Конденсационные котлы: принцип работы, плюсы и минусы

Конденсационные котлы: принцип работы, плюсы и минусы

24.01.2018
Конденсационные котлы: принцип работы, плюсы и минусы
Поскольку любые ресурсы со временем истощаются и растут в цене, то производители отопительной техники стараются реализовывать в своей продукции инновационные технологии, позволяющие сэкономить. К их числу относится и технология, основанная на конденсации пара, образовавшегося при сгорании углеводородов. Конденсационные газовые котлы пока только завоевывают украинский рынок, а вот в Европе это чуть ли ни единственный вид отопительных котлов, разрешенных к использованию. Основная причина их популярности – высокая производительность, умеренный расход топлива и экологическая безопасность. Чем они отличаются от привычных газовых котлов, как работают и почему заслуживают внимания потребителей?

Принцип работы конденсационных котлов


Топливом для этого вида котлов может выступать природный газ или метан. Последний больше подходит для использования на промышленных объектах, в то время как природный – для бытового. Само название котлов появилось за счет возможности изымать из продуктов сгорания газа скрытую энергию воды (тепло), образовавшуюся при конденсации пара и передавать ее на контур отопления.

Процесс выглядит следующим образом: во время сгорания газа выделяется угарный газ и вода. Вода испаряется, что сопряжено с выделением тепловой энергии. Конденсация пара позволяет не выводить через дымоход продукты сгорания, а рационально использовать эту энергию для повышения общей производительности котла. Что примечательно, в традиционный газовых котлах, конденсат считается нежелательным явлением. В конденсационных для его преобразования предусмотрен отдельный теплообменник. Он забирает тепло при конденсации, увеличивая тем самым КПД.

Слабое место таких котлов в том, что конденсат может спровоцировать быстрое образование коррозии. Для предотвращения этого явления производители используют для изготовления котлов и теплообменников наиболее устойчивые материалы. Это нержавеющая сталь или сплав кремния и алюминия.

К числу основных элементов конденсационного котла относятся:

• теплообменник 1 (необходим для нагрева воды);
• теплообменник 2 (выполняет функцию резервуара для конденсации и изъятия скрытого тепла);
• горелка (отвечает за подачу газа в камеру сгорания и равномерное его распределение по огневой поверхности);
• патрубки (через них холодная вода сначала поступает в систему, а потом распространяется по всей системе отопления или в краны ГВС);
• циркуляционный насос (отвечает за движение теплоносителя).

Один комплекс элементов котла работает по классической схеме, т.е. за счет сгорания газа нагревает теплоноситель. Вторая же отвечает за аккумуляцию тепловой энергии из конденсации пара. И в этом заключается главное конструкционное отличие двух видов отопительных котлов.

Технологически нюансы


Поскольку процесс выделения скрытого тепла и его последующее использование – это сложная технология, производители идут на следующие ухищрения:

• практически во всех таких моделях установлены модуляционные горелки с заложенной автоматической технологией смешивания воздуха и газа. Это позволяет повысить общую эффективность работы котла;
• дабы расширить площадь соприкосновения с теплоносителем трубки в теплообменнике приварены по спирали;
• обратный теплоноситель первоначально подается на тот участок теплообменника, куда переходят и холодные дымовые газы.

Сфера применения конденсационных котлов

Их можно устанавливать для прогрева любых объектов: от небольших квартир до загородных особняков. Практически каждый производитель предлагает линейку аппаратов с различной мощностью и возможностью ее модуляции. Это значит, что в продаже можно найти как аппарат для однокомнатной квартиры, так и большого промышленного объекта с площадью до нескольких сотен квадратных метров.

80-90% всех газовых котлов, установленных в квартирах среднестатистических европейцев – конденсационные. Впервые их стали использовать голландцы, после чего моду подхватили британцы. Для жителей Соединенных Штатов и Канады, которые протапливают свои дома именно конденсационными котлами, предусмотрены специальные налоговые льготы.

Достоинства и недостатки технологии


Первое, что бросается в глаза при изучении плюсов конденсационных котлов – КПД, переваливший за 100%. С точки зрения физики это сомнительное заявление. Но в данном случае эта цифра – результат немного нестандартных расчетов. Существует две точки сгорания любого топлива, в том числе и газа: низшая и высшая. Высшая – это сочетание низшей температуры и температуры конденсации. И именно она отображает коэффициент полезного действия у этой разновидности котлов. Дополнительные 2-11%, перевалившие за сотню – это непосредственно тепло, изъятое из конденсата.

Плюсы конденсационных котлов впечатляют:

• минимальный уровень шума;
• экономичность (до 35% экономии газа в сравнении с традиционными аппаратами);
• компактные габариты и минимальный вес, за счет чего им можно легко найти место даже на маленькой кухне;
• возможностью модуляции мощности исходя из желаемого температурного микроклимата;
• минимальное количество выбросов в атмосферу (в среднем на 60% меньше, чем у классических теплогенераторов);
• невысокая температура исходящих газов (за счет этого можно установить пластиковый дымоход, монтаж которого дешевле и проще обычного).

Но есть у конденсационных котлов и недостаток. Один из ключевых – цена. Его покупка обойдется в среднем на 60% дороже, чем обычного (все зависит от конкретного производителя и мощности модели). Но эта разница быстро окупится, поскольку позволит сэкономить на расходе газа.

На что обращать внимание, выбирая конденсационный котел?

Для того чтобы четко понимать, что данный вид котлов вам подходит, нужно учесть некоторые его особенности. Первое – в помещении не будет так жарко, как в случае с обычными котлами. Это обусловлено небольшим соотношением температуры подачи к оборотной (в среднем это 55 градусов Цельсия к 35), в то время как у классических аналогов эта пропорция – 75 к 55. Исправить ситуацию можно двумя способами: либо укладкой системы «теплый пол», которая также будет гарантировать дополнительный нагрев воздуха, либо же установить еще один радиатор.

Второй важный момент – скопившейся конденсат нужно правильно утилизировать. В нем есть специфические кислоты, которые нельзя сливать в обычную канализацию. Поэтому нужно позаботиться о проведении отдельной системы слива. Но этот момент касается только тех котлов, мощность которых превышает 35 кВт. Для всех остальных (а именно такие в 90% случаев ставят в жилых домах и квартирах) это не актуально.

Характеристики котлов


Поскольку котел мы покупаем с расчетом на то, что он будет работать десятилетиями, то к процессу покупки нужно подойти ответственно. Отдавать предпочтение нужно только проверенным производителям (это может быть бренд Vaillant или Fondital). Что касается конкретных параметров, то нужно смотреть на:

• мощность. Она должна соответствовать площади отапливаемого помещения. Брать котел с большим запасом не нужно, поскольку это сильно изнашивает его. Оптимальная пропорция – 1 кВт на 10 квадратов. Если дом или квартира очень плохо утеплены, то можно добавить к мощности еще 30%, которые спишутся на теплопотери;
• количество теплообменников. Как и классические котлы, конденсационные могут быть одноконтурными и двухконтурными. Один теплообменник отвечает за отопление, второй – за нагрев воды для бытовых потребностей. Покупая двухконтурный котел, нужно понимать, что как только вы открываете кран горячей воды, то система автоматически переходит в режим приоритета ГВС. Для большой семьи это не всегда удобно. Некоторым потребителям проще купить одноконтурный аппарат с возможностью подключения обычного бойлера. Двухконтурные котлы оптимально подходят для маленьких домов с очень хорошей теплоизоляцией;
• потребление газа. Этот показатель упирается в мощность котла и его производительность. Например, модель с мощностью в 10 кВт в среднем потребляет 1,12 м.куб/ч. В то время как мощный 28 кВт котел расходует 3,1 м.куб/ч;
• материал теплообменника. От материала зависит долговечность и теплоотдача. В конденсационных аппаратах встречаются теплообменники двух видов: из нержавейки или силумина. Нержавеющая сталь характеризуется тем, что устойчива к окислению, не деформируется от гидравлических ударов, инертна к химической нагрузке. Силумин – это сочетание алюминия и кремния, и главное его преимущество – устойчивость к агрессивным кислотам, содержащимся в конденсате;
• система управления. Электроника, интегрированная во все конденсационные котлы, переводит все процессы в автоматический режим. С помощью датчиков она может контролировать температурный режим, расход газа и давление. В дорогих моделях уже может быть расширенный список функций. Например, перевод котла в экономичный ночной режим работы. Сам же процесс ввода нужных параметров осуществляется через панель. Чаще всего она расположена внизу котла на фронтальной стороне и может быть как сенсорной, так и механической;
• экологическая безопасность. В обычных котлах пары с кислотами выводятся непосредственно в атмосферу. В конденсационных моделях они остаются в конденсате и позже утилизируются отдельно.

Кроме вышеупомянутых характеристик стоит учитывать престиж конкретного производителя, количество сервисных центров по стране и доступность запчастей.

Возврат к списку