционный насос с полной модуляцией.

Теплообменники изготовлены из нержавеющей стали, что характерно для моделей премиум-класса. Цена за агрегат мощностью 26,1 кВт составляет порядка 79 000 руб.

Цены на Baxi Luna Platinum+ 1.32 GA

Viessman Vitodens 100-W B1HCO43

Viessman Vitodens 100-W B1HCO43 — одноконтурный агрегат мощностью 35 кВт, оснащенный сенсорным дисплеем и теплообменником из нержавеющей стали. Производитель дает гарантию, что в течение 10 лет конденсационный теплообменник прослужит без потери своих эксплуатационных параметров. В России агрегат продается по цене от 105 000 руб. Газовое отопление в квартире узнавайте по ссылке.

Цены на Viessman Vitodens 100-W B1HCO43

Видео

Посмотрите видео, где подробно рассмотрен принцип работы конденсационного котла.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 13.12.2018

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Конденсационный газовый котёл: особенности и преимущества

Об особенностях выбора и работы газового конденсационного котла в формате мастер-класса вам расскажет технический специалист компании Ariston.

  • Принцип работы конденсационного газового теплогенератора.
  • Преимущества использования конденсационного газового котла.
  • В какой системе отопления лучше всего использовать это оборудование.
  • На что обратить внимание при эксплуатации конденсационного газового котла.

Принцип работы конденсационного газового теплогенератора

Прежде чем мы расскажем о нюансах конденсационной технологии, отметим, что энергоэффективный, а значит комфортный и экономичный загородный дом — сбалансированное строение. Это означает, что, помимо замкнутого теплоизоляционного контура, все элементы коттеджа, включая инженерную систему, должны быть оптимально подобраны друг к другу. Поэтому так важно выбрать котёл, который хорошо сочетается с низкотемпературной отопительной системой «теплый пол», а также позволит сократить расходы на покупку энергоносителя в долгосрочной перспективе.

В России, в отличие от европейских стран, конденсационные газовые котлы менее распространены. Помимо экологичности и большего комфорта, данный вид оборудования позволяет уменьшить затраты на отопление, т.к. такие котлы работают на 15-20% экономичнее обычных.

Если посмотреть технические характеристики конденсационных газовых котлов, то можно обратить внимание на КПД оборудования — 108-110%. Это противоречит закону сохранения энергии. В то время как, указывая КПД обычного конвекционного котла, производители пишут, что оно составляет 92-95%. Возникают вопросы: откуда появляются эти цифры, и почему конденсационный газовый котёл работает эффективнее традиционного?

Дело в том, что такой результат получается благодаря методике теплотехнического расчёта, применяемой для обычных газовых котлов, не учитывающей один важный момент испарение/конденсацию. Как известно, при сгорании топлива, например, магистрального газа (метана CH4), выделяется тепловая энергия, а также образуется углекислый газ (CO2), вода (H2O) в виде пара и ряд других химических элементов.

И водяной пар в конвекционном (обычном) теплогенераторе фактически «вылетает в трубу», унося с собой в атмосферу часть теплоты (выработанной энергии). Причём величина этой «потерянной» энергии может доходить до 11%.

Чтобы повысить эффективность работы котла, надо задействовать это тепло до того, как оно уйдёт, и передать его энергию через специальный теплообменник теплоносителю. Для этого нужно охладить дымовые газы до температуры т.н. «точки росы» (около 55 °C), при которой происходит конденсация паров воды с выделением полезной теплоты. Т.е. — задействовать энергию фазового перехода для максимального использования теплотворной способности топлива.

Возвращаемся к методике расчёта. Топливо имеет низшую и высшую теплотворную способность.

  • Высшая теплотворная способность топлива — это количество теплоты, выделившейся при его сгорании с учётом энергии водяного пара, содержащегося в дымовых газах.
  • Низшая теплотворная способность топлива — это количество выделившейся теплоты без учёта энергии, скрытой в водяном паре.

КПД котла выражается в количестве тепловой энергии, полученной при сгорании топлива и переданной теплоносителю. Причём, указывая КПД теплогенератора, производители могут по умолчанию рассчитать его по методике с применением низшей теплотворной способности топлива. Получается, что реальный коэффициент полезного действия конвекционного теплогенератора на самом деле составляет около 82-85%, а конденсационного (помним об 11% дополнительной теплоты сгорания, которые он может «забрать» из водяного пара) – 93 – 97%.

Максимальную эффективность конденсационные котлы обеспечивают, если температура обратной линии теплоносителя меньше 55 °C, а это низкотемпературные системы отопления «тёплый пол», «тёплые стены» или системы с увеличенным количеством секций радиаторов. В обычных высокотемпературных системах котёл будет работать в конденсационном режиме. Только в сильные морозы нам придётся поддерживать высокую температуру теплоносителя, в остальное время, при погодозависимом регулировании, температура теплоносителя будет ниже, и за счёт этого в год мы сэкономим 5-7%.

Максимально возможная (теоретическая) экономия энергии при использовании теплоты конденсации составляет:

  • при сгорании природного газа – 11%;
  • при сгорании сжиженного газа (пропан-бутан) – 9%;
  • при сгорании дизельного топлива (солярки) – 6%.

Преимущества использования конденсационного газового котла

Итак, мы разобрались с теоретической частью. Теперь расскажем, как особенности конструкции конденсационного котла влияют на эффективность его работы и долговечность. На первый взгляд кажется, что использовать дополнительную энергию водяного пара, скрытую в дымовых газах, можно и в обычном котле, специально «загнав» его в низкотемпературный режим работы. Например, подключив котёл (это неправильно) напрямую к системе теплого пола или значительно понизив температуру теплоносителя, циркулирующего в радиаторной системе отопления. Но, выше мы уже писали, что при сгорании магистрального газа образуется целый «букет» химических элементов. В водяном паре содержатся: углекислый и угарный газы, окислы азота, а также примеси серы. При конденсации и переходе пара из газообразного в жидкое состояние эти примеси оказываются в воде (конденсате) и на выходе получается слабый кислотный раствор.

Теплообменник обычного котла не выдержит длительной работы в агрессивной химической среде, со временем он проржавеет и выйдет из строя. Теплообменник конденсационного котла сделан из материалов, отличающихся коррозионной стойкостью и устойчивостью к кислотным средам. Наиболее стойким материалом является нержавеющая сталь.

Кроме этого, повышенные требования предъявляются и к другим конструкционным элементам конденсационного теплогенератора, т.к. требуется охладить дымовые газы до нужной температуры. Для этого котёл оснащается наддувной горелкой с высокой степенью модуляции. Такая горелка работает в широком диапазоне мощностей, что позволяет оптимальным образом регулировать нагрев воды. Также конденсационные котлы оснащаются автоматикой, обеспечивающей точное поддержание режима горения, температуры отходящих газов и воды в обратной линии. Для чего ставятся циркуляционные насосы, плавно изменяющие силу напора протока теплоносителя, а не как простые 2-х и 3-х скоростные. С обычным насосом теплоноситель проходит через котёл с постоянной скоростью. Это приводит к росту температуры в «обратке», повышению температуры дымовых газов выше точки росы, а следовательно, снижению эффективности работы оборудования. Также возможен перегрев системы отопления (тёплого пола) и уменьшение теплового комфорта.

Важный нюанс: горелка обычного котла не может работать на мощности ниже 1/3 от максимальной (номинальной) мощности теплогенератора. Горелка конденсационного котла может работать на мощности, составляющей 1/10 (10%) от максимальной (номинальной) мощности теплогенератора.

Рассмотрим следующую ситуацию: начался отопительный сезон, температура на улице -15 °C. Мощность обычного котла, установленного в доме – 25 кВт. Минимальная мощность (1/3 от максимальной), на которой он может работать – 7.5 кВт. Предположим, что теплопотери здания составляют 15 кВт. Т.е. котёл, непрерывно работая, компенсирует эти теплопотери, плюс остаётся запас по мощности. Через несколько дней случилась оттепель, что, согласитесь, часто случается за зиму. В итоге уличная температура теперь около 0 °C или чуть ниже. Теплопотери здания, из-за повышения температуры на улице, сократились и теперь составляют примерно 5 кВт. Что произойдёт в этом случае?

Обычный котёл не сможет, работая в непрерывном режиме, выдавать необходимые для компенсации теплопотерь 5 кВт мощности. В результате он перейдёт в так называемый цикличный режим функционирования. Т.е. будет постоянно включать и отключать горелку, либо будет перегреваться система отопления.

Конденсационный котёл, при той же мощности и в аналогичной ситуации, в непрерывном режиме работы спокойно выдаст 2.5 кВт мощности (10% от 25 кВт)¸ что напрямую влияет на срок службы теплогенератора и уровень комфорта в загородном доме.

Современная автоматика позволяет значительно упростить процесс управления котлом, в том числе и дистанционно, с помощью специального мобильного приложения для смартфонов, что повышает удобство пользования оборудованием.

Добавим, что отопительный сезон в России, в зависимости от региона, в среднем составляет 6-7 месяцев, начинаясь осенью, когда на улице ещё не очень холодно, и длится до весны.

Получается, что максимальная мощность котла может потребоваться только в относительно короткий период времени (декабрь, январь), когда установились настоящие морозы.

В другие месяцы от котла не требуется выход на максимальный режим работы и повышенная теплоотдача. Следовательно, конденсационный котёл, в отличие от обычного, будет эффективно работать и при температурных перепадах, и при небольшом морозе. При этом снизится потребление газа, что в тандеме с низкотемпературной системой отопления (теплым полом) уменьшит затраты на покупку энергоносителя.

Помимо экономичности, важным преимуществом конденсационных котлов является возможность получения большой мощности при компактных размерах оборудования. Конденсационный газовый котёл в настенном исполнении особенно актуален для небольших котельных.

Кроме этого, конденсационный котёл имеет турбированную горелку, что позволяет отказаться от стандартного дорогостоящего дымохода и просто вывести коаксиальную дымоходную трубу через отверстие в стене. Это упрощает монтаж оборудования или установку нового конденсационного котла взамен старого – обычного, при реновации существующей системы отопления.

Особенности эксплуатации конденсационного газового котла

Частые вопросы потребителей: что делать с конденсатом, получаемым в процессе эксплуатации котла, насколько он вреден, и как его утилизировать.

Количество конденсата можно рассчитать так: на 1 кВт*ч приходится 0,14 кг. Следовательно, конденсационный газовый котёл мощностью в 24 кВт при работе на 12 кВт мощности (т.к. большую часть отопительного периода котел работает с модуляцией, а средняя нагрузка на него, в зависимости от условий, может составлять ниже 25%) в достаточно холодный день вырабатывает 40 литров конденсата при низкотемпературном режиме.

Конденсат можно слить в центральную канализацию, при условии, что его разбавили в пропорции 10 или лучше 25 к 1. Если дом оборудован септиком или локальной очистной станцией, требуется нейтрализация конденсата.

Нейтрализатор представляет из себя ёмкость, заполненную мраморной крошкой. Вес наполнителя – от 5 до 40 кг. Менять её надо вручную в среднем раз в 1-2 месяца. Конденсат, обычно пройдя через нейтрализатор, самотёком попадает в канализацию.

Подведение итогов

Настенный конденсационный газовый котёл — это современное оборудование, отличающееся надёжностью, экономичностью и эффективностью работы. Также сокращаются выбросы вредных веществ в атмосферу, что особенно актуально при ужесточении норм по экологичности. Кроме этого, установка данного типа теплогенератора, за счёт уменьшения расхода газа, позволит уменьшить затраты на отопление в долгосрочной перспективе и повысить уровень комфорта в загородном доме.

Принцип работы конденсационного котла + 5 надежных моделей

Постоянный рост цен на энергоносители вынудил ученых и специалистов разработать новейшую модификацию котлоагрегата — конденсационный котел.

Это инновационная отопительная технология, использует энергию конденсации водяного пара, образующегося при сгорании газа, и является перспективным направлением для российского рынка. В странах Европы их устанавливают везде, где только можно, а в ряде государств они являются единственными котлами, которые допущены к эксплуатации.

Предпосылкой таких жесточайших ограничений — является проверенная временем эффективность схемы производства конденсационного тепла и ее экологическая безопасность.

Устройство и принцип работы конденсационных котлов

По конструкции конденсационный котел (КК) в значительной мере напоминает принцип работы конвекционного агрегата с закрытой камерой сгорания.

Отличие только в том, что он дополнительно укомплектовывается вторичным теплообменным аппаратом и блоком рекуперации.

Конденсационные котлы, работающие на газовом топливе состоят из:

  1. Закрытой топочной камеры с модулируемым горелочным устройством.
  2. Первичным теплообменным аппаратом No1.
  3. Камеры сгорания уходящих газов при точке росы до +55 С.
  4. Вторичного конденсационного теплообменного аппарата No2.
  5. Дымоотводящей системы.
  6. Вентилятора для нагнетания подачи воздуха в котел.
  7. Емкости для сбора и отвода конденсата.
  8. Электронасоса для циркуляции теплоносителя.

Принцип работы конденсационных котлов:

  1. Базовое количество тепловой энергии от сгорания газового топлива, греющая вода получает в теплообменном аппарате No1. Далее подающая вода из котла поступает в отопительный контур внутридомовой системы, где отдает тепло через радиаторы, охлаждается и направляется в низкотемпературный контур, на теплообменное устройство No2, где происходит глубокий отвод тепла дымовых газов, ниже точки росы +55С.
  2. В теплообменнике No2 остывшая вода из обратного трубопровода системы отопления, нагревается за счет рекуперации тепла от конденсации влаги дымовых газов и поступает для основного нагрева в подогреватель No1 расположенного в зоне высоких топочных температур. Такая тепловая схема нагрева воды отопительного контура позволяет экономить до 20 % топлива.
  3. Высокоточный контроль температуры отработанных газов, в конденсационном отопителе происходит благодаря высокому уровню автоматизации и применения модулируемой горелки с принудительной воздухоподачей и с диапазоном регулировки мощности от 20 до 100%.

Сравнение с обычными котлами

Первое, что выделяет конденсационные отопительные котлы и шокирует покупателей — это диковинно большой КПД, больше 100%. При этом теоретическая физика настаивает на том, что такого не бывает. И это действительно так. В данном случае производители просто используют своеобразную систему расчетов.

Для того чтобы понять, что такое конденсационный котел и за счет чего он получает дополнительную тепловую энергию, необходимо рассмотреть Qн низшую и Qв высшую теплотворную способность топлива.

У натурального топлива существует 2 точки сгорания: высшая и низшая, между которыми существует большая разница.

Qв = Qн +k*(W+9H);

  • K – коэффициент, равный 25 кДж/кг (6 ккал/кг);
  • W – количество воды в горючем веществе, %;
  • H – количество водорода в горючем веществе, % (по массе).

Собственно использование тепла от конденсации влаги, в обычных котлах выбрасывается в атмосферу, повышает КПД в конденсационных котлах.

При сгорании равного объема газа, конденсационные котлоагрегаты выделяют на 15-20% больше тепловой энергии, чем классический аналог. Данный результат образуется в связи с установкой дополнительного теплового элемента котла, особого теплообменного аппарата — водяного экономайзера, отбирающего тепло от уходящих дымовых газов ниже точки конденсации +55 C.

Для того чтобы привести в соответствие эти расчеты многие страны ЕС сейчас перешли на модернизированный способ определения КПД, в котором учитывается все выделяемое тепло сгорания топлива.

И по таким, обновленным расчетам, реальный КПД конденсационного котла достигает 95%, например, как у немецких моделей конденсационного типа Wolf, а КПД обыкновенных конвекционных аналогов котлов не превышает 85%.

Таким образом, действительно у конденсационных котлов имеется существенное преимущество по эффективности, по сравнению с традиционными отопительными котлами.

Экономия

Принципиальным фактором, определяющего высокую экономичность конденсационного котла, является наличие глубокого модулирования пламени, реализуемое в горелочных устройствах котлоагрегатов данного типа.

Модуляция пламени — это потенциальная возможность автоматической регулировки котла от 25 до 100%. Для традиционных газовых отопителей данный диапазон возможен от 45% до 100%.

Кроме того, эффективность такого отопительного котла в большей степени исходит от технической возможности системы, чем меньше температура обратки, тем наиболее полно конденсируются водяные пары в дымовых газах, а следовательно, тем больше скрытой теплоты сгорания возвращается в нагревательную систему, и, следовательно, с большим КПД работает котел.

При минимальной отрицательной температуре наружного воздуха, температура в обратке будет примерно 45-50 С и агрегат будет функционировать в варианте конденсации. Необходимые условия, самым эффективным образом, соблюдаются в напольных или низкотемпературных системах отопления.

Конденсат

По информации фирм изготовителей конденсационного теплового оборудования, исходя из конструкции и настройки теплового режима, объем образовывающегося конденсата равняется примерно 0.12-0.16 л на 1 кВт-ч выработанной энергии.

Следовательно, размер конденсатной влаги, возникающей при работе агрегата до 30 кВт, будет составлять приблизительно 4 л/ч, а при работе 500 кВт — от 50 до 75 л/ч.

По действующим государственным санитарным нормам сброса сточных вод, запрещен слив в канализацию стоков с рН ниже 6.5 и выше 9. Поэтому в состав оборудования КК, должна быть включена установка по нейтрализации таких кислотных стоков.

Требования к дымоходам

Конденсационные котлы не позволяют экономить на материалах для производства дымовентиляционных систем. К ним предъявляются особые требования, поскольку отвод дымовых газов происходит с температурами ниже точки росы + 55 С.

При этом необходимо учитывать, что конденсация паров в дымовых газах происходит не только в котлоагрегате, но частично уже в дымоходе. Кислотная агрессивная влажная среда в дымоходе, где-то pH=4, является губительной для стандартного дымохода обычного котла.

Здесь необходимы совершенно другие низкотемпературные, кислотостойкие материалы из теплоустойчивых полимеров, кислотоупорной высококачественной некорродирующей стали либо алюминия и его сплавов.

Топ 5 конденсационных газовых котлов по рейтингу

Предпочтительный газовый конденсационный котлоагрегат такой, который отвечает насущным потребностям собственника дома по объемам выработки тепловой энергии, оборудован современной автоматикой для экономной и безопасной эксплуатации и имеет доступную цену.

BAXI LUNA Platinum+ 1.32

Это газовый конденсационный напольный котел от итальянского известного изготовителя. Котлоагрегат одноконтурный, рассчитанный исключительно для отопления.

  1. Сверхвысокий КПД – 105,7 %.
  2. Площадь нагрева до 350 м2.
  3. Теплопроизводительность – 35 кВт.
  4. Низкий удельный расход топлива, максимальный расход газа не выше 3.49 м3/час.
  5. Универсальность по топливу, работает с любыми видами газа — магистральный/сжиженный.
  6. Полнофункциональная защита.
  7. Предварительная очистка конденсата.
  8. Предварительная очистка питательной вода — встроенный фильтр.
  9. Цена: 83420 руб.


Недостатки напольного конденсационного котла Baxi:

  • работает только с низкотемпературными теплоносителями в системе «теплый пол»;
  • высокая стоимость;
  • реализуется только под заказ, длительный период доставки.

Buderus Logamax plus GB062-24 KD

Также конденсационный котел немецкой компании. Модель с теплопроизводительностью 24 кВт предназначенная для отопления жилых домов.

Преимущества модификации конденсационных котлов Buderus:

  1. Сверхвысокий КПД – 103,0 %.
  2. Площадь нагрева до 250 м2.
  3. Теплопроизводительность – 24 кВт.
  4. Низкий удельные расходы топлива, максимальный расход газа не выше 3.18 м3/час.
  5. Высококачественные конструкционные материала, долговечность работы котла.
  6. Высокий уровень автоматизации и контроля работоспособности узлов установки.
  7. Цена: 63700 руб.

Недостатки котлоагрегата – высокая стоимость котла и ремонтных работ.

Bosch Condens 2500W WBC 24-1

Турецкий двухконтурный газовый котел с мощностью по отоплению – 24 кВт.

  1. Сверхвысокий КПД – 110,0 %.
  2. Площадь нагрева до 192 м2.
  3. Теплопроизводительность по отоплению – 24 кВт.
  4. Низкий удельные расходы топлива, максимальный расход газа не выше 3.18 м3/час.
  5. Высококачественные конструкционные материалы, долговечность работы котла.
  6. Высокий уровень автоматизации и контроля теплотехнических процессов.
  7. Расширительный бак – 6л.
  8. Цена: 89670 руб.


Недостатки конденсационного котла Bosch:

  • недоступность для работы на сжиженном газе;
  • высокая стоимость котла и ремонтных работ.

Vaillant ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5

Немецкий бренд Vaillant – лидер в производстве бытовых отопительных котлоагрегатов, выпускает одноконтурную конденсационную модель ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5 со стальным теплообменным аппаратом. Котел, рассчитан для нагрева жилых и общественных помещений до 200 кв.м.

Преимущества котла Vaillant:

  1. Сверхвысокий КПД – 108,0 %.
  2. Площадь нагрева до 200 м2.
  3. Теплопроизводительность по отоплению – 20 кВт.
  4. Низкий удельный расход топлива, максимальный расход газа не выше 2.6 м3/час.
  5. Высококачественные конструкционные материала, долговечность работы котла.
  6. Дистанционное управление.
  7. Высокий уровень автоматизации и контроля работоспособности узлов установк
  8. Расширительный бак – 10 л.
  9. Цена: 62270 руб.

Недостатки котлоагрегата -высокая стоимость котла и ремонтных работ.

Viessmann Vitodens 100-W B1HC043

Еще один немецкий одноконтурный конденсационный котлоагрегат. Мощная модель — развивает до 35 кВт и способна обогревать 350 кв.м.

Преимущества котла Viessmann:

  1. Сверхвысокий КПД – 108,7 %.
  2. Площадь нагрева до 350 м2.
  3. Теплопроизводительность по отоплению – 35 кВт.
  4. Низкий удельные расходы топлива, максимальный расход газа не выше 3.46 м3/час.
  5. Высококачественные конструкционные материала, долговечность работы котла.
  6. Дистанционное управление.
  7. Высокий уровень автоматизации и контроля процессов горения.
  8. Цена: 105806 руб.

Недостатки котлоагрегата – высокая стоимость котла и ремонтных работ.

Что учесть при обслуживании и эксплуатации

Перед приобретением и монтажом конденсационного котла необходимо принимать во внимание, что они обладают определенными отличиями:

  • вывод дымовых газов может производиться исключительно через коаксиальный дымоотвод;
  • для вывода конденсатной влаги в систему городской канализации требуется провести специфический антикоррозионный трубопровод и оборудоватьсистему повышения рН конденсата до 6.5;
  • к конденсационным котлоагрегатам возможно подсоединить бойлер косвенного нагрева;
  • для того, чтобы продлить срок эксплуатации оборудования, рекомендуется запитать котел через электрический стабилизатор.

Конденсационный котлоагрегат наиболее распространённый вариант отопительных котлов в странах Европы. Во многих государствах установка иных отопительных агрегатов запрещена.

Это вызвано высокими выбросами вредных веществ, и низким КПД у традиционного отопительного котла.

Конденсационные котлы современного типа

Грядет похолодание, и большинство домовладельцев уже задались вопросом: как сэкономить бюджет при эксплуатации автономной системы отопления. Решение нашлось: газовые конденсационные котлы для отопления частного дома, обладая усовершенствованной конструкцией, позволят сохранить до 15% ресурса, используемого для обогрева вашего жилища.

В довершении этого, конденсационные котлы на газу отличаются высокой степенью экологической безопасности, выделяя в атмосферу минимум парниковых газов.

Технические параметры

Вследствие сравнения технических характеристик и принципа работы конденсационного котла и газового, можно выявить, насколько выигрышным будет приобретение первого. Так, например, в традиционном отопительном оборудовании после сгорания природного газа, отходящие продукты распада (углекислота и пар) при изначальной температуре 200 градусов поступают в теплообменник, имея уже при этом величину 150-170о С. В нем они отдают большую часть энергии теплоносителю обогрева, затем выводятся через дымоход.

При этом некоторая составляющая теплоты (примерно 11%) расходуется впустую, потому как в воздух улетучивается и водяной пар, образующийся при выработке топливного сырья. Тогда как в конденсирующем наоборот: пар, после его охлаждения, сгущается до жидкого состояния. Выделяемое при этом тепло отдается отопительной воде, тем самым происходит рекуперация высвобождающейся энергии. Это дает возможность минимизировать расход метана.

Принцип работы

Принцип работы газового конденсационного котла была известна давным-давно: освобождение тепловой энергии в «сжижающем» механизме аналогично работе обычного конвекционного котла отопления. Однако отличие состоит в том, что здесь из первичного теплообменника продукты сгорания горючего направляются к вторичному (конденсационному) теплоносителю увеличенного размера, где под воздействием обратной воды из нагревающей системы и происходит охлаждение горячих паров до температуры +57оС (точка росы), что приводит к выделению дополнительного тепла.

Чтоб избежать кислотной коррозии, производят его из устойчивых к разрушению сплавов: силумина (смесь алюминия и кремния) или легированной высококачественной стали. Излишняя остывшая влага (конденсат) выводится особым отводным каналом на улицу либо в канализационную сеть, что очень схоже с работой сплит-систем и охладительных кондиционеров.

Принцип работы конденсационного котла

Уместно будет заметить, что объем тепловой мощности котла, выделяемой при полном выгорании единицы используемого топлива, учитывая долю, извлекаемую при конденсации пара, именуют «высшей» точкой сгорания топлива. Тогда как «низшей» точкой зовется идентичный критерий теплоты, однако конденсацию пара в расчет не берут.

Характеристики

Характеристики газовых котлов конденсационного типа определяется величиной коэффициента полезного действия. У обыкновенных котлов КПД 94-98% – определение величины происходит с использованием низшей теплоты сгорания энергетического ресурса. У «сгущающих» – на 10-11% выше обыкновенных аппаратов за счет конденсирования паров и путем сложения составляет 104-109%. Значение более 100% может быть получено и при исчислении КПД по «высшей» теплоте.

Оснащение сжижающей установки инновационной газовой горелкой, автоматически подающей предварительно смешанную топливно-воздушную массу пропорциональными долями, дает возможность перерабатывать горючее сырье в полном объеме.

Вследствие высокого КПД газового котла расходование метана сокращается на 34%. Такие характеристики и принцип работы конденсационных котлов для отопления способствуют уменьшению выброса в атмосферу азото-углеродных окисей до 89%, что в настоящее время очень актуально.

КПД сгорания топлива конденсационного котла

Виды котлов

Функции современных котлов подразделяется на 4 вида: настенные котлы и напольные, одноконтурные котлы (обогрев помещений) и двухконтурные устройства (с функцией горячего водоснабжения).

Параметры мощности настенных конденсирующих моделей котла может достигать 100 кВт, притом, что простые выдают всего лишь 20 – 45 кВт.

Напольные котлы отопления чаще всего устанавливаются в офисных и промышленных зданиях с обширной площадью, потому что монтаж нескольких приборов общей производительностью до 800 кВт не возбраняется.

Конструкция конденсирующего котла

Конструкция любого конденсирующего котла состоит из следующих частей: перед горелкой обязательно устанавливается вентилятор, вытягивающий из газопроводной трубы метан и направляющий его в специальную камеру для дальнейшего смешения с воздухом. Далее такой горючий состав проходит через горелку.

Конструкция конденсирующего агрегата

Выделяемые под ее воздействием газообразные продукты движутся к первичному, затем к вторичному теплообменнику, выполненному в форме спиралевидной трубы прямоугольного сечения с расположенными между витками зазорами. Образующийся конденсат стекает в специальный отдел (нейтрализатор), где щелочные металлы (калий и магний) понижает его кислотность, затем вода через трубку стекает на улицу.

Образующийся низкотемпературный углекислый газ выходит в атмосферу через герметичный коаксиальный дымоход, изготовленный из алюминия и термостойкого пластика. Употребление в изготовлении дымохода подобных составляющих существенно сокращает затраты на материал, потому как их стоимость невелика.

Высочайшая производительность конденсационного котла зависит от параметров обогревательной системы. В связи с тем, что сгущение паров происходит только в случае, когда температура поверхности конденсатора ниже точки росы и не переходит за 60 градусов по Цельсию, выгоднее применять подобный котел в низкотемпературном панельном отоплении либо при монтаже «теплых полов», где вода подается из магистрали с t 40оС, а возвращается в систему со значением примерно 30оС.

В таких условиях конденсационный котел будет работать в сжижающем режиме весь зимний период – даже если на улице мороз, температурный показатель во вторичном теплоносителе будет около +42-44оС.

Преимущества

К основным преимуществам сжижающего оборудования относятся следующие:

  • Несмотря на завышенную в разы стоимость, расходование средств на покупку такого нагревательного механизма при максимальной эксплуатации окупится уже в течение 2,5-4 лет, даже с учетом роста цен на коммунальные услуги. Все это достигается благодаря уменьшению потребления количества используемого топлива как минимум на 14%, а в сравнении со старыми моделями – на все 25%!
  • Специфика конструкции делает работу оборудования почти бесшумной.
  • Срок службы такой отопительной техники в 2-3 раза больше аналогичных простых агрегатов.

В большинстве стран Евросоюза наложен запрет на пользование стандартными газовыми котлами вследствие того, что завышенный КПД сжижающего устройства в разы снижает уровень загрязнения воздуха, что также способствует минимизации проблем в вопросе экологической безопасности.

Инновационные технологии в сфере отопительного вопроса стремительно развиваются. Ведь еще некоторое время назад о таких котлах знали немногие, а теперь чуть ли не каждый третий потребитель может позволить себе подобную покупку. Кроме того, ценовой показатель уже имеет меньшее значение, когда на кону стоит возможность экономии еще больших сумм!

Добавить комментарий