Конденсационные котлы для отопления: принцип работы, выбор, монтаж и обслуживание

Как правильно выбрать конденсаторный котел для дома?

Дорогая покупка требует тщательного выбора и разумного подхода.

Котлы служат много лет, поэтому лучше обратить внимание на некоторые правила подбора:

1. Мощность. В этом случае большая мощность не требуется, так как приведет к быстрому износу агрегата. Для расчетов оптимального показателя подойдет простая формула – на 10 м2 требуется 1 кВт тепла. В домах с плохим утеплением, наличием больших окон и для регионов с суровыми зимами показатель нужно увеличить на 30-50%.
2. Количество контуров. Если конденсационные котлы, принцип работы которых мало отличается от обычного оборудования, оснащены двумя контурами, хозяин получает возможность отопления и ГВС. Один контур будет работать на подогрев теплоносителя, второй – отвечать за раздачу горячей воды.

1. Расход топлива. Этот показатель зависит от мощности, нагрузки на систему и КПД. Например, котлы в 10 кВт расходуют до 1,12 м3/час газа, а в 30 кВт уже 3,36 м3/час. Самый большой показатель у агрегатов мощностью в 60 кВт – им требуется 6,72 м3/час газа.
2. Из чего изготовлен теплообменник. Если это силумин (алюминий с кремнием), то прибор будет инертен к химическим веществам, а нержавеющая сталь дешевле, стойко переносит коррозию, термоудары, но не переносит химически агрессивных веществ.
3. Температура режимов работы. Этот параметр влияет на КПД. Чем ниже нагревание в обратке, тем быстрее происходит процесс конденсации. Например, если температура прямого/обратного контура в 40/30 С, то КПД достигает 108%, а при показателях температуры прямого/обратного контура 90/75 С КПД равен всего 98%.

1. Наличие системы управления, контроля, блока автоматики. Оборудование установлено во всех котлах, различается только список функций. Тут выбор зависит от предпочтений хозяина, желания управлять прибором дистанционно, задавать ночной/дневной режим работы, прогрев на минимальных температурах и прочее.
2. Монтаж. Выпускаются котлы напольного и настенного вида. Напольные – это одноконтурные агрегаты с повышенной мощностью (от 100 кВт), могут интегрироваться в любую систему отопления. Настенные – приборы со сниженной мощностью (до 100 кВт), двухконтурные, не требуют обустройства полноценного дымохода, хватит трубы, выведенной через стену на улицу.

Нельзя обойти вопрос цены. Ассортимент оборудования выпускается в трех ценовых сегментах:

• Премиум. Сюда входят германские производители, которые предлагают агрегаты стильного дизайна, с бесшумной работой. Приборы изготовлены из высококачественных материалов и с сертификатами экологической безопасности.
• Средняя цена. Комфортные и экономичные приборы, в том числе одно-, двухконтурные, настенного и напольного вида. Никакой разницы с люксовыми моделями нет, кроме чуть менее раскрученной марки бренда. Пример – модели марки BAXI.
• Бюджетные приборы. Это изделия от корейских, словацких изготовителей, которые адаптированы под условия нашей действительности. Разница с элитными моделями только в упрощенном функционале и минимальном наборе «умных» опций автоматики и управления. Такие котлы отлично переносят скачки давления, перебои с электричеством и поддерживают работу там, где более дорогая автоматика останавливает функциональность котла.

Выбирая котел, не лишним будет обратить внимание на ремонтопригодность, наличие запчастей в широкой продаже и сервисных центров с умелыми сотрудниками

Что такое конденсаторные котлы?

Вид оборудования представляет собой видоизмененный газовый котел конвекционного типа. Энергоносителем выступает газ, поступающий по централизованному трубопроводу или баллонный. Отличие в том, что газовые конденсационные котлы отопления используют все виды тепловой энергии – открытую и закрытую. Открытая образуется при сгорании газа, закрытая – энергия нагретого конденсата.

Конструктивно котлы состоят из следующих деталей:

1. Газовая горелка, размещенная в камере сгорания закрытого типа.
2. Теплообменник. Цилиндрическая форма элемента быстрее прогревает воду за счет увеличенной площади соприкосновения.
3. Емкость для сбора конденсата, куда транспортируется теплоноситель после охлаждения отводимых масс воздуха. Парообразная субстанция отдает тепло жидкости, затем через специальное устройство слива конденсат попадает в емкость.

Принцип работы котлов, их достоинства и недостатки

Теплообменник агрегатов служит для перехода субстанции из газового состояния в конденсат. В процессе высвобождается большое количество тепловой энергии, собираемой для прогрева теплоносителя. КПД оборудования 109% – это выше, чем у любого другого устройства.

Высокий КПД объясняется принципом работы. В стандартных газовых котлах используется тепло от сжигаемого газа, в теплообменнике поток жидкости остывает до +140 С, пониженные температуры уменьшают тягу, вызывают образование конденсата, который может служить причиной появления ржавчины на металлических деталях. Поэтому тепловая энергия от выпадающего конденсата не используется, а конденсатные котлы отбирают все тепло, за счет чего повышается КПД.

Для забора теплоэнергии оборудование имеет два теплообменника. Первый работает по стандартной схеме – пропускает тепловые потоки без охлаждения ниже точки росы, второй охлаждает продукты сгорания ниже точки росы, попутно забирая тепловую энергию. Таким образом, водяной пар оседает на стенках второго теплообменного элемента, передает всю энергию воды.

Получается, что конденсатный котел – один из самых экономичных видов отопительных приборов с высоким КПД, за счет чего тепло сохраняется в помещении достаточно долго. Специальные горелки работают так, что топливо сгорает полностью, количество выбросов самое минимальное.

К достоинствам отопительных приборов относят:

• облегченный вес;
• компактность;
• низкий уровень шума;
• минимальную вибрацию при работе;
• возможность каскадной установки оборудования;
• экономичность – за сезон затраты на топливо снижаются на 35%;
• экологичность за счет полного сгорания энергоносителя, использования всей тепловой энергии.

Что касается недостатков, то он один – оборудование стоит дорого, примерно на 30-80% больше, чем стандартные газовые котлы. Однако при соблюдении условий эксплуатации агрегаты прослужат достаточно долго, вложения за счет уменьшения затрат на топливо окупаются примерно за 2-3 сезона.

Особенности работы приборов:

1. Большое количество конденсата, который нужно утилизировать. В течение 24 часов котел мощностью до 35 кВт вырабатывает до 30 л воды. Сливать в септик без нейтрализации такую воду нельзя, система нуждается в установке нейтрализующего оборудования.
2. Сниженная температура прогрева комнаты. Стандартные отопительные приборы показывают разницу температуры между трубопроводом подачи и обратного тока воды в 75 С и 55 С, а конденсационные модели всего 55 С и 35 С. Такого прогрева недостаточно, может потребоваться дополнительная система, например, контуры теплых полов или врезка большего количества радиаторов.

Газовый конденсационный котел – монтаж, установка, дымоход

Отопительная система включает в себя не только отопительное оборудование, но и комплекс определенных мероприятий по его установке и монтажу. Правильный и качественный монтаж, безусловно, отразится в дальнейшем на работе котла.

Существует целый ряд стандартов и предписаний по установке газовых конденсационных котлов. В первую очередь нужно знать, что установка конденсационного котла требует разрешения газовой инспекции. При подключении котла следует соблюдать технические правила подключения газа и необходимые меры безопасности. Это обязательное условие, чтобы предотвратить поломку котла и возможные травмы людей.

А еще лучше, если установку и монтаж конденсационного котла будут проводить квалифицированные специалисты.

Лучшим местом для того чтобы установить конденсационный котел, является нежилое помещение. Если в доме нет такого отдельного помещения, то котел можно установить на кухне. В идеале стены помещения, где будет устанавливаться котел, должны быть отделаны плиткой, но ни в коем случае не пожароопасными материалами. Пол должен быть услан негорючим покрытием, желательно, чтобы в помещении находилась канализация. Отопительные котлы конденсационные предусматривают наличие вытяжки в помещении, где они установлены.

Навесной конденсационный котел закрепляется на стене специальными крючками при помощи дюбелей. Правильно, если конденсационный котел расположен таким образом, что его нижняя часть отступает от стены больше чем верхняя.

Если, наоборот, то это значит, что котел закреплен неправильно. Монтаж конденсационного котла делается таким образом, чтобы не было крена, иначе это может привести к замыканию.

Поэтому при закреплении котла на крючки, нужно очень хорошо проверить вертикальность котла, чтобы он не был наклонен вперед или вбок.

Дымоходы конденсационных котлов

Вариантов подключения дымохода к конденсационному котлу много. Основное требования к дымоходам для конденсационных котлов является герметичность стыков элементов дымохода.

В целом конструкция дымоходов конденсационных котлов не сильно отличается от конструкции дымохода обычных газовых котлов.

Особенности дымоходов для конденсационных котлов:

• материал, из которого они сделаны. Дымоход для конденсационного котла должен быть сделан из кислотоупорных материалов, например, нержавеющая сталь или пластик. Это связано с тем, что конденсат, который проходит по дымоходу является легкой кислотой, поэтому материал дымохода должен быть защищен от коррозий.
• Дымоход для конденсационного котла должен быть расположен под таким углом, чтобы образующийся конденсат попадал обратно в котел, но при этом туда не попадали осадки. Попадание атмосферных осадков в котел может привести к короткому замыканию или поломке котла.

Отвод конденсата и основные ошибки при монтаже конденсационных котлов

Конденсационный котел предусматривает такую систему работы, при которой из водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания, образовывается конденсат.

В зависимости от мощности и температурного режима, в сутки может образовываться до 50 литров конденсата невысокого уровня кислотности. Это позволяет сливать его в сифон бытовых отходов и не наносить вред окружающей среде.

Однако существуют некоторые ошибки при установке конденсационных газовых котлов:

1. Отсутствие отвода конденсата или установка неподходящей для этих целей емкости. Такую ошибку могут допустить и специалисты в силу неопытности. Они могут или совсем не установить отвод для конденсата или установить в качестве отвода некую емкость, например, обычное ведро. Такого допускать нельзя, потому что это является грубой ошибкой.
2. Отвод конденсата выведен на улицу, что, конечно же, в минусовую температуру приведет к обледенению и замерзанию трубки. Это заблокирует котел и может стать причиной его поломки.
3. Монтаж котлов на стенах с легковоспламенняемым покрытием.
4. Применение газового счетчика, который не соответствует мощности котла.
5. Отсутствие газовых фильтров.
6. Несоблюдения правильного угла уклона котла.

Конденсационный котел предусматривает обязательно наличие всех вышеперечисленных пунктов, а также предусматривает соблюдение всех технических правил и стандартов по установке и монтажу.

Устройство основных узлов котла

Конденсационные котлы отопления состоят из следующих основных узлов:

• стального корпуса, в котором расположены все конструктивные элементы;
• циркуляционного насоса, для циркуляции воды в системе теплообменников;
• камеры сгорания, внутри которой размещены горелки;
• камеры доохлаждения парогазовой смеси до температуры +570С;
• вентилятора (турбина), расположенного над камерой сгорания, предназначенного для перемешивания газовой и воздушной смеси;
• двух теплообменников: для передачи тепла воде от продуктов сгорания камеры и для конденсации влаги и получения тепловой энергии;
• патрубков и трубок для подачи воды в систему циркуляции;
• резервуара для сбора конденсата;
• дымохода для отвода продуктов сгорания;
• панели управления.

Виды

Конденсационные котлы классифицируют по двум признакам:

1. Количество контуров.
2. Исполнение корпуса.

По количеству контуров бывают такие виды:

1. Одноконтурные. Они предназначены для отопления дома. В своем составе имеют только один теплообменник. Такие модели могут нагревать воду для ГВС, однако нужно осуществлять подключение бойлера косвенного нагрева.
2. Двухконтурные. С помощью них отапливают дом и подают горячую воду в краны водопроводной системы. Их конструкция дополнена небольшим теплообменником (вместо него может быть накопительный бак или бойлер послойного нагрева) и трехходовым клапаном, который может изменять режим отопления на режим ГВС и наоборот. Работа этого клапана происходит по такому принципу: теплоноситель может поступать либо в дополнительный теплообменник, либо в систему отопления.

Что касается исполнения корпуса, то конденсационные котельные устройства бывают следующими:

1. Настенными.
2. Напольными.

Настенные являются наиболее распространенными, ведь позволяют экономить пространство, и их можно монтировать на кухне. Их мощность не бывает больше 120 кВт. Правда, большинство таких агрегатов имеют мощность меньше 100 кВт. В их составе не бывает большого бойлера послойного нагрева.

Напольные, в отличие от настенных, имеют большие габариты, и поэтому их нужно монтировать в отдельной комнате. Другим их признаком является большая мощность. Также строение многих напольных модификаций может включать объемный накопительный бак или бойлер послойного нагрева.

Правила монтажа конденсационного котла и частые ошибки при монтаже

Монтаж конденсационного котла необходимо выполнять с учётом следующих правил и требований:

рекомендуется выбирать хорошо вентилируемое помещение для установки котла, отвечающее всем требованиям пожарной безопасности: высота потолков не менее 2,2 м, объём помещения – от 7,5 м3, площадь вентиляционного окна 0,025 м2, расположение котла должно быть строго вертикальным, перед выполнением крепления, важно разметить место для установки, чтобы подвести необходимые коммуникации заранее и продумать этапы установки, крепить котёл нужно на специальный каркас, который имеется в комплекте поставки (только для высшего класса оборудования), либо на монтажную планку, дымоход должен быть изготовлен из термостойкого пластика или коррозионностойкой стали, горизонтальная часть дымохода от котла должна идти с небольшим наклоном в сторону помещения, организовать отвод конденсата можно следующими способами: в централизованную канализационную систему или в отдельную ёмкость с последующей утилизацией. Подключение конденсационного котла без наличия опыта проведения подобных работ может привести к следующим ошибкам:

Подключение конденсационного котла без наличия опыта проведения подобных работ может привести к следующим ошибкам:

1. Отвод конденсата выполнен за пределы отапливаемого пространства. В холодный период года это может быть чревато образованием ледяной пробки в трубке, в результате чего возрастёт вероятность выхода из строя котла.
2. Отвод конденсата выполняется в непредназначенную для этих целей ёмкость или вовсе не организован. Это является большой ошибкой, так как в конденсате могут содержаться токсичные или едкие вещества, требующие специальной утилизации.
3. Конструкция касается нагреваемой частью легко воспламеняемых или горючих веществ, что приводит к нарушению правил противопожарной безопасности.
4. Подключение газа выполнено без применения специальных герметизирующих прокладок, не установлены газовые фильтры. Последствия могут быть следующими: утечка газа либо засорение горелки внутри камеры сгорания соответственно. Эксплуатация при таких ошибках запрещена, так как повышается уровень взрывоопасности в помещении.
5. Не соблюдён угол наклона котла, который указан в требованиях по установке производителем. Это приведёт к нарушению режимов конденсации и циркуляции, может вызвать повышенный расход газа или снижение мощности нагрева.
6. Установка газового счётчика, который не соответствует мощностным характеристикам котла. В таких случаях либо будет недостаточным поток газа, либо выйдет из строя сам счётчик с вероятностью утечек.

Нормы размещения конденсационных котлов

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

Рекомендации направлены на обеспечение безопасности и сведению к минимуму вероятности возникновения аварийных ситуаций. Нормы оговариваются в СП 60.13330 (СНиП 41-01-2003) , СП 62.13330 (СНиП 42-01-2002) .

Каким должно быть помещение под котел

Конденсационный котел, во время работы не сжигает воздух из помещения, поэтому, требования, указанные в СНиП, гораздо ниже, чем для атмосферного оборудования. Обязательные нормы для установки:

• Площадь помещения не менее 8 м². Места должно быть достаточно, чтобы обеспечить возможность подключения бойлера и беспрепятственного доступа ко всем важным узлам для обслуживания.
• Котлы с закрытой камерой сгорания, можно закрывать декоративными перегородками, встраивать в мебель.
• Обязательно оснащение системой водоподготовки и фильтрации.
• Допускается подключение в любом нежилом помещении, отделенном от коридора или жилых комнат, дверным проемом.
• Стены и пол, облицовываются негорючими отделочными материалами. Высота потолков, не менее 2,2 м. Навесной котел располагают в пределах 0,8 -1,6 м от уровня пола.

Устройство отвода дымовых газов

В котлах закрытого типа, используется принудительный отвод продуктов сгорания и забор воздуха. Циркуляция воздушных масс, осуществляется посредством коаксиальных дымоходов, представляющих собой конструкцию типа «труба в трубе».

Современное котельное оборудование, снабжено независимыми выходами дымоудаления. Отвод продуктов сгорания, осуществляется в обычный дымоход, а забор воздуха, выполняется через небольшое отверстие в стене.

Принцип работы газового котла конденсационного типа с коаксиальным дымоходом, заключается в следующем:

• Внутри корпуса котла, расположены две турбины. Первая, нагнетает воздух на горелку и соединяется с наружной трубой, вторая, отводит продукты сгорания и подключена к внутренней полости коаксиального дымохода.
• Забор воздуха происходит принудительно, через верхнюю полость трубы. Отвод продуктов сгорания, через сердцевину дымохода.

Дымоходы для котлов конденсационного типа, выполняют в нескольких вариантах. Так как температура отходящих газов не превышает 110°С, можно поставить пластиковую трубу, отличающуюся простотой монтажа и дешевизной, либо, выбрать вариант из нержавеющей стали. При обустройстве общего вертикального дымохода, как правило, выбирают утепленную сэндвич-трубу.

Плюсы и минусы конденсационных котлов

Перед тем как окончательно решиться на приобретение, необходимо тщательно проанализировать все плюсы и минусы конденсационных газовых котлов. Преимущества и недостатки становятся очевидными, если учесть теплотехнические характеристики, реальный опыт эксплуатации и другие аспекты.

На некоторые нюансы обращают внимание отзывы тех, кто уже какое-то время пользуется конденсационным отопительным оборудованием. Что показывает практика?

Преимущества конденсационного оборудования

Выгода от установки конденсационного газового котла, очевидна. Экономия, по сравнению с атмосферным котельным оборудованием, составляет порядка 30-45%. В режиме конденсатообразования, КПД конденсационных котлов достигает 108-109%. Если учесть, постоянное повышение расценок на «голубое топливо», с каждым годом, установка становится экономически целесообразнее.

Дополнительные преимущества установки конденсационного котельного оборудования:

• Возможность отопления теплых полов – конденсационное оборудование разрабатывалось с учетом подключения к низкотемпературным системам обогрева (теплым полам). Но, при необходимости, допускается монтаж комбинированной системы отопления (одновременно подключаются радиаторы и теплые полы).
• Экономичность – модуляционная горелка, высокий КПД и погодозависимая автоматика, существенно снизили расход топлива, что особенно заметно, если планируется сделать отопление на сжиженном газе. При установке газгольдера или газобаллонного узла, оптимальным выбором остается подключение конденсационного агрегата.
• Срок службы конденсационных котлов – минимальный период эксплуатации 12-15 лет. За это время, котел полностью окупается и со временем начинает приносить стабильный доход, в виде сокращения расходов на обогрев жилых помещений.

Принцип работы

Данный агрегат разработан на базе обычного (конвекционного) теплогенератора. Энергоносителем для обоих видов котлов служит природный или сжиженный газ.

Принцип работы конвекционного котла чрезвычайно прост. Топливо, сгорая, через теплообменник передаёт энергию теплоносителю (чаще всего — обыкновенная вода). Нагретая вода циркулирует по системе отопления, обогревая жилище.

Продукты сгорания температурой 140–150°C, состоящие из углекислого газа и паров воды, удаляются через дымоход. В итоге КПД данного теплогенератора составляет от 90 до 93%, остальные 7–10% неиспользованной энергии улетучивается в атмосферу.

Отличия в работе обычных и конденсационных котлов

В конденсационном котле продукты сгорания, пройдя через основной теплообменник, поступают в камеру доохлаждения с вторичным (конденсационным) теплообменником, по которому движется остывшая вода (обратка). Проходя через данный теплообменник, газы остывают. При температуре ниже 56°C (точка росы — температура конденсации паров) водяные пары преобразуются в конденсат. Тепловая энергия, выделяемая при этом, используется для предварительного разогрева «обратки». Температура газов, через дымоход поступающих в атмосферу, снижается до 40–60°C.

Таким образом, в основной теплообменник поступает уже немного подогретая вода. В результате котлу необходимо затратить меньше топлива для нагрева теплоносителя до нужной величины.

Производители утверждают, что КПД данных агрегатов достигает 104–108%. С точки зрения физики такое невозможно. Это значение условное и является маркетинговым трюком. В данном случае за 100% КПД принимается энергия, выделяемая при сгорании топлива.

Схема образования КПД в газовых котлах.

У конвекционного (обычного) котла отнимают неиспользованную энергию в виде горячих дымовых газов, выходящих через дымоход (6–8%), и потери теплового излучения (1–2%). В итоге получается величина КПД 90–94%.

При подсчёте КПД конденсационных котлов к 100% прибавляют 11% тепла, выделяемого при конденсации воды. Теплопотери составляют 1–5% неиспользуемого тепла при конденсации и 1–2% через теплоизоляцию. Отсюда и появляется КПД больше 100%, рекламируемый производителем.

Максимальный КПД конвекционного котла достигается при работе в высокотемпературном режиме 80–75/60, где первая цифра — температура теплоносителя, выходящего из агрегата, вторая — поступающего в него (обратка). При снижении второго параметра в котле образуется конденсат, негативно влияющий на функционирование и долговечность аппарата.

Для конденсационных котлов наиболее подходящий низкотемпературный режим 50/30.

Идеальными условиями применения конденсационных котлов является температура «обратки», не превышающая 35°C. Именно тогда:

• Образуется наибольшее количество конденсата;
• Происходит максимальный первичный нагрев теплоносителя;
• Экономия топлива достигает 30–35%.

Это возможно при монтаже системы отопления с «тёплыми полами».

При использовании в системе отопления радиаторов в сильные морозы температуру теплоносителя приходится повышать. Если в котёл поступает «обратка» выше 60°C, конденсат вырабатываться не будет. В этом случае агрегат работает в режиме обычного конвекционного котла с КПД не выше 90%. Экономия топлива снижается до 5%.

Видео: как работает конденсационный котёл

Сравнительная таблица разных типов котлов

Тип котла/Параметр	Конденсационный газовый	Конвекционный газовый	Жидкотопливный	Твердотопливный	Электрический
Стоимость агрегата	Самая высокая	Высокая	Высокая	Низкая	Средняя
Эксплуатационные расходы	Самые низкие	Низкие	Высокие	Низкие	Самые высокие
Удобство эксплуатации	Высокое	Высокое	Среднее, сложность эксплуатации	Низкое, требует постоянного контроля	Самое высокое
Надёжность	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая
Количество выбросов в окружающую среду	Очень низкое	Низкое	Самое высокое	Среднее	Отсутствует

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 БугаевТехнический 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?

В то время как, указывая КПД обычного конвекционного котла, производители пишут, что оно составляет 92-95%. Возникают вопросы: откуда появляются эти цифры, и почему конденсационный газовый котёл работает эффективнее традиционного?

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

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%.

Теплообменники котлов HORTEK

Принципиальным решением для всех перечисленных котлов является использование теплообменников только из кислотоустойчивой нержавеющий стали AISI 316. С точки зрения конструктива все теплообменники представляют собой набор гладких трубок, сообщающихся через коллекторы. Данное решение позволило обеспечить высокую устойчивость к загрязнениям как по стороне теплоносителя так и по стороне дымовых газов. Кроме того, распределение потоков в теплообменнике рассчитано на высокие скорости теплоносителя, что дополнительно повышает устойчивость к засорению. Благодаря данным факторам эффективность котлов с такими теплообменниками остается на постоянном уровне на протяжении всего срока службы.

Заключение

Эксплуатация конденсационных газовых котлов требует особых условий. Иначе добиться ожидаемого результата не получится. Специфика состоит в необходимости работы с низкотемпературными системами.

Степень нагрева обратного потока не должна превышать температуру конденсации дыма, что невозможно для обычного радиаторного контура в условиях суровой российской зимы. Поэтому надо либо использовать теплый пол, либо решать вопрос с помощью низкотемпературного отопительного контура.

В целом, конденсационные котлы подходят только для южных регионов с мягкими и непродолжительными зимами.