Конденсационный газовый котел: преимущества и недостатки, принцип работы и отличия от других конструкций

Сегодня существует два типа конструкции газовых котлов: конвекционный и конденсационный. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, оба типа конструкции пользуются широким спросом и выпускаются в виде все более современных моделей. Внешне они никак не отличимы, да и конструкция различается лишь несколькими инженерными решениями.

Чтобы комплексно разобраться во всех нюансах финансовой выгоды, простоты монтажа и удобства эксплуатации, важно не только взвесить все достоинства и недостатки каждого из типов, но и разобраться в их принципе работы, произвести экономические расчеты, чем мы и займемся в данной статье.

Газовые конвекционные котлы: что это такое и каков принцип их работы

Газовые конвекционные котлы отопления – это классическая простая конструкция, где газовая горелка сжигает газ, нагревая находящийся над ней теплообменник с теплоносителем, теплоноситель циркулирует по системе отопления и отдает тепло. По сути, это обычные, простые, всем известные газовые котлы. Они могут быть как напольными, так и настенными, одноконтурными и двухконтурными, иметь открытую или закрытую камеру сгорания.

Конденсационный газовый котел: преимущества и недостатки, принцип работы и отличия от других конструкцийПринцип действия классического атмосферного газового конвекционника.

Основным недостатком такой конструкции является предел эффективности.

Большинство современных конвекционных котлов имеют КПД в пределах 88-92%, а модели с самым высоким КПД 93-94,5% являются не всегда оправданными с финансовой точки зрения, ведь при приросте всего в 2% они имеют гораздо более сложную конструкцию и стоят в 1,5-2 раза дороже.

Но даже при столь высоких для конвекционных котлов показателях огромная часть тепла из камеры сгорания уходит через дымоход и остается незадействованной. Температура отходящих газов часто достигает 70-80-90°C.

Кроме того, малоизвестным до покупки, но неожиданным и частым недостатком во время эксплуатации является образование в дымоходе конденсата.

Обычно он образуется при низкотемпературном режиме отопления, когда температура отходящих через дымоход газов падает ниже 50-60°C, особенно, если отвод газов производится через традиционный, вертикальный дымоход, при проектировании которого часто допускаются отклонения от СНиП.

Образование конденсата в данном случае означает не просто жидкость, а смесь серьезных кислот, сокращающих срок службы дымохода и теплообменника котла (при попадании внутрь него).

На коаксиальном дымоходе, вне зависимости от температурного режима отопления, при уличной температуре ниже -15°C, часто образуется наледь, которая сужает или полностью перекрывает отвод продуктов сгорания, вследствие чего котел прекращает горение, автоматика выбивает соответствующую ошибку.

В остальном это вполне оправданная, простая, и главное – финансово доступная конструкция. Стоимость газовых котлов конвекционного типа начинается от 14-15 тыс. рублей за самые примитивные отечественные напольные модели. Лучшие в соотношении «цена-качество» и наиболее востребованные модели стоят в пределах 25-32 тыс. рублей.

Преимущества и недостатки

Преимущества Недостатки
Более простая конструкция Ограниченная эффективность – полученное от сжигания газа тепло аккумулируется не эффективно, достаточно большая его часть уходит в дымоход
Доступная стоимость – начиная от 14-15 тыс. руб. Образование конденсата на стенках дымохода, что снижает срок службы металлических модулей
Наличие энергонезависимых моделей и в целом широкий выбор на любые особенности и ценовой бюджет При отводе через коаксиальный дымоход большинство конденсата все же отводится на улицу, но при сильных морозах замерзает на оголовье, затрудняя отвод продуктов сгорания
Широкий функционал, такой же, как и у конденсационных моделей, но за гораздо меньшую цену
Простота монтажа и эксплуатации – из коммуникаций лишь обратная и подающая линии, достаточно проводить плановое обслуживание

Отличия конденсационных газовых котлов от конвекционных

Конденсационные газовые котлы отличаются от конвекционных лишь более сложным принципом аккумуляции тепла.

Конденсационный газовый котел: преимущества и недостатки, принцип работы и отличия от других конструкцийПринцип работы обычного конвекционного (КПД 88-94%) и конденсационного (КПД 103-115%) газовых котлов.

Конденсационные модели имеют все ту же конструкцию, но с еще одним дополнительным теплообменником. После сжигания продукты сгорания проходят более длительный путь отвода, в котором охлаждаются до точки росы.

Образуется конденсат, который оседает на дополнительном теплообменнике и отдает ему (а значит и циркулирующему в нем теплоносителю) неиспользованную ранее тепловую энергию.

Отсюда и соответствующее название – конденсационные – аккумулирующие тепло конденсата отходящих газов.

Таким образом, температура отводящихся продуктов сгорания практически равна атмосферной (обычно 25-40°C против 60-90°C у конвекционных моделей). КПД конденсационных моделей обычно в пределах 103-115%, что подразумевает в среднем на 15-25% меньший расход газа.

Если пересчитать показатели и конвекционных, и конденсационных не по низшей (как это принято), а по высшей теплоте сгорания (включая теплоту конденсирующих водяных паров), то КПД обычных газовых котлов будет в пределах 80-85%, а конденсационных – 92-98%, что является существенным преимуществом.

Выхлоп конденсационных моделей более экологичный, на оголовье дымохода, в виду более низкой разницы температур отходящих газов и атмосферы, больше не образуется конденсат.

У всех моделей исключительно закрытая камера сгорания и коаксиальный дымоход, что подразумевает более низкие требования к помещению и упрощенный монтаж.

Но стоимость конденсационников в 2-3 раза выше, самые бюджетные модели такие, как BAXI Duo-tec Compact или Protherm Рысь MKV стоят от 50 тыс. рублей.

Есть и еще один существенный недостаток – необходимость в отводе конденсата. Как уже говорилось, это не просто нейтральная жидкость, а сильная кислота, которую нужно грамотно отводить. Сливать кислоту напрямую в канализацию нельзя, перед этим его нужно разбавить в пропорции 10:1, а лучше 25:1.

Конденсационный газовый котел: преимущества и недостатки, принцип работы и отличия от других конструкцийПример отвода и нейтрализации конденсата.

Конденсат необходимо нейтрализовать и при сливе в септик, делается это с помощью локальной очистительной станции – пластикового резервуара с нейтрализующим наполнителям. Согласно отзывам владельцев, за сутки при работе котла мощностью 18-24 кВт образуется 25-40 л конденсата.

Что в итоге лучше: конвекционный или конденсационный котел

Выбор, к сожалению не однозначен, с одной стороны экономия конденсационных моделей кажется существенной.

С другой – высокая цена, необходимость в утилизации конденсата и особые требования к системе отопления и условиям эксплуатации.

Дело в том, что в Европе окупаемость конденсационных моделей находится в районе 4-6 лет, а в отечественных условиях это не совсем так по нескольким причинам:

  1. Наивысший КПД таких котлов достигается при низкотемпературном режиме отопления, когда используются теплые полы, радиаторы с увеличенным количеством секций, а температура теплоносителя не превышает 50°C.
  2. Стоимость газа в России достаточно низкая в сравнении с европейскими странами, что лишь оттягивает окупаемость высокой изначальной цены.
  3. Появляются дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с утилизацией конденсата (организация отвода, покупка нейтрализующего наполнителя или разбавка водой).

Если допустить использование котла в низкотемпературной системе отопления и отбросить расходы на отвод конденсата, можно посчитать потенциальную экономию.

Допустим, имеется среднестатистический дом в Подмосковье площадью 120 м2, с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м, теплопотери которого составляют 12 кВт (из правила 1 кВт на каждые 10 м2).

В сутки это 288 кВт, которые нужно восполнить котлу. Удельная теплота сгорания природного газа – 9,3-10 кВт на м3.

Отсюда следует, что на 1 кВт тепловой мощности газового котла необходимо около 0,1-0,108 м3 природного газа. Считаем:

  1. При отоплении конвекционным котлом с КПД 92% – 288(кВт) * 0,1(м3) * 1,08(92% КПД) = 31,1 м3/сутки природного газа. В стоимостном выражении – 31,1(м3) * 5,7(руб/м3, тариф в МО с 1 июля 2019 года, актуальный и в 2020) = 177,27 руб/сутки.
  2. При отоплении конденсационным котлом с КПД 109% – 288(кВт) * 0,1(м3) * 0,91(109% КПД) = 26,2 м3/сутки природного газа. В стоимостном выражении – 26,2(м3) * 5,7(руб/м3) = 149,3 руб/сутки.

Сроки окупаемости зависят от стоимости модели, ее монтажа и условий эксплуатации. Но на практике в отечественных условиях это не менее 6 лет, а в некоторых случаях и более 10.

По нашему мнению, сейчас покупка конденсационных моделей оправдана лишь при использовании в системе с низкотемпературным режимом отопления. Однако в будущем, когда цена на газ будут расти, а стоимость конденсационного отопительного оборудования будет снижаться, покупка конденсационника будет все более оправданной и в отечественных условиях.

Читайте также:  Импульсный источник питания (иип): принцип действия, устройство

Сравнительная таблица характеристик и цен

Производитель и модель Мощность, кВт КПД, % Max расход газа, м3/час Цена, руб.
Конвекционные
Siberia 17 17,4 90 1,76 23 500
BAXI ECO Four 1.14 F 14 92,5 1,6 34 500
Viessmann Vitopend 100-W A1HB001 24 91 2,77 39 000
Buderus Logamax U072-18 18 92 2,1 28 000
Конденсационные
Rinnai RB-277CMF 29,7 104,6 1,84 76 000
BAXI Duo-tec Compact 1.24 24 105,7 2,61 53 000
iessmann Vitodens 100-W B1KC033 35 109 3,86 119 000

Конденсационные газовые котлы плюсы и минусы

Конденсационный газовый котел: преимущества и недостатки, принцип работы и отличия от других конструкций

Выбирая котел для организации системы отопления в доме, среди предложенных производителями решений мы стараемся отыскать самый эффективный, самый экономичный и безопасный вариант. Выбор усложняется тем, что универсального решения для всех случаев просто не существует. Все зависит от особенностей конкретного объекта, вашей отопительной системы и условий эксплуатации оборудования.

У многих пользователей активный интерес вызывает новинка, которая появилась на рынке отопительной техники относительно недавно, несколько лет назад. Это так называемые конденсационные котлы, принцип работы которых существенно отличается от принципа работы обычных газовых котлов.

Конденсационный газовый котел впервые появился в Голландии. За короткое время инновационный продукт завоевал популярность в Европе и США.

Сегодня из всех котлов, которые эксплуатируются в европейских домах, 70% составляют именно конденсационные. Мало того, в некоторых странах Европы в жилых домах законодательно разрешено устанавливать исключительно конденсационные котлы.

А в Канаде и США к покупке и установке таких котлов пользователей мотивируют специальными налоговыми льготами.

Большие перспективы у этого технологического решения есть и на российском рынке. Причиной тому – высокая эффективность и экологичность конденсационных котлов.

Принцип работы

Конденсационный газовый котел работает по совершенно новому принципу. Для повышения эффективности работы в конденсационном отопительном оборудовании используется тепло, которое образуется в процессе конденсации, происходящей при сгорании газа. Эта особенность работы и легла в основу названия принципиально новых моделей газовых котлов.

Когда природный газ сгорает, образуется горячий водяной пар. В обычных газовых котлах он устраняется вместе с отработанными газами через дымоход. А в конденсационных он используется для получения дополнительного тепла. По закону физики испарение жидкости сопровождается выделением тепловой энергии, за счет которой повышается КПД конденсационного котла.

Особенности конструкции

Конденсационные котлы, как и обычные газовые котлы, работают на природном или сжиженном газе. По конструкции они похожи. Но есть одна важная особенность: наличие специального теплообменника для образования жидкости.

Именно в нем происходит сам процесс конденсации с выделением тепла, которое возвращается затем в систему отопления. Конденсационные теплообменники изготавливают из материалов, максимально устойчивых к коррозии.

Как правило, это качественная нержавеющая сталь.

Пар преобразуется в жидкость при температуре около 55-58 °C. Эта температура называется «точкой росы». Максимально эффективно конденсационный котел работает именно при такой температуре обратки. Если она будет выше, показатели энергоэффективности конденсационного котла будут такими же, как и у обычного газового котла.

КПД выше 100%. Как такое может быть?

В характеристиках котлов всегда указывается КПД модели. У конденсационных котлов этот показатель всегда превышает 100%. Возникает резонный вопрос: как котел может выдавать такой КПД? 

Дело в том, что при определении КПД конденсационных котлов берутся в расчет два параметра – нижняя теплотворная способность газа (без учета энергии пара) и верхняя. До появления конденсационных моделей при расчете КПД учитывалась только нижняя теплотворная способность.

У конденсационных котлов к этому показателю стали добавлять проценты, полученные от дополнительной энергии за счет конденсации. Например, стандартный КПД котла составляет 98%, а от тепла конденсации добавляется еще 11%.

Так в характеристиках получается общее финальное значение КПД – 109%.

Возможно, такой расчет не всем покажется корректным, поскольку противоречит законам физики. Но так уж было принято делать расчеты. И конденсационные котлы по эффективности действительно намного превосходят обычные.

Достоинства

  • Максимально высокий КПД. Это и есть самый главный и самый важный плюс конденсационных котлов – КПД, превышающий 100%. Высокотемпературная часть теплообменника обеспечивает 98-100% тепла. И еще 8-11% тепла образуется в низкотемпературной части в процессе конденсации паров.
  • Экономичность. Если вы ищете самый экономичный с точки зрения потребления топлива вариант, рекомендуем купить конденсационный котел. Конденсационные котлы на 20-35% экономичнее классических газовых котлов.
  • Экологичность. Современные конденсационные газовые котлы на 70% экологичнее обычных. Это одна из причин, по которой во многих странах постепенно стараются отказываться от традиционных котлов и переходить на конденсационное оборудование. В отработанных газах, которые выбрасывают в атмосферу обычные котлы, содержатся кислоты (серная, угольная, азотная). В конденсационных котлах кислоты растворяются в конденсационной жидкости и потом нейтрализуются.
  • Вес и габариты. При высокой мощности и превосходных показателях КПД конденсационные котлы отличаются небольшими габаритными размерами и достаточно легким весом.
  • Низкий уровень шума. Конденсационный котел отлично подходит для обслуживания жилых пространств, поскольку работает не только экологично, но и практически бесшумно.
  • Низкая температура выходящих газов. За счет низкой температуры отходящих газов при установке конденсационных котлов разрешается использовать дымоходы из пластика.

Недостатки

  • Стоимость. Конденсационный котел будет стоить на порядок дороже традиционного газового котла со схожими параметрами. Цена может быть выше на 30-80%. Однако, разница в цене со временем окупится за счет более экономного потребления топлива и оптимизированной работы этого современного оборудования.
  • Небольшая температур нагрева. Чтобы конденсационный котел работал так эффективно, как заявлено в характеристиках, температура воды в обратном контуре должна быть в диапазоне 30–40 °C. Если в стандартной системе соотношение температур подачи и обратки 75 °C / 55 °C, то у конденсационных котлов это соотношение — 55 °C / 35 °C. Учитывая эту особенность, можно сделать вывод, что лучше всего конденсационные котлы подходят для обслуживания объектов, где установлены теплые полы.

Как выбрать конденсационный котел?

Если вы решили купить конденсационный газовый котел, при выборе оборудования необходимо ориентироваться на особенности объекта, который он будет обслуживать, на тип и возможности отопительной системы, условия эксплуатации и место установки. 

  • Мощность. При выборе любого отопительного котла важно правильно рассчитать необходимую мощность. Лишняя мощность – это нерациональная трата денег и ненужная дополнительная нагрузка на оборудование. Необходимая мощность рассчитывается исходя из площади помещения с обязательным учетом высоты потолков и качества утепления самого объекта. Стандартная формула расчета – 1 кВт на 10 кв.метров площади.
  • Контуры. Если прибор вам нужен исключительно для отопления объекта, вам подходят одноконтурные модели. Если же оборудование приобретается не только для отопления, но и для обеспечения горячей водой, понадобится котел с двумя контурами.
  • Автоматика и управление. Современные конденсационные котлы оснащены полным комплектом автоматики и «умной» системой управления, которая контролирует и оптимизирует работу котла в автоматическом режиме (показатели температуры, расход топлива, рабочее давление). Многие модели предусматривают возможность работы в разных сценариях: ночной и дневной режим, специальный режим работы в отсутствии жильцов и др. Есть конденсационные котлы, которыми можно управлять с помощью смартфона.
  • Способ установки. Как и все другие газовые котлы, конденсационные котлы могут быть настенными и напольными. Здесь выбор зависит от особенностей помещения, где будет стоять оборудование, от габаритов самого котла и ваших собственных предпочтений.

Источник: https://greenloft.ru/kondensacionnij-kotel-pljusi—minusi-i-osobennosti-raboti.html

Конденсационные газовые котлы: плюсы и минусы устройств

Конденсационный газовый котел: преимущества и недостатки, принцип работы и отличия от других конструкций

Сегодня газовые котлы конденсационного типа по праву считаются наиболее востребованными устройствами для организации систем автономного отопления в частных домах, так как они обладают широким набором положительных эксплуатационных параметров, выгодно отличающих эти изделия от котлов иных типов.

Особенности конструкции конденсационного котла

Рассматривая устройство конденсационного газового котла, следует отметить, что его основными элементами являются:

  • Устройство, предназначенное для того, чтобы собирать конденсат, к которому отводится остывший в «обратке» теплоноситель, охлаждающая проходящие здесь отводимые газы. Имеющийся в них пар конденсируется, и отдаёт имевшееся тепло воде. После чего, по специальному сливу, конденсат удаляется в специальную ёмкость.
  • Теплообменник, выполненный в форме цилиндра, имеющий поверхность значительной площади. Этот конструктивный узел выполняется из кислотоустойчивых материалов (нержавеющая сталь специальных сортов или сплав Al и Si, силумин), т.к. конденсат является слабокислым раствором. В мощных котлах теплообменников два.
  • Газовая горелка – исключительно дутьевая, оборудованная закрытой КС. В ней. По необходимости, автоматика меняет объёмы подаваемого газа или воздуха.
  • Система, осуществляющая контроль и управление (СУКР).
Читайте также:  Формула емкостного сопротивления конденсатора в цепи переменного тока

Принцип работы конденсационных котлов

Чтобы более понятно объяснить, как работает конденсационный котёл, следует первоначально вспомнить о котлах классических.

При работе котлов традиционного типа большая часть энергии, аккумулированной в продуктах, выводимых из камеры сгорания, отбирается для нагрева теплоносителя.

Однако температура отводимых газов при этом не опускается ниже 140-200 градусов.

Объясняется это тем, что при больших снижениях падает тяга и активно начинает формироваться химически активный конденсат, выводящий котлы из строя за счёт прогрессирующей коррозии.

Рассматривая, как устроены газовые котлы отопления конденсационные, необходимо отметить, что котлы рассматриваемой конструкции имеют либо два раздельно смонтированных теплообменника, либо один, но двухступенчатый.

  Окна в крыше мансарды плюсы и минусы

Первая ступень работает аналогично обычному теплообменнику в стандартных котлах. Затем выводимые газы попадают на теплообменник, именуемый вторичным или конденсационным.

Здесь, содержащийся в отводимых газах, пар охлаждается до «точки росы», в результате он конденсируется до жидкого состояния. Выделяющаяся в процессе указанной трансформации энергия передаётся теплоносителю.

То есть мы имеем в котлах подобных конструкций рекуперацию в чистом виде (процесс, когда осуществляется возвращение определённой части затраченной на процесс тепловой энергии в виде, позволяющем повторно её использовать).

Энергия, которую обычные котлы просто выбрасывают в атмосферу, котлами рассматриваемой конструкции используется для увеличения их КПД.

Котлы предлагаются в напольном и настенном исполнении, но конструктивно эти версии практически ничем не отличаются.

Устройство конденсационного газового котла предусматривает, что отработанный конденсат, в подавляющем большинстве моделей, собирается в специальную ёмкость, которая предусмотрена в конструкции самого котла, а из неё направляется в канализационный коллектор. Ряд западных моделей имеет конструктивную возможность нейтрализовать конденсат до безопасных концентраций.

Осуществление безопасного горения

Газовые котлы отопления конденсационные являются устройствами, имеющими камеры сгорания закрытого типа, продукты горения из которых отводятся принудительно.

Объясняется указанное просто. Отводимые газы в котлах указанных типов имеют достаточно невысокую температуру, наличие дополнительно смонтированного теплообменника повышает сопротивление перемещению удаляемых газов. Всё это приводит к тому, что тяги естественной не хватает для полного удаления отводимых газов. Требуется их принудительное перемещение.

Настоящая потребность объясняет факт обустройства во всех подобных котлах исключительно камер сгорания закрытого типа, в которые воздух подаётся турбиной под избыточным давлением. Последнее позволяет удалять из камеры отводимые газы.

В результате котлам не требуются дымоходы, т.к. газы выводятся из КС за пределы здания по имеющемуся приточно-отводному каналу. Котлы соответствующих конструкций легко устанавливаются в зданиях, полностью лишённых дымохода, либо на объектах, дымоходы которых слишком маленькой длины для того, чтобы сформировать необходимую тягу.

Эти котлы значительно более безопасны в пожарном отношении, так как процесс горения в них на 100% изолирован от того помещения, где стоит работающий конденсационный газовый котел. Плюсы и минусы указанных изделий предлагаем рассмотреть ниже.

Преимущества использования котлов указанного типа

Данным моделям не требуется дымоход, имеющий сложную конструкцию. Т.к. температура отводимых газов не превышает 60 градусов, возможно обустройство дымохода из пластиковых, либо алюминиевых труб.

Технически допустимо применение дымоходов коаксиального типа (воздух подаётся и удаляется с реализацией принципа «маленькая труба в большой трубе»), через которые отводимые газы просто выводятся сквозь стену на улицу.

Мощные котлы подобных конструкций чрезвычайно компактны. Существует линейка указанных изделий мощностью в 120 кВт, которые выполнены в настенных версиях. Котлы классических конструкций занимают существенно больше места и производятся только в напольных версиях.

Конденсационные котлы, чей принцип работы как малой, так и средней мощности предусматривает возможность забора воздуха для работы подобного котла непосредственно из помещения, в котором установлены. Это позволяет, при их мощностях ≤ 60 кВт, не обустраивать в здании специального помещения котельной.

Устройство так же способствует экономии газа. Качественно произведенный монтаж позволяет при эксплуатации котла, мощность которого составляет 65 кВт, за один зимний сезон получить экономию почти в 2000 кубометров газа.

Недостатки эксплуатации устройства

Конденсационный котёл и его плюсы и минусы, рассмотренные в настоящей статье, позволяют потребителям принять верное решение о типе котла, который они планируют приобрести.

Во первых, эти котлы достаточно дороги. В среднем их стоимость превышает цену котла аналогичной мощности, изготовленного по классической схеме, на тридцать – восемьдесят процентов. Но реальное сопоставление стоимости требует добавлять к стоимости «классики» стоимость приобретения и монтажа системы газоотведения и дымоудаления, которые не нужны конденсационным котлам.

Собираемый в процессе работы таких котлов конденсат химически активен, что исключает слив его в септик (микроорганизмы погибнут, пластиковый корпус может разъесть).

Если мощность подобного котла ≤ 35 кВт, то упомянутый конденсат без переработки разрешено сбрасывать в централизованный канализационный коллектор.

При отсутствии последнего потребуется смонтировать специальный резервуар для сбора конденсата и проводить в нём химическую нейтрализацию последнего с использованием химических нейтрализаторов (например, оксида магния). Только после нейтрализации конденсат можно сбрасывать в септик. Указанные резервуары следует делать объёмными, т.к. даже котлы небольшой мощности (до 24 кВт) выдают за сутки порядка 30 литров конденсата.

Требуется монтаж системы обогрева, работающей при относительно низких температурах. При этом, чем ниже показатель температуры теплоносителя в «обратке» СО, тем с большей эффективностью возможно охлаждение удаляемых продуктов сгорания, соответственно выше получится КПД такого котла.

Max КПД достигается при температуре теплоносителя в диапазоне 30° С — 40° С. Это возможно, если на объекте смонтированы тёплые водяные полы.

Теоретически котлы указанного типа можно монтировать и с обычными СО, но в последней, в подобном случае, требуется увеличивать число подключенных радиаторов.

Данные котлы плохо работают при сильных морозах, т.к. требуется повышать температуру теплоносителя. Соответственно растёт температура на «обратке». В случае её повышения до 60° С, конденсация полностью прекратится, котёл перейдёт в режим функционирования обычного изделия с понижением КПД до 85 процентов.

Отличие конденсационных газовых котлов от обычных — Искра Газ

Конденсационный газовый котел: преимущества и недостатки, принцип работы и отличия от других конструкций

При выборе газовых котлов, часто советуют сверхэффективные конденсационные котлы, производительность которых выше, чем у стандартных агрегатов. Узнаем правда ли это.

Индустрия отопительного оборудования продолжает радовать новыми, более совершенными техническими решениями. На рынок поступает всё больше газовых котлов, заявленная производительность которых выше, чем у стандартных агрегатов. Сегодня мы разберёмся с достоверностью таких заявлений.

Конденсационные котлы

  • В чём отличие конденсационного котла
  • Особенности конструкции и принцип работы
  • Область применения
  • Основные производители
  • Монтаж конденсационного котла

В чём отличие конденсационного котла

  • Конденсационные котлы относятся к тем немногочисленным представителям энергоустановок, высокие показатели эффективности которых не беспочвенны.
  • В отличие от электродных котлов, кавитационных теплогенераторов и ячеек Мейера, конденсационный котел действительно имеет условный КПД выше единицы.
  • Чтобы разобраться в причинах этого, следует сделать небольшой экскурс в теплофизику и подробнее рассмотреть процесс горения углеводородов.

Каждый вид природного топлива имеет определённый показатель теплотворности, отражающий количество теплоты, которая образуется при сгорании одного килограмма вещества.

  1. Данные, указанные в таблицах теплотворности, получены в идеальных стендовых условиях и на практике могут отличаться, но суть одна — есть ограниченное количество теплоты, выделяемой в ходе реакции окисления.
  2. При этом разделяют два вида теплоты сгорания: высшую и низшую.
  3. Продукты, образованные при сгорании газа, изначально содержат в себе больше энергии, чем способен поглотить теплообменник котла.
  4. Во многом по причине падения интенсивности теплового потока при снижении разницы температур, отчасти из-за достаточно малого времени контакта горячих газов с теплообменником.
Читайте также:  Септик "кедр": обзор, устройство, достоинства и недостатки, отзывы

Эти проблемы решаются относительно легко путём увеличения площади контакта теплообменника, но есть и третья составляющая — энергия, запасённая водяным паром, образовавшимся при сгорании.

Энергия, которую можно собрать, просто охладив продукты сгорания, называется низшей, если же отбор энергии ведётся с конденсацией водяного пара — применимо понятие высшей теплоты сгорания.

Разница между этими величинами и есть основание сверхединичности КПД: в итоге котлом поглощается не только вся расчётная теплота сгорания, но также часть той энергии, которая была поглощена при испарении воды в процессе горения.

Особенности конструкции и принцип работы

На самом деле в устройстве отдельных узлов конденсационного котла нет ничего инновационного. Если присмотреться, конденсационными можно назвать многие водогрейные и паро-водяные котлы, установленные в котельных городских теплосетей. Их объединяет наличие экономайзера — змеевика с холодной водой, через который пропускаются продукты горения.

 Современные конденсационные котлы славны тем, что основной нагревательный и конденсационный блоки в них помещены внутри компактного корпуса, а процесс сжигания топлива на всех этапах контролируется умной электроникой. Существуют как настенные исполнения мощностью до 100 кВт, так и котлы напольной установки, мощность которых практически не ограничена.

Наличие нескольких теплообменников сложной формы создаёт повышенное аэродинамическое сопротивление, ввиду чего большинство конденсационных котлов также комплектуются дутьевыми вентиляторами и рядом дополнительных технических устройств.

Теплообменник котла имеет несколько параллельных контуров, например, у Vaillant и Buderus используется радиальный змеевик, по устройству напоминающий конвекционные трубы «Булерьяна». Каналы расположены в три ряда, внутренний и средний поглощают тепло от низкопламенной горелки, установленной в центре теплообменника. Наружный контур предназначен для конденсации водяных паров.

Чтобы рационализировать расход топлива, электроника котла готовит газо-воздушную смесь со средней пропорцией 1:13, регулируя подачу газа и скорость дутьевого вентилятора. При этом воздух пропускается через каналы, расположенные вплотную к оболочке нагревательного блока и дымовому тракту, за счёт чего продукты сгорания охлаждаются ещё сильнее.

Электроника также регистрирует падение давления во втором контуре и переключает трехходовой клапан, направляя теплоноситель на вторичный теплообменник ГВС. Таким образом конденсационный котёл может работать только в одном из режимов, при чём при нагреве второго контура конденсационный эффект практически не выражен.

Область применения

Конденсационные котлы рассчитаны на работу при достаточно низкой температуре теплоносителя. Как правило это не более 40 °С в обратной магистрали до 60 °С в подающей.

Идеальным же соотношением считается 30/50 °С, но для стабильной работы в таких режимах требуется, чтобы система отопления изначально проектировалась с тем расчётом, что теплогенератор будет представлен котлом специфического типа.

Как минимум, требуется более развитая сеть радиаторов, теплоотдача которых напрямую зависит от температуры теплоносителя. Практика показывает, что для достижения таких же значений рассеиваемого на радиаторах тепла, общее число их секций должно быть увеличено не менее чем на 25%.

  • Также очевидно, что благодаря низким температурам теплоносителя конденсационные котлы идеально подходят для работы в системах жидкостного подогрева пола.
  • В таких случаях применение такого источника тепла более чем оправдано: не требуется организация термостатирующего узла, а низкая температура в обратной магистрали гарантирует высокую производительность конденсационного теплообменника.
  • При этом гарантируется соблюдение базовых требований к инерционности системы ввиду наличия достаточно массивной стяжки теплого пола.

Основные производители

Существует много споров о целесообразности покупки конденсационного котла. С одной стороны, на лицо хоть и не значительный, но всё же прирост экономичности.

С другой, благодаря более щадящим температурным режимам повышается срок эксплуатации теплового агрегата.

При разнице между обычными и конденсационными котлами одного производителя в 20–30% и сроках эксплуатации порядка 20 лет и более эта техника полностью окупается в большинстве случаев.

В верхнем ценовом сегменте конденсационные котлы представлены преимущественно европейскими производителями: Bosch, Buderus, Viessmann, Vaillant.

Принципиальной разницы в надёжности, эффективности работы и удобстве эксплуатации между ними немного, поэтому в конечном итоге потребитель отталкивается от цены и доступности, а также от действующих торговых предложений.

При стоимости около 60–100 тысяч рублей средняя мощность конденсационных котлов премиум класса составляет около 25 кВт.

Более дешёвые варианты поставляют на рынок отопительного оборудования BAXI, Ariston, Demrad и подобные производители. Котлы отличаются сравнительно меньшим эксплуатационным ресурсом, по большей части из-за несовершенства конструкции теплообменника и низкокачественной стали.

Наиболее бюджетные варианты поставляют Protherm и Ferroli, оборудование этого класса доступно по цене около 35 тысяч рублей при мощности порядка 20 кВт.

Как правило дешёвые котлы не имеют второго контура и гальванического покрытия теплообменника, устойчивого к агрессивному конденсату.

Дешёвые котлы снабжаются менее продвинутой электроникой и в целом по надёжности сильно уступают представителям среднего сегмента цен.

Монтаж конденсационного котла

Правила установки, наладки и технического обслуживания конденсационных котлов основаны на нормативах и принципах, что действуют и для обычных газовых агрегатов. Оборудование сопровождается подробным руководством по монтажу и эксплуатации, мы лишь приведём ключевые отличия и нюансы, требующие обязательного соблюдения.

Установка котла может быть настенной и напольной, принципиальной разницы в том нет, следует лишь соблюдать минимально допустимые отступы от стен и прочих стационарных объектов для возможности обслуживания оборудования. Также действуют стандартные требования по горючести стен и оснований.

Конденсационные котлы имеют закрытую камеру сгорания, изолированную от комнатной среды. Наличие притока воздуха в помещение как правило требуется для установок мощностью свыше 100 кВт.

Система удаления продуктов сгорания представлена герметичным коаксиальным дымоходом стандарта DIN 18160, как правило используется типоразмер 70/100.

  1. Дымовые трубы от стандартных котлов не подходят, нужно использовать только специальные системы.
  2. Также при определении конфигурации вытяжного тракта обязательно соблюдать требования к проектированию дымоходов, изложенные в руководстве по монтажу.
  3. При работе газового котла мощностью в 20–25 кВт образуется порядка 30 литров конденсата в сутки.

Оборудование имеет сливной патрубок со встроенным сифоном, от него должна быть проложена труба с определенным минимальным условным проходом до ближайшей точки слива в канализацию.

Если используется сжиженное топливо или есть рекомендации от поставщика газа, слив конденсата следует выполнять через нейтрализатор.

Подключение котла стандартное: газ подаётся от жёсткого става через сильфонный шланг с обязательной установкой газового шарового крана с противопожарной отсечкой. Электропитание однофазное, требуется подключение защитного проводника.

У качественных котлов имеется встроенная защита от перегрузки и скачков напряжения, для более дешёвой техники может потребоваться стабилизация. Также нужно обратить внимание, что многие котлы имеют дополнительные клеммы для подключения насоса рециркуляции ГВС, датчиков температуры, газового клапана и прочих вспомогательных устройств.

В большинстве своём конденсационные котлы включают всё навесное оборудование, необходимое для стабильной работы общего теплового контура, включая группу безопасности, расширительный бак и циркуляционный насос.

Если установка такого рода устройств не предусмотрена инструкцией, их монтировать не нужно, иначе возможно нарушение режимов работы системы. При проектировании отопления рекомендуется обращаться к последним страницам руководства, где определены допустимые схемы включения котла в системах разных конфигураций. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Источник:

Как устроен конденсационный котел, принцип работы, преимущества и недостатки

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector