Кондиционный котел отопления. Газовые конденсационные котлы: цена компенсируется экономичностью оборудования. Определение реального КПД котла
В производстве отопительных систем наиболее перспективной инновационной технологией считается конденсация водяных паров, которые образуются во время сгорании углеводородов. По такому принципу, работают конденсационные котлы. Это новое отопительное оборудование на российском рынке появилось недавно, но уже пользуется немалым покупательским спросом. В продаже представлены котлы конденсационные как зарубежных, так и отечественных производителей.
Широкий ассортимент конденсационных котлов предлагает компания BAXI, которая, благодаря высокому качеству своей продукции, стала лидером российского рынка котельного оборудования. Конденсационные котлы Бакси это напольные и настенные конденсационные котлы, отличающиеся высоким коэффициентом полезного действия. Другими известными марками котельного оборудования на отечественном рынке можно назвать конденсационные котлы vaillant и висман.
Конденсационный котел
Принципы горения и конденсации
Любое углеводородное топливо при горении выделяет тепло. В процессе сгорания топлива конечными продуктами становятся углекислый газ (СO 2) и (Н 2 О) вода, которая под действием высоких температур превращается в пар. Испаряясь, вода затрачивает тепло, но его можно получить обратно в процессе конденсации, то есть, если вода из газообразной фазы перейдет снова в жидкую.
Как работают конденсационные котлы
Принцип работы конденсационных котлов был известен давно, но применять его в котельном оборудовании из чугуна и стали было невозможно, так как водный конденсат, обладая высокой кислотностью и имея в своем составе углекислый газ, вызывал коррозию стальных и чугунных котлов. Только с появлением коррозионно-стойких сплавов и нержавеющей стали стало возможным внедрить данную технологию в производство котельного оборудования.
Как мы уже знаем, при охлаждении пар снова переходит в жидкое состояние и освобождает определённое количество теплоты. Если рассматривать обычный котел, то при его работе с процессом конденсации идет борьба, а в котлах конденсационных конденсация только приветствуется. Их конструкция предусматривает специальный теплообменник, в котором и происходит процесс конденсации, а выделяемое тепло при этом процессе отбирается для системы отопления
Конденсационный котел имеет коэффициент полезного действия — 108-109%. Как же это возможно, если по законам физики КПД не может превышать 100%, так как потери энергии в любых процессах неизбежны.
В неконденсационных котлах во время сжигания газа отбирается не вся тепловая энергия, а только ее большая часть. Тепловой поток в теплообменнике охлаждается только до температуры 140-160° С, при его охлаждении до более низкой температуры в дымоходе уменьшается тяга образуется агрессивный конденсат, вызывающий коррозию элементов котла. Тепловая энергия, которую можно получить в процессе конденсации в обычных котлах не используется, она называется скрытой.
Конденсационные газовые котлы используют в своей работе энергию, скрытую в конденсирующихся водяных парах, поэтому их коэффициент полезного действия, в сравнении с КПДД обычных котлов, превышает 100%. Основным элементом любого котла является теплообменник. В конструкции конденсационных котлах теплообменника два. Они могут быть раздельными или совмещенными (двухступенчатыми). Первый теплообменник работает так же, как и в обычных котлах. Через него проходит тепловой поток но, не остывает ниже точки росы. Второй конденсационный теплообменник отбирает тепло, оставшееся у продуктов сгорания, и охлаждает до температуры ниже точки росы.
Водяной пар, конденсируется на стенках второго теплообменника, и отдает скрытую тепловую энергию воде. В этот момент у продуктов сгорания происходит дополнительный отбор тепла их температура на выходе из теплообменника только на 10-15°С выше температуры теплоносителя.
Чтобы решить проблему коррозии, которую вызывает агрессивный конденсат, производители используют при изготовлении котлов устойчивые к коррозии и химическим воздействиям материалы (нержавеющую сталь, силумин (алюминиево-кремниевый сплав)).
В Европе, и в частности в Германии, действуют нормы, требующие нейтрализовать конденсат перед сливом в канализацию. Нейтрализатор представляет собой емкость с гранулами магния и калия. Проходя через эти щелочные реактивы, конденсат нейтрализуется, и когда выводится в канализацию, не представляет собой опасности для окружающей среды. В России санитарные нормы не требуют нейтрализации конденсата, поэтому он просто собирается в специальный резервуар, предусмотренный в конструкции котла, и, в последствие, отводится в канализацию в своем первоначальном виде. В котлах мощностью до 30 кВт, предназначенных для отопления частных домов, за 24 часа сутки работы образуется около 30 л конденсата.
Достоинства и недостатки конденсационных котлов
Настенный отопительный котел
Конденсационный газовый котел можно назвать одним из самых экономичных и высокоэффективных отопительных приборов. Его КПД на 10-15% выше, чем коэффициент полезного действия у традиционного котла. Кроме того по экономичности конденсационные котлы на 20 % превышают обычное котельное оборудование.
В конструкциях конденсационных котлов применяются высокотехнологичные горелки, которые готовят топливно-воздушные смеси в оптимальных пропорциях, что минимизирует возможность неполного сгорания топлива. Благодаря этому снижается количество выбросов вредных веществ.
Отходящие газы имеют низкую температуру (ниже 40 °С), что дает возможность применять для конденсационных котлов дымоходы из пластмассы, тем самым уменьшая затраты на монтаж отопительной системы.
Преимуществами конденсационных котлов можно назвать:
- небольшие габариты и небольшой вес котельного оборудования;
- экономичность (экономия газа составляет 35% за сезон);
- глубокую модуляцию (экономия газа при частичных нагрузках);
- невысокий уровень вибраций и низкий уровень шума;
- возможность каскадной установки;
- экономия на дымоходе (можно устанавливать дымоходы с меньшим диаметром);
- уменьшение выбросов вредных веществ NO X и CO 2 (ниже в 7 раз, чем у обычных котлов).
Каскад конденсационных котлов
Благодаря небольшим габаритам и малому весу котельного оборудования, для установки котла требуется меньше места, в то же время снижаются затраты на его транспортировку и монтаж. Существует такое заблуждение, что конденсационные котлы эффективно работают только с системой отопления теплый пол. В другом случае эффективность их не больше, чем у традиционных котлов. Но это не так. В конструкции конденсационного котла есть модуляционная горелка, позволяющая достигать глубокой модуляции мощности, уменьшая при этом затраты газа и воздуха.
Процесс конденсации в котле идет и при работе отопительного оборудования с радиаторной системой отопления. При пониженных нагрузках КПД конденсационного котла вполне может достигать высоких значений, в отличие от обычных газовых котлов, у которых КПД в таком режиме падает из-за переизбытка воздуха.
Для каскадной установки конденсационных котлов производители предлагают специальные регуляторы (например, фирма BAXI продает для своих котлов регулятор RVA47), которые превращают котлы, установленные отдельно, в единую систему.
Преимуществами каскадной системы является легкость монтажа и компактные размеры котельной. Благодаря пониженным вибрациям и низкому уровню шума при установке конденсационных котлов, нет надобности делать виброизолирующие платформы и звукоизоляцию помещения, предназначенного для котельной. Что тоже позволяет сэкономить денежные средства при установке отопительной системы.
Экономить на размерах дымохода, позволяет работающий в конденсационных котлах вентилятор. Он развивает довольно высокое давление, поэтому диаметр дымохода может быть в два раза меньше, чем при монтаже отопительной системы с традиционными котлами.
Благодаря низким выбросам NO X и CO 2 ,конденсационные котлы относятся к разряду экологичного оборудования, их часто используют для оборудования котельных в курортных и заповедных зонах. Отыскать недостатки в котлах конденсационных очень трудно. Главным минусом этого отопительного оборудования является высокая цена, которая в два раза выше цены обычных котлов.
Применение
По внешнему виду конденсационные котлы мало чем отличаются от традиционных. Изготавливают их в настенном варианте и напольном варианте. Настенные газовые конденсационные котлы обладают меньшей мощностью, чем напольные и применяются в быту для отопления частных домов и коттеджей.
Напольные конденсационные котлы с высокой мощностью используют для отопления промышленных объектов и офисных помещений.
Конденсационные газовые котлы выпускают одно-, и двухконтурные. Применяются двухконтурные котлы и для отопления и для нагревания воды. Мощность одно- и двухконтурных котлов составляет — 20-100 кВт. Этого достаточно для бытового использования котлов. Для промышленного применения выпускают модели большей мощности.
Основные отличия конструкции конденсационных котлов от обычных
Конденсационные котлы отличаются от традиционных материалом, используемым для теплообменника. Их теплообменник выполняется из кислотостойкого сплава силумина или нержавеющей стали. Образующийся в котле водный конденсат имеет повышенную кислотность и вызывает коррозию таких материалов, как сталь и чугун, которые используются в производстве неконденсационных котлов. Форма теплообменника представляет собой трубу сложного сечения, имеющую дополнительные спиралевидные ребра. Такая форма теплообменника способствует увеличению площади теплообмена и повышает эффективность работы котла.
В конденсационных котлах перед горелкой установлен вентилятор, который «высасывает» газ из газопровода и смешивает его с воздухом, после чего направляет смесь газа с воздухом к горелке.
Устройство конденсационного котла
Дымовые газы удаляются через коаксиальные дымоходы, изготовляемые из термостойкого пластика. Кроме этого, в конденсационных котлах есть насос, управляемый электроникой, который оптимизирует мощность отопления, экономя электроэнергию и снижая шум от теплоносителя, протекающего в системе отопления.
Конструкция традиционных котлов не предусматривает процесса конденсации и использования крытой энергии, поэтому температуру продуктов сгорания поддерживают на высоком уровне. Часть тепла в таких котлах не используется, а выводится с продуктами сгорания через дымоход.
Так как конденсат обладает химической агрессивностью, чтобы его использовать необходимо элементы котла делать из химически устойчивых материалов, стоимость которых довольно высокая. Производителям намного легче продавать более дешевые товары, чем вкладывать свои средства в прогрессивные, но дорогие технологии. Поэтому большинство котлов, представленных на рынке, созданы на основе устаревших технологий. Для пользователей же выгоднее купить пусть дорогие, но более эффективные конденсационные котлы, которые позволяют экономить на расходе топлива.
Производители предлагают для своих конденсационных котлов комплекты для подключения, нейтрализаторы конденсата, расширительные баки, предохранительные устройства, комплекты трубной обвязки котлов, системы для отвода дымовых газов.
В Европейских странах конденсационные котлы — самый массовый вид отопительных приборов. Есть страны, в которых запрещена установка неконденсационных котлов. Причина этому — более высокий КПДД и более низкий показатель выброса вредных веществ в конденсационных котлах.
По статистике, для создания в жилище автономного отопления, большинство россиян приобретают газовые отопительные системы, которые по праву считаются наиболее экономичными и экологичными.
Современная промышленность предлагает огромный выбор котельного оборудования, различающегося по многим параметрам, среди которых наиболее распространённым является тепловая мощность, функциональность, способ монтажа и отведения отработанных газов. В этой публикации будут затронуты водогрейные газовые котлы, которые имеют некоторые конструктивные отличия от традиционных отопительных установок. Речь идет о котельном оборудовании конденсационного и парапетного типа.
Энергия от конденсации пара
Чтобы понять, что такое газовый конденсационный котел, нужно, прежде всего, рассмотреть принцип работы традиционной котельной установки. При сжигании газа выделяется тепло, которое разогревает теплообменник, и соответственно, проходящий по нему теплоноситель. После чего, нагретый теплоноситель поступает в радиаторы, где и происходит теплообмен, между воздухом и теплоносителем, а продукты горения выводятся через дымоход.
Из школьного курса химии все знают, что горение – это процесс окисления, происходящий с большим выделением тепловой энергии. При сгорании газовоздушной смеси происходит выделение углекислоты и воды, которая находится в парообразном состоянии. Для того чтобы превратить воду в пар затрачивается колоссальное количество энергии.
Принцип работы конденсационного газового котла заключается в превращении водяного пара, находящегося в продуктах горения топлива, обратно в воду. При конденсации пар отдает накопленное тепло поверхности теплообменника.
Работает это так: обратка из системы отопления поступает в конденсационную теплообменную камеру котла, через который проходят отработанные газы. Температура теплоносителя, поступающего из системы значительно ниже, температуры водяного пара из продуктов горения. Пар конденсируется на стенках теплообменника, отдавая накопленную тепловую энергию теплоносителю, который, будучи теплым, поступает в первичный теплообменник, где и происходит его основной нагрев до номинальной температуры.
Нагретый теплоноситель обратно поступает в систему отопления, а конденсат отводится через дренаж в канализацию. Кислотность конденсата, обычно, не превышает 3,5 единиц: сброс его в канализацию не нарушает установленных норм.
У котлоагрегатов данного типа КПД достигает до 98%, при меньшем расходе топлива (по сравнению с традиционными установками при одинаковых технических параметрах).
Эффективность котла зависит от температуры поступающего в котельное оборудование теплоносителя: чем она ниже, тем КПД устройства выше. Наиболее эффективной работа данного устройства становится при температурах прямого и обратного тока теплоносителя 40/30°С.
Парапетные установки
В связи с огромным ассортиментом отопительной техники, представленной на российском рынке климатической техники, многих наших соотечественников интересует вопрос: « Что такое парапетные газовые котлы?»
Несмотря на такое, несколько мудреное название – это полностью энергонезависимые котлоагрегаты, с герметичной топочной камерой, которые представляют собой некий симбиоз газового котла с конвектором. Область применения такой техники обширна: от производственных помещений, до обогрева городских квартир и частных домов, в которых не предусмотрен стационарный дымоход. Отвод продуктов горения и подвод необходимого для нормального сгорания газа воздуха осуществляется через коаксиальный дымоотвод.
Так как данный тип теплогенераторов – энергонезависим, то использоваться он будет только в системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.
Устройство парапетного котлоагрегата:
- Корпус, изготовленный из толстостенной стали. Не него установлен легкосъемный декоративный кожух со смотровой дверцей. Благодаря перфорации, данный отопительный прибор, не подключенный к системе отопления, выполняет функцию конвектора.
- Блок горелок с газовым клапаном. Блок состоит из основной и пилотной горелки и смонтирован на легкосъемной каркасной конструкции. В состав пилотной горелки входит термопара и искрового электрода.
- Герметичная топочная камера.
- Теплообменник с медным змеевиком.
- Коаксиальный дымоотвод, по которому выводятся отработанные газы, и поступает уличный воздух.
- Блок энергонезависимой автоматики и регулирования.
Данный тип установок оснащается термометром, системой пьезорозжига и дымо-водушным блоком.
Отличительной чертой парапетных теплогенераторов является конструкция теплообменника с медным или стальным водонагревательным змеевиком. Во внутренней части теплообменника установлены спиралевидные турболизаторы, которые предназначены для снижения скорости движения отработанных газов. Такая конструкция позволяет значительно увеличить контакт разогретых газов с поверхностью теплообменника, а, следовательно, и теплоотдачу.
Как отрегулировать работу газовой установки
Многие владельцы отопительной техники спрашивают, как отрегулировать парапетный котел? Мы настоятельно не рекомендуем производить регулировку котла самостоятельно. Предупреждаем, данная инструкция дана только в ознакомительных целях.
Сразу оговоримся, что вмешательство в работу газового оборудования, в нашей стране запрещено законом. Его самостоятельная регулировка работы может привести к снижению эффективности, выходу из строя оборудования и другим нежелательным последствиям. Конденсационные котлы должны регулироваться специалистами, имеющими допуск и опыт в данном виде деятельности.
Регулировка работы котла, как правило, заключается в настройке газового клапана. На блоке горелок (под декоративной панелью) есть два регулировочных винта: регулировка максимального и минимального давления газа.
- На холодном котле запустите пилотную горелку.
- Выставьте первый режим.
- Если котел не запускается, то крутите винт минимального давления (расположение смотрите в паспорте) до запуска.
Вы отрегулировали запуск котла. Отсечка регулируется аналогично.
Конденсационный теплогенератор настраивается с помощью газоанализатора, щуп которого устанавливается в специальное гнездо дымохода. Максимальная и минимальная мощность регулируется поворотом заслонки на газовом клапане, на основании показаний газоанализатора: на максимальной мощности, содержание в дымовых газах углекислоты не должно превышать 9,5%; остаточного кислорода – не более 4%.
Востребованные модели теплогенераторов
Сегодня, на отечественном рынке климатической техники легко можно встретить парапетную котельную технику от нескольких российских, украинских и европейских производителей. У потребителя достаточно часто возникает проблема с выбором, Итак, котел газовый двухконтурный парапетный: какой производитель лучше?
АОГВ 13 П ДВ «РОСС» — это двухконтурный теплогенератор, предназначенный для создания автономного отопления и ГВС в помещениях бытового и промышленного назначения.
Данная модель обладает мощностью в 13 кВт, чего достаточно для обогрева помещения в 100 м 2 . Особенности данной модели: стальной теплообменник; надежная итальянская автоматика; подключение системы с любой стороны, может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Небольшие габариты позволяют монтаж установки в любом удобном месте, но не далее 5 м от внешней стены. Производительность ГВС – 4л/мин. КПД – 90%; расход топлива 1,4 м 3 /ч. Стоимость – 23 тыс. руб.
Подключение системы отопления – универсальное (лево – или правостороннее), подача газа только справа. Данный прибор может монтироваться на стене, на полу, а малые размеры позволяют устанавливать его под подоконником. Производительность ГВС – 4,1 л/мин; Температурные пределы в отопительном контуре – 40/90°С. КПД – 90%. Расход газа 1,4 м 3 /ч. Средняя стоимость 19 тыс. руб.
Aton Compact 12,5 МВ – Украина. Эта двухконтурная модель стала достаточно популярна, благодаря надежной немецкой автоматике Mertik Maxitrol и высокому качеству сборки.
Корпус котлоагрегата Aton Compact 12,5 МВ покрыт порошковой эмалью, которая надежно защищает его от коррозии и делает внешне привлекательным. Мощность установки12,5 кВт; расход топлива не более чем 1,4 м 3 /ч; производительность ГВС – 300л/час. КПД 90%. Средняя стоимость – 18 тыс. руб.
Выбор лучшей модели и производителя – это вопрос вкуса и финансового состояния пользователя. Но, большее количество наших соотечественников считают, что теплогенератор АОГВ 13 П ДВ «РОСС» лучший, из парапетных моделей.
Если вы решили приобрести конденсационное котельное оборудование для отопления и создания ГВС дома, то рекомендуем вам ознакомиться с наиболее популярными моделями.
Vaillant AtmoTEC plus VUW 200-5 — настенный конденсационный двухконтурный газовый котел от знаменитого немецкого производителя Vaillant Group.
Особенностью данной модели является пластинчатая конструкция теплообменника в блоке ГВС, которая исключает появление накипи. Медный основной теплообменник покрыт составом Супрал, который существенно повышает теплообмен. Материал горелки хромоникелевая сталь. Устройство оснащено ЖК дисплеем. Тепловая мощность данной модели – 22.2 кВт; ГВС – 9,6 л/мин; КПД – 98%; Стоимость – 53,5 тыс. руб.
Chaffoteaux TALIA GREEN EVO SYSTEM 12 FF – конденсационный теплогенератор, с мощностью 13,3 кВт. Предназначен для автономного обогрева и создания горячего водоснабжения в квартирах и частных домах без стационарного дымоотвода.
Особенностью данной модели является высочайший КПД (99%), экономичность (до30%), многофункциональность и автоматика. Данная установка может работать с бойлером косвенного нагрева. Потребляемая мощность 105 Вт. Средняя стоимость – 57 тыс. руб.
BAXI DUO-TEC COMPACT 24 GA – двухконтурная турбированная модель с закрытой топочной камерой, производство Италия.
Особенность этого устройства является способность адаптации к качеству топлива. В котле установлена горелка из нержавеющей стали с предварительным созданием газовоздушной смеси и адаптивным контролем пламени, благодаря чему в продуктах горения наблюдается пониженный состав СО и NOx. КПД установки варьируется, в зависимости от режима работы
97.6-107,6 %. Средняя стоимость – 60 тыс. руб.
На основании отзывов пользователей, лучшим конденсационным котлом в своем классе является Vaillant AtmoTEC plus VUW 200-5.
Совет: сделать правильный выбор отопительного устройства – задача достаточно сложная, особенно человека, который не сталкивался с данными устройствами. В любом случае прежде чем приобрести газовый котел – посоветуйтесь с профессионалом.
Сегодня газогорелочное оборудование представлено большим количеством агрегатов. Выделяют несколько видов отопительных котлов, каждый из которых обладает своим преимуществами и недостатками.
Электрические котлы – это простые в монтаже конструкции, для функционирования которых нет необходимости проводить газ в дом. При этом стоимость эксплуатации такой техники выше, нежели моделей, работающих на газе.
Жидкотопливные котлы – отличная альтернатива электрическим моделям. Они идеально подходят для отопления помещений без газоснабжения. При этом большинство моделей данного типа комплектуются двумя горелками для жидкого топлива и для природного газа, что делает их универсальным оборудованием.
Сегодня все большие обороты популярности набирают конденсационные котлы, принцип работы которых отличается новаторством и технической продвинутостью. Появились они на рынке относительно недавно, но успели завоевать свою нишу, в которой их объем продаж стабильно растет. Рассмотрим подробнее, в чем же заключается особенность конденсационных котлов.
Принцип работы традиционного отопительного оборудования достаточно прост. Теплообменные поверхности пропускают горячий дым, и тем самым отдается часть энергии теплоносителю. Через узел отвода дыма продукты горения выводятся на улицу. КПД таких систем недостаточно высок, так как водяной пар, который образуется при сгорании топлива, выводится вместе с газами. Стандартный котел не в состоянии отдать эту энергию теплоносителю, в то время как конденсационная техника способна это делать. Выброс дыма осуществляется через специальный коаксиальный дымоход.
Такие агрегаты оснащаются вентилятором, который нагнетает воздух, с изменяемой частотой оборотов. Это позволяет автоматике подбирать нужные условия для создания наиболее эффективной смеси воздуха и газа. Конденсационные индивидуальные котлы в большинстве своем способны функционировать от сжиженного газа, что очень актуально для регионов с неразвитой инфраструктурой.
Далеко не всегда конденсационная техника работают с предельной эффективностью. Для минимизации потерь тепла в котле происходит конденсация пара. КПД подобного агрегата повышается с понижением температурного режима отопительной системы. Именно поэтому конденсационные котлы являются лучшим выбором для отопления полов. В данном случае температура теплоносителя будет составлять около сорока пяти градусов.
Покупка такого инновационного котла целесообразна для повышения удобства использования отопительной системы, поскольку оборудование способно функционировать при невысоких температурах. Кроме того, подобные агрегаты позволяют сократить потребление топлива на 20%. Чтобы понять их преимущества в сравнении с традиционным оборудованием, имеет смысл сопоставить технические характеристики обычных и конденсационных котлов, принципы работы которых очень отличаются.
Стандартный газовый агрегат функционирует следующим образом: в специальной камере происходит сгорание топлива, газы проходят по специальному теплообменнику, отдавая при этом энергию воде, играющей роль теплоносителя. Затем газы через отводящий контур уходят на улицу. Происходит потеря энергии вместе с водяным паром, который всегда образуется при сгорании газа.
В свою очередь конденсационный котел способен извлекать дополнительную энергию из этого пара и оставлять ее в системе, повышая тем самым ее КПД.
Главное различие между обычным и конденсационным котлом заключается в том, что второй оснащается специальным теплообменником большой площади. За счет этого дым охлаждается эффективней, и его температура может опускаться до сорока градусов. Разумеется, в традиционном котле это невозможно. Пар, который содержится в дыму, становится жидким теплоносителем. Часть энергии, которая теряется в стандартном котле, остается в системе, повышая ее КПД.
Сегодня существует множество конструктивных вариаций конденсационных котлов. В частности, выделяют модели, которые монтируются на пол или фиксируются на стене. Также выделяют одно- и двухконтурные агрегаты. Такое разнообразие позволяет покупателю подобрать идеальное техническое решения для удовлетворения своих конкретных потребностей.
Конденсационные котлы: принцип работы
В агрегате происходит охлаждения пара, из-за чего он конденсируется и при этом отдает часть тепловой энергии теплоносителю. Если в традиционном котле изменение агрегатного состояния пара нежелательно, то в конденсационном такое явления является важнейшим этапом отопления помещения.
Говоря о подобном газогорелочном аппарате, стоит выделить основные его плюсы:
- КПД конденсационного отопительного котла достигает 108-109%. По этому параметру они существенно превосходят традиционное газогорелочное оборудование.
- Количество потребляемого топлива на двадцать процентов меньше в сравнении с традиционным агрегатом с сопоставимыми техническими параметрами. Современные инновационные горелки играют немаловажную роль в экономии топлива, поскольку они создают оптимальное соотношение газа и воздуха в смеси.
- Экономия на дымоходе достигается благодаря использованию более доступных конструкций из пластика. Это стало возможным потому, что температура газов, выводимых из котла, довольно низкая и составляет около 40 градусов.
Эффективность использования дополнительной тепловой энергии конденсата зависит от температуры теплоносителя на входе в систему – чем она ниже, тем больший конденсационный эффект можно получить. Сегодня производители подобной техники стремятся к обеспечению максимальной конденсации какой бы то ни было температуре теплоносителя. Решая эту задачу, инженеры акцентируют внимание на температуре точки росы.
Когда приобретение конденсационного котла целесообразно?
Сегодня конденсационные котлы агрегируются и с системой подогрева пола, и с привычными радиаторами. Степень конденсации и температура теплоносителя в обратной линии – величины обратно пропорциональные. Устанавливая конденсационный котел с подогревом пола, можно рассчитывать на еще более эффективную эксплуатацию оборудования. Температура обратной воды будет заметно ниже показателя точки росы, что позитивно отражается на КПД отопителя.
Очевидно, что конденсационные котлы сегодня являются достойной альтернативной стандартной газогорелочной техники. Правильный расчет всех показателей и корректный подход к монтажу оборудования гарантирует высокий КПД системы и комфортные условия проживания в холодное время года.
Энергосберегающие технологии и экономное использование с максимальной эффективностью энергоресурсов становятся все более актуальными темами. Конденсационные котлы - это результат применения последних уникальных технологий в технике используемой для отопления. Они имеют самый высокий КПД – на 15-17% выше, чем у обычных атмосферных котлов, срок службы длительнее в 2 - 3 раза, широкий диапазон мощностей (до 100 кВт и более).
Благодаря своей эффективности конденсационные котлы имеют высокую популярность в Европе, например в Германии 70% отопительных котлов составляют конденсационные.
Принципы работы конденсационного котла основан на получении и передаче теплоносителю дополнительной тепловой энергии, выделенной в процессе конденсации водяных паров.
В газовом котле прямого горения, передача тепловой энергии теплоносителю происходит путем нагрева теплообменника газовой горелкой в которой происходит процессе сгорания газа. Одним из составляющих образующихся в процессе сгорания газов, являются пары воды, которые в свою очередь появляются в результате сгорания водорода, присутствующем в природном газе. Часть водяных паров из отопительного котла вместе с дымогарными газами выходят через дымоход в атмосферу, а часть в виде конденсата отводится через конденсационную трубку дымохода (обычно в санузел).
В газовых котлах прямого горения конденсация – негативный фактор, в конденсационных котлах процесс конденсации водяных паров – главное условие на котором основана работы котла.
Устроен таким образом, что водяные пары имея температуру от 130 до 150 °C охлаждаются теплоносителем из обратной линии системы отопления до температуры ниже 57°C. Именно при такой температуре происходит конденсация воды, а скрытая тепловая энергия от процесса конденсации передается самому теплоносителю и добавляется к теплоте, полученной в результате сгорания природного газа. Как видно, для обеспечения процесса конденсации водяного пара задействуется теплоноситель обратной линии отопительной системы.
Чем ниже температура теплоносителя обратной линии в котле, тем больше выделяется теплоты конденсации, и, соответственно выше КПД котла – это главный принцип работы любого конденсационного котла.
Достичь максимального КПД конденсационного котла удается при температуре в обратной линии 50 – 30 °С. В процессе конденсации образуется слегка кислая среда, 3-5 pH, поэтому материалы из которых изготовлены узлы котла, используемые в зонах увлажнения должны быть устойчивые к кислотности. В зонах высокой температуры наиболее часто используются алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь, в области низких температур наиболее экономически эффективными являются пластмассы (например полипропилен).
Теплообменники конденсационных котлов изготовлены с использованием нержавеющей стали и алюминия, оснащены системой сбора и отвода конденсата, а также нагнетающим вентилятором со ступенчатой системой мощности. Управляя числом оборотов вентилятора достигается оптимальное соотношение воздуха и газа для процесса горения и достигать высокого КПД. Для эффективного процесса сгорания газа применяются энжекционные горелки с модуляцией пламени. Удаление продуктов горения газов происходит принудительно через коаксиальную трубу. Температура дымогарных газов составляет 40-50 °C
ЭСПЛУАТАЦИЯ
Для достижения максимального КПД конденсационный котел необходимо эксплуатировать в определенном диапазоне температур. Если рабочий режим температур составляет от 60 до 80°C будет происходить незначительная конденсация водяного пара и КПД конденсационного котла составит приблизительно 98 %. Для сравнения у традиционного дымоходного газового котла КПД составляет 92 % – разница есть, но она не существенна. Если рабочий температурный режим системы отопления будет составлять от 53 до 30 °C, тогда будет происходить значительная конденсация водяного пара и КПД возрастет до 107-111%. При расчете КПД за 100% принимается тепловая энергия от сгорания газа, к ней суммируется энергия полученная от процесса конденсации, поэтому получается величина больше 100%.
Основное условие достижения максимальной эффективности – использовать конденсационные котлы на низкотемпературных отопительных системах, желательно специально спроектированных под них, с режимом температур не выше 60-40°С, максимум 70-50°С).
Наиболее соответствуют этим требованиям системы теплых полов с температурой подачи теплоносителя 40-45°С и температурой обратной линии 35-30°С, менее подходят, радиаторные системы отопления с температурой подачи теплоносителя до 70°С и температурой обратной линии 50°С.
Современные энергосберегающие технологии позволяют существенно экономить на отоплении, конденсационные котлы позволяют еще более снизить затраты на энергоресурсы и улучшить комфорт проживания.
