3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обзор конденсационных котлов на газу

Обзор конденсационных котлов газового типа

Поддержка многими странами на государственном уровне энергосберегающих технологий и забота об охране окружающей среды способствуют активному внедрению инновационной техники, отвечающей всем стандартам. Приоритетная задача — повышение эффективности и улучшение экологических показателей систем теплоснабжения. Благодаря этому, в ряде стран конденсационный газовый котел, обладающий востребованными характеристиками, занял лидирующие позиции среди оборудования для отопления.

Принцип работы и специфика устройства

Во всех разновидностях котлов часть энергии, произведенная при сгорании топлива, используется для подогрева теплоносителя, а меньшая уходит с разогретыми газами в атмосферу. Основными веществами, выделяющимися в процессе, являются диоксид углерода (углекислый газ) и водяной пар. При охлаждении пар переходит в жидкое состояние и происходит выделение тепловой энергии. На использовании дополнительного тепла, образующегося при конденсации водяных паров, и основан принцип работы конденсационных котлов. Если принять количество тепла, выделяемого при традиционном способе нагрева, за 100 %, то применение данной технологии увеличивает этот показатель на 7–9 %. Таким образом, КПД 107–109 % (что в принципе противоречит законам физики), указываемый некоторыми производителями, означает эффективность по отношению к традиционным газовым котлам такой же мощности.

Устройство котла отличается от стандартного наличием дополнительного теплообменника, на который поступает теплоноситель при возврате из контура отопления. Конденсация зависит от нескольких факторов: уровня давления, температуры среды, топлива, концентрации воздуха и углекислого газа. Для котла точка росы (уровень тепла, при котором вода переходит из газообразного в жидкое состояние и оседает в виде капель) достигается при 57 °C и ниже. При образовании росы на корпусе теплообменника котла происходит подогрев теплоносителя и на основу он поступает, имея более высокую температуру. Нужные для подачи в контур отопления показатели нагрева создаются за короткий промежуток времени и с меньшими затратами топлива.

С целью предотвращения возникновения коррозии для изготовления теплообменника применяется нержавеющая сталь или силумин (сплав кремния и алюминия). Лучший результат достигается при функционировании котла в низкотемпературном режиме — данная характеристика теплоносителя при возврате должна составлять 30–50 °C и не превышать точку росы, равную 57 °C. При высоком ее значении КПД понижается, однако остается выше, чем у обычных котлов. Учитывая малую силу тяги, конденсационные котлы оборудованы камерой сгорания закрытого типа, а удаление отработанных газов производится через коаксиальный дымоход с помощью вентилятора.

Разновидности

По способу размещения котлы подразделяются на: настенные и напольные. По функциональному предназначению — на одноконтурные (обеспечивающие только систему отопления) и двухконтурные (питающие также контур горячего водоснабжения). Конденсационные настенные котлы на газу компактны, просты в установке и эксплуатации, однако имеют ограничение по мощности (у большинства производителей — до 120 кВт). Двухконтурные навесные применяются для отопления и подачи горячего водоснабжения как в квартирах, так и в частных домах. Следует учитывать, что у многих котлов приоритет отдается нагреву жидкости, поэтому при постоянном расходе лучше использовать накопительный водонагреватель.

Конденсационные напольные одноконтурные котлы имеют большую мощность и применяются для системы отопления многоквартирных домов, торговых комплексов и промышленных объектов. Горячее водоснабжение требует монтажа дополнительного оборудования — для обеспечения комфортной и бесперебойной подачи подогретой воды котел может эксплуатироваться в комплекте с бойлером. Такие устройства имеют доступную цену и хорошую производительность.

Отдельные модели газовых котлов конденсационного типа комплектуются сменными горелками, которые дают возможность применять сжиженный газ. Существуют и котлы (Viessmann Vitoladens и Vitorondens, De Dietrich GTU C 220, Wolf COB и COB-CS и другие), рассчитанные на потребление исключительно жидкого топлива. Они подойдут для эксплуатации в не газифицированных районах, однако расходы на содержание будут существенно выше. Кроме того — теплообменные поверхности загрязняются намного быстрее, а для эффективной работы понадобится более низкая температура теплоносителя и, соответственно, большее количество радиаторов.

С 2004 года налажен выпуск твердотопливных конденсационных котлов. Такое оборудование предназначено для домов с малым потреблением тепла или обогрева промышленных сооружений, так как оптимальная температура на обратной линии не должна превышать 30 °C. С целью увеличения мощности предусмотрена возможность работы газовых котлов в паре или объединении в каскад. В качестве топлива применяются пеллеты (гранулированное биотопливо, произведенное из торфа, отходов деревообрабатывающей промышленности и другого сырья).

Особенности монтажа и эксплуатации

В случае правильно проведенного монтажа, их использование по простоте и удобству не уступает обычным газовым моделям. Однако некоторые характеристики конденсационных котлов, работающих на газе, требуют особого внимания. Основное отличие — необходимость отвода или утилизации кислотного конденсата. Допускается его слив в центральную канализацию в разбавленном виде (в пропорции 1 к 25). В остальных случаях применяются блоки нейтрализации, где с помощью различных реагентов (диоксида магния или других) происходит нейтрализация агрессивной жидкости. Эксплуатация такого котла не доставит особых неудобств, так как замена нейтрализующих средств понадобится максимум 2-3 раза за весь период функционирования.

Рассчитывать систему отопления нужно с учетом оптимального температурного режима работы котла. Для максимально эффективного использования в качестве отопительных устройств можно выбрать стальные панельные радиаторы Kermi, Korado, Purmo, Buderus или другие. В роли основного или дополнительного источника тепла применяется теплый пол.

Ведущие производители

Перед тем, как выбрать хороший газовый настенный котел, стоит ознакомиться с ассортиментом доступных на рынке моделей. При этом немаловажным фактором является наличие в регионе сервисных центров фирмы-производителя. Широко представлена на рынке оборудования для отопления продукция итальянских компаний.

Один из самых доступных и, в то же время, надежных, это котел Ariston (Италия). Для коттеджа до 350 м² подойдет одноконтурный Ariston Clas Premium Evo System 35 FF, мощностью 31 кВт, цена которого находится в пределах 65 000 рублей. Котел адаптирован для низкого давления газа (до 5 мБар) и воды.

Компанию Viessmann (Германия) можно отнести к лидерам по продаже надежного инновационного отопительного оборудования в странах Европы. Одна из удачных моделей — настенный газовый котел Viessmann Vitodens 100-W, самый компактный в своем сегменте. При этом производительность горячей воды составляет 14 л/мин при мощности 35 кВт. Двухконтурный котел оснащен интегрированной функцией погодозависимой регулировки, кроме того предусмотрена возможность подключения программатора и других внешних устройств. Диапазон цен составляет от 110 000 до 160 000 рублей.

Интересное техническое решение предлагает компания Bosch (Германия). Так, газовые конденсационные напольные котлы Bosch серии Condens 3000 FM и 5000 FM представляют собой котлы и водонагревающие бойлеры, заключенные в одном корпусе. Бойлер имеет экономичную послойную загрузку и работает в нескольких режимах (Eco, Comfort), обеспечивая максимальную экономию топлива. Благодаря оригинальному конструктивному решению, для установки газового котла потребуется всего 0,5–1 м² площади. Стоимость — от 150 000 рублей.

Отзывы и мнения пользователей

«Важно для таких котлов применять фильтрованную воду. Если система химической очистки сильно ударит по финансам — можно заливать обычную дистиллированную. Ну и, конечно, нужно предусмотреть в котельной канализацию для слива конденсата. Из кирпичной шахты брать воздух нежелательно — мелкий абразив засасывается турбиной и повреждает крыльчатку».

Владимир, Нижний Новгород.

«Сам занимаюсь монтажом. Устанавливал котлы фирмы Бакси, и по личному опыту говорю — экономия ощутимая. Один из заказчиков захотел себе котел Vaillant ECO TEC 466, в качестве основного отопления поставил стальные радиаторы (по мощности подобраны правильно). Зимой температура на выходе была на уровне 45–50 °C. При площади дома 400 м², ежемесячный расход газа составлял в среднем 1000 м³ (в мороз), что позволило существенно сэкономить».

«При покупке конденсационного котла поставщики не советовали делать запуск до окончания отделочных работ, мотивируя тем, что мусор и пыль при сгорании будут образовывать нагар на теплообменнике. Я не последовал их требованиям и пришлось чистить газовый котел через пол года. Советую всем прислушиваться к рекомендациям специалистов».

Виктор Кириенко, Омск.

«Насколько я успел разобраться в теме отопления, для конденсационного котла нужны радиаторы в соотношении 65 % конвекционного типа и 35 % с теплоотдачей излучением. В идеале подойдут панельные стальные модели, остальные похуже. Из производителей рекомендую газовые отопительные котлы Buderus (Германия) — не раз устанавливал, хорошо себя зарекомендовали».

Семен Васильев, Волгоград.

Достоинства и недостатки

Применение таких котлов имеет ряд преимуществ:

  • Экономия газового топлива на 10–30 % по сравнению с обычными видами такой же мощности.
  • Практически бесшумное функционирование.
  • Навесной вариант может быть до 120 кВт (максимальный показатель других типов котлов находится в пределах 30–35 кВт).
  • Выброс вредных веществ сокращен в 5–7 раз, что соответствует экологическим нормам.
  • Низкая температура отработанных газов позволяет применять полимерные дымоходы в котлах.
  • Систему дымоотвода выводят в шахту или через отверстие в стене, снижены требования к его длине.
  • Возможность создания каскада из нескольких котлов.
Читать еще:  Как утеплить перекрытие чердака

К недостаткам этого вида относятся:

1. Цены на газовые котлы конденсационного типа в среднем в 2 раза выше, чем на аналоги традиционной конструкции. Стоит учитывать, что со временем разница компенсируется за счет экономии топлива.

2. Кислотность конденсата не позволяет отводить его в грунт или открытый водоем, а утилизация с помощью станций биологической очистки приводит к гибели колонии бактерий, обеспечивающей переработку отходов. При отсутствии возможности сброса в централизованную систему канализации, необходимо применять нейтрализатор.

3. С целью обеспечения оптимальной температуры на возврате и создания требуемого микроклимата в помещении — дополнительно к котлам понадобятся радиаторы отопления с большей площадью поверхности теплоотдачи и/или монтаж теплого пола.

Конденсационные котлы: принцип работы, виды, плюсы и минусы оборудования

Производители и продавцы уверяют, что конденсационные газовые котлы благодаря особому принципу действия имеют фантастический КПД (коэффициент полезного действия) — до 110%. Для потребителя же важны не столько цифры, сколько реальные характеристики оборудования — эффективность, экономичность, надежность. Мы постарались разобраться в плюсах и минусах конденсационных котлов, изучив принцип их работы, разновидности и стоимость.

Принцип работы конденсационных котлов

Природный газ — самое дешевое и эффективное топливо, к тому же его сжигание почти не причиняет вреда окружающей среде. Неудивительно, что газовые котлы стали наиболее востребованными среди подобного класса приборов. Но оборудование традиционных типов уже перестает полностью устраивать потребителя. Пользователям индивидуальных систем отопления нужны еще более высокие показатели эффективности. Ответом на этот вызов стали конденсационные газовые котлы.

Конструкция и принцип работы конденсационных котлов позволяют извлекать максимум энергии из процесса горения топлива. Чтобы понять, за счет чего это достигается, разберемся в отличиях этого типа оборудования от традиционных отопительных агрегатов, работающих на природном газе.

Обычный газовый котел работает по следующему принципу. Горелка подготавливает газовоздушную смесь и подает ее в камеру сгорания. Тепло, выделяющееся при сжигании топлива, сообщается теплообменнику, в котором циркулирует теплоноситель (обычно вода). Последний нагревается и, циркулируя по трубам системы, передает тепло воздуху отапливаемых помещений.

В процессе такого горения образуются топочные газы, которые через дымоход выбрасываются в атмосферу. Первоначально они имеют температуру около 200°С. Постепенно отдавая энергию теплообменнику, дымовые газы охлаждаются до 140° С. Дальнейшее снижение температуры может привести к возникновению таких серьезных проблем, как плохая тяга в дымоходе, образование конденсата на его стенках.

Получается, что огромное количество тепловой энергии в буквальном смысле вылетает в трубу. А между тем содержащееся в отходящих водяных парах тепло можно использовать. Именно эту возможность реализовали разработчики конструкции конденсационного котла.

В состав агрегатов такого типа входит дополнительный теплообменник. Именно в нем происходит отбор тепла из отходящих продуктов горения. В камере конденсационного теплообменника водяной пар охлаждается и преобразуется в жидкость. Полученная энергия используется для нагрева теплоносителя. В результате КПД котла возрастает.

Конденсационный теплообменник устроен сложно. Чтобы пар перешел в жидкое состояние, он должен достичь определенной температуры (так называемая точка росы). Для обеспечения таких условий приходится прибегать к различным инженерным решениям. Так, конденсационный теплообменник подсоединяется к обратному трубопроводу контура отопления. Температура воды в нем достаточно низка, чтобы охладить пар до точки росы. При этом она не должна превышать 50°С, иначе конденсации не произойдет [1] . Известно, что чем ниже температура воды в контуре отопления (и, соответственно, в обратной линии), тем эффективнее конденсация и тем выше КПД котла.

Что же касается обещанного КПД 110%, то это условное значение. Как известно из курса физики, при любой работе теряется определенное количество энергии. Например, при сжигании топлива в обычном газовом котле около 6% уходит в атмосферу с дымовыми газами и еще 1% — с тепловым излучением. Таким образом, на долю полезной энергии приходится в лучшем случае 93%.

Почти тот же процесс имеет место в конденсационных котлах. Разница в том, что при преобразовании пара в жидкость образуется дополнительное тепло — около 10%. Прибавив это количество к условным 100% (энергия от сжигания топлива без учета потерь), как раз и получается 110-процентный КПД. Разумеется, это не совсем правильно с точки зрения науки, ведь при таком подсчете не учитываются потери тепла. Но как бы то ни было, КПД конденсационного котла примерно на 15% выше, чем у традиционного [2] . При одинаковом расходе газа экономия очевидна.

Виды конденсационных котлов: какой лучше?

Котлы отопления принято классифицировать по типу установки (напольные и настенные) и количеству нагревательных контуров. Рассмотрим основные виды оборудования.

Настенные и напольные конденсационные котлы

Настенные и напольные котлы отличаются не только способом установки, но и мощностью, размерами, схемой обвязки, особенностями монтажа. Выбор того или иного варианта определяется прежде всего назначением.

  • Настенный конденсационный котел имеет примерные габариты 800×500×400 мм и весит не более 50 кг [3] . При этом все дополнительное оборудование (циркуляционный насос, расширительный бак, измерительные приборы и т.д.) часто входит в состав агрегата. Это позволяет сэкономить еще больше места при установке, а кроме того, упрощает монтаж. Настенные котлы выпускаются как с одним, так и с двумя контурами (об этом ниже).
  • Конденсационные напольные котлы отличаются большими размерами и весом. Они занимают много места еще и за счет обвязки. Насос и прочее оборудование, входящее в состав системы отопления, обычно монтируется отдельно. Поэтому для установки напольного котла, как правило, требуется отдельное помещение.
    Преимущество котлов напольной установки — простота конструкции. В то же время они сложнее в монтаже. Напольные котлы в основном производятся с одним нагревательным контуром, то есть предназначены только для отопления.

Главный критерий отличия двух описанных типов устройств — это мощность. У настенных котлов она меньше и не превышает 120 кВт. Такие устройства используются в квартирах, частных жилых домах, коттеджах, офисных помещениях. У напольных котлов показатель мощности может достигать 1000 кВт. Их применяют для отопления крупных промышленных и коммерческих объектов.

Важно отметить, что благодаря высокому КПД настенные конденсационные котлы гораздо мощнее обычных. Поэтому, например, когда предстоит отапливать дом большой площади, в ряде случаев имеет смысл выбрать «настенник» конденсационного типа вместо громоздкого напольного агрегата с традиционным принципом работы. Это поможет сэкономить место, упростить монтаж и снизить расходы на топливо.

Одноконтурные и двухконтурные конденсационные котлы

Конденсационный одноконтурный газовый котел служит только для отопления, тогда как устройство с двумя нагревательными контурами обеспечивает еще и приготовление горячей воды для бытовых целей.

На первый взгляд преимущество двухконтурных моделей очевидно, но в реальности все не так однозначно. Разберемся в плюсах и минусах каждого варианта.

  • Двухконтурный котел имеет второй теплообменник, предназначенный специально для обеспечения горячего водоснабжения. Кроме того, он оснащен клапаном, который регулирует направление подачи теплоносителя. В зависимости от положения этого клапана горячая вода поступает либо в трубы отопления, либо в систему ГВС.
    Казалось бы, все очень просто и удобно. Но здесь есть важный нюанс. Большинство моделей двухконтурных котлов настроены на приоритет ГВС. Другими словами, при открытии крана горячей воды теплоноситель автоматически прекращает поступать в систему отопления. Либо вы обогреваете дом, либо принимаете душ, моете посуду и т.п.
    Кроме того, двухконтурные котлы имеют низкую производительность по ГВС. Ее может оказаться недостаточно, если предполагается использовать несколько точек водоразбора одновременно. По мере расхода вода будет охлаждаться, что нельзя назвать удобным.
  • Что касается одноконтурных котлов конденсационного типа, то они также могут производить воду для ГВС при наличии бойлера косвенного нагрева. Возможность его подключения предусмотрена в большинстве современных агрегатов. Бойлер косвенного нагрева — это накопительный резервуар, объем которого подбирается с учетом потребностей в ГВС. Благодаря встроенной автоматике он поддерживает постоянную температуру воды на заданном уровне. Это значит, что пользоваться горячей водой можно без ограничений. При этом система отопления также будет функционировать.

Но все же какой конденсационный газовый котел лучше — одноконтурный или двухконтурный? Ответ на этот вопрос зависит от индивидуальных требований к системам отопления и горячего водоснабжения. Если потребность в ГВС небольшая, удобным, компактным и экономичным решением станет двухконтурный агрегат. Если же имеется необходимость в регулярном приготовлении значительных объемов горячей воды, целесообразно установить одноконтурник с отдельным бойлером.

Плюсы и минусы конденсационных газовых котлов

Чтобы решить, имеет ли смысл покупка котла, нужно объективно оценить все преимущества и недостатки устройств этого типа.

Итак, основные плюсы конденсационных котлов:

  • Экономичный расход газа. За счет утилизации энергии, вырабатываемой при конденсации паров, достигается более высокий КПД, чем в котлах обычного типа. За счет этого на отопление той же площади расходуется меньшее количество газа.
  • Экологичность. Благодаря особому принципу работы газ в конденсационных котлах сгорает почти полностью. В результате уменьшаются выбросы углекислоты, соединений азота и серы в атмосферу. В обычных газовых, а тем более жидкотопливных (дизельных, мазутных) и твердотопливных (дровяных, угольных) котлах пары, содержащие вредные вещества, рассеиваются в воздухе. В устройствах конденсационного типа кислоты, входящие в состав конденсата, успешно нейтрализуются с помощью специальных приспособлений. А если мощность котла не превышает 150 кВт, допустимо просто сливать жидкость в канализацию: это не причинит вреда окружающей среде [4] .
  • Бесшумная работа. Уровень шума и вибрации при эксплуатации конденсационного котла значительно ниже, чем у традиционного газового.
  • Экономия при монтаже системы дымоудаления. Температура отходящих газов в конденсационных котлах достаточно низкая, что в совокупности с закрытой камерой сгорания позволяет без проблем устанавливать пластиковые дымоходы коаксиального типа. Их монтаж проще и дешевле: продукты сгорания выводятся на улицу через стену.
  • Длительный срок службы.
Читать еще:  Комплектующие для радиаторов отопления

Это главные преимущества рассматриваемого типа отопительных агрегатов. Но даже такая высокотехнологичная инженерная система не обходится без недостатков — или, точнее, особенностей. Условные минусы конденсационных котлов:

  • Более высокая цена по сравнению с конвекционными газовыми котлами. Она объясняется сложностью конструкции и использованием дорогостоящих материалов. Но если рассматривать цену конденсационного котла в долгосрочной перспективе, с учетом экономии топлива, которая по разным данным составляет от 20 до 35% за сезон [5] , а также долгого срока службы, можно сделать вывод о быстрой окупаемости оборудования.
  • Достижение максимального КПД только в низкотемпературных системах отопления. Чтобы процесс конденсации протекал со всей возможной эффективностью, температура обратной линии должна быть не выше 30°С. Купить конденсационный газовый котел целесообразно, например, в том случае, если планируется монтаж «теплых полов».

В заключение приведем таблицу сравнения конденсационных котлов с отопительными приборами других типов по важнейшим параметрам.

Какой газовый котёл лучше: конвекционный или конденсационный?

Газовые котлы для отопления загородного дома — бессменные фаровиты россиян. Рассказываем, какие из современных моделей лучше предпочесть: конвекционные или конденсационные.

Особенностью конденсационных котлов «Рысь» (Protherm) является литой теплообменник из сплава алюминия и кремния. Его конструкция делает котёл менее чувствительным к воде плохого качества. Фото: Vaillant

Принято считать, что срок службы у дорогих напольных котлов с массивным чугунным теплообменником составляет 25–30 лет. У большинства же современных моделей (как напольного, так и настенного монтажа) он меньше, примерно 8–10 лет. Зато и стоимость таких приборов значительно ниже. Благодаря этому устройства остаются доступными для большей части населения. Так, самые недорогие котлы производства СНГ можно приобрести, например, за 10–15 тыс. руб. Правда, это будут, как правило, модели не очень совершенные с технической точки зрения — громоздкие (почти все для напольного монтажа), не полностью автоматизированные. Но они вполне подходят для замены старых отечественных напольных котлов типа АГВ 120, и поэтому на них есть устойчивый спрос.

В комплектацию двухконтурных котлов Gas Comi Boiler (Navien) входит выносной пульт управления (б). Фото: Борис Безель/Burda Media

Однако за последние два десятилетия появилось много домов, оснащённых более новыми и совершенными газовыми котлами. Это в основном модели для настенного монтажа. Они оснащены горелками и теплообменниками улучшенной конструкции, которые позволяют развивать мощность, достаточную для отопления особняков площадью 150–200 м², которые раньше, как считалось, можно было отапливать исключительно с помощью котлов напольного монтажа.

Более половины этих котлов являются двухконтурными, приспособленными не только для отопления, но и для приготовления горячей воды для системы ГВС. Сейчас двухконтурный настенный котёл известных производителей (Ariston, BAXI, Bosch, Buderus, Kiturami, Protherm) можно приобрести за 30–40 тыс. руб., причём выбор будет достаточно широким.

Когда нужна мощность

Настенные конденсационные котлы Buderus Logamax Plus GB172i отличаются усовершенствован-ной конструкцией теплообменников, экономичностью и оригинальным дизайном. Фото: Bosch

В первые модели конденсационных котлов получили распространение в России даже не из-за экономичности, а из-за большой мощности. Только эти модели в настенном исполнении обеспечивали производительность до 60–90 кВт. В условиях большого дома и маленького помещения котельной (или даже его отсутствия) только такие котлы обеспечивали производство необходимого количества тепла и горячей воды.

Сколько контуров вам нужно?

Довольно часто люди выбирают двухконтурный котёл, считая, что только такое устройство оптимально справляется и с отоплением, и с горячим водоснабжением дома. Это не совсем так, иногда одноконтурный котёл даже более предпочтителен. Например, если у вас большая семья и четыре-пять точек водоразбора. В этом случае наилучшим решением будет покупка котла и отдельного бойлера, так как двухконтурная модель может не справиться с интенсивной нагрузкой. А вот если у вас семья из двух-трёх человек и одна-две точки водоразбора, то двухконтурного котла будет вполне достаточно.

Конденсационные котлы

Настенный конвекционный газовый котёл Vaillant turboFIT. Тепловая мощность котла стабильна при давлении газа от 13 до 20 мбар. Фото: Vaillant

Что новенького предлагают нам производители? Наверное, тема номер один — это пресловутые котлы конденсационного типа. Такое оборудование сейчас выпускается всеми ведущими производителями и очень популярно в Европе. Можно сказать, что традиционные котлы конвекционного типа там рассматриваются как устаревшие, и их полная замена лишь вопрос времени. Секрет заключается в том, что КПД конденсационных котлов может быть на 10–15 % выше, чем у конвекционных, за счёт чего затраты при покупке более дорогих конденционников окупаются в Европе за 4–5 лет. Плюс к этому вы получаете экологически более чистое оборудование, поскольку выброс вредных веществ в атмосферу у конденсационных котлов небольшой, в несколько раз ниже, чем у моделей традиционного типа.

Покупатели постепенно стали понимать, что затраты на приобретение конденсационного котла должны компенсироваться высоким КПД этого устройства.

Настенный конденсационный газовый котёл Buderus Logamax plus GB162 мощностью 70, 85 и 100 кВт. Фото: Bosch

Увеличение КПД обеспечивается за счёт конденсации паров, содержащихся в дымовом газе вместе с продуктами сгорания. Дым охлаждается на вторичном теплообменнике (на него подаётся теплоноситель из обратной линии системы отопления) примерно до 55–57 °С, водяные пары конденсируются на теплообменнике, при этом и выделяется дополнительная энергия, дающая прибавку КПД. Режим конденсации будет работать только в условиях, когда температура теплоносителя в обратке не превышает 57 °С и наибольшая эффективность достигается при низких (30–35 °С) температурах теплоносителя в обратке.

Раздельная система дымоудаления с адаптером. Фото: Борис Безель/Burda Media

Покупатели предпочитают конденсационные котлы чаще всего в настенном варианте исполнения. Фото: ShutterStock/Fotodom.ru

Почему стоимость конденсационных котлов заметно выше обычных? Во-многом это связано с материалами, из которых изготовлен теплообменник. Образующийся конденсат содержит кислоты и другие агрессивные химические соединения, которые способны за короткое время полностью вывести из строя, скажем, теплообменник из чугуна (неслучайно температура дымовых газов в конвекционных котлах специально поддерживается на выходе не ниже 140–160 °С). Эти детали в конденсационных котлах изготавливаются из нержавеющей стали и аналогичных, достаточно дорогих материалов.

Ультракомпактный (540 × × 365 × 370 мм, масса 25 кг) конденсационный котёл Naneo Plus (De Dietrich). Фото: Борис Безель/Burda Media

В России число продаж конденсационных котлов растёт, но темпы невысокие — едва ли объём их продаж составляет более 5 % от всего рынка. Причина отсутствия интереса заключается в низкой стоимости газа: в некоторых странах Европы он обходится потребителю в 5–6 раз дороже, чем в России. Соответственно, и срок окупаемости таких котлов в России получается слишком большой, подчас более 10 лет, которые составляют весь расчётный срок службы самого котла. Кроме того, конструктивно конденсационные котлы устроены так, что наиболее высокий КПД у них достигается при небольших, «европейских» морозах, а при сильных (–20…–25 °С) он снижается, и разница между КПД конденсационного и конвекционного котлов становится небольшой, где-то около 5 % (и срок окупаемости становится совсем уж «неприличным»).

Применение конденсационных котлов особенно актуально в системах с низкими температурными режимами (например, тёплыми полами).

Но думается, что с конденсационными котлами произойдёт та же история, что и с энергосберегающими лампочками. Газ будет в цене расти, оборудование — наоборот, дешеветь, и мало-помалу все пользователи перейдут на более экономичную технику. Поэтому, строя новый дом, лучше сразу закладывать в проект возможность размещения конденсационного котла: как обустроить подвод воздуха к котлу для нормальной работы и нейтрализацию конденсата, образующегося в процессе эксплуатации.

Двухконтурные котлы позволяют организовать как отопление жилища, так и снабжение его горячей водой . Фото: ShutterStock/Fotodom.ru

Конвекционные котлы

Коаксиальные дымоходы для конденсационных котлов (Royal Thermo): дымоход No Frost для низких температур (до –50 °С). Фото: Борис Безель/Burda Media

Читать еще:  Технология утепления крыши деревянного дома

Модели традиционных (конвекционных) котлов тоже постоянно усложняются по конструкции. Так, сегодня востребованы устройства с возможностью подключения погодозависимой автоматики. В зависимости от настроек внешние температурные регуляторы дают команды котлу уменьшить или увеличить интенсивность нагрева. Такие возможности предусмотрены уже во многих конвекционных котлах: в сериях Vaillant turboFIT, Bosch Gaz 6000 W, Ariston Genus Premium Evo.

Универсальная модель. Фото: Борис Безель/Burda Media

Во многих моделях есть несколько режимов работы помимо основного. Например, в приборе WBN6000-35CR (Bosch) предусмотрено два дополнительных режима: комфортный и Eco. В комфортном режиме котёл постоянно поддерживает заданную температуру во вторичном теплообменнике, благодаря чему сокращается время ожидания при отборе горячей воды. В режиме Eco нагрев до заданной температуры осуществляется лишь непосредственно при отборе горячей воды.

Пример устройства двухконтурного конденсационного котла: 1 — коллектор продуктов сгорания; 2 — первичный теплообменник; 3 — горелка; 4 — электрод контроля пламени; 5 — вторичный теплообменник ГВС; 6 — сифон для отвода конденсата; 7 — предохранительный клапан контура отопления; 8 — панель управления; 9 — датчик расхода в контуре ГВС; 10 — моделируемый циркулярный насос; 11 — реле давления; 12 — глушитель дымо­вых газов; 13 — вентилятор горелки; 14 — электроды розжига; 15 — патрубок отвода продуктов сгорания

В большинстве моделей используется закрытая камера сгорания, в которую воздух подаётся с помощью специального вентилятора. Это более сложный вариант конструкции, и, в отличие от традиционных открытых камер, он позволяет добиться лучшего управления мощностью, что в целом обеспечивает более высокий КПД. Недостатком же является то, что требуется постоянное подключение к электросети.

У многих конвекционных котлов оптимизирована и система управления. Всё чаще используются разнообразные дополнительные устройства, например пульты дистанционного управления — ими комплектуются, скажем, серии Atmo и Deluxe (Navien). А в серии Smart (Navien) можно использовать в качестве панели управления смартфон или планшет.

Что ограничивает распространение конденсационных котлов? Во-первых, они достаточно дорогие. Разница в цене может составить и 30, и даже 100 %. Но учтите, что к цене котла нужно прибавлять стоимость приобретения и монтажа системы газоотведения и дымоудаления. Для конденсационных котлов данные системы обходятся значительно дешевле, поэтому цена «под ключ» для конечного клиента будет сопоставима. Во-вторых, для подключения конденсационных котлов требуется монтаж низкотемпературной системы отопления. Максимального КПД можно достичь только при использовании водяных теплых полов. Однако трудоёмкость монтажа, вероятность протечки трубопровода и не­угасаемая вера в исключительность радиаторного отопления не даёт тёп­лым полам завоевать популярность среди потребителей.

Конденсационный котёл против традиционного

Конденсационные котлы, появившиеся на российском рынке уже более 10 лет назад, каждый раз с выходом очередной новой модели вызывают обсуждение «плюсов» и «минусов» технологии, оправданности вложений, особенностей эксплуатации. По этой тематике возникает много вопросов и у потребителей. На некоторые из них мы постараемся ответить в этой статье.

Идея использовать теплоту конденсации, или, как её ещё красиво называют, скрытую теплоту фазового перехода, не нова. Это явление встречается более 100 лет в холодильных машинах. Однако в отопительной технике до последнего времени традиционные, они же конвекционные, котлы вполне удовлетворяли потребителей в качестве простого и надёжного генератора тепла. Так откуда появилась потребность развивать принципиально новый уровень технологий? Заново перерабатывать каждый узел для сбора дополнительного тепла конденсации?

Газовый настенный конденсационный котёл Vaillant ecoTEC Pro

ПРИЧИНЫ КУПИТЬ КОНДЕНСАЦИОННЫЙ КОТЕЛ

Начни с себя

Причиной номер один, как это ни покажется странным, было и есть желание сохранить окружающую среду. Мало кому понравилось, но многим запомнилось лето 2010 года, когда пожары охватили практически все области европейской части России. А теперь представьте, что такое лето будет каждый год. Что жара, ураганы, смерчи и наводнения станут нормой для наших широт. Многие связывают эти природные катаклизмы с глобальным изменением климата. Хотя скептики оспаривают эту точку зрения, уверяя, что человек вместе со своими автомобилями, промышленностью, «испарениями» мегаполисов для глобальной природы незаметен, а смена ледниковых и жарких периодов — естественная закономерность. Однако люди не хотят верить в свою непричастность и пытаются что­то изменить, начиная в первую очередь с себя. С изменения своего отношения к той среде, в которой они живут, к своему настоящему и будущему. В области отопления такие мысли привели к созданию энергоэффективной техники, к которой относятся и конденсационные котлы.

Кстати, желание заботиться об окружающей среде рождается в головах не только европейцев. Китайцы, например, шагнув за последние тридцать лет во многих вопросах из 17‑го века сразу в век 21‑й, и в технологиях отопления пытаются перепрыгнуть из века угольных и керосиновых печек в век ветрогенераторов, солнечных станций и конденсационной техники.

Вчера было дешевле

Вторая причина — цена на газ. Рост производства и масштабная газификация страны способствуют повышению спроса на газ и, как следствие, к увеличению стоимости энергоносителей, что, разумеется, отражается в счетах потребителей, которые начинают думать, как сэкономить свои деньги. Рачительность конечного клиента вынуждает застройщиков включать в своё предложение не только цену квадратного метра, но и расчёты стоимости коммунальных услуг. Архитекторы и проектировщики ищут решения, позволяющие минимизировать будущие счета, — это качественная теплоизоляция окон и ограждающих конструкций, правильное распределение тепла и т. д. Инженеры отопительного оборудования работают над технологиями, которые снизят расход топлива и увеличат производительность приборов.

Нет предела совершенству

Третья причина — доступность. Лет десять назад конденсационный котёл стоил в пять-­шесть раз дороже обычного, конвекционного. Но с каждым годом число предложений на рынке увеличивалось, технологии становились дешевле, что значительно сократило разницу в стоимости. Кроме того, производителям удалось достичь желаемого уровня качества как отдельных узлов, так и конструкции в целом. Кстати, по параметрам надёжности, ресурсу, эффективности элементы конструкции конденсационных котлов имеют потенциал к совершенствованию в отличие от таковых у конвекционных приборов.

CONDENSATIO — СГУЩЕНИЕ

В естественных условиях у воды есть три агрегатных состояния: жидкое (собственно, сама вода), газообразное (пар) и твёрдое (лёд). При переходе из одного состояния в другое вода отдаёт или поглощает тепло. Простой пример процесса испарения, когда жарким летом только что искупавшийся человек выходит из воды и чувствует холод. Вода под воздействием температуры тела и солнца испаряется и отбирает тепло с поверхности кожи. При ветреной погоде испарение усиливается, тепла отбирается всё больше, и рука сразу тянется за полотенцем. Так же и с переходом из газообразного состояния в жидкое. Если достать из холодильника запотевшую бутылку, то на её поверхности мгновенно образуются капли. Это водяной пар, который находился в воздухе и конденсировался, а бутылка немного нагрелась. По такому же принципу появляется роса летним вечером, когда воздух становится холоднее, и на поверхности травы образуются капли, а тепло отдается окружающим телам и предметам.

Стоит отметить, что чем выше насыщенность пара, тем больше теплоты выделяется при конденсации. Вспомните всеми почти забытый обычный, не электрический чайник. Если конденсировать пар, вырывающийся из носика чайника, то полученным в результате конденсации теплом можно будет нагреть до кипения объём воды, значительно больший, чем объём самого чайника.

Газовый настенный конденсационный котёл Ariston Genus Premium Evo

ПРИ ЧЁМ ТУТ КОТЛЫ?

Тепло, выделяемое при сжигании топлива, это не что иное, как процесс окисления горючих составляющих топлива при участии кислорода. Рассмотрим наиболее распространённый газ — метан (CH4).

CH4 +O2 = CO2 + 2H2O + тепло.

В результате реакции с кислородом наряду с теплом и углекислым газом образуется вода в виде пара. По принятой терминологии теплота, которая выделяется при сгорании топлива, называется низшей теплотой сгорания топлива. Если начать охлаждать водяной пар, то при конденсации можно получить тепло, называемое теплотой парообразования/конденсации. Сумма низшей теплоты сгорания и теплоты конденсации будет называться высшей теплотой сгорания топлива.

Весь принцип работы конденсационного котла сводится к тому, чтобы охладить продукты сгорания ниже точки росы и с пользой использовать теплоту конденсации. Но в отличие от чистого водяного пара водяные пары в дымовых газах имеют несколько иные свойства, так как смешаны с другими газами. Как следствие — значение температуры, при котором начнётся конденсация, зависит от состава дымовых газов. А они, в свою очередь, определяются видом топлива и степенью насыщенности воздухом сжигаемой газо­воздушной смеси. Например, при сжигании метана точка росы (начала конденсации) будет 55 °C, а для дизельного топлива — 45 °C.

Помните про чайник? Так вот насыщенность водяных паров также зависит от вида топлива. Из приведённой таблицы видно, что наибольшую теплоту конденсации можно получить при сжигании метана:

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector