Устройство конденсационного котла
Конструкция конденсационного и обычного газового котла имеет определенное сходство и включает следующие элементы:
-
Патрубки. Предназначены для возвращения холодной воды из отопительной системы в котел и после нагрева подачи теплоносителя к отопительным приборам.
-
Горелка. Обеспечивает подачу газа в камеру сгорания и его равномерного распределения.
-
Теплообменник для нагрева теплоносителя.
-
Теплообменник для конденсации пара.
-
Циркуляционный насос.
Принцип работы конденсационного котла
Принцип действия конденсационного котла не отличается от работы обычного газового теплогенератора, за исключением того, что в нем используются скрытые резервы — энергия фазового перехода воды, которая образуется в результате конденсации водяного пара.
Процесс выглядит следующим образом:
-
При сгорании природного газа выделяется тепло, углекислый газ и вода.
-
Конденсация водяного пара приводит к высвобождению энергии, что повышает КПД агрегата до значения, превышающего 100%.
Отбор тепла осуществляется с помощью специального теплообменника, который передает его теплоносителю.
Принцип работы конденсационного котла:
-
На горелку, расположенную в камере сгорания, подается газ, который поджигается после наполнения отопительной системы и первого теплообменника водой. Продукты сгорания нагревают стенки последнего, а те в свою очередь — циркулирующий теплоноситель.
-
Газы, образующиеся при сгорании топлива и имеющие температуру выше точки росы, поступают во второй теплообменник. В нем пар охлаждается с образованием конденсата с выделением энергии, которая идет на нагрев теплоносителя.
Для повышения эффективности процесса конденсации применяют следующие технические решения:
-
Теплообменник выполняют в виде спирали, что позволяет увеличить площадь контакта.
-
Охлажденный теплоноситель направляется сначала в зону, в которую поступают охлажденные продукты сгорания.
-
Устанавливают горелки, конструкция которых обеспечивает оптимальную пропорцию газо-воздушной смеси для полного сгорания топлива.
Преимущества и недостатки конденсационных котлов
КПД конденсационных котлов выше 100%, что на первый взгляд противоречит законам физики. Однако ошибки здесь нет, так как теплотехнические расчеты выполняют исходя из высшей и низшей теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания — это сумма низшей сгорания и энергии конденсации. Таким образом, в конденсационном котле низшее тепло отбирается на 100% в высокотемпературной части, а дополнительное тепло (8-11%) получается в низкотемпературной части теплообменника.
В западных странах чаще всего устанавливают конденсационные котлы, так как это регламентируется законом и экономически целесообразно. К преимуществам теплогенераторов этого типа относят:
-
Высокая энергоэффективность. КПД составляет 108-111%.
-
Большой диапазон модуляции. Конденсационный котел может снижать мощность 12-15% от номинала, а традиционный до 35-40%
-
Экологичность. Выбросы вредных веществ сокращаются до 70% по сравнению с традиционными газовыми котлами.
-
Экономия топлива. По сравнению с конвекционными теплогенераторами конденсационные до 30% меньше расходуют природный газ.
-
Низкая температура продуктов сгорания. Температура газов в дымоходе составляет около 40℃.
-
Универсальность. Возможность подключения не только отопительных радиаторов, но и теплого пола.
Сдерживающим фактором для широкого распространения газовых конденсационных котлов является более высокая цена по сравнению с обычными газовыми котлами. Кроме этого, специфика работы такого теплогенератора обуславливает следующие проблемы, с которыми придется столкнуться при его эксплуатации:
-
Установка целесообразна в низкотемпературных отопительных системах. Переход котла на работу в конденсационном режиме возможно только при условии, что температура теплоносителя в обратном контуре не превышает 30–40℃.
-
Утилизация конденсата. В процессе работы образуется большое количество конденсата, который имеет повышенную кислотность. Для его нейтрализации предусматривают специальную систему в случае установке котла в частном доме с локальной системой канализации. Если используется централизованная канализация, то это требование не актуально.
Особенности выбора конденсационного котла
Безусловно, известный бренд производителя говорит о качестве и надежности котла. Однако при выборе отопительного оборудования следует обращать внимание на следующие основные параметры.Мощность
Котел не должен иметь избыточную мощность, но и работу не на полную мощность допускать тоже нельзя. Профессионалы сначала изучают условия эксплуатации и, основываясь на полученных данных, производят теплотехнический расчет. При этом специалисты учитывают все факторы, в том числе потери тепла и климатическую зону. В упрощенном виде можно принять, что на отопление 10 м² требуется 1-1,5 кВт.Число контуров
Конденсационные котлы могут быть одно- и двухконтурными. В первом случае они работают только на нагрев теплоносителя, во втором — обеспечивают отопление и горячее водоснабжение. Мнения по поводу, какой котел лучше расходятся. Одни эксперты считают, что для ГВС достаточно установить бойлер косвенного нагрева, другие — утверждают, что при невысокой интенсивности использования горячей воды, двухконтурные модели более выгодны.
Следует понимать, что двухконтурные конденсационные котлы имеют мощность до 24 кВт, поэтому их установка будет оправдана в небольших домах с хорошей теплоизоляцией или в квартирах. Для обогрева больших площадей придется приобретать мощную одноконтурную модель.
Расход топлива
Потребление природного газа котлом прямо пропорционально его мощности, КПД и нагрузки на отопительную систему. Ориентировочное значение расхода топлива:
-
маломощные теплогенераторы 10 кВт расходуют 1,12 м³/ч;
-
агрегаты со средней мощностью в 25 кВт потребляют 2,8 м³/ч;
-
мощное оборудование 60 кВт требует 6,72 м³/ч.
Материал теплообменника
Теплопроводность теплообменника определяет эффективность передачи тепла продуктов сгорания теплоносителю. В конденсационных котлах используются следующие материалы:
-
Силумин. Сплав алюминия с кремнием обладает устойчивостью к агрессивному воздействию конденсата. Для повышения коррозионной устойчивости теплообменник выполняют литым.
-
Нержавеющая сталь. Позволяет снизить стоимость изделия и обеспечить достаточную коррозионную устойчивость, поэтому во многих моделях конденсационных котлов устанавливаются стальные теплообменники.
Автоматика и система управления
Современные котлы полностью автоматизированы и не требуют участия человека. Модели отличаются друг от друга функционалом. Все основные показатели находятся под контролем электроники. В продвинутых котлах имеется возможность реализации различных сценариев работы и управления с помощью гаджетов.Способ монтажа
Мощные котлы предусматривают напольную установку и могут быть увязаны с другим оборудованием для организации ГВС. Одноконтурные напольные модели — оптимальный вариант для отопления больших площадей. Компактные настенные конденсационные котлы просты в монтаже и не требуют организации полноценного дымохода.Ценовая категория
Условно модели котлов можно разделить на классы:
-
Премиум-сегмент. Продукция немецких производителей — это надежность и качество, за которое придется платить. В них используются лучшие материалы, инновационные технологии и заложены европейские экологические стандарты. Они выполнены в стильном дизайне и отличаются высокой эффективностью.
-
Средняя ценовая категория. Бренд BAXI — это экономичность, экологичность и разнообразие моделей. Конденсационные котлы BAXI соответствуют мировым стандартам и обеспечивают высокую энергоэффективность.
Мини-рейтинг конденсационных котлов
Baxi LUNA Duo-tec E 40
Линейка конденсационных котлов Baxi LUNA Duo-tec характеризуется высокой энергоэффективностью, которая достигается за счет использования последних технических разработок. Интеллектуальное оборудование способно подстраиваться под качество используемого топлива, при этом учитывают диаметр дымохода и другие параметры работы. В нем установлен двухскоростной насос, который может приспосабливаться к особенностям системы отопления, подбирая оптимальный режим работы и рационально используя электроэнергию. Компактные размеры и эргономичный дизайн делают настенный котел гармоничным элементом интерьера.
Горелка выполнена из нержавеющей стали и заранее подготавливает газо-воздушную смесь, что делает работу оборудования более эффективной и экологичной. Для контроля температурных показателей в диапазоне от 25℃ до 80℃ предусмотрена крупная панель управления. Обратка и подача снабжены индивидуальными датчиками температуры. В котел интегрирована погодозависимая автоматика, которая способна адаптироваться к изменяющимся условиям.
Электронный манометр предупреждает о неполадке при падении давления, а при показателях ниже 0,5 бар отключает систему.
Viessmann Vitodens 100-W
Одноконтурный конденсационный котел Viessmann Vitodens — эффективное отопительное оборудование. Он имеет компактные размеры, что позволяет выполнять настенную установку. Работа агрегата не сопровождается шумом, поэтому возможны его установка в квартире. Отличительная особенность модели — повышенная энергоэффективность и экологичность.
Котел оснащен горелкой Matrix, которая имеет цилиндрическую форму и изготовлена из высококачественной нержавеющей стали. Контроль пламени осуществляется с помощью системы Lambda Pro Control Plus, которая работает с любым видом газа.
Работа вентилятора изменяется в зависимости от изменения параметров работы котла, что обеспечивает экономный расход электроэнергии. Переход в конденсационный режим служит дополнительным источником экономии энергоресурсов.
Для подготовки горячей воды предназначен интегрированный пластинчатый теплообменник Inox-Radial из нержавеющей стали. Управление режимами работы происходит с помощью сенсорной панели.
Buderus Logamax plus GB072
Конденсационные котлы Buderus Logamax plus — экологичное и энергоэффективное оборудование с компактными габаритами, что позволяет выполнять монтаж на стене. Их можно подключать к внешней автоматике для установки погодозависимого режима и программирования работы по дням или на неделю.
Котел Buderus Logamax plus GB072 предназначен для установки в закрытых отопительных системах и подготавливают воду для ГВС. Он может использоваться с системой теплый пол.
Встроенный вентилятор имеет регулируемую скорость вращения. Котел предусматривает датчик и регулятор температуры, манометр и автоматический воздухоотводчик.
