Принцип работы конденсационного котла

В чем особенности эксплуатации системы отопления на конденсационном котле?

С тех пор, как конденсационные котлы начали завоевывать рынок теплотехнического оборудования, прошло менее двух десятков лет. Но за это время множество потребителей уже успело оценить их исключительную эффективность и экономичность: по данным показателям эти устройства существенно превосходят обычные конвекционные котлы. За счет чего же достигаются такие результаты?

Как известно, для отопления больших домов требуются мощные напольные теплогенераторы, которые, согласно правилам, должны быть установлены в отдельном, особым образом оборудованном помещении. Если же по каким-то причинам для котельной нет подходящего места, тут и встает проблема с подбором настенного агрегата, способного обогреть значительную площадь, а то еще и обеспечить здание горячей водой. Мощность конвекционных настенников обычно ограничивается 40 кВт, так что в случае коттеджа на 150–200 м² справиться с такой задачей им, скорее всего, будет не по силам. А вот для высокоэффективных конденсационных котлов настенного монтажа мощностью до 80–100 кВт эта миссия выполнима.

Не может быть?!

Принцип работы конденсационного котла

Все знают, что КПД любого устройства не может быть больше 100%. В техпаспорте же конденсационных котлов указана цифра 108–110%. Резонный вопрос – как это возможно? Дело в том, что КПД подобных приборов, так сказать, в чистом виде составляет порядка 98%, а добавочные 10% получаются в результате отъема тепла у отходящих газов, образующихся при сгорании топлива. И если у конвекционных котлов это тепло в буквальном смысле просто улетает в трубу и согревает уличный воздух, то конденсатники заставляют его работать на повышение своего КПД. Суть процесса в следующем: при охлаждении дымовых газов до температуры точки росы (≈ 55°С) содержащиеся в них водяные пары конденсируются, что сопровождается высвобождением значительного количества тепла. Теплотехнические расчеты показывают, что благодаря этому экономия энергии может составить при сжигании природного газа 11%, сжиженного газа (пропан-бутан) – 9%, солярки – 6%.

Для охлаждения дымовых газов агрегаты используют обратку, то есть теплоноситель, уже прошедший по трубам и имеющий температуру ниже 55°С, необходимую для конденсации пара. Таким образом, конденсационные котлы будут работать со всей возможной отдачей только в низкотемпературных системах отопления (теплые полы, климатические стеновые панели, капиллярные маты). В системах, функционирующих в режиме 90/70°С, они превзойдут по экономичности конвекционные теплогенераторы всего на 3–5%.

Конденсационные газовые котлы позволяют сэкономить за отопительный сезон до 20–25% топлива. Кроме того, при его сгорании на 90% сокращаются выбросы в атмосферу оксидов азота и углерода

Целесообразно ли использовать конденсационный котел в радиаторной системе отопления?

Конденсационным котлам обычно «вменяют в вину» то, что они не годятся для работы в высокотемпературных системах радиаторного отопления. Но так ли это? Ведь при обогреве дома радиаторами, даже в условиях наших зим, делать их горячее 55°С большую часть отопительного периода просто нет необходимости. За исключением максимум двух-трех морозных недель, среднесуточная температура за окном составляет около 0°С, и «раскалять» в это время батареи, расходуя лишнее топливо, совсем ни к чему. Таким образом, когда потребности дома в тепле могут быть полностью удовлетворены при пониженной температуре теплоносителя, конденсационный котел будет прекрасно обслуживать и радиаторные системы отопления. Ну а если ударит настоящий мороз (–25…30°C) и котельная перейдет на усиленный режим работы (к примеру, 90°С), то процесс конденсации прекратится и эффективность котла снизится, но все равно, хоть и незначительно, она будет выше, чем у конвекционных устройств.

Особенности конструкции

Конструктивно конденсационные котлы не слишком отличаются от традиционных газотопливных агрегатов, но от того, какого типа устройства выступают в них в качестве важнейших узлов, напрямую зависят заявленные высокоэффективность, экономичность и надежность данного оборудования.

Теплообменник, служащий для охлаждения отходящих газов, постоянно испытывает агрессивное воздействие конденсата, представляющего собой едкую кислотосодержащую жидкость, поэтому основное требование к данному элементу конструкции – высокая химическая стойкость. Теплообменники изготавливают из нержавеющей стали либо из силумина (алюминиево-кремниевого сплава), притом наилучшим вариантом будут литые изделия, так как шов с малейшим изъяном является потенциальным очагом коррозии.

Котел в разрезе

Конденсационные теплогенераторы имеют закрытую камеру сгорания и, как правило, оснащены высокопроизводительными вентиляторными (дутьевыми) горелками, регулируемыми в широком диапазоне мощности, что дает возможность максимально точно контролировать температуру отходящих газов (не выше 57°С). За работу горелки отвечает автоматика, которая отслеживает все настройки и параметры безопасности оборудования.

В некоторых моделях котлов установлены модулирующие циркуляционные насосы с плавной регулировкой мощности двигателя и высоты напора теплоносителя. Это позволяет им гибко подстраиваться под заданные гидравлические и температурные параметры, даже когда система отопления работает в режиме неполной нагрузки. Обычные же насосы обеспечивают постоянный поток теплоносителя, а значит, его температура в возвратной линии может превышать значения, необходимые для конденсации водяных паров из отходящих газов. Таким образом, конденсационный котел, по сути, начинает функционировать как простой конвекционный, то есть КПД оборудования падает.

Для организации системы ГВС на базе конденсационного котла многие производители выпускают агрегаты со встроенным вторичным теплообменником и расширительным баком. Компактные настенники комплектуются баками всего на 30–40 л, у напольных же моделей они могут вмещать 150–200 л воды и более

Автоматика управления

Автоматическое управление, тем более дистанционное, существенно повышает уровень комфорта при эксплуатации котельного оборудования, а также предусматривает возможность подключения котла к комплексной системе отопления и ГВС, организованной на основе нескольких источников тепла. Так, автоматика Logamatic EMS plus RC300, которой оснащаются агрегаты марки Buderus, может управлять системой, состоящей из четырех контуров отопления, двух контуров ГВС и гелиоустановки. Принцип удаленного контроля Buderus реализует при помощи электронного термостата Logamatic TC100, а, например, фирма De Dietrich использует для этого настенную панель Diematic VM ISystem.

Управляющий модуль связан с котлом низковольтным проводным соединением. А взаимодействие пользователя с любыми элементами системы (корректировка параметров и режимов работы, краткосрочное или долгосрочное программирование и т. п.) осуществляется по Wi-Fi либо через специальное приложение на компьютере или смартфоне.

Конденсационные котлы большинства марок можно объединять в каскады – группы из нескольких (в быту обычно до четырех) устройств. Такой каскад позволяет очень точно регулировать мощность приборов

Внимание – конденсат!

Сколько конденсата образуется за сутки работы котла, можно определить из расчета 0,14 кг на 1 кВт‧ч. То есть, к примеру, агрегат мощностью 24 кВт, функционирующий в низкотемпературном режиме с 50%-ной нагрузкой (а за счет точной регулировки параметров оборудование, в зависимости от условий, может быть задействовано и всего лишь на четверть своего ресурса) выдает 40 л конденсата.

Нейтрализатор конденсата

Сливать кислотосодержащую жидкость на рельеф запрещено, иначе в этом месте появится «мертвое поле». Конденсат от котлов малой мощности можно сливать в центральную (поселковую) канализацию, притом его следует разбавлять в пропорции минимум 10:1, а лучше 25:1.

Если дом оборудован автономной канализацией с септиком, а также в случае котла высокой мощности, перед утилизацией конденсат должен проходить процедуру нейтрализации кислот в особом резервуаре. Его наполнителем служит мраморная крошка, раз в несколько месяцев требующая замены. (Что касается возможности слива нейтрализованного конденсата в ЛОС, то этот вопрос необходимо уточнить у поставщика очистной установки.)

Можно ли перевести систему отопления с обычного котла на конденсационный?

Как при установке, так и при замене любой газотопливной техники придется собрать соответствующий пакет документов и пройти установленные разрешительные процедуры. Но прежде всего, реорганизацию системы следует обосновать инженерными расчетами. Безусловно, перевод котельной с одного вида газового оборудования на другой потребует материальных вложений. Львиную долю всех расходов составит стоимость самого конденсатника, а собственно монтаж и подключение нового котла не станет крупной статьей расходов (например, компания Buderus предусматривает для этого целый набор специальных аксессуаров).

Основной проблемой может стать необходимость замены дымохода. Газы от конденсационного котла должны отводиться через канал, материал которого способен противостоять разрушительному воздействию содержащихся в дыме кислот. На данные условия эксплуатации рассчитаны керамические модульные системы, двухконтурные утепленные «сандвич»-конструкции из нержавеющей стали, трубы из жестких полимеров. Чтобы сократить затраты, имеющийся дымоход можно модернизировать путем его гильзования с помощью одностенной трубы из нержавейки или гибкого пластикового рукава.

Описание конденсационного котла, рекомендации по применению

Многие хотели бы получать для отопления дополнительную энергию и экономить таким образом приличные деньги. Оказывается, резерв имеется в отработанных газах, которые в обычном котле выводятся в дымоход. Рассмотрим откуда берется чудесным образом энергия «которой раньше не было», в конденсационном котле.

Откуда берется дополнительная энергия

Газы, которые выделяются при сжигании топлива, или проще сказать – дым, содержат около 20 процентов водяного пара. Когда водяной пар будет конденсироваться обратно в воду, он выделит некоторое количество энергии – тепловыделение фазового перехода.

Бутылка, вынутая с холодильника, на своей поверхности конденсирует воду – появляются капельки, при этом она ускоренно нагревается, так как водяной пар при переходе в капельки воды выделяет тепло.

Количество энергии, которую может выделить водяной пар при переходе в воду, весьма значительное.

Работа конденсационного котла основана на технологии получения дополнительной энергии от конденсации водяных паров находящихся в газах, полученных при сгорании топлива.

В обычном котле, после сжигания топлива отработанные газы с температурой выше, чем точка росы, выводятся наружу через дымоход. В дымоходе или на улице они «ловят» точку росы, в результате образуется туман, из трубы капает жидкость, стекает по наклону…

В конденсационном котле газы попадают еще и на второй холодный теплообменник, на котором водяной пар преобразуется в воду.

Принцип работы конденсационного котла

Температура второго теплообменника будет определяться температурой теплоносителя в системе. Обычный котел чаще работает со следующей температурой жидкости: подача — 80 град С, обратка — 60 град С.

А если использовать такой режим: подача — 50 град С, обратка — 30 град С, то на столь холодном теплообменнике начнется конденсация водяных паров, причем она будет тем полнее, чем ниже его температура.

Энергия, которая выделяется при переходе пара в воду, называют скрытой. Она не учитывалась ранее при расчетах КПД (отношение количества тепла, которое будет передано теплоносителю при сжигании газа в котле к теплоте сгорания топлива) оборудования, в котором происходит процесс горения.

Поэтому, если произвести расчет КПД по старой методике, то для конденсационного котла получится 109%. И это не рекламный трюк, такие цифры дают самые авторитетные электротехнические компании своим конденсатным котлам.

Естественно, что столь высокий КПД будет достигнут только при низкотемпературном режиме работы этого оборудования, а значит и всей системы отопления.

Технические особенности

Также важно, что конденсационные котлы по сравнению с обычными, более экологичные, меньше загрязняют окружающую среду. Окислы азота, которые образуются в процессе горения, во многом связываются выпадающей росой и вместе с конденсатом уходят в канализацию.

Выпадающая роса довольно агрессивна по отношению к металлу. Поэтому вторичный теплообменник в конденсационных котлах выполняется из особо устойчивых к коррозии сплавов стали или силумина.

Наиболее востребованы для частных домов и квартир одноконтурные газовые конденсационные котлы, которые навешиваются на стену.

Но не проблемно отыскать и двухконтурные котлы, и напольные мощные агрегаты с первичной чугунной камерой сгорания, а также напольные, совмещенные с бойлерами в одном корпусе.

В конденсационных котлах применяются последние технические новшества. Выпускают их самые известные производители.

Применение

Сейчас в ряде стран приняты законы, направленные на энергосбережение и охрану природы, согласно которым запрещается применять теплогенерирующее оборудование без вторичной утилизации тепла, — кроме конденсационных котлов, других нельзя.

Сейчас это принято в Англии, Голландии, но введение этих законов подготавливается и в Германии, Франции, Испании и др. странах. Так, например, в Голландии количество применяемых в частных домах конденсационных котлов приближается к 100%. В Германии же эта цифра достигает около 70%.

В России наблюдается устойчивая тенденция постепенного вытеснения обычных котлов конденсационными.

Таким образом, можно рекомендовать устанавливать эти аппараты уже сейчас в соответствии с мировой практикой их применения, не взирая на завышенную цену.

Имеются целые линейки такого оборудования от множества лучших брендов, например: Buderus, Германия — серия под названием Logamax; Ariston, Италия — серия GENUS PREMIUM; De Dietrich, Франция — серия Vivadens, и многие другие.

Многие из них адаптированы под российские условия и снабжены русскоязычными инструкциями.

Конденсационный котел с теплым полом

Для эффективной работы конденсационного котла температура теплоносителя в обратке должна быть такой, чтобы на поверхности вторичного теплообменника не было бы более 56 градусов – точка росы для воды в данных условиях. Лучшее применение – система теплый пол. У нее следующие основные отличия:

• Теплые водяные полы представляют собой весьма инерционную систему, при нагреве которой, котел продолжительное время работает в оптимальном конденсационном режиме с максимальным КПД, так как температура жидкости в системе не может превышать 40 градусов.
• Обеспечивается лучшее распределение температуры в помещении, при этом теплопотери снижаются из-за уменьшения температуры под потолком, возникает значительная экономия топлива.

Применение с радиаторной системой отопления

Для этого котла нужна специальная система отопления, рассчитанная на достаточную отдачу мощности при низкой температуре теплоносителя. А это значит, что мощность обычных высокотемпературных радиаторов должна быть подобрана на 30 – 40 процентов больше.

Практика показывает, что и с обычной отопительной системой, конденсационный котел работает в течении отопительного сезона в основном в режиме конденсации, при условии оптимального утепления дома.

И только в отдельные недели пиковых морозов приходится разогреваться выше точки росы, чтобы поддержать в доме комфортные 22 градуса. Здание должно быть нормально теплоизолированным, а также должны быть приняты другие меры по теплосбережению, о которых можно узнать на других страницах.

Таким образом, конденсационный котел для отопления дома сегодня является оптимальным выбором, пусть даже не совсем устраивает его цена.

Расчеты специалистов показывают, что в случае его применения с низкотемпературным обогревом (в наших условиях — в большинстве случаев) будет достигнута экономия до 20% топлива. За сезон для среднего дома – 50$. Следовательно, высокая цена этого агрегата окупится.

Газовые конденсационные котлы

Итак, газовый котел — это технологичное и комфортное «сердце» отопительной системы. А конденсационный газовый котел благодаря своей более современной конструкции позволяет сделать отопление еще более экономичным и комфортным. Сравним конструкции и характеристики конденсационных и обычных котлов.

В обычном газовом котле продукты сгорания в виде горячих отходящих газов проходят через теплообменник котла, где отдают большую часть своей энергии теплоносителю. Большую, да не всю. Отходящие газы через дымоход выбрасываются в атмосферу, при этом теряется часть неиспользованной теплоты, поскольку вместе с газами уходит и водяной пар, образующийся при сгорании топлива. Именно этот пар и уносит с собой скрытую энергию, которую способен сохранять и передавать системе отопления конденсационный котел.

Принцип действия конденсационного котла.

При охлаждении пар превращается в жидкость, то есть конденсируется, высвобождая при этом определённое количество теплоты. В обычном котле идет борьба с конденсацией, в этом же варианте конденсация только приветствуется. Конденсация происходит в специальном теплообменнике увеличенной площади, который и отбирает тепло для системы отопления. Количество теплоты, которое может быть получено при полном сжигании единицы топлива, включая долю, высвобождаемую при конденсации пара, называется «высшей» теплотой сгорания топлива, в то время как то же количество теплоты, но без учёта теплоты конденсации, называется «низшей» теплотой сгорания топлива. Кстати, принцип работы конденсационного котла был известен более ста лет назад, но эффективно использовать его стали относительно недавно — как только появилась возможность использования при изготовлении котлов устойчивых к коррозии сплавов и различных марок нержавеющей стали.

В этом различии терминов и заключается наличие в технических характеристиках конденсационных котлов коэффициента полезного действия порядка 108-109%, но в любом случае более 100%. Понятно, что по законам физики потери энергии неизбежны и КПД не может превышать стопроцентную «планку». Но древние философы говорили, что, прежде чем начинать спор, следует договориться о тождественности терминов. В этом и заключается суть такой величины КПД: для возможности сравнения тепловой эффективности конденсационных и обычных газовых котлов вычисление выполняется на основе значения низшей теплоты сгорания. Исторически сложилось так, что все физические расчеты велись на основании измеряемого значения низшей теплоты сгорания. Таким образом, это не реальный КПД, а сравнительный, или условный. Но и при вычислении КПД на основе значения выс¬шей теплоты сгорания величина КПД конденсационных котлов получается достаточно высокой, и значительно выше, чем обычных газовых котлов.

Также среди преимуществ конденсационных котлов можно назвать их более высокую экономичность, примерно на 15-20% выше в сравнении с обычными. Кроме того, в таких котлах используются высокотехнологичные горелки, которые обеспечивают приготовление топливно-воздушной смеси в оптимальных для данного режима горения пропорциях (с непрерывным контролем соотношения «газ -воздух»), что сводит к минимуму вероятность неполного сгорания топлива. В результате в отходящих газах значительно снижается количество вредных выбросов, а низкая температура отходящих газов, зачастую ниже 40 °С, позволяет использовать дымоходы из пластмассы, что уменьшает затраты на их монтаж. По исполнению конденсационные котлы подобны традиционным. Обычно они выполняются в настенном варианте, хотя выпускаются и напольные конденсационные котлы высокой мощности,которые применяются в промышленных или офисных помещениях. Отличаются они от обычных котлов тем, что теплообменник в них иной и выполняется из кислотостойких материалов, таких как силумин или нержавеющая сталь. Ведь образующийся водный конденсат за счет повышенной кислотности может вызвать коррозию стали и чугуна, применяемых при производстве неконденсационных котлов. По форме теплообменник может выполняться, напри¬мер, в виде труб сложного сечения с дополнительными спиралевидными ребрами. Все это делается для увеличения площади теплообмена и, соответственно, повышения эффективности работы котла. Кроме этого в конденсационном котле применен вентилятор, установленный перед горелкой, который «высасывает» из газопровода газ, смешивает с воздухом и направляет к горелке рабочую смесь газа с воздухом.

Удаление дымовых газов, как правило, осуществляется через коаксиальные дымоходы, обычно изготовляемые из термостойкого пластика. А управляемый электроникой насос оптимизирует мощность отопления, экономит электроэнергию и снижает шум от протекающего в отопительной системе теплоносителя.

Каким бы совершенным ни был котёл, эффективность его работы в значительной степени зависит от параметров системы отопления. Чем ниже температура воды, тем более полно будет происходить конденсация водяного пара, а значит, тем большая доля скрытой теплоты будет возвращаться в систему. Таким образом, тем выше будет и КПД котла. Разумеется, и систему отопления под конденсационный котел следует применять соответствующую, рассчитанную на более низкую температуру теплоносителя. При проектировании нужно ставить условие, чтобы температура теплоносителя в обратном контуре не превышала 60 °С при любых условиях снаружи. В таком случае при относительно небольшом морозе температура в обратной линии будет составлять около 45-50 °С и котел будет работать в режиме конденсации. Все необходимые условия соблюдаются в напольных системах отопления или системах низкотемпературного панельного отопления. Режим конденсации в этом случае обеспечивается в течение всего периода отопления. Необходимое условие для работы котла в конденсационном энергосберегающем режиме — температура теплоносителя на входе в котел менее 57 °С Чем температура ниже, тем лучше будет происходить конденсация и тем выше будет КПД котла.

Но даже если установить такой котел на место старого обычного, не меняя систему отопления, все большую часть времени он будет работать с эффектом конденсации, то есть более эффективно, чем старый. Связано это с тем, что самые холодные дни составляют в нашем климатическом поясе порядка 10% длительности отопительного периода, следовательно, в течение девяти десятых этого периода конденсация возможна.

Наконец, конденсационные газовые котлы могут быть как одно-, так и двухконтурными, применяемыми как для отопления, так и для нагревания горячей воды, и мощность их может составлять 20-100 кВт. Для бытовых целей этого более чем достаточно, а для промышленного или офисного применения выпускаются более мощные модели в напольном исполнении. Предлагаются также комплекты для подключения котлов, расширительные баки, нейтрализаторы конденсата в зависимости от мощности установки, средства для нейтрализации, предохранительные устройства, а также комплекты трубной обвязки котлов и подключения гидравлической стрелки, системы отвода дымовых газов. В Европе это самый массовый тип отопительных приборов, а во многих странах установка любых других газовых котлов, кроме конденсационных, запрещена. Причина — более низкие выбросы вредных веществ и более высокий КПД. Так некоторые государства заботятся о своих гражданах, запрещая продавать не экономичное и не экологичное оборудование.

Обслуживание в нашем нашем сервисном центре "Тепломастер46" является гарантией долгой, безопасной и стабильной службы вашего оборудования.

г. Курск, ул. Сумская, 23, тел. 33-10-26

Конденсационные котлы. Принцип работы конденсационного котла.

 

     Газовый конденсационный котел - это котел работающий на газовом топливе с высоким показателем эффективности (до 98%) за счет особенной конструкции теплообменника позволяющего отбирать теплоту из сгоревших газов.

                          

 

     Внешне конденсационные котлы мало чем отличаются от традиционных. Главные изменения претерпел теплообменник, он имеет особенную конструкцию - увеличенную площадь теплообмена и способность собирать и отводить конденсат получая из него дополнительную тепловую энергию.

           

 

     Принцип конденсационного котла

заключается в передаче отопительному контуру дополнительной тепловой энергии находящейся в конденсате водяных паров, которые образуются в процессе горения, водород содержащийся в газе соединяется с кислородом образуя пар.

     Можно представить два отдельных теплообменника. В первом происходят те же процессы, что и в традиционных котлах. Дымовые газы проходят через теплообменник отдавая ему свою тепловую энергию, но при этом их температура  на выходе еще около 150 ℃.  Во втором теплообменнике дымовые газы проходят через теплоноситель возвращающийся из обратного трубопровода отопления, его нормальная температура  для конденсационной системы 30-50 С, в результате чего на внутренних стенках теплообменника образуется конденсат, тем самым отдавая тепловую энергию контуру отопления, после чего отводится из котла с температурой около 15 ℃.

Горелка конденсационного котла.

     

     КПД конденсационного котла 109% миф или реальность?

Производители конденсационных котлов заявляют, что их КПД составляет около 109%. За счет чего это достигается? Ведь законы сохранения энергии говорят об обратном. Давайте разберемся как это возможно.

Существуют два понятия теплоты сгорания - высшая и низшая.

Высшая - это количество теплоты, выделившейся при полном сгорании единицы объема топлива и охлаждении продуктов сгорания до температуры точки росы.

Низшую теплоту  получают, вычитая из высшей теплоты сгорания теплоту водяных паров.

Теплота, которая выделяется при конденсации водяных паров получила название “скрытая теплота”.

КПД 109% получают когда начинают сравнивать обычные газовые котлы с конденсационными. В России до сих пор считают КПД котлов по низшей теплоте сгорания, поэтому получается что конденсационный котел использует всю низшую теплоту (100 %) и добавляют сюда скрытую теплоту конденсации.

В Европе следуют другой методике расчета по высшей теплоте сгорания, исходя из которой КПД обычного котла 70-80%, КПД конденсационного котла до 98%.

https://en.wikipedia.org/wiki/Condensing_boiler

     Вывод: Показатель КПД котла превышающий 100% это результат устаревшей методики расчета теплоты сгорания, который успешно используют в маркетинговых целях.

 

     В нынешнее время купить конденсационный котел в Белгороде не составляет труда, но большее внимание стоит уделить фирме производителю, лучше выбирать более известные марки, сервисные центры которых есть в городе. Один из лучших - конденсационный котел Vaillant, который хорошо зарекомендовал себя, так же недалеко от них находятся конденсационные котлы Baxi. Специалисты нашей компании при помощи специального оборудования всегда настраивают газовый клапан котла, это одна из самых важных настроек для корректной работы.

Широкое распространение получили конденсационные настенные котлы, имеющие большой диапазон мощности.

Перед тем как купить конденсационный котел, следует провести серьезные расчеты, что бы быть уверенными в высокой эффективности работы котла.

Более подробно об особенностях работы конденсационных котлов, их настройке, требованиях к системе мы поговорим в следующей статье.

Конвекционный и конденсационный газовый котел: в чём отличие

Каждый хочет приобрести отопительную установку одновременно недорогую, экономичную и эффективную. Полное представление о конкретном изделии дают не только его характеристики, уровень автоматизации, но и принцип функционирования. Конденсационные газовые котлы появились у нас недавно, а потому мало кто знаком с их особенностями. В чем отличие, стоит ли их предпочесть конвекционным аналогам (теплогенераторам традиционного исполнения) – вопросы, напрямую влияющие на выбор оптимальной модели.

Визуально отопительные газовые установки двух групп неотличимы. Их устройство практически идентично: корпус, горелка, теплообменник, камера сгорания и ряд иных конструктивных элементов. Однако реализованное в конденсационных котлах инженерное решение несколько изменило технологию нагрева воды. Это и дает ряд преимуществ таким моделям.

Принцип работы

Конвекционные котлы

Повышение температуры теплоносителя для отопительной системы и поддержание ее на требуемом уровне, приготовление горячей воды для собственных нужд (ГВС) обеспечивается пламенем горелки. Существенный недостаток данного (конвективного) способа в том, что часть тепловой энергии тратится нерационально – уходит в атмосферу, через дымоход. Его коаксиальная версия проблему несколько нивелирует, но не настолько, чтобы говорить о значительной экономии.

У всех конвекционных котлов имеется и еще один недостаток, о котором рядовой пользователь может и не знать. Работа установки на пониженном режиме приводит к «охлаждению» продуктов сгорания. И если их температура упадет ниже 55±50С (зависит от модификации), то газы начинают конденсировать на стенках дымохода, камеры. Агрессивные химические соединения, содержащиеся в капельках жидкости, не лучшим образом влияют на металлы. Как результат – снижение ресурса котла и внеплановый ремонт.

Особенно явно это выражается в случаях, когда монтаж дымохода, да и всего контура отопления (с целью экономии) делается собственноручно – неизбежны отступления от требований СНиП, производителя котельного оборудования, а то и прямые их нарушения.

Конденсационные котлы

В таких установках тепловая энергия для нагрева воды используется по максимуму. Она выделяется не только в результате сгорания топлива; содержится и в паре (он имеет высокую температуру), уходящем вместе с газами через трубу наружу. Реализовано все просто и оригинально: конденсационные котлы оснащаются водяными экономайзерами. По сути, еще один теплообменник.

Его назначение описывается кратко: для обеспечения конденсации паров на своих стенках и перенаправления полученной энергии на конкретные цели. В суммарном выражении при сгорании той же «дозы» топлива ее получается значительно больше. Этим повышается эффективность работы котельного оборудования на системы (ОВ или ГВС), в зависимости от режима.

Практика подтверждает теоретические расчеты: экономия газа на обогрев строения может достигать 35%. Следовательно, расходы по статье «отопление» (ГВС) снижаются.

В чем отличие в практическом плане? Для нормального функционирования отопительной системы с включенным в схему конвекционным котлом нужно обеспечить минимальную разницу температур на его выходе и входе (в линии обратки). Несоблюдение данного условия чревато температурным перекосом в теплообменнике. К чему приводит поступление холодного теплоносителя в горячий металлический корпус прибора, пояснять не нужно. Это одна из причин быстрого выхода оборудования из строя, особенно при самостоятельном проектировании системы и монтаже.

С котлом конденсационным все иначе. Охлажденная вода, поступающая по обратке в экономайзер, подогревается тепловой энергией, выделяющейся при конденсации паров. В основном теплообменнике ее температуру нужно всего лишь поднять до требуемого значения. Выгоду понять несложно: традиционный (конвекционный) газовый котел характеризуется КПД порядка 90%. То есть 10 в прямом смысле «улетает» через дымоход. В конденсационной установке и эти проценты используются для нагрева воды (ОВ или ГВС) в теплообменнике. Потому их КПД достигает 98%.

Устройство конденсационной модели

Рисунок все хорошо поясняет. В котле дополнительно установлен второй (обязательно бесшовный, литой) теплообменник (экономайзер), камера доохлаждения и конденсатосборник (не во всех моделях).

Преимущества конденсационного оборудования

• Экономичность. На такие отопительные приборы особое внимание стоит обратить собственникам, которые пользуются для обогрева баллонным газом.
• Пониженные требования к дымоходу. Его можно обустраивать даже из пластиковой трубы – в отходящих газах агрессивный конденсат отсутствует, их температура низкая. Одновременно продлевается срок службы канала: коррозия металла маловероятна.
• Уменьшение количества токсичных выбросов. Специалисты оценивают снижение на уровне 65–70%.

Минусы

• Цена. Стоимость конденсационных котлов в среднем в 1,7 раза выше моделей традиционного типа. В первую очередь, за счет экономайзера. Хотя затраты на приобретение в перспективе окупаются снижением расхода газа.
• Ограничение в использовании. Не для высокотемпературных контуров – нивелируется главное преимущество котла этой категории и теряется смысл его установки. Одно из решений – подключение нескольких систем: отопления, теплого пола. Задача – добиться охлаждения теплоносителя.
• Необходимость утилизации конденсата. Он ядовит, а потому слив в грунт на участке, в автономную канализацию (септик) исключается; только отдельная система сбора. В моделях средней и высокой ценовой категории имеются встроенные бачки, которые нужно лишь периодически опорожнять.
• Все конденсационные котлы – энергозависимые. Поэтому в самоточных системах не монтируются.

Вывод: котлы конденсационного типа, несмотря на высокую стоимость, в перспективе дают хорошую экономию на отоплении. Но при условии, что выбором модели, проектированием системы и монтажом занимался профессионал.

Искать конденсационный котел не придется. Отопительные установки этой группы от ведущих производителей представлены в интернет-магазине alfatep.ru. Наши сотрудники не только помогут в выборе оборудования для конкретного строения. Специалисты сервисной службы окажут услуги жителям Подмосковья по проектированию автономной системы, монтажу, настройке и пуске в эксплуатацию. Мы обеспечиваем полное техническое сопровождение изделий и после окончания гарантийного периода. По всем вопросам можно обратиться по контактному телефону 8 (495) 109-00-95 или в разделе сайта «Обратная связь». Доставка товара в максимально сжатые сроки, через представительства «АЛЬФАТЭП» в регионах.

Конденсационный котел отопления

Это часть системы отопления, которая в отличие от своих аналогов, имеет более высокий уровень экономичности топлива и производительности, благодаря расходованию остаточного водяного пара, как дополнительного источника энергии.

Принцип работы конденсационного котла

 Еще по школьной физике нам известно, что пар превращается в жидкость при охлаждении. Это явление называется конденсация. В процессе этого явления происходит освобождение энного количества тепла. На данный момент, благодаря прогрессу, имеется возможность возвращать это тепло в рабочий процесс. Так и работают конденсационные котлы. Вся тепловая энергия, включая освобожденную в процессе работы, называется верхняя теплота сгорания топлива. Без учета конденсации — это называется нижней теплотой. При условии, что нижняя ТСТ — 100%, то верхняя 111%. Выходит, что при прежнем количестве расхода топлива, работоспособность и выделение тепла увеличивается на 11%, что говорит нам об очевидной выгодности конденсационных котлов.

 

 

Основная задача проектировщиков и конструкторов конденсационных котлов отопления — не дать выйти за сферу теплообменника остаточным газам высокой температуры. Для достижения этой цели используются новейшие материалы для теплоизоляции, специализированные конструкции теплообменников. Теплота конденсации переходит к системе отопления.

Достоинства конденсационного котла

  Во-первых, конденсационные котлы отопления обладают большей эффективностью.

 

Во-вторых, конденсационные котлы отопления отличаются наибольшей экономичностью, то есть их способ работы позволяет экономить любой из возможных источников энергии.

 

В-третьих, в конденсационных котлах отопления используются специально разработанные горелки, обеспечивающие идеальное приготовление воздушно-топливной смеси, что сводит на нет вероятность неполного сгорания источника энергии (топлива) в состоянии рабочего процесса.

 

По этой причине вы можете использовать пластиковые дымоходы, установка которых значительно дешевле, чем их стальных аналогов. И все по той причине, что отходящие газы от конденсационных котлов имеют температуру 40С градусов, а в некоторых случаях и ниже.

 

Еще один плюс — экологичность. Так как отходящие газы выработаны, в них гораздо меньше уровень вредных выбросов, а так же оксида углерода — вредного для человека вещества.

  Наши предложения

 Компания «Тёплый Мир Казань» заботится о Вашем комфорте и предлагает выгодные условия покупки и приятные цены. Так же Вы всегда можете быть уверены, что покупая устройства и установки в нашей компании, Вы избавляете себя от страхов, что продукция может оказаться некачественной. Наши устройства всегда проходят независимый контроль качества. Так же они изготавливаются из высококачественного и экологически чистого сырья. Покупка продукции в компании «Тёплый Мир Казань» — гарантия качества.

Установка конденсационных котлов. Конденсационные газовые котлы – принцип работы, достоинства и недостатки Дымоходы конденсационных котлов

Решили выбрать классический газовый котел для отопления, но услышали о новинке – конденсационном котле? Да, сведения про него звучат очень заманчиво: КПД аж выше 100%, весь прекрасный и сказочный. В чем же вся суть? Как этого удалось достичь? Все ли правда в его описании или есть капелька дегтя? На эти и другие вопросы мы ответим в нашей статье. А теперь – минуточку внимания!

Устройство конденсационного котла

Внутреннее устройство конденсационного котла

Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, начнем с самого начала, а именно – с конструкции конденсационного котла. Заглянем внутрь и узнаем из чего он состоит.

Самая главная особенность этого типа котлов – наличие 2х теплообменников. В остальном же его конструкция схожа с конструкцией обычного газового устройства и включает в себя:

• Патрубки подачи и отвода воды – через них холодная жидкость поступает в оборудование, нагревается, а потом через патрубок отвода подается в радиаторы и ГВС.
• Горелка – отвечает за подачу газа в камеру сгорания, а также за равномерное распределение топлива.
• Вентилятор – устанавливается перед горелкой, а во время работы он смешивает частички газа и воздуха, чтобы полученная смесь хорошо горела.
• Теплообменник № 1 – греет воду, протекающую через него, до заданной температуры.
• Теплообменник № 2 – служит для конденсации влаги и извлечения из нее тепловой энергии. Но об этом позже.
• Насос – для поддержания циркуляции воды.

Особенности конденсационного котла

Для того, чтобы наиболее наглядно понять протекающий процесс, подробнее остановимся на принципе горения и конденсации .

Что это такое? Все просто: когда сгорает углеводородное топливо, то в результате протекающей реакции выделяются 2 вещества: углекислый газ СО 2 и вода Н 2 О. Возникающая жидкость, находясь в такой жаркой среде, практически сразу превращается в пар. В процессе испарения расходуется тепловая энергия, которую, однако, можно вернуть и направить дополнительно на наши нужды. А вернуть ее можно только если пар конвертировать обратно в воду.

Процесс конденсации и высвобождения при этом энергии был известен давно, однако его нельзя было использовать в отопительном оборудовании. Все дело как раз в токсичном конденсате: во время сгорания газа, в продукты горения попадает много токсичных едких веществ и образованный углекислый газ. Такой ядреный состав очень быстро вызывал коррозию стальных и чугунных теплообменников.

Конденсационные агрегаты получили распространение, только когда были изобретены устойчивые к ржавчине стальные сплавы.

Вот почему в конденсационных котлах особые теплообменники, которые выполняются преимущественно из нержавейки или алюминиево-кремниевого сплава (силумина) .

Принцип работы конденсационного котла

Конденсационный котел: принцип работы

Начинается все традиционно:

• Вода поступает в устройство, газ начинает подаваться в камеру сгорания. Там он поджигается системой розжига.
• При сгорании топливо образуются продукты горения с высокой температурой. Они проходят через первый теплообменник и нагревают его стенки. А стенки, в свою очередь, отдают тепло циркулирующей по теплообменнику воде.
• Далее эти газы с температурой выше точки росы выходят из теплообменника№1 и попадают в теплообменник №2.
• В теплообменнике №2 с помощью циркулирующей по нему воды из системы отопления газы охлаждаются.
• Когда их температура сравняется с температурой точки росы (при ней и осуществляется возникновение конденсата), то жидкости, которая поступает в оборудование для нагрева, передается высвобожденная энергия водяного пара. А высвободилась она при конденсации.

Режимы работы

Теплообменник конденсационных котлов был специально разработан таким образом, чтобы максимально эффективно забирать из пара энергию. Особенным является и принцип работы такого теплообменника: как мы уже сказали, к нему подключена обратная труба отопления, по которой течет вода.

Чем меньше температура воды в этой обратке, тем интенсивнее происходит конденсация влаги . При этом температура воды в этой трубе не должна быть больше 50˚С – иначе процесс конденсации будет невозможен, а котел заработает как обычный газовый, но все же с меньшим потреблением газа – выгода будет составлять около 5%.

Поэтому мы приведем зависимость КПД от температуры воды в этой обратной системе.

1. Если в системе прямой подачи воды течет жидкость температурой 40˚С, а в обратной — 30˚С, то КПД = 108%.
2. Если значения температур составляют 70˚С и 60˚С, то коэффициент полезного действия уже будет ниже – 104%.
3. А при значениях 90˚С и 75 ˚С он упадет до 98%.

Особенности конденсата

Как мы уже сказали, конденсат, который образуется в процессе работы, имеет весьма агрессивную химическую среду. Для его сбора в конструкции котла есть специальный контейнер, который нужно опустошать периодически.

Как быть в таком случае? Конечно, в странах зарубежья, таких как Великобритания, Германия, установлены специальные нормы, согласно которым и проводится утилизация такого конденсата.

В России никаких четких запретов и правил нет: конденсат можно слить в канализацию без каких-либо негативных последствий.

Для примера : за 1 день работы котла мощностью 25-30 кВт образуется 25-28 литров конденсата.

Если вам претит такой вариант, то есть альтернатива некоторые модели оснащены специальными сборниками конденсата. В этих емкостях насыпаны гранулы магния или кальция. Они поглощают жидкость, пропускают е через себя, нейтрализуя таким образом ее химически активную среду.

Отвод газов

Все конденсационные модели – это оборудование с камерой сгорания закрытого типа . Другого варианта не дано: открытая камера просто не сможет поддерживать процесс горения. Из-за наличия 2го теплообменника, который существенно затрудняет процесс движения продуктов горения, а также из-за низкой температуры самих газов (поэтому они будут двигаться очень медленно), скорость поступления воздуха естественным путем будет мала.

Поэтому для отвода газов используется система приточно-отводящего канала : его логично направить через стену/крышу помещения, можно соорудить системы дымоудаления своими руками.

Плюсы и минусы конденсационного котла

Список достоинств этого вида оборудования внушителен и заставляет задуматься о приобретении весьма серьезно.

• Компактные габариты и вес – их можно использовать даже в домах и квартирах с малой свободной площадью. Кроме того вы существенно сэкономите на его транспортировке и монтаже.
• Экономичность – вполне логичный плюс, ведь устройство котла и было создано таким образом, чтобы для достижения результата расходовалось меньше топлива. И это так! Расходы меньше, чем у традиционного на 30-35%!
• Точная модуляция – по сути это означает очень аккуратный выбор мощности котла в зависимости от внешних параметров (потребности в тепле, температуре воздуха в комнате и за окном и пр.). Это позволяет также сократить потребление топлива, если котел нагружен частично.
• Низкий уровень шума – это также очень приятно, так как оборудование можно размещать рядом с жилыми помещениями, не боясь, что он побеспокоит сон детей, да и вообще быт.
• Функция каскадной установки – немаловажный аспект, особенности если вам необходимо отапливать дом большой площади, или вы заранее будете подстраховываться к возможной поломке котла. В таком случае он легко может замениться другим котлом из каскада.
• Уменьшение выбора токсичных веществ в атмосферу – конденсационный котел примерно на 70% экологичнее своих традиционных собратьев.
• Низкая температура отходящих газов – это также является существенным плюсом, так как маленькая температура продуктов горения позволяет монтировать пластиковые дымоходы. А их приобретение и монтаж по стоимости намного ниже, чем аналогичные работы с классическими стальными дымоходами.

Минусы . Конечно, при такой радужной картине не хочется портить впечатление, но все же придется поговорить о насущном. Дело в их цене – она почти в 2 раза больше , чем у обычных отопительных моделей.

Конечно, котел может окупиться, но на это влияют такие факторы как интенсивность пользования, температурные режимы и пр.

КПД конденсационного котла

Конденсационный котел в доме

Чтобы не ломать мозг понапрасну, приведем пример того, как они достигли такой цифры.

Итак, как мы уже выяснили, конденсационный котел греет воду от 2 видов тепла: сгорания газа и конденсации пара.

Теперь обратимся к самой форму КПД – что это такое? Физика гласит: КПД мы получим, если поделим значение тепла, которое выделилось батареями отопления на значение теплу, которое выделилось при сгорании газа в камере котла. Ну и умножим все на 100%.

Теперь обратимся к понятию точки сгорания топлива . У любого топлива есть 2 точки сгорания: высшая и низшая .

Высшая температура складывается из значения низшей + температуры конденсации.

КПД определяется именно высшей температурой.

Теплопотери присутствуют абсолютно в любом устройстве: на излучение тепла в пространство во время нагрева, потери тепла через удаленные газы и пр. Вот почему затраченная энергия никогда не превратится в тепло. Это и есть причина, по которой КПД всегда будет меньше 100%.

Однако существует немного другая система расчета: низшее тепло 100% поглощается теплообменником №1, а тепло от конденсации 8-11% теплообменником №2. Так и выходит, что КПД конденсационных моделей по этой схеме составляет 108-110%.

Работа конденсационного котла: видео

Если вы еще не до конца разобрались в том, как же все-таки работает этот пресловутый конденсационный котел, то советуем вам посмотреть это видео. Оно внесет немного ясности:

Из инструкции по проектированию на конденсационные котлы Buderus (Германия).
Соответствует СНиП 41-01-2003 п. 6.4.1 ТРУБОПРОВОДЫ : "...Полимерные трубы, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами (в том числе в наружных системах теплоснабжения) или с приборами и оборудованием, имеющим ограничения по содержанию растворенного кислорода в теплоносителе, должны иметь кислородопроницаемость не более 0,1 г/(м 3 ∙сут) ..."

VITODENS Газовые конденсационные котлы
Инструкция по проектированию

Bosch Condens 3000 W
- Возможность прямого подключения к системе теплого пола

Другая модель
Bosch Condens 5000 W Maxx
Возможность прямого подключения к системе теплого пола
Без требуемого минимального расхода циркуляционной воды

Высококачественные компоненты, такие как плазменно полимеризованный алюминиевый теплообменник и надежная конструкция делают Condens 5000 W Maxx не только чрезвычайно надежным, но и исключительно прочным. Благодаря инновационной технологии Flow Plus нет минимального значения напора воды через теплообменник . По этой причине полной гидравлической системы не требуется.

Про антидиффузионный слой (кислородный барьер):
"... Данный результат еще раз подтверждает ошибочность распространенного утверждения: «Трубы малых диаметров не обязательно армировать или защищать теплоноситель от попадания в него кислорода, так как потоком кислорода сквозь стенку таких труб можно пренебречь». Сторонники этой точки зрения призывают не армировать алюминием и не покрывать слоем AVOH (антидиффузионный слой для труб PEX) и PPR трубы малого диаметра. Однако именно такие трубы, стоят, например, перед стальными панельными радиаторами (толщина стальной стенки – 1,2 мм). Поэтому армировать алюминием трубы малого и большого диаметра для систем отопления необходимо. Причем для труб малого диаметра это правило более важно, чем для труб большого диаметра, где необходим расчет и привязка к конкретной схеме применения.
Например, при D=2х10-11 м2/с (кислородопроницаемость полипропилена) и ∆сО2 MAX = 270 г/м3 (ориентировочное содержание кослорода в атмосфере)
Q/V=1,9٠10-8/DN2 (г/с٠м3) или 1,6٠10-3/DN2 (г/сутки٠м3)
для DN20мм, получим в сутки 4 г/м3 кислорода – иначе говоря, возможно образование 30 г ржавчины. В одном метре трубы DN20 PN20 (SDR=6) содержится 2,2х10-4 м3; соответственно, через этот погонный метр трубы в теплоноситель пройдет по максимуму 8,8х10-4 г/сут. кислорода.
Например, если система отопления выполнена из полипропиленовой трубы PN20 (неармированной или армированной стекловолокном), объем системы отопления 100 л, имеются настенный котел с алюминиево-медным теплообменником и температурой нагрева 80 С° и стальные панельные радиаторы, а емкость труб равна 50 л, то в сутки для типового набора труб разного диаметра с SDR=6 пройдет в теплоноситель около 0,1 г кислорода; в пересчете на в год это составляет 37 г кислорода, или 250 г ржавчины, полученной в стальных панельных радиаторах (которые, весьма вероятно, потекут через год или два эксплуатации).
В задачи данной статьи не входит точный количественный анализ кислородопроницаемости, однако приведенный пример позволяет разрешить часто задаваемый вопрос: «Сколько кислорода пропускает пластиковая труба? Много это или мало?» Думается, нами был дан вполне конкретный ответ. В заключение заметим, что на эту тему написано немало содержательных работ, но выводы читателей или компаний, поставляющих подобную продукцию на рынок, не всегда соответствуют проведенному в этих статьях анализу ..."

Должен быть выполнен из материалов, обладающих повышенной устойчивостью к кислотной коррозии. Одно дело, когда через трубу проходят горячие продукты сгорания, и совсем другое — когда в ней образуется конденсат, концентрированная кислота с pH от 3 до 5.

2. Дымоход должен обеспечивать свободный слив конденсата в специальный резервуар

Этот резервуар (котёл) должен быть оборудован сифонным гидрозатвором, заполненным водой, чтобы избежать попадания дымовых газов в сливной трубопровод.

Утепленный. Фото: Navien

3. Нужно предусмотреть принудительную тягу

Температура уходящих газов низкая (примерно 55 С), втрое ниже уходящих газов из обычного котла (180 С). Из-за этого естественной тяги дымохода, как правило, недостаточно, поэтому в используют принудительную тягу. Вентилятор котла способствует удалению дымовых газов из котла.

4. Дымоход должен быть герметичен

Из-за принудительной тяги дымоход обязательно должен быть герметичен по всей своей длине (например, используются манжетные уплотнения). А иначе часть дымовых газов будет попадать в помещение.

Коаксиальный. Фото: Protherm

5. Необходим постоянный приток воздуха

Для нормальной работы конденсационного котла требуется организовать постоянный приток воздуха к нему. Это можно осуществлять несколькими способами, например, забирая воздух из помещения, если в нём есть достаточный его приток. Если приточного воздуха недостаточно, приток воздуха организуется через тот же дымоход, который для этого обычно делают в виде концентрического трубопровода (коаксиальный дымоход). По внутренней трубе внутрь поступает уличный воздух, а по внешней отводятся дымовые газы.

Компактный котёл с коаксиальным дымоходом. Фото: Борис Безель

6. Надо правильно определить длину дымохода

Длина дымохода не может быть произвольно большой, она определяется мощностью вентилятора конкретной модели котла. Для каждой модели конденсационного котла она своя, и указывается в технических характеристиках изделия. Например, модель De Dietrich VIVADENS MCR-P 24 рекомендуется подключать к коаксиальному дымоходу с горизонтальным окончанием и с диаметрами воздушного канала 60 мм и для дымовых газов 100 м. И длина этого дымохода не должна превышать 6 м, если он имеет с горизонтальное окончание (выходной отрезок трубы выходит горизонтально через стену дома) либо 20 м, если коаксиальный дымоход имеет строго вертикальную конструкцию.

Редакция благодарит компанию De Dietrich за помощь в подготовке материала

У пользователей нашего портала есть уникальная возможность - следить, как в рамках проекта с FORUMHOUSE мы, с нашими партнёрами, строим в Подмосковье комфортабельный и энергоэффективный загородный дом. Для этого при возведении коттеджа используются самые современные материалы и технологии.

В качестве фундамента выбрана УШП, а системы отопления - тёплый пол. Кроме этого, котельной стал настенный конденсационный газовый котел. О том, почему для нашего проекта было выбрано именно это оборудование, и в чём заключаются преимущества его работы, в формате мастер-класса вам расскажет технический специалист компании .

• 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.

Сергей Бугаев Технический специалист компании Ariston

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 CH 4), выделяется тепловая энергия, а также образуется углекислый газ (CO 2), вода (H 2 O) в виде пара и ряд других химических элементов.

В обычном котле температура дымовых газов после прохождения через теплообменник может доходить до 175-200 °C.

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% .

Отсюда и появляются цифры КПД конденсационного котла, превышающие 100%. Благодаря высокому КПД такой теплогенератор расходует меньше газа, чем обычный котёл.

Сергей Бугаев

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.

Сергей Бугаев

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.

При изготовлении конденсационного котла используются только долговечные и износостойкие материалы. Это увеличивает срок службы и надёжность работы этого оборудования, также уменьшаются затраты на сервисное обслуживание.

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.

Сергей Бугаев

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.

Такой режим неблагоприятен для работы оборудования и приводит к его ускоренному износу.

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.

Конденсационный котёл, дополненный погодозависимой автоматикой, гибко подстраивается под изменения температурного режима в течение всего отопительного сезона.

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.

Примерно 60% этого времени среднесуточные температуры на улице держатся в районе 0 °С.

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.

Даже при использовании конденсационного котла вместе с высокотемпературным радиаторным отоплением это оборудование работает эффективнее традиционного на 5-7%.

Сергей Бугаев

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.

Сергей Бугаев

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

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.

Обогрев дома или иного здания далеко ушел от своего древнего прототипа. Давно уже нет необходимости кидать в «ненасытную» топку дрова или уголь. Но чтобы полностью реализовать преимущества современного оборудования, надо это самое оборудование хорошо знать.

Что это такое?

Конденсационный котел, в том числе работающий на газовом топливе, призван решать проблему подпитки теплого пола. Низкая (относительно) температура циркулирующей жидкости позволяет справляться с этой задачей эффективно. А также, по заявлениям поставщиков, удается на продолжительном отрезке времени сократить траты на приобретение энергоносителей. Если обратиться к информационным материалам производителей, можно наткнуться на упоминания о КПД на уровне 108-100%. Это кажется противоречащим законам термодинамики, тем более что лучшие котлы иных типов имеют КПД на уровне 90-95%.

Причина такой разницы состоит в том, что обычные котлы, сжигающие газ, не вовлекают в свою работу стадию испарения и конденсации. Прошедшие сквозь теплообменник горячие газы в конденсационном котле не улетают в дымоход, унося бесполезные несколько процентов тепловой энергии. Решение проблемы найдено в понижении температуры вытекающих газов до 55 градусов. Такая температура равняется точке росы при обычных условиях, пары воды при достижении этой точки конденсируются и выделяют тепловую энергию. Итак, главная особенность конденсационного котла - применение энергии, выделяющейся при фазовых переходах.

Плюсы и минусы

Конденсационные котлы современного образца не забывают об экологических проблемах. Использование скрытой тепловой энергии позволяет избежать возникновения конденсата. Особенностью работы этих систем является минимальное количество шума и комфорт при использовании. Но важно понимать, что конденсационный котел стоит дороже сопоставимых по мощности аналогов. Разовая солидная сумма позволяет окупить вложения когда-то в будущем, но выложить ее первоначально следует полностью.

В западноевропейских странах настенные и напольные конденсационные котлы используются очень активно , потому что там просчитывают дальние последствия. Кроме экономичности, работающее по этому принципу оборудование отличается повышенной безопасностью. Этот параметр поддерживается встроенной электронной системой. Цифровые панели не имеют ни ручек, ни рычагов - зато они работают вполне эффективно. Часть моделей оснащена мониторами, показывающими технические параметры, что позволяет не носиться туда и сюда, постоянно проверяя работу системы.

Важно: конденсационный котел нормально работает только при бесперебойной подаче газа или иного топлива. Не во всех местах в России она обеспечена, и жителям таких территорий, к сожалению, придется отказаться от своего решения.

Котлы потребляют примерно на 70% меньше горючего, нежели альтернативные конструкции. Настенный тип котла популярнее напольного формата. Зато последний отличается повышенным разнообразием ассортимента и может прогреть увеличенную территорию.

Конденсационный котел отличается от обычного конвекционного аппарата не только высоким КПД и энергоэффективностью. Низкая температура выходящих газов обуславливает такое отличие, как возможность строительства дымохода из пластмассы. При использовании горючего выделяется в атмосферу минимум вредных веществ. Конечно, оптимальные параметры достигаются исключительно при грамотном монтаже и качественном обслуживании. Здесь многое зависит и от самих людей.

Принцип работы

Конденсационный котел работает таким образом, что первый теплообменник подогревается при сжигании горючего, а второй отбирает тепло у сгоревших газов. Стенки вторичного аппарата концентрируют пар. Но чтобы конденсатный процесс не вызывал коррозии, производители применяют отличные сплавы. Они отбираются по принципу химической стойкости.

Чтобы вторичный контур отопления собирал максимум тепла, используют такие решения, как:

• прикрепление дополнительных спиралей;
• применение внутренних частей разнообразного сечения;
• монтаж конденсирующего теплообменника на возвратном ходу нагревательной системы.

Следует учесть, что наилучшие результаты при применении котлов конденсационного типа могут быть получены лишь при применении горелок новейшей конструкции. В них смешивание воздуха и подающегося газа проводится строго по оптимальной пропорции.

Газовые конденсационные котлы с бойлером позволяют решить проблему горячего водоснабжения даже при использовании отопительных систем, имеющих одноконтурный профиль.

Есть три основных варианта:

• встраивание бойлера в сам котел;
• добавление внешних резервуаров;
• применение бойлеров, работающих по схеме косвенного обогрева.

По статистике встраиваемый бойлер вместимостью 50 л позволяет закрыть потребности семьи из 3 или 4 человека в горячем водоснабжении на 100% без всяких затруднений. Следует учитывать, что наличие резервуара сужает выбор потребителя, нельзя вешать на стену, даже самую крепкую, конструкции объемом свыше 100 л. Бывает так, что котел изначально не оснащен бойлером - или даже оснащен, но работа его недостаточно эффективна. Решением проблемы оказывается монтаж выносных резервуаров. Совместимость с ними обеспечена практически у всех настенных газовых аппаратов.

Патрубки и насосы, обеспечивающие циркуляцию, в такой системе должны быть предназначены отдельно для отопления и для горячего водоснабжения. Общая емкость резервуара подбирается сообразно мощности котлов. Если она недостаточно велика, прогрев жидкости займет очень много времени или вовсе не выйдет на необходимую величину. Стандартный подход при заводской настройке автоматики котлов подразумевает первенство отопительного вектора. Как только теплоноситель охлаждается чрезмерно, датчик обнаруживает это и запускает подогревающий блок.

Чтобы горячая вода все время оставалась на одном и том же уровне температуры, котлы с бойлером оснащаются внутренним ТЭНом. Контроллер зависит от электрического питания и направляется автоматикой самого котла. Довольно интересный вопрос - получится ли применить бойлеры для обогрева.

Теоретически это возможно, однако есть целый ряд подводных камней.

• Большинство накопителей оснащается нагревателями всего на 1500 Вт. Этого хватит на прогрев 10 кв. м, но только при солидном утеплении и не слишком сильных ветрах, морозах.
• ТЭН, работая постоянно, значительно увеличит общее потребление электроэнергии.
• Протолкнуть воду по системе можно при помощи стандартной обвязки, но она не способна компенсировать слабость центрального звена.

Следует заметить, что конденсационные котлы бывают не только газовыми, но и дизельными; подобные конструкции выпускают даже многие именитые производители. Обещанный КПД несколько ниже, чем у работающих на газе аппаратов, однако и 98% – это чрезвычайно хороший показатель. Viessmann Vitorondens 222-F и 200-T - яркие примеры таких систем. Теплообменник производится из нержавеющих марок стали. В системах используется горелка универсального типа, способная применять какой угодно вид жидкого горючего.

Малый выброс вредных веществ обусловлен подготовкой смеси топлива и воздуха в идеальных пропорциях. Разработчики сумели оснастить эти аппараты комфортным управляющим блоком и сенсорным оборудованием. Источники тепла могут быть даже встроены в совершенно отлаженную отопительную систему. Современные конденсационные котлы оборудуются почти всегда особыми кожухами, которые дополнительно понижают шум. Их можно использовать благодаря этому даже в непосредственной близости от жилого пространства.

Устройство основных узлов

Даже общее знакомство с конденсационным отопительным оборудованием показывает, что оно устроено довольно сложно.

Основными составными частями его являются:

• отсек для сжигания горючего;
• аппарат, подающий это топливо;
• вентилятор, улучшающий нагнетание смеси;
• исходный теплообменник;
• охладительная камера, где смесь паров и газов остывает до температуры 56-57 градусов;
• теплообменник конденсационного контура;
• накопитель, собирающий конденсат;
• дымоход, по которому движутся охлажденные газы;
• насос, прокачивающий воду по отопительной системе.

Начальный обменник тепла плотно сопрягается с отсеком, где горит топливо. В этом обменнике образующиеся газы остывают немного, но все же еще прогреты сильнее, чем точка росы. На этой фазе особых отличий от классической конденсационной схемы нет. Потом дымовая смесь искусственно движется к теплообменнику №2, который охлаждает газовую массу меньше чем до 56 градусов. Конденсат, поделившись своим теплом с нагреваемой системой, уходит через трубу отвода в канализацию.

Но важно понимать, что конденсируется внутри котла не чистая вода, она насыщена неорганическими кислотами. Поскольку температура жидкости выше комнатной, агрессивность даже слабого раствора их значительно вырастает. Потому конструкторы стараются применять стойкие вещества - нержавеющие стали либо сплав кремния с алюминием.

Чтобы сократить разрушительное воздействие кислот, рекомендуется ставить литые теплообменники. Сварной шов, даже выполненный очень качественно, оказывается входными воротами для едких веществ.

Дымоходы тоже делают из невосприимчивых к кислоте сталей либо пластиков. Горизонтальные фрагменты газового хода должны быть устремлены под наклоном. Такое решение позволяет перенаправить воду, появляющуюся в ходе конденсации водяных паров, обратно в котел. Так как покидающие конденсационный контур газы теряют температуру, не конденсировавшаяся прежде влага неизбежно будет осаждаться на стенках дымохода. Известно, что отопительные котлы обязаны вырабатывать различный объем тепла в зависимости от времени суток и погодных условий.

Регулировка производится с помощью горелки; модулируемый тип позволяет сделать такую настройку очень легко. Есть варианты с фиксированными степенями мощности, и тогда котловая автоматика просто реже дает команду на включение. В большинстве наиболее современных аппаратов ставятся все же модулируемые системы, которые считаются более адекватными и гибкими конструкциями. Величина потребления топлива определяется прежде всего общей мощностью отопительного оборудования и нагрузкой, которую оно несет. Конденсационные котлы устроены таким образом, что они плохо работают в высокотемпературных контурах и требуют слишком высокое качество воздуха.

Особенности выбора

Достоинства конденсирующих котлов вполне компенсируют их отдельные слабые места. Но чтобы реализовать все их преимущества, требуется учесть много тонкостей при выборе. Скрытая теплота, выделяющаяся при конденсации, варьируется в зависимости от применяемого топлива. Если использовать метан (проще говоря, природный газ), выделяющаяся теплота позволяет увеличить выход энергии на 11% по сравнению с простым горением. Сжиженный газ прибавляет 9%, а дизельное топливо наращивает выделение тепла на 6%.

Прочие разновидности горючего - не только жидкого, но и твердого, делают намного меньшую добавку энергии. Именно указанные выше виды горючего считаются наиболее перспективными для использования в конденсационных котлах. Конденсация воды, выделяющейся при сгорании твердого топлива, дается слишком малый эффект, поскольку обеспечивается очень сложным путем. Даже среди пеллетных аппаратов такой подход встречается редко. Усиливая охлаждение дымовых газов, можно увеличить отбор энергии.

Но парадокс в том, что при потере этими газами тепла отбирать фактически тепло будет сложнее. Аппаратура становится все сложнее, фактическая добавка энергии не оправдывает ожиданий. Кроме того, котлы способны работать при различных температурах воздуха, в неодинаковых режимах. И при этом следует избегать появления конденсата в дымоходе либо в котле.

Очень важно выбирать аппараты с минимальным количеством таких явлений.

Учитывая, что конвекционные котлы могут регулироваться только за счет работы горелки, желательно выбирать варианты с максимально сложными горелками и управляющими ими блоками. Битермические теплообменники стоят меньше, они проще в техническом плане. Но такие аппараты гораздо требовательнее обычных к качеству пропускаемой сквозь них воды. Если оно недостаточно велико, трубки очень скоро заполнятся слоем накипи. Неизбежно упадет эффективность работы системы.

Подобная опасность менее свойственна раздельным теплообменникам, однако они требуют добавления:

• вторичного теплообменника;
• крана с тремя ходами;
• систем, управляющих этим краном.

Чем выше необходимая мощность котла, тем меньше должно быть вспомогательных деталей. Предугадать их воздействие на практическую работу системы крайне сложно. Раньше всего по мере повышения выработки энергии нужно убирать встраиваемые расширительные баки и насосы с их окружением. Самые сильные котлы не имеют даже управляющих систем. Исправить ситуацию можно, приобретая специально подбираемые дополнительные системы и агрегаты.

Последняя новинка - насосы, которые позволяют регулировать темп кручения вала. Подобный аппарат сразу удорожает всю систему и усложняет ее. Придется ставить более совершенный, чем обычно, контроллер. Редко подобное оборудование установлено в самом котле, почти всегда приходится его докупать особо. А потому придется платить и за монтаж, и за более тщательную настройку.

Тем не менее специалисты полагают, что именно этим насосам принадлежит будущее. По их оценкам, уже к 2020 году почти все новые модели котлов станут оборудоваться такими системами. Дымоходы же в конденсационных котлах уже сейчас изначально отличаются от привычных моделей. Кроме применения стойких к кислотам материалов, характерно употребление коаксиальной схемы. Чаще всего две трубы в таких контурах делаются из пластмассы.

Важно: коаксиальные дымоходы не могут быть длиннее 5 м, что надо учитывать при выборе, как и предпочтительный выбор в стену.

Конденсационный котел - как они работают? Что их отличает?

21.07.2015

Конденсационный котел, как и традиционный (неконденсационный) котел, нагревает воду, подаваемую в систему отопления здания и ГВС. Однако принцип его работы другой.

В традиционных котлах выхлопные газы, выбрасываемые в атмосферу, все еще имеют высокую температуру (около 100 °C). Выхлопные газы при такой высокой температуре еще содержат большое количество тепла, которое безвозвратно теряется.Конденсационный котел максимально использует теплоту дымовых газов перед их выбросом в атмосферу – дымовые газы, выбрасываемые из такого котла, могут иметь температуру до 35°С.
Максимальный отвод тепла от выхлопных газов (глубокое охлаждение) возможен за счет явления конденсации, заключающегося в конденсации воды, содержащейся в выхлопных газах. Тогда получается дополнительное тепло, которое можно эффективно использовать, снижая затраты на отопление.

Конденсационный котел – современные решения

Конденсационный котел – это самое современное отопительное устройство, позволяющее максимально использовать любое количество топлива.Его пример наиболее ярко показывает развитие отопительной техники. За счет рекуперации дополнительного тепла дымовых газов (конденсации) эти котлы работают экономичнее, чем традиционные, примерно на 11%. Дополнительная экономия достигается за счет низкой температуры дымовых газов (меньшие потери в дымоходе) и самых современных технических решений, таких как:

- высокоэффективные теплообменники дымовых газов/воды специальной конструкции Inox-Radial (используется во всех конденсационных котлах Vitodens),
- последнее поколение инфракрасных горелок MatriX , т.н.беспламенный (для Vitodens и Vitocrossal)
- система контроля и регулирования горения при нормальной работе котла - Lambda-Pro-Control (для Vitodens).

Расходы на отопление

Учитывая эффект конденсации и самые современные технические решения, конденсационный котел Viessmann будет работать экономичнее традиционного примерно на 15-20%, а по сравнению со старыми котлами он будет экономичнее до 30%. При нынешних ценах на газ, которые будут повышаться с каждым годом, дополнительные расходы, возникающие в результате использования конденсационного котла, окупятся прибл.от 4 до 6 лет.

Теги

как работает конденсационный котел / конденсационный котел / конденсация / расходы на отопление / отопление / дымовые газы

.

Конденсационный котел - как работает газовая конденсационная печь?

Конденсационный котел использует новую технологию для обеспечения теплового комфорта и одновременного снижения расходов на отопление. Как это возможно? Современные конденсационные котлы обычно энергоэффективны не менее чем на 90%, поэтому вам следует подумать о том, чтобы выбрать их для своего дома!

Знаете ли вы, что расходы на отопление здания потребляют до 85% платы за содержание дома? Их уменьшению может помочь тепловая модернизация здания, состоящая из надлежащей теплоизоляции или изоляции стен , а также замена старого источника тепла на более эффективные.

Такими эффективными устройствами безусловно являются конденсационные котлы , КПД которых находится на очень высоком уровне. Что такое конденсационный котел? Проверьте, как это работает.

Конденсационный котел - что это?

Конденсационный котел работает на газе или жидком топливе и предназначен для повышения энергоэффективности. Это интересная альтернатива электрической плите. Как на самом деле работает конденсационная печь и как она может экономить энергию? Это делается путем преобразования конденсата в тепло.

Кроме того, тепло, которое теряется в обычной печи, в этом случае восстанавливается из отходящих газов, т. е. скрытой теплоты парообразования. Разница между конденсационной печью и неконденсационным котлом заключается в количестве полезного тепла, которое она производит, и в том, что она может достигать более 90% энергоэффективности.

Как работает конденсационная печь?

В традиционном котле часто выделяются выхлопные газы с температурой свыше 300 градусов Цельсия. В конденсационном котле используется более крупный или дополнительный теплообменник для снижения этого тепла примерно до 50 градусов Цельсия . Затем тепло повторно используется для нагрева воды, что снижает потребность в газе и, таким образом, снижает ваши счета за электроэнергию.

Как именно это делается? Как работает конденсационный котел? Котел работает на газе или жидком топливе. Горячий воздух проходит через теплообменник и удерживается там как можно дольше для повышения температуры.Это затем приносит тепло к радиаторам. Тепло также проходит через область вторичной конденсации.

В результате теплый воздух конденсируется, образуя капли или водяной пар, которые затем собираются и удаляются через канализацию. Это одно из основных преимуществ конденсационного котла , так как ни один другой котел не имеет такой мощности. Таким образом, принцип работы конденсационной печи довольно прост и в основном заключается в восстановлении большего количества тепла до того, как оно будет потеряно.

Узнайте больше: На что обратить внимание при выборе обогревателей для дома?

Конденсационные котлы - тип

Есть 3 типа конденсационных котлов . Каждый из них имеет уникальные характеристики, которые могут подходить для различных характеристик и требований центрального отопления. Типы конденсационных котлов включают:

• Котлы комбинированные - изготавливаются для обеспечения отопления и горячего водоснабжения от одного агрегата.Они отличаются компактными размерами, что позволяет экономить место. Существуют конденсационные комбинированные котлы со встроенным водонагревателем , которые не требуют дополнительных баков и поэтому могут подавать воду по требованию.
• котлы обычные - предназначены для подачи тепла и горячей воды за счет дополнительного бака холодной и горячей воды. Важно отметить, что горячая вода может подаваться во многие краны одновременно. Обычные котлы обычно комплектуются электрическим погружным нагревателем для обеспечения резерва на случай выхода из строя/потери доступа к горячей воде;
• Котлы системные - изготавливаются для обеспечения отопления и горячего водоснабжения за счет дополнительного бака горячей воды.В этом случае бак для холодной воды не требуется.

Конденсационный котел - куда поставить?

Прежде чем вы решите купить конденсационный котел , вам необходимо подумать, где вы собираетесь его разместить . Почему это важно? Так как место установки влияет на параметры конденсационной печи . Важно, чтобы его не ставили в комнатах, где домочадцы ежедневно проводят много времени. Поэтому следует избегать спальни или гостиной .

Конденсационный котел, безусловно, чаще всего устанавливается в ванной или на кухне. . Что еще вам нужно помнить? Высота помещения должна быть более 2 метров (некоторые говорят, что минимальная высота 2,2 метра). Котлы с закрытой камерой сгорания также необходимо выбирать с учетом объема помещения. Для конденсационных котлов с закрытой камерой сгорания это значение составляет 6,5 м2, а для котлов с открытой камерой сгорания ок.8 м3.

Конденсационный и традиционный котел – чем они отличаются?

Принцип работы конденсационного котла и обычного котла очень похож. Основное отличие от сводится к тому, что конденсационная печь использует тепло для дымовых газов, а затем перерабатывает их в .

Это означает гораздо более высокую энергоэффективность, обеспечиваемую конденсационными котлами . Это даже в несколько раз выше, чем у традиционных печей .

Сколько стоит конденсационная печь?

Стоимость покупки конденсационной печи зависит от многих факторов. На цену в основном влияет тип выбранный котел , его размер и даже марка . Тем не менее, она не будет низкой, и обычно цена конденсационной печи колеблется в районе 6-10 тысяч злотых. злотый. Однако к покупке следует относиться как к инвестиции. Снижение счетов за отопление в короткие сроки окупит инвестиции.

Проверить: Как отапливать дом? Традиционное отопление с точки зрения экономичности

Конденсационный котел - расходы на отопление дома

Много говорят об энергосберегающих конденсационных котлах . Так как же на практике? Приведите примеры затрат на отопление дома конденсационной печью? Конечно, многое зависит от площади поверхности, поэтому приведем пример. Предположим, у вас есть дом площадью 120 м.

Годовая потребность в энергии в этом случае составляет около 24 000 кВтч (это относится к неизолированному зданию). Приблизительная стоимость отопления в случае традиционного котла чуть выше 10 тысяч злотых. злотый. Если вы решите установить конденсационный котел , плата снизится до 5500 злотых в год. Это почти в два раза меньше!

Когда конденсационная печь работает эффективно?

Необходимо помнить, что процесс конденсации происходит только тогда, когда температура воды, подаваемой в систему отопления, достаточно низкая.На практике это означает, что она не должна превышать 50°С. На практике, однако, конденсационная печь окажется наиболее эффективной, а значит, и экономичной, когда она работает в диапазоне 30-40°С.

Конденсационные газовые котлы – все, что нужно о них знать

Наиболее часто выбираемым типом конденсационной печи является газовый конденсационный котел . Что вам нужно знать о них? Это устройства, использующие два источника тепла:

• тепло, полученное при сжигании газа,
• тепло в дымовых газах.

Благодаря конденсации происходит процесс рекуперации тепла. Более того, газовые котлы доступны в одно- и двухфункциональном исполнении . Каждый из этих типов используется для нагрева воды отопления, а также горячей воды для бытовых нужд. Эффективность газовых конденсационных котлов может быть повышена при их установке в качестве одного из компонентов системы вместе с устройствами, использующими возобновляемые источники , т.е. тепловыми насосами или солнечными коллекторами.

Как установить газовую конденсационную плиту?

Газовая конденсационная печь также требует специальной настройки температуры. Это имеет большое значение для его эффективной работы. Как настроить конденсационный котел для оптимальной работы? Температура ключа составляет около 70 ° C для центрального отопления и около 60 ° C для горячей воды.

Какой газовый конденсационный котел выбрать?

Не уверены какой газовый конденсационный котел выбрать? Ваши сомнения могут быть в основном связаны с размером, который выражается в силе.Большинство котлов доступны как минимум в нескольких размерах. Как определить, какой из них подходит для вашего дома? Это не так уж и сложно, нужно только проверить, какая мощность будет оптимальна для вашего дома.

В основном это зависит от количества радиаторов в здании и количества ванных комнат . Лучший конденсационный котел , если ваш дом состоит примерно из 2 спален, 1 ванной комнаты и примерно 10 радиаторов, имеет мощность 24-27 кВт.

Не пропустите: Какое отопление следует использовать в энергоэффективном доме?

Газовый конденсационный котел – почему это выгодно?

Конденсационный котел имеет много преимуществ по сравнению с более старыми котлами. Как мы уже подробно упоминали, индекс энергоэффективности намного выше и составляет более 90%. Это, конечно, не единственные его преимущества. Среди них также можно упомянуть:

• экономия денег - Ваши счета за электроэнергию будут меньше благодаря экономии и переработке энергии и тепла;
• беспроводное программирование - радиаторным термостатом можно управлять без проводов.Как это работает? Автоматически определяет температуру воздуха и меняет отопление по мере необходимости;
• экономия места - котел можно легко спрятать, так как он не занимает слишком много места;
• меньший углеродный след - конденсационные котлы считаются экологичными.

Выгоден ли конденсационный котел? Оценки сокращения счетов за электроэнергию говорят сами за себя. Если вы решитесь на газовую конденсационную печь , вы можете уменьшить ее даже вдвое! Таким образом, преимущества его использования многочисленны.Неудивительно, что отзывов о газовой конденсационной печи такие положительные!

Это может вас заинтересовать: Как сэкономить до 74% на отоплении? Выбирайте комплексную систему теплоизоляции!

.

Как работает газовый конденсационный котел?

Собираясь заменить или купить новый газовый котел, мы наверняка сталкивались с термином - конденсационный котел. По сравнению со стандартным котлом расход газа в конденсационном котле может быть ниже на 20 %. Это связано с использованием эффекта конденсации, благодаря которому мы утилизируем дополнительное тепло, содержащееся в выхлопных газах.

Как работает газовый конденсационный котел?

Вентилятор подает воздух, который, смешиваясь с газом, сжигается на поверхности горелки.Образовавшиеся дымовые газы омывают трубы спирально-навитого теплообменника. Теплота от выхлопных газов отводится греющей водой внутри труб теплообменника. Нагретая вода вытекает из котла и подается в систему центрального отопления. Остывает - отдавая тепло комнатам в нашем доме. Затем он возвращается в котел, и процесс повторяется.

Схема 1. Разрез теплообменника в конденсационном котле

Принцип работы аналогичен стандартному котлу, за исключением того, что в конденсационных котлах теплообменник дополнительно имеет конденсационную часть.Сюда в первую очередь поступает обратная вода из системы центрального отопления. Чем ниже температура обратной воды, тем больше конденсации и выше КПД котла. Вот почему говорят, что в этом типе устройств лучше всего работает низкотемпературная установка, например, теплый пол.

Для конденсации котла температура обратной воды должна быть ниже т.н. температура точки росы выхлопных газов. Это температура, при которой водяной пар начинает конденсироваться из выхлопных газов. Для природного газа температура точки росы водяного пара дымовых газов составляет 57 90 019 o 90 020 C .Вышеупомянутая конденсация водяного пара является эффектом конденсации, который делает эти котлы такими эффективными.

В стандартных котлах нет конденсата. Дымовые газы не так сильно охлаждаются, поэтому через дымоход в атмосферу уходит большой энергетический потенциал. Например, температура дымовых газов, выходящих из устройства в стандартном котле, составляет приблизительно 150 90 019 на 90 020 C, а в конденсационном котле она составляет приблизительно 40 90 019 на 90 020 C.

Как и когда происходит процесс конденсации

Отходящий газ, выходящий из котла, состоит частично из азота, двуокиси углерода, небольшого количества кислорода и водяного пара . .Именно в водяном паре содержится дополнительное количество тепла (так называемое скрытое тепло), которое мы можем использовать.

Чем ниже температура обратной воды из системы отопления к котлу, тем больше возможность отвода тепла через дымовые газы. При более низкой температуре обратки дымовой газ может охлаждаться сильнее (значительно ниже точки росы - упомянутые выше 579 019 на 90 020 С), при этом происходит процесс конденсации.

Дымовые газы на горелке котла могут иметь температуру до 1 500 ^{o 90 020 С.После эффективной передачи тепла отопительной воде в теплообменнике дымовой газ можно охладить до 40,9,019 на 90,020 °С (схема 2).}

Пример:

1. Температура обратной воды из системы центрального отопления = 50 ^на Таким образом, отработавшие газы можно охладить примерно с 1 500 ^на °C до примерно 60, ^на °C. Отсутствие эффекта конденсации. Температура дымовых газов 60 90 019 o 90 020 C > 57 90 019 o 90 020 C (точка росы)
2. Температура воды, возвращающейся из системы центрального отопления = 40 ^x Таким образом, отработавшие газы можно охладить до прибл.от 1 500 ^o C до примерно 50 ^o C. Происходит конденсация. Температура дымовых газов 50 90 019 o 90 020 C <57 90 019 o 90 020 C (точка росы)
3. Температура воды, возвращающейся из системы центрального отопления = 30 ^на Таким образом, дымовой газ можно охладить примерно с 1 500 ^на °C до примерно 40, ^на °C. Явление конденсации еще более интенсивное. Температура дымовых газов 40 90 019 o 90 020 C <57 90 019 o 90 020 C (точка росы) 90 061

Диаграмма 2. Наглядное распределение температуры дымовых газов в конденсационном котле при работе с параметрами - обратная вода 30 ^при С, питательная вода 50 ^при С

Мы также ежедневно сталкиваемся с эффектом конденсации, т.е.во время приготовления. Когда вы поставите кастрюлю с холодной водой на газовую плиту, на стенках кастрюли внизу появится конденсат. В этот момент дополнительное тепло передается воде, приготовленной в кастрюле. Этот эффект заметен на начальном этапе нагрева, до того, как температура воды сильно повысится. 90 100

Применяемые в настоящее время технические решения в конденсационных котлах позволяют получить широкий диапазон модуляции мощности. Это означает, что, например.стандартный котел имеет диапазон мощности от 7 до 24 кВт, а аналогичный конденсационный котел от 3 до 24 кВт. Это значит, что конденсационные котлы выгодно использовать при отоплении даже небольших полезных площадей в квартирах.

Если мы хотим снизить расходы на газовое отопление до 20%, мы всегда должны анализировать рентабельность покупки конденсационного котла. Первоначально более высокие инвестиционные расходы впоследствии будут компенсированы более низкими эксплуатационными расходами.

.

Газовые конденсационные котлы - все, что вы должны знать о них

Газовые конденсационные котлы и экологические системы - как поддерживать работу котлов?

Эффективное отопление центрального отопления и ГВС, газовые конденсационные котлы могут достигать еще большей эффективности при установке в качестве одного из компонентов системы вместе с устройствами, использующими возобновляемые источники. Котлы могут быть подключены, в том числе с тепловыми насосами и солнечными коллекторами.

• Газовые конденсационные котлы и солнечные системы

Все типы газовых конденсационных котлов могут быть подключены к солнечной системе.

Солнечные коллекторы с настенным однофункциональным бойлером - в этой системе вода может нагреваться как от солнечной системы, так и от однофункционального газового котла. Самой большой проблемой здесь является защита от скачков температуры воды, хранящейся в цилиндре. Поэтому наиболее важную роль в безопасной установке играет термостатический клапан, который смешивает горячую воду из нагревателя и холодную воду из-под крана. Благодаря клапану можно ограничить температуру воды в точках водоразбора.

Солнечные коллекторы с подвесным комбинированным котлом - это решение используется в существующих системах отопления. Холодная вода направляется не непосредственно в котел, а в водонагреватель в гелиоустановке. В результате котел получает подогретую или полностью подогретую воду, а горелку можно отключить или запустить на меньшей мощности.

Солнечные коллекторы со стоячим однофункциональным котлом - в этой системе максимальное использование солнечной энергии летом, а энергии от котла - лишь изредка.Следует учитывать, что стоячий котел имеет более высокие пусковые и простоевые потери, чем в предыдущих случаях. Это связано с тем, что стоячий котел отличается большей тепловой инерцией из-за увеличенной водоемкости и веса корпуса (вода нагревается дольше). Об этом стоит помнить вне отопительного сезона, когда котел греет только хозяйственную воду, и выбирать солнечную установку, которая максимально покроет потребность в горячей воде в летний сезон.

• Газовые конденсационные котлы и тепловой насос

В новостройках тепловые насосы могут работать независимо, так как они способны поставлять 100% необходимой тепловой энергии.Однако в модернизированных домах работу теплового насоса должен поддерживать отопительный котел. Чаще всего это делается в альтернативном бивалентном режиме.

Бивалентный альтернативный режим лучше всего работает в модернизированных зданиях с более низкими стандартами энергопотребления и более высокими рабочими температурами отопления. Он заключается в альтернативной (альтернативной) работе насоса и котла. Тогда насос получает от 60 до 80% необходимого тепла, а котел получает остальное.

Проверьте, на что обратить внимание при установке конденсационного котла?

.

Аристон: Как работают газовые конденсационные котлы?

Газовое отопление – одна из самых эффективных и экологически чистых систем отопления. Сердцем этого типа установки является газовый конденсационный котел, который вырабатывает тепло, необходимое для обеспечения надлежащего теплового комфорта членов семьи, и нагревает для них воду для бытового потребления.

Так каков принцип работы конденсационного котла и какой газовый котел выбрать, чтобы выполнить свою задачу на 100%?

Что такое газовый конденсационный котел?
Газовый конденсационный котел – это современный отопительный прибор с закрытой камерой сгорания.Такая конструкция позволяет вырабатывать тепло не только при сжигании отбираемого из установки газа, но и утилизировать его из образующихся дымовых газов. В результате устройство работает с очень высоким КПД, используя меньше газа, чем котлы старого образца, и не выбрасывает в атмосферу вредных веществ. Поэтому он экономичен, эффективен и экологически безопасен.

Газовый конденсационный котел – принцип работы
Конденсационный газовый котел, как следует из названия, использует в своей работе явление конденсации.Это означает, что вырабатываемые устройством выхлопные газы не сразу выбрасываются в атмосферу через дымоход, а охлаждаются в специальном теплообменнике, что вызывает конденсацию содержащегося в них пара. В результате этого процесса выделяется дополнительное тепло, которое в дальнейшем используется в системе центрального отопления дома.

Типы конденсационных газовых котлов
Конденсационные газовые котлы доступны в двух основных вариантах, а выбор конкретного решения зависит от потребностей объекта и его жильцов.Однофункциональный газовый котел предназначен только для отопления, тогда как газовый двухконтурный котел, такой как котел Alteas One Net от Аристон, также позволяет сразу производить горячую воду для бытовых нужд. Третий вариант – это однофункциональный конденсационный газовый котел с баком, то есть с отдельным резервуаром для воды, предназначенный, прежде всего, для больших частных домов.

Где установить газовый конденсационный котел?
Современные газовые котлы с закрытой камерой сгорания отличаются не только высоким КПД, экономичностью и простотой эксплуатации, но и компактными габаритами, благодаря чему идеально подходят для установки даже в небольших помещениях.Их можно удачно повесить на кухне или в ванной. Более того, некоторые из них, такие как газовый конденсационный котел Alteas One Net от Ariston, можно легко установить в открытом месте. Его стильный дизайн не будет мешать обустройству интерьера и даже украсит его. Газовые котлы с накопительным баком предъявляют несколько более строгие требования к локализации, ведь баку для воды нужно больше места. В их случае лучшим местом будет домашняя котельная или специально подготовленное подсобное помещение.Комбинированный или однофункциональный газовый конденсационный котел является сердцем любой современной системы отопления. Выбор прибора хорошего класса, такого как котел Genus One System Net (www.ariston.com/pl-pl/produkty/kotly-gazowe/kondensacyjne/genus-one-system-net/), – это не только приятное тепло в вашем собственном доме, но и уменьшить ваш углеродный след и снизить ваши счета за газ.

.

Конденсационные котлы - характеристики, принцип работы

Конденсационные котлы являются современной и экономичной альтернативой центральному отоплению. Они позволяют рекуперировать часть энергии, которая теряется в котлах обычного типа в виде водяного пара, входящего в состав продуктов сгорания. Как работают конденсационные котлы и как они позволяют нам экономить энергию, а значит, и деньги в отопительный сезон?

Что общего между водяным паром и энергией?

Водяной пар является одним из продуктов сгорания, выбрасываемых в атмосферу в обычных котлах.Однако это безвредное вещество является резервуаром энергии, который можно восстановить, а не взорвать! Это возможно благодаря конденсационным котлам. Но откуда берется энергия, которую можно восстановить в водяном паре? Мы спросили об этом специалиста из TWM Termo.

Конденсат также известен как конденсат. Мы можем наблюдать это явление, например, на крышке кастрюли — когда пар оседает на холодный металл, его агрегатное состояние меняется на жидкое, и мы видим капли. Все изменения агрегатного состояния сопровождаются поступлением или передачей энергии.В случае конденсации вода отдает часть тепла. Так что, если мы сконденсируем водяной пар, входящий в состав выхлопных газов, вместо того, чтобы позволить ему свободно улетучиваться, мы восстановим часть тепловой энергии - деньги, выделенные на производство тепла, вернутся к нам.

Рекуперация энергии из дымовых газов экономит деньги и не вредит окружающей среде. Как устроены конденсационные котлы и как они работают?

Строительство и эксплуатация конденсационных котлов

Конденсационные котлы аналогичны обычным отопительным котлам.Разница в том, что первые извлекают энергию из водяного пара, образующегося при сжигании ископаемого топлива. Второе вещество, помимо воды, образующееся при сгорании углерода или газа, — это углекислый газ.

Для того, чтобы произошла конденсация, дымовые газы должны быть охлаждены, и именно введение элемента, на котором могла бы падать температура водяного пара, было самой большой проблемой для конструкторов конденсационных котлов. В теплообменнике выхлопной газ отдает энергию, нагревая воду.

Особенно важно, чтобы этот тип нагрева был эффективным, необходимо поддерживать соответствующую температуру - теплоноситель не должен быть слишком горячим, так как конденсация требует сильного охлаждения горячих выхлопных газов. Поэтому конденсационные котлы лучше всего работают с установками, в которых нагревательный элемент имеет относительно низкую температуру. Примером могут служить теплые полы, где температура теплоносителя не превышает 55˚С, а для передачи тепла конденсацией требуется не более 57˚С.

Материал партнера

.

---

Смотрите также

• 
  4 сотки планировка участка
• 
  Как просверлить плитку на стене чтобы она не треснула
• 
  Дерево которое не горит
• 
  Отделка цоколя клинкерной плиткой
• 
  Подушка под шею для сна
• 
  Сколько растет баран
• 
  Чертеж ворот двухстворчатые распашные
• 
  Чем паять серебро в домашних условиях
• 
  Самая плотная ткань для постельного белья
• 
  Приложение для создания дизайна интерьера
• 
  Коврик из старых носков