Конденсационный котел

Суть процесса

Идея заключается в следующих постулатах:

  • газ – неоднородный источник тепла, в своём составе он имеет и водяной пар;
  • оказывается, при сжигании газа мы выбрасываем наружу не только продукты сгорания, но и этот самый пар;
  • и возникает идея – а почему бы этот пар не конденсировать и получающуюся горячую воду тоже не использовать для нагрева теплоносителя в системе отопления.

Так и было сделано – на свет появились новейшие газовые отопительные котлы конденсационного типа. Котлы, так широко завоёвывающие популярность, что по статистике более 30% всех газовых котлов в Германии именно компенсационные.

Конденсационные газовые котлы отопления имеют очень много всевозможных модификаций, а, учитывая их популярность, модификации часто связаны и с дизайном корпусов таких котлов

Родившись в пору, когда на создаваемые в мире изделия стали предъявляться повышенные требования с точки зрения дизайна, конденсационные котлы разрабатываются с упором и на эту характеристику – все они страшно привлекательно выглядят.

Ну, а то, что скрывается внутри, благодаря такой «двойной очистке» газа и позволяет достичь реального расчётного КПД от 105 до 110%. Другими словами, конденсационные котлы, по сути процесса работы, являются двухконтурными.

Преимущества конденсационных котлов

Среди преимуществ бытовых газовых котлов отопления следующие:

у них максимальный КПД из всех возможных устройств аналогичного назначения – а, значит, вы имеете возможность уменьшить потребление газа при тех же калориях выработанной энергии; по статистике, потребление газа у конденсационных котлов на 15-20% меньше, чем у обычных;

гораздо больший диапазон регулировки температуры теплоносителя – такая регулировка возможна на всех котлах, но работающие с газом и «попутным» паром, имеют максимальный диапазон от 30 до 85 градусов (кстати, такой максимум, как правило, нет необходимости подавать в систему, обычная температура теплоносителя в отопительных системах не превышает и 40 градусов);

меньший выход вредных веществ в атмосферу – газовая смесь сгорает в гораздо большем объёме;

инновационная технология подстегивает и конструкторов, и технологов – все конденсационные котлы изготавливаются по самых передовым технологиям, что обеспечивает им гораздо больший срок службы при тех же нагрузках.

Не составляет труда подобрать конденсационный котёл, который прекрасно впишется в любой дизайн помещения

Из недостатков

Но надо отдавать себе отчёт, что такие котлы имеют и некоторые недостатки, больше житейского плана:

самое главное – они стоят минимум в два раза дороже обычных газовых котлов; и это на сегодняшний день – главный тормоз их массового использования;

во-вторых, такие агрегаты очень привередливы к материалу, из которого сделан дымоход – необходимо использовать только высококачественный пластик и керамику;

в-третьих, требует специального расчёта системы отопления под более низкие внутренние температуры (не выше 70 градусов) – это требование уже выдвигает необходимость конденсирования пара внутри;

в-четвёртых, требуется специальный водовод для вывода наружу, как правило, в канализацию, скопившейся внутри воды (обычно, не более 30 литров в день при постоянной работе котла); тут необходимо отметить, что в той же Германии существуют ограничения на вывод подобной воды в общую канализационную систему;

в-пятых, требует наличия опытного персонала для их установки и сопровождения.

Когда инновация содержания вдруг поддерживается и инновацией формы, то получается вот такая оригинальная конструкция, тоже вполне работоспособная, а главное, всё с тем же КПД под 110%

Несмотря на то, что эти котлы изначально разрабатывать как двухконтурные, существуют и одноконтурные модели. Но самое главное, разработано несколько модификаций конденсационных котлов в зависимости от места их установки.

Конденсационные агрегаты прекрасно вписываются в любую систему отопления, они «дружат» и со всем существующим контролирующим оборудованием и с бойлерами

Существует модификации:

  • напольные – самые мощные и распространённые; мощность подобных котлов может составлять 100-120 кВатт;
  • настенные газовые котлы отопления – очень изящно выглядящие аппараты с мощностью в 30-40 кВатт, чего часто с лихвой и хватает.

Чаще применяется более мощные напольные конденсационные котлы, обеспечивающие большие возможности контроля своей работы

Куда девается конденсат?

Этот вопрос часто задают потребители, которые решили приобрести конденсационный котел. В конструкции нагревательного прибора есть небольшой резервуар, где конденсат и собирается. Оттуда он выводится в канализацию. Кстати, в Европе такую воду в канализацию сливать запрещено. Каждый потребитель должен за свой счет проводить утилизацию конденсационных стоков. Вот такие жесткие требования.

Vaillant ecoCOMPACT

Сколько конденсата образуется, например, за сутки? Если взять 30-киловаттный напольный конденсационный газовый котел, то он будет вырабатывать около 30 литров конденсата в сутки. Объем немалый, поэтому европейцы и не дают разрешения на слив всего этого в общую систему канализации. Правда, сегодня на рынке появились модели, в конструкцию которых вмонтирован нейтрализатор. Это новый резервуар, заполненный гранулятом из магния и калия, которые являются щелочными металлами. Кислотный конденсат проходит через щелочную среду с возникновением химической реакции. В результате образуются конечные продукты — углекислый газ и вода. Эту воду уже можно сливать в канализацию.

А теперь несколько слов о максимальной эффективности конденсационного агрегата. Если вы приобретаете эту модель, но оставляете старую систему отопления, где нет лучевой разводки труб, не сетуйте на то, что экономии не получится. Ведь эффективно такой котел будет работать только в период разогрева, а дальше все пойдет по старой схеме. Поэтому совет — сразу меняйте схему разводки. Это первое.

Второе — разница температур на выходе из котла и входе должна быть минимум 55 градусов. При этом оптимальный показатель температуры теплоносителя на выходе должен составлять +82С. И это при естественной циркуляции горячей воды внутри отопительной системы.

Производители

Производитель Характеристика
Viessmann (Германия) Используются в многоквартирных и частных домах, на промышленных объектах. Представлен в сериях Vitodens, Vitocrossal.
Vaillant (Германия) Все модели отличаются высокой производительностью в сочетании с компактными размерами и небольшим весом. Бывают одно-и двухконтурными, с естественной или принудительной вытяжкой продуктов сгорания.
Baxi (Италия) Конденсационные котлы компании особенно эффективны в домах без централизованного водоснабжения. Все виды могут работать на сжиженном газе, регулировка температуры происходит в двух режимах: 30-85°C и 30-45°C для теплых полов.
Bosch (Германия) Модели можно подключать к солнечным коллекторам, оборудованы скоростным пластинчатым обменником для эффективного отопления. Система подачи и смешивания дает оптимальное соотношение газа и воздуха. Срок службы горелки — 25 лет. Газовый котел Bosch Condens 2000 W ZWB оснащён мембранным расширительным баком, циркуляционным насосом с деаэратором и тремя скоростями. Может функционировать при давлении в 5 бар, согласно отзывам покупателей, адаптирован для многоквартирных зданий и частных домов. Максимальный расход газа — 2,5 м3/ч. Производительность горячей воды — 12 л/мин.

Таким образом, конденсационный газовый котел способен повысить эффективность системы отопления и снизить расходы на топливо.

Правила монтажа конденсационного котла и частые ошибки при монтаже

Монтаж конденсационного котла необходимо выполнять с учётом следующих правил и требований:

рекомендуется выбирать хорошо вентилируемое помещение для установки котла, отвечающее всем требованиям пожарной безопасности: высота потолков не менее 2,2 м, объём помещения – от 7,5 м3, площадь вентиляционного окна 0,025 м2, расположение котла должно быть строго вертикальным, перед выполнением крепления, важно разметить место для установки, чтобы подвести необходимые коммуникации заранее и продумать этапы установки, крепить котёл нужно на специальный каркас, который имеется в комплекте поставки (только для высшего класса оборудования), либо на монтажную планку, дымоход должен быть изготовлен из термостойкого пластика или коррозионностойкой стали, горизонтальная часть дымохода от котла должна идти с небольшим наклоном в сторону помещения, организовать отвод конденсата можно следующими способами: в централизованную канализационную систему или в отдельную ёмкость с последующей утилизацией. Подключение конденсационного котла без наличия опыта проведения подобных работ может привести к следующим ошибкам:

Подключение конденсационного котла без наличия опыта проведения подобных работ может привести к следующим ошибкам:

  1. Отвод конденсата выполнен за пределы отапливаемого пространства. В холодный период года это может быть чревато образованием ледяной пробки в трубке, в результате чего возрастёт вероятность выхода из строя котла.
  2. Отвод конденсата выполняется в непредназначенную для этих целей ёмкость или вовсе не организован. Это является большой ошибкой, так как в конденсате могут содержаться токсичные или едкие вещества, требующие специальной утилизации.
  3. Конструкция касается нагреваемой частью легко воспламеняемых или горючих веществ, что приводит к нарушению правил противопожарной безопасности.
  4. Подключение газа выполнено без применения специальных герметизирующих прокладок, не установлены газовые фильтры. Последствия могут быть следующими: утечка газа либо засорение горелки внутри камеры сгорания соответственно. Эксплуатация при таких ошибках запрещена, так как повышается уровень взрывоопасности в помещении.
  5. Не соблюдён угол наклона котла, который указан в требованиях по установке производителем. Это приведёт к нарушению режимов конденсации и циркуляции, может вызвать повышенный расход газа или снижение мощности нагрева.
  6. Установка газового счётчика, который не соответствует мощностным характеристикам котла. В таких случаях либо будет недостаточным поток газа, либо выйдет из строя сам счётчик с вероятностью утечек.

Популярные марки

Решив приобрести данный тип теплогенератора, лучше обратить внимание на современные надёжные модели известных (Германия)

Настенные конденсационные котлы нового поколения мощностью от 20 до 42 кВт, воплотившие в себе последние разработки в мире теплотехники. Имеют отличные рабочие характеристики и современный дизайн:

  • Нормативный КПД — 109%;
  • Для изготовления фронтальной панели используется ударопрочное стекло «Titanium glass»;
  • Высокоэффективные долговечные теплообменники WB5 и WВ6 из сплава алюминия ALU plus;
  • Встроенный насос с энергоэффективностью класса А;
  • Горелка с повышенной экономичностью, диапазон модуляции — 1:8;
  • Автоматика «Buderus Logamatic ВС 25» с возможностью интеграции дополнительной автоматики для расширения функционала;
  • Наличие погодозависимого режима (работа горелки относительно наружной или внутренней температуры);
  • Перенастройка на сжиженный газ;
  • Работа на антифризе;
  • Патрубок для коаксидального дымохода 80/125;
  • Возможность дополнения автоматикой «Buderus Logamatic TC100» или «Logamatic web KM200» для управления работой котла через интернет;
  • Класс энергоэффективности — А.


Модели котлов «Buderus»

Имеются двухконтурные и одноконтурные модели. К последним можно подключить бойлер косвенного нагрева.

Цена – от 88000 рублей.

«Viessmann Vitodens 100-W» (Германия, Турция)

Модели данной линейки являются хорошим сочетанием высокой эффективности, надёжности и цены.

Выпускаются мощностью от 19 до 35 кВт.

Котлы «Viessmann Vitodens 100-W», работающие на сжиженном и магистральном газе, идеально подходят для отопления частных домов и офисных помещений:

  • Номинальный КПД — 108%:
  • Экологичность;
  • Теплообменник с повышенной стойкостью к коррозии выполнен из нержавеющей стали;
  • Высокая экономичность достигается регулировкой числа оборотов вентилятора;
  • Стальная моделируемая горелка цилиндрической формы;
  • Электронный блок системы управления;
  • Пластинчатый теплообменник ГВС;
  • Перенастройка на сжиженный газ;
  • Системы защиты от блокировки, перегрева, замерзания;
  • Интегрированный расширительный бак;
  • Цифровые, аналоговые термостаты на выбор;
  • Доступность обслуживания с фронтальной стороны;
  • Можно подключить бойлер косвенного нагрева.

    Котлы «Viessmann» подходят для отопления частных домов и офисов

Цена моделей, работающих на сжиженном газе — от 76000 рублей.

Цена моделей, работающих на магистральном газе — от 96500 рублей.

«Vaillant ecoTEC plus VU OE» (Германия)

Данный модельный ряд одноконтурных котлов отличается экологичностью и экономичностью. Мощность выпускаемых агрегатов — 30–65кВт.

Идеальный вариант для низкотемпературных систем отопления:

  • Номинальный КПД — 108%;
  • Моделируемая горелка с широким диапазоном 28–100%;
  • Первичный и конденсационный теплообменники изготовлены из нержавеющей стали с повышенной стойкостью к коррозии;
  • Экологичность;
  • Автоматический воздухоотводчик;
  • Двухступенчатый циркуляционный насос с автоматическим переключением;
  • Вентилятор с регулируемым числом оборотов;
  • Интегрированный расширительный бак;
  • Сифон для вывода конденсата;
  • Система для повышения эффективности конденсационного теплообменника «Agua-Kondens»;
  • Электронное зажигание;
  • Система контроля пламени;
  • Встроенный коммутационный модуль для интерфейса;
  • Дымоотводящий патрубок 60/100 мм.

Для системы ГВС подключают бойлер косвенного нагрева.


Все модели «Vaillant» имеют степень защиты IPX4D.

Цена — от 91500 рублей.

«Baxi Duo-Tec Compact» (Италия)

Линейка представлена одноконтурным котлом мощностью 24 кВт и двумя двухконтурными мощностью 24 и 28 кВт.

Отличаются внедрёнными прогрессивными технологиями, простотой монтажа, эксплуатации и обслуживания при небольшой цене:

  • Номинальный КПД — 109%;
  • Перенастройка на сжиженный газ;
  • Первичный и вторичный (двухконтурные) теплообменники изготовлены из нержавеющей стали AISI 316L;
  • Стальная горелка с модулирующим коэффициентом 1:7;
  • Система контроля пламени с ионизатором;
  • Циркуляционный насос с высоким энергосбережением;
  • Встроенный воздухоотводчик-автомат;
  • Электрический трёхходовой клапан (во всех моделях);
  • Режим работы относительно встроенной погодозависимой автоматики;
  • Управление отдельными разнотемпературными зонами;
  • Системы защиты от перегрева, замерзания, блокировки;
  • Датчик NTC, контролирующий уровень загрязнения отработанных газов;
  • Самодиагностируемая электроника.

К одноконтурной модели при необходимости подключают бойлер косвенного нагрева.


Газовый котёл «Baxi Duo-Tec Compact»

Цена — от 50500 рублей.

Описанные модели завоевали популярность экономичностью, безупречностью, надёжностью работы.

Принцип работы конденсационного газового теплогенератора

Прежде чем мы расскажем о нюансах конденсационной технологии, отметим, что энергоэффективный, а значит комфортный и экономичный загородный дом — сбалансированное строение. Это означает, что, помимо замкнутого теплоизоляционного контура, все элементы коттеджа, включая инженерную систему, должны быть оптимально подобраны друг к другу

Поэтому так важно выбрать котёл, который хорошо сочетается с низкотемпературной отопительной системой «теплый пол», а также позволит сократить расходы на покупку энергоносителя в долгосрочной перспективе

Сергей БугаевТехнический специалист компании Ariston

В России, в отличие от европейских стран, конденсационные газовые котлы менее распространены. Помимо экологичности и большего комфорта, данный вид оборудования позволяет уменьшить затраты на отопление, т.к. такие котлы работают на 15-20% экономичнее обычных.

Если посмотреть технические характеристики конденсационных газовых котлов, то можно обратить внимание на КПД оборудования — 108-110%. Это противоречит закону сохранения энергии

В то время как, указывая КПД обычного конвекционного котла, производители пишут, что оно составляет 92-95%. Возникают вопросы: откуда появляются эти цифры, и почему конденсационный газовый котёл работает эффективнее традиционного?

Дело в том, что такой результат получается благодаря методике теплотехнического расчёта, применяемой для обычных газовых котлов, не учитывающей один важный момент испарение/конденсацию. Как известно, при сгорании топлива, например, магистрального газа (метана CH4), выделяется тепловая энергия, а также образуется углекислый газ (CO2), вода (H2O) в виде пара и ряд других химических элементов.

В обычном котле температура дымовых газов после прохождения через теплообменник может доходить до 175-200 °C.

 И водяной пар в конвекционном (обычном) теплогенераторе фактически «вылетает в трубу», унося с собой в атмосферу часть теплоты (выработанной энергии). Причём величина этой «потерянной» энергии может доходить до 11%.

Чтобы повысить эффективность работы котла, надо задействовать это тепло до того, как оно уйдёт, и передать его энергию через специальный теплообменник теплоносителю. Для этого нужно охладить дымовые газы до температуры т.н. «точки росы» (около 55 °C), при которой происходит конденсация паров воды с выделением полезной теплоты. Т.е. — задействовать энергию фазового перехода для максимального использования теплотворной способности топлива.

Возвращаемся к методике расчёта. Топливо имеет низшую и высшую теплотворную способность.

  • Высшая теплотворная способность топлива — это количество теплоты, выделившейся при его сгорании с учётом энергии водяного пара, содержащегося в дымовых газах.
  • Низшая теплотворная способность топлива — это количество выделившейся теплоты без учёта энергии, скрытой в водяном паре.

КПД котла выражается в количестве тепловой энергии, полученной при сгорании топлива и переданной теплоносителю. Причём, указывая КПД теплогенератора, производители могут по умолчанию рассчитать его по методике с применением низшей теплотворной способности топлива. Получается, что реальный коэффициент полезного действия конвекционного теплогенератора на самом деле составляет около 82-85%, а конденсационного (помним об 11% дополнительной теплоты сгорания, которые он может «забрать» из водяного пара) – 93 – 97%.

Отсюда и появляются цифры КПД конденсационного котла, превышающие 100%. Благодаря высокому КПД такой теплогенератор расходует меньше газа, чем обычный котёл.

Сергей Бугаев

Максимальную эффективность конденсационные котлы обеспечивают, если температура обратной линии теплоносителя меньше 55 °C, а это низкотемпературные системы отопления «тёплый пол», «тёплые стены» или системы с увеличенным количеством секций радиаторов. В обычных высокотемпературных системах котёл будет работать в конденсационном режиме. Только в сильные морозы нам придётся поддерживать высокую температуру теплоносителя, в остальное время, при погодозависимом регулировании, температура теплоносителя будет ниже, и за счёт этого в год мы сэкономим 5-7%.

Максимально возможная (теоретическая) экономия энергии при использовании теплоты конденсации составляет:

  • при сгорании природного газа – 11%;
  • при сгорании сжиженного газа (пропан-бутан) – 9%;
  • при сгорании дизельного топлива (солярки) – 6%.

История появления конденсационного газового котла

В далеких пятидесятых годах впервые стали появляться модели котлов конденсационного типа. Эти модели не были совершенны как сегодня, и за время своей эволюции претерпели множественные изменения. Ну уже в те далекие годы котлы данного типа демонстрировали довольно серьезные показатели экономии топлива. Этот важный фактор и по сей день является основным, который делает кондиционные котлы очень привлекательными для покупателей.

В те годы использовались теплообменники из чугуна или из стали, что делало их недолговечными. Под воздействием конденсата котлы быстро выходили из строя из-за сильнейшей коррозии. Лишь в семидесятых годах на смену чугуну из стали пришли новые материалы и технологии. Многие элементы котлов, в том числе и теплообменники, начали изготавливать из нержавеющей стали. Подобная модернизация в разы продлила срок службы конденсационного котла. Множественные эксперты сходятся в Едином мнении, что котлы данного типа в современном виде представляют собой надежные, очень экологичные, и очень эффективные в плане КПД отопительные устройства. Эксперты также считают, что кондиционные котлы ожидает очень перспективное будущее. В СССР тоже проводились исследования в этом направлении, но какого-либо серьёзного развития данная технология не получила.

Устройство основных узлов конденсационного котла

С конструкционной точки зрения конденсационный котел не сильно, но все же отличается от обычного газового. Его основными элементами являются:

  • камера сгорания, оснащенная горелкой, системой подачи топлива и вентилятором для нагнетания воздуха;
  • теплообменник № 1 (первичный теплообменник);
  • камера доохлождения парогазовой смеси до температуры, максимально приближенной к 56-57°C;
  • теплообменник № 2 (конденсационный теплообменник);
  • резервуар для сбора конденсата;
  • дымоход для отведения холодных дымовых газов;
  • насос, обеспечивающий циркуляцию воды в системе.

1. Дымоход.2. Расширительный бак.

3. Теплообменные поверхности.4. Модулируемая горелка.

5. Вентилятор горелки.6. Насос.7. Панель управления.

В первичном теплообменнике, сопряженном с камерой сгорания, выделяющиеся газы охлаждаются до температуры, существенно превышающей точку росы (собственно, так и выглядят обычные конвекционные газовые котлы). Затем дымовая смесь принудительно направляется к конденсационному теплообменнику, где происходит ее доохлаждение до температуры ниже точки росы, т. е. ниже 56°C. При этом водяной пар конденсируется на стенках теплообменника, «отдавая последнее». Конденсат собирается в специальном резервуаре, откуда по отводящей трубе стекает в канализацию.

Вода, выполняющая роль теплоносителя, движется в направлении, противоположном движению парогазовой смеси. Холодная вода (обратная вода системы отопления) предварительно подогревается в конденсационном теплообменнике. Затем она поступает в первичный теплообменник, где нагревается до более высокой температуры, заданной пользователем.

Конденсат – увы, не чистая водичка, как полагают многие, а смесь разбавленных неорганических кислот. Концентрация кислот в конденсате невелика, но с учетом того, что температура в системе всегда повышенная, его можно считать агрессивной жидкостью. Именно поэтому при производстве подобных котлов (и в первую очередь конденсационных теплообменников) используют кислотостойкие материалы – нержавеющую сталь или силумин (алюминиево-кремниевый сплав). Теплообменник, как правило, делают литым, поскольку сварные швы являются уязвимым местом – именно там в первую очередь начинается процесс коррозионного разрушения материала.

Конденсироваться пар должен именно на конденсационном теплообменнике. Все, что прошло дальше, в дымоход, с одной стороны, потеряно для отопления, с другой – разрушающе действует на материал дымохода. Именно в силу последней причины дымоход изготавливают из кислотостойкой нержавеющей стали или пластика, а горизонтальным его участкам придают небольшой уклон, чтобы вода, образовавшаяся при конденсации незначительных количеств пара, все же попавших в дымоход, сливалась обратно, в котел

Следует принять во внимание, что дымовые газы, выходящие из конденсатника, сильно охлаждены, и все, что не сконденсировалось в котле, обязательно сконденсируется в дымоходе

В разное время суток от отопительного котла требуется разное количество тепла, регулировать которое можно с помощью горелки. Горелка у конденсационного котла может быть либо модулируемой, т.е. с возможностью плавного изменения мощности в процессе работы, либо немоделируемой – с фиксированной мощностью. В последнем случае котел подстраивается под требования хозяина путем изменения частоты включения горелки. На большинстве современных котлов, предназначенных для отопления частных домов, устанавливают модулируемые горелки.

Итак, вы, надеемся, получили общее представление о том, что такое конденсационный котел, как он устроен и по какому принципу работает. Однако, скорее всего, этих сведений будет недостаточно для того, чтобы понять, а стоит ли лично вам приобретать подобное оборудование. Чтобы помочь вам принять то или иное решение, расскажем обо всех достоинствах и недостатках, плюсах и минусах конденсационного котла, сравнив его с традиционным конвекционным.

Выбор оборудования

Мощность котла определяется из расчета 100 Вт на 1 м2 помещения. Показатель может вырасти до 150 Вт в зависимости от обогрева соседних комнат, высоты потолков и площади оконных проемов. Цифра умножается на площадь помещения и получается расчетная мощность.

Имеет значение вид розжига агрегата. Пьезорозжиг работает от нажатия клавиши и не зависит от электричества. Недостаток в дополнительном расходе топлива на горящий запальник и зависимости от поступления газа из магистрали. Электрический запальник экономичнее, есть модели, включающиеся автоматически после перебоев с энергией.

Устройство и принцип работы конденсационного котла

Начнем с того, как работают обычные газовые котлы отопления. Топливо подается на горелку и сжигается в камере сгорания. Образующаяся тепловая энергия нагревает воду в системе отопления и в системе горячего водоснабжения. Получается так, чтобы нагреть воду до температуры +95С, необходимо создать условия, при которых в камере сгорания образовался температурный режим не меньше +200С. Если данный показатель упадет, то резко уменьшится тяга.

Какие негативные последствия могут при этом возникнуть, многие знают не понаслышке. Проблема же газовых котлов заключается в том, что определенное количество тепловой энергии улетучивается через дымоход с влажными парами воздуха. А из школьного курса физики известно, что пары в любом случае будут конденсировать, при этом выделяя тепло.

Так вот в конденсационных газовых котлах специально установлена дополнительная камера, где происходит сбор и конденсация влажных паров. От этого выделенная тепловая энергия направляется опять-таки на нагрев воды в системе отопления. Конечно, сравнивать тепло от сжигания газа с энергией от конденсации влажных паров невозможно в плане сравнения их величин. Но специалисты говорят, что процентное содержание тепла от конденсации составляет 8-9% от тепловой энергии при сжигании газа. Скажем прямо, это большой плюс.

Как работает конденсационный котел

В конструкции прибора устанавливается два теплообменника. В некоторых моделях присутствует один, но двухступенчатый.

  • Первый теплообменник работает по тому же принципу, как и в обычных газовых котлах. То есть тепло с продуктами сгорания газа проходят сквозь него, нагревая металлические стенки, которые в свою очередь отдают энергию воде.
  • Второй теплообменник, который называется конденсационным, забирает тепло у проходящих сквозь него охлажденных продуктов сгорания, за счет конденсации паров. Почему это происходит? Дело все в том, что через второй теплообменник проходит охлажденный теплоноситель по обратному контуру системы отопления. Получается так, что стенки теплообменника – это точка росы с температурой 55-58С. А, значит, именно здесь и будет происходить полная конденсация влажных паров угарных газов, в процессе которой они будут отдавать скрытую энергию стенкам прибора.

Устройство конденсационного агрегата

Куда уходит и где собирается конденсат? Для этого в конструкции конденсационного котла предусмотрена специальная камера. А оттуда он выводится в систему канализации. Скажем прямо, конденсат очень агрессивен, поэтому в разных странах действуют свои требования и нормы. К примеру, в Германии сбрасывать его в канализацию строго запрещается. Там требуют проводить его частичную утилизацию с понижением процентного содержания агрессивных компонентов. В России же таких требований нет. К примеру, газовый конденсационный котел мощность 30 кВт сбрасывает ежедневно до 30 л конденсата, и это все идет в канализацию.

Правда, сегодня в продаже появились котлы, к конструкции которых добавлен специальный резервуар, заполненный гранулятом из кальция или магния. Это своеобразный нейтрализатор, который очищает конденсат от химически активных веществ.

Особенности конструкции

  • Начнем с того, что два теплообменника – это серьезный барьер для свободного прохождения продуктов сгорания к дымоходу, что является причиной снижения тяги. Поэтому конденсационные котлы изготавливаются только с принудительным отводом угарных газов.
  • Поэтому все котлы данного типа – это приборы с закрытой камерой сгорания. Отсюда их высокая безопасность, потому что топка полностью изолирована от помещения, где котел установлен.
  • Установка коаксиального дымохода – оптимальный вариант для таких котлов.
  • Сегодня на рынке присутствуют напольные и настенные газовые конденсационные котлы.

Вторичный теплообменник

Конденсационный газовый котел – принцип работы

Основным принципом работы любого оборудования конденсационного типа является способность пара в процессе охлаждения переходить в жидкое состояние.

Сам процесс перехода сопровождается высвобождением некоторого количества тепловой энергии, что позволяет значительно снизить расход топлива и повышает коэффициент полезного действия.

Принцип действия конденсационного оборудования представлен несколькими поочередными этапами:

  • прохождение продуктов сгорания через первый теплообменник, с охлаждением до температурных показателей выше точки росы и передачей тепловому носителю порядка 90% всей энергии;
  • подача продуктов сгорания внутрь конденсируемого теплообменника с последующим их охлаждением до температурных показателей в 50оС;
  • осуществление конденсации пара и передачи скрытой энергии на уровне 10% тепловому носителю;
  • поступление конденсата внутрь специального резервуара, и последующее его выведение посредством специальных труб нейтрализующих резервуаров.

Следует отметить, что для изготовления конденсируемого теплообменника обязательно должны применяться современные и высококачественные материалы, обладающие отличными противокоррозионными характеристиками.

Принцип работы конденсационных котлов

Чаще всего с этой целью используются алюминиево-кремниевые сплавы, а также надежная нержавеющая сталь, отличающиеся долговечностью и не подвергающиеся разрушению под действием агрессивных конденсатов.

В современном отопительном оборудовании, представленном газовыми котлами, показатели распределения включают в себя полезную энергию, лучистое тепло и потери, удаляемые с продуктами сгорания непосредственно в атмосферу, но КПД конденсационного котла выше традиционных приборов примерно на 15%.

Конденсационные процессы протекают внутри специальной камеры – теплообменника, который обладает значительной площадью, а вся отобранная тепловая энергия полностью возвращается непосредственно в отопительную систему.

Устройство основных узлов

В конструкцию конденсационных котлов входят:

  1. Камера с модулируемой горелкой, которая способна плавно уменьшать мощность по мере снижения потребности жильцов в отоплении.
  2. Первичный теплообменник, где жидкость нагревается за счет энергии горения газа.
  3. Камера охлаждения выхлопных продуктов.
  4. Дымоход.
  5. Контур, в котором вода нагревается благодаря конденсации паров.
  6. Вентилятор подачи воздуха в закрытую камеру сгорания.
  7. Циркуляционный насос.
  8. Резервуар, где накапливается конденсат.

Защитный механизм котла срабатывает в следующих случаях:

  1. Перегрев воды – если в системе температура жидкости превысит установленный критический показатель, то датчик автоматически блокирует работу устройства.
  2. Погасание пламени – в случае отключения горелки по каким-либо причинам поступление газа в камеру приостанавливается.
  3. Отсутствие тяги – если выхлопные продукты не выходят наружу через дымоход, а вместо этого накапливаются в устройстве, то специальный датчик прекращает работу прибора.
  4. Отключение электроэнергии – встроенная автоматика котлов питается от сети. Если подача электричества прерывается, то функционирование устройства блокируется во избежание внештатных ситуаций.
  5. Замерзание жидкости – когда температура воды в системе опускается ниже 5°C, датчик усиливает работу горелки и вентилятора.

Оцените статью
alpha-house.ru
Добавить комментарий