Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

  • От эффективности и надежности его конструкции зависит непрерывность процесса обогрева, что очень важно в холодное время года.
  • Неправильный выбор параметров агрегата может стать причиной недостаточно высокой температуры в доме, или вызвать нештатный режим работы котла.
  • Кроме этого, надо подобрать конструкцию агрегата, соответствующую потребностям и возможностям дома.
  • Конденсационные котлы появились сравнительно недавно, поэтому о них надо поговорить подробнее.

Что такое конденсационный газовый котел?

Обычная конструкция газовых котлов предполагает одноступенчатый нагрев теплоносителя. Он поступает в первичный теплообменник и получает температуру, заданную режимом работы. Конденсационный газовый котел устроен сложнее.

Нагрев теплоносителя в нем происходит в два этапа:

  • первичная подготовка жидкости в конденсационной камере;
  • окончательный нагрев в первичном теплообменнике (обычным способом).

Тепловая энергия для нагрева первой ступени возникает при конденсации водяного пара их дыма и выводимых продуктов горения. Смысл процедуры в том, что это тепло обычно пропадает.

Если теплоноситель хоть немного подогреть, нагрузка на основной теплообменник упадет. Возникает положительная динамика в режиме работы, позволяющая уменьшить расход газа, снизить износ основных узлов котла и получить увеличенный эффект от его работы.

Экономия топлива составляет около 20 %, но и цены на конденсационные модели почти вдвое выше, чем у конвекционных конструкций.

По заявлениям производителей, КПД таких устройств составляет 107-109 %, что с позиций физики невозможно. Это весьма неуклюжий маркетинговый ход, так как рассчитывать на неграмотного покупателя со стороны изготовителей теплотехники — некорректно.

Они попросту сложили КПД конденсационной камеры с уровнем эффективности базовой модели, на основе которой была создана данная конструкция.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Плюсы и минусы

К достоинствам конденсационных котлов следует отнести:

  • высокая производительность отопительной системы;
  • экономия топлива достигает 20 %;
  • снижается нагрузка на все основные узлы котла, что увеличивает срок службы агрегата;
  • при отсутствии необходимых условий работа не останавливается, котел функционирует как обычное устройство конвекционного типа.

Недостатками таких конструкций являются:

  • для работы необходимо создать специфические условия, что возможно далеко не всегда;
  • для утилизации конденсата необходимо производить специальные мероприятия — в нем содержится большое количество кислоты, поэтому сливать в канализацию запрещено;
  • стоимость конденсационных агрегатов намного выше, а ремонт обойдется дороже, чем у традиционных моделей.

Недостатков мало, но они весьма существенны. Для нормальной работы конденсационного котла с радиаторной системой необходимо, чтобы разница температур на улице и в помещении не превышала 20°.

Иначе условий для конденсации водяного пара не будет. А применение теплого пола возможно и целесообразно не всегда. Эти особенности значительно ограничивают спрос на подобные конструкции.

Возможно, отсюда и берет начало попытка производителей активизировать сбыт, указывая заведомо невозможный КПД.

Устройство

Конструкция конденсационных котлов полностью повторяет устройство базовых конвекционных моделей. Отличием является лишь присутствие конденсационной камеры.

Она выполняет двойную функцию:

  • обеспечивает оседание водяного пара на стенках специальной емкости с выделением тепловой энергии;
  • передает тепло обратному потоку теплоносителя, действуя как своеобразный теплообменник.

Из конденсационной камеры теплоноситель сразу поступает в первичный теплообменник, где получает заданную режимом максимальную температуру.

Затем он поступает во вторичный (пластинчатый) теплообменник и способствует нагреву воды для бытовых нужд. После этого жидкость поступает в трехходовой кран, где окончательно получает нужную по условиям работы температуру путем подмешивания в горячий поток некоторого количества остывшей «обратки».

Готовый теплоноситель выводится из котла и совершает очередной круг циркуляции, после чего весь цикл повторяется снова.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Виды

Конструкция конденсационных котлов создавалась на базе обычные моделей.

Существуют разные виды, которые обладают типичными признаками:

  • одноконтурные. Выполняют только нагрев теплоносителя для отопительного контура;
  • двухконтурные. Способны совместно с подготовкой ОВ нагревать воду для бытовых потребностей.

По типу установки:

  • напольные. Устанавливаются на пол или специальную негорючую подставку. Не имеют ограничений по весу и мощности;
  • настенные. Для монтажа используются прочные несущие стены. Это накладывает ограничения по весу и мощности котла. Пределом обычно бывает 45-50 кВт.

Все конденсационные котлы имеют горелку закрытого типа, так как работа требует четкого регулирования на всех этапах и не допускает использования естественных процессов.

Они нестабильны и не могут быть основой для тонких настроек.

Принцип работы

Функционирование агрегата проходит в два этапа:

  • обратный поток теплоносителя поступает в конденсационную камеру. Она является теплообменником, в котором энергия от оседающего водяного пара из дымовых газов передается ОВ (отопительной воде). От этого температура теплоносителя немного повышается, что позволяет сделать режим нагрева газовой горелки более экономичным и мягким;
  • из конденсационной камеры ОВ поступает в первичный теплообменник и далее весь процесс происходит по обычной традиционной методике. Получая полноценный нагрев, жидкость поступает во вторичный теплообменник, отдавая часть энергии на подготовку ГВС. Затем она поступает в отопительный контур или систему теплого пола.

Для эффективной работы теплового контура радиаторного типа надо, чтобы температура обратки не была выше, чем степень нагрева теплообменника конденсационной камеры, иначе работа первой ступени станет невозможна.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Рейтинг ТОП-5 конденсационных газовых котлов

Рассмотрим несколько наиболее популярных моделей газовых конденсационных котлов от разных производителей:

BAXI LUNA Platinum+ 1.32

Газовый конденсационный агрегат от итальянских производителей. Котел одноконтурный, рассчитан только на отопление. Мощность составляет 35 кВт, что позволит обогревать дом площадью 350 кв.м.

Достоинства:

  • высокий КПД — 105,7 %;
  • при довольно высокой мощности расход газа не превышает 3,49 м3/час;
  • возможна перенастройка на питание сжиженным газом, причем, переустановки форсунок для этого не требуется — все производится программным методом;
  • полноценная защита от внешних воздействий;
  • встроенный фильтр для воды.

Недостатки:

  • необходимо использовать только низкотемпературные системы;
  • стоимость котла значительно выше, чем у конвекционных моделей такой же мощности;
  • котел привозят только под заказ, поэтому приходится долго ожидать доставки.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

BAXI Duo-tec Compact 1.24

Еще один конденсационный котел от итальянской фирмы. Одноконтурная модель мощностью 24 кВт позволит отапливать 240 кв.м. полезной площади.

Его достоинства:

  • экономичность, высокая эффективность работы;
  • надежность, долговечность основных узлов и деталей;
  • полный контроль за всеми участками конструкции;
  • простота управления.

Недостатки агрегата:

  • возможность только обогревать дом, без подачи ГВС;
  • высокая стоимость котла и ремонтных работ.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Protherm Рысь конденсационная 25/30 MKV

Двухконтурный газовый котел, изготовленный в Словакии. При мощности в 25 кВт он подойдет для обогрева 250 кв.м. жилой или общественной площади.

Достоинства котла:

  • алюминиевый первичный теплообменник, устойчивый к эксплуатационным нагрузкам;
  • встроенный расширительный бак на 8 л позволяет компенсировать перепады давления в отопительном контуре;
  • высокая производительность ГВС — 14 л/мин;
  • полнофункциональная защита от всех воздействий.

Недостатки:

  • сравнительно высокая стоимость;
  • специфические условия работы;
  • нет возможности перенастройки питания сжиженным газом.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Vaillant ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5

Немецкая фирма Vaillant является одним из лидеров в производстве теплотехники. Одноконтурная конденсационная модель ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5 обладает стальным теплообменником. Мощность агрегата — 20 кВт, рассчитанная на помещение до 200 кв.м.

Достоинства:

  • высокий КПД — 108 %;
  • объем расширительного бака составляет 10 л;
  • расход газа составляет всего 2,6 м3/час;
  • есть возможность дистанционного управления;
  • многоступенчатая защита от перегрузок или неполадок.

Недостатки:

  • чрезмерно высокая цена, которая значительно ограничивает возможности массового покупателя.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Viessmann Vitodens 100-W B1HC043

Еще один немецкий конденсационный котел. Одноконтурная мощная модель — развивает до 35 кВт и способна обогревать 350 кв.м. Предназначен для настенного монтажа.

Достоинства:

  • высокий КПД — 108,7 %;
  • расход газа составляет 3,46 м3/час;
  • электронное управление с возможностью подключения дистанционного контроля;
  • прочный теплообменник из нержавеющей стали.

Недостатки:

  • специфический режим работы;
  • высокая цена.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Отзывы покупателей

Рассмотрим мнения людей, использующих конденсационные модели для обогрева своих домов:

Судя по общему тону отзывов, смысл работы конденсационных котлов малопонятен даже консультантам. Это крайне нежелательная ситуация, поскольку для пользователей она выглядит весьма сомнительно.

Необходимо повышать подготовку продавцов, чтобы они могли давать квалифицированное объяснение специфики и особенностей работы конденсационных моделей.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

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

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

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
Читайте также:  Керно. автоматическое и слесарное по металлу

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.

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.

При этом разделяют два вида теплоты сгорания: высшую и низшую.

Продукты, образованные при сгорании газа, изначально содержат в себе больше энергии, чем способен поглотить теплообменник котла.

Во многом по причине падения интенсивности теплового потока при снижении разницы температур, отчасти из-за достаточно малого времени контакта горячих газов с теплообменником.

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.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

 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.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

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.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

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%.

Но при этом гораздо менее критична инерционность системы: конденсационный котёл работает практически бесперебойно, поэтому перепадов температур в отапливаемых помещениях не происходит. Из-за этого такой тип тепловых агрегатов рекомендован для применения в каркасных домах с низким энергетическим балансом, но не из-за КПД выше единицы, а ввиду специфического режима работы.

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.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

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.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

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.

Дымовые трубы от стандартных котлов не подходят, нужно использовать только специальные системы.

Также при определении конфигурации вытяжного тракта обязательно соблюдать требования к проектированию дымоходов, изложенные в руководстве по монтажу.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

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.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

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.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

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  

Читайте также:  Распространённые ошибки при сварке полипропиленовых труб

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

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

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

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

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

Конденсационный котел на газу

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

Работают конденсационные котлы на «голубом топливе»:

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

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

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимуществаКонденсационные газовые котлы дороже обычных конвекционных моделей, но выигрывают у них по расходам на топливо за счет снижения потребления газа на 20–30%

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

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

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

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

Устройство и принцип работы

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

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимуществаГлавные особенности устройства конденсационного теплогенератора – наличие второго теплообменника и закрытой камеры сгорания с вентилятором

Состоит конденсационный котел на газу из:

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

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

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимуществаДополнительные проценты КПД у конденсационного котла образуются в результате подогрева обратки за счет охлаждения выхлопных газов в дымоходе

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

Принцип работы конденсационного газового котла следующий:

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

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

Нюансы эксплуатации: конденсат и дымоход

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

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

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

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимуществаОтработанные газы из газового котла при охлаждении образуют агрессивный с высокой кислотностью конденсат, который с легкостью разъедает даже сталь

Теплообменники в конденсационных теплогенераторах делают из:

  • нержавейки;
  • силумина (алюминия с кремнием).

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

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

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимуществаПри рекуперации во вторичном теплообменнике образуется конденсат, представляющий собой слабый кислотный раствор и подлежащий удалению из водонагревательного прибора

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

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

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

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

Откуда КПД выше 100%?

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

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

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимуществаПри расчете КПД по высшей теплоте сгорания у конвекционного котла он будет в районе 83–85%, а у конденсационного – порядка 95–97%

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

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

Плюсы и минусы конденсационного нагревателя

Среди преимуществ конденсационного котла числятся:

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

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

Читайте также:  Бензиновый керноотборник. контроль качества асфальтобетона

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

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимуществаЗатраты на конденсационный котел в сравнении с обычным конвекционным отбиваются за 5–6 лет за счет экономии на природном газе

Из минусов конденсационных теплогенераторов следует упомянуть:

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

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

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

Выводы и полезное видео по теме

  • Как работает конденсационный теплогенератор:
  • Устройство газовых котлов с рекуперацией водяного пара:
  • Все преимущества конденсационных котлов:
  • Если внимательно разобраться, как и по каким принципам работает газовый конденсационный котел, то на первый взгляд «некорректные» 108–110% КПД становятся вполне понятными и оправданными цифрам.

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

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

Мифы строительства 17: Конденсационный котёл — это выгодно?

В случае если у вас в частном доме есть или будет газ, вы неизменно столкнётесь с выбором газового котла для отопления и подготовки горячей воды. И одним из вариантов который вам усиленно будут рекомендовать многие: продавцы, монтажники, и просто опытные пользователи — это установить себе конденсационный котёл.

Например, такой:

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

  • Да он дороже чем обычный, но зато:
  • • КПД 109% против 92% у обычного!
  • • Он более совершенный в плане конструкции и технологий.
  • • Вся Европа давно на них.
  • • Ну и конечно, «выхлопные газы» у него совсем экологичные, прямо хоть дыши.
  • Скорее всего аргументы будут именно эти.
  • А что, неплохо же, экономия почти 20%!
  • Для начала немного скучной теории.
  • Процесс горения и нагрева теплоносителя в обычном котле выглядит как-то так:

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

CH₄[газ] + 2O₂[газ] → CO₂[газ] + 2H₂O[пар] + 891кДж (35.83 МДж*м3)

Вот если бы отводные газы имели температуру такую же как воздух и метан на входе. То КПД такого котла был бы равен 100%. Но такое невозможно, поэтому КПД ниже.

(Для настенных котлов он лежит в диапазоне 91-93% Для напольных в диапазоне 88-90% для старых советских 70-75%)

Но есть ещё один процесс который может происходить при остывании.

Это конденсация. Ведь результат горения метана — это углекислый газ и пары воды.

Если опустить температуру ниже 100 гр. То можно получить дополнительное тепло с

конденсации пара и с более низкой температуры отводных газов.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

  1. Формула всё та-же, но пар уже не пар, а вода.
  2. CH₄[газ] + 2O₂[газ] → CO₂[газ] + 2H₂O[вода] + 989кДж (39.77 МДж*м3)
  3. Вот из этих лишних 11% (из-за потерь меньше) и берутся пресловутые 109%
  4. За 100% принята температура сгорания, без учёта конденсации
  5. .
  6. Поэтому КПД 109% vs 92% это реально, хотя с точки зрения физики совершенно некорректно.
  7. (теория закончена)
  8. Но как всегда есть и другая правда, не очень красивая, о которой вам вряд ли расскажут.
  9. А всегда ли у котла такое замечательное КПД?

Для того что бы процесс конденсации и отбор тепла шёл успешно и эффективно. Вам нужно что бы обратная вода в котёл имела низкую температуру (в районе 25-30 гр, при 56 и выше процесс полностью останавливается) или проще говоря.

Вам нужны исключительно тёплые полы в качестве обогрева.

Поэтому если у вас радиаторы, или комбинированная система ТП+радиаторы, то карета мгновенно превращается в тыкву.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

КПД с 109 мгновенно падает до 93-94% (Всё же котлы более совершенные, и маркетинг не врёт)

Но ладно. Пусть у вас исключительно утеплённый дом, отопление только тёплыми полами.

ВЫ покупаете котёл запускаете его и опять проблема. Экономия всего 2-4% !

Как так???

Полностью, процесс конденсации и полного охлаждения отводных газов, в таких котлах возможен только на малых мощностях. При высокой мощности поток отводных газов настолько велик, что конденсация просто не успевает начаться.

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Вот если бы конденсационный теплообменник увеличить раз так пять, то вполне можно было бы, а так никак. Увеличить же нет никакой возможности. Котёл по размерам и цене станет совсем не бытовым.

  • Как это связано с полами и зачем там мощность, пусть греет по чуть чуть?
  • А дело в том, что у вас полы скорее всего будут в бетонной стяжке. А бетон по сравнению с воздухом обладает:
  • • прекрасной теплопроводностью. (способен отбирать тепло с поверхности труб тёплого пола)
  • • имеет большую теплоёмкость.

То есть, он превращается в очень прожорливого потребителя тепла пока сам не нагреется. И котёл 80% времени работает на высокой мощности (без конденсации) и только оставшиеся 20% он будет догревать. (работать на малой мощности)

Что мешает котлу сразу греть по чуть-чуть?

А потому что он ни сном ни духом что и как вам нужно греть. Логика его работы всегда такая.

  1. • На максимальной мощности грею до заданной температуры.
  2. • Потом уменьшаю мощность и стараюсь поддержать заданную температуру.
  3. • И если не получается, то выключаюсь.
  4. (На самом деле чуть сложнее, но похоже. Он умеет немного интерполировать)
  5. С учётом инерции полов (привет от теплоёмкости), котёл всегда промахивается и в режиме «чуть-чуть» ему уже не даёт работать комнатный термостат.
  6. Но маркетинг был бы не честным, если бы не существовало варианта с высоким КПД.
  7. И такой вариант есть. Если отопление тёплыми полами сделано по вот такому варианту:

Газовые конденсационные котлы: выбор и преимущества

Тёплые полы с распределительными пластинами.

Полы совершенно не инерционные, и низкотемпературные. Котёл очень быстро прогреет их, а потом будет работать по «чуть-чуть» проявляя чудеса экономии. Более того модуляция пламени в конденсационных котлах лежит в диапазоне 9-100% и они умеют работать в прерывистом режиме. Поэтому этот «чуть-чуть» может длиться весь отопительный сезон. И действительно, разница в КПД может быть все 20%.

Вот правда тут есть другая проблема. Как правило, тёплые полы по деревянным перекрытиям и без батарей делаются в каркасных или СИП домах. А у них потери и так очень невысокие. Если вы тратите 1000 рублей в месяц на газ, то за сколько вы окупите котёл, который дороже на 40К?

40000/200р в мес. =200 месяцев или 25 лет (отопительный сезон 8 мес).

С учётом того что срок службы котла всего 10-15 лет. Вы даже его не окупите.

  • Выводы:
  • • Конденсационный котёл дорог + 40К.
  • • Обладает более сложным обслуживанием (ему требуется дренаж, и «гашение» кислоты в случае автономного септика)
  • • Его ремонт более дорогой как в работе, так и в материалах.
  • • Реальный КПД в подавляющем большинстве случаев всего на 2-4% лучше, чем у классического и не окупится никогда. (отзывы пользователей)
  • Единственный случай, когда конденсационный котёл имеет экономический смысл это:
  • • отопление сделано только ТП,
  • • ТП сделаны по металлическим пластинам
  • • за газ платите больше 3000 р /месяц.

P.S. Все разговоры про экологичность, и прочее. Разговоры в пользу бедных. Все выбросы NO, SO2, и прочей «гадости». У обычных котлов настолько малы, что, если вы не дышите прямо из трубы, они не представляют никакой опасности. Собственно, поэтому их и разрешено выводить не на крышу, а просто сквозь стену. (Для коаксиальных дымоходов)

P.P.S. У конденсационных котлов есть ещё плюсы. Но они столь некритичные, что смысла акцентирования на них нет.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector