Конденсационный газовый котел: специфика действия, плюсы и минусы + отличие от классических моделей

ТОП-5 лучших конденсационных газовых котлов для отопления + их достоинства и недостатки

Выбор газового котла для отопительной системы — ответственная задача.

От эффективности и надежности его конструкции зависит непрерывность процесса обогрева, что очень важно в холодное время года.

Неправильный выбор параметров агрегата может стать причиной недостаточно высокой температуры в доме, или вызвать нештатный режим работы котла.

Кроме этого, надо подобрать конструкцию агрегата, соответствующую потребностям и возможностям дома.

Конденсационные котлы появились сравнительно недавно, поэтому о них надо поговорить подробнее.

Что такое конденсационный газовый котел?

Обычная конструкция газовых котлов предполагает одноступенчатый нагрев теплоносителя. Он поступает в первичный теплообменник и получает температуру, заданную режимом работы. Конденсационный газовый котел устроен сложнее.

Нагрев теплоносителя в нем происходит в два этапа:

• первичная подготовка жидкости в конденсационной камере;
• окончательный нагрев в первичном теплообменнике (обычным способом).

Тепловая энергия для нагрева первой ступени возникает при конденсации водяного пара их дыма и выводимых продуктов горения. Смысл процедуры в том, что это тепло обычно пропадает.

Если теплоноситель хоть немного подогреть, нагрузка на основной теплообменник упадет. Возникает положительная динамика в режиме работы, позволяющая уменьшить расход газа, снизить износ основных узлов котла и получить увеличенный эффект от его работы.

Экономия топлива составляет около 20 %, но и цены на конденсационные модели почти вдвое выше, чем у конвекционных конструкций.

По заявлениям производителей, КПД таких устройств составляет 107-109 %, что с позиций физики невозможно. Это весьма неуклюжий маркетинговый ход, так как рассчитывать на неграмотного покупателя со стороны изготовителей теплотехники — некорректно.

Они попросту сложили КПД конденсационной камеры с уровнем эффективности базовой модели, на основе которой была создана данная конструкция.

Плюсы и минусы

К достоинствам конденсационных котлов следует отнести:

• высокая производительность отопительной системы;
• экономия топлива достигает 20 %;
• снижается нагрузка на все основные узлы котла, что увеличивает срок службы агрегата;
• при отсутствии необходимых условий работа не останавливается, котел функционирует как обычное устройство конвекционного типа.

Недостатками таких конструкций являются:

• для работы необходимо создать специфические условия, что возможно далеко не всегда;
• для утилизации конденсата необходимо производить специальные мероприятия — в нем содержится большое количество кислоты, поэтому сливать в канализацию запрещено;
• стоимость конденсационных агрегатов намного выше, а ремонт обойдется дороже, чем у традиционных моделей.

Недостатков мало, но они весьма существенны. Для нормальной работы конденсационного котла с радиаторной системой необходимо, чтобы разница температур на улице и в помещении не превышала 20°.

Иначе условий для конденсации водяного пара не будет. А применение теплого пола возможно и целесообразно не всегда. Эти особенности значительно ограничивают спрос на подобные конструкции.

Возможно, отсюда и берет начало попытка производителей активизировать сбыт, указывая заведомо невозможный КПД.

Устройство

Конструкция конденсационных котлов полностью повторяет устройство базовых конвекционных моделей. Отличием является лишь присутствие конденсационной камеры.

Она выполняет двойную функцию:

• обеспечивает оседание водяного пара на стенках специальной емкости с выделением тепловой энергии;
• передает тепло обратному потоку теплоносителя, действуя как своеобразный теплообменник.

Из конденсационной камеры теплоноситель сразу поступает в первичный теплообменник, где получает заданную режимом максимальную температуру.

Затем он поступает во вторичный (пластинчатый) теплообменник и способствует нагреву воды для бытовых нужд. После этого жидкость поступает в трехходовой кран, где окончательно получает нужную по условиям работы температуру путем подмешивания в горячий поток некоторого количества остывшей «обратки».

Готовый теплоноситель выводится из котла и совершает очередной круг циркуляции, после чего весь цикл повторяется снова.

Конструкция конденсационных котлов создавалась на базе обычные моделей.

Существуют разные виды, которые обладают типичными признаками:

• одноконтурные. Выполняют только нагрев теплоносителя для отопительного контура;
• двухконтурные. Способны совместно с подготовкой ОВ нагревать воду для бытовых потребностей.

По типу установки:

• напольные. Устанавливаются на пол или специальную негорючую подставку. Не имеют ограничений по весу и мощности;
• настенные. Для монтажа используются прочные несущие стены. Это накладывает ограничения по весу и мощности котла. Пределом обычно бывает 45-50 кВт.

Все конденсационные котлы имеют горелку закрытого типа, так как работа требует четкого регулирования на всех этапах и не допускает использования естественных процессов.

Они нестабильны и не могут быть основой для тонких настроек.

Принцип работы

Функционирование агрегата проходит в два этапа:

• обратный поток теплоносителя поступает в конденсационную камеру. Она является теплообменником, в котором энергия от оседающего водяного пара из дымовых газов передается ОВ (отопительной воде). От этого температура теплоносителя немного повышается, что позволяет сделать режим нагрева газовой горелки более экономичным и мягким;
• из конденсационной камеры ОВ поступает в первичный теплообменник и далее весь процесс происходит по обычной традиционной методике. Получая полноценный нагрев, жидкость поступает во вторичный теплообменник, отдавая часть энергии на подготовку ГВС. Затем она поступает в отопительный контур или систему теплого пола.

Для эффективной работы теплового контура радиаторного типа надо, чтобы температура обратки не была выше, чем степень нагрева теплообменника конденсационной камеры, иначе работа первой ступени станет невозможна.

Рейтинг ТОП-5 конденсационных газовых котлов

Рассмотрим несколько наиболее популярных моделей газовых конденсационных котлов от разных производителей:

BAXI LUNA Platinum+ 1.32

Газовый конденсационный агрегат от итальянских производителей. Котел одноконтурный, рассчитан только на отопление. Мощность составляет 35 кВт, что позволит обогревать дом площадью 350 кв.м.

Достоинства:

• высокий КПД — 105,7 %;
• при довольно высокой мощности расход газа не превышает 3,49 м3/час;
• возможна перенастройка на питание сжиженным газом, причем, переустановки форсунок для этого не требуется — все производится программным методом;
• полноценная защита от внешних воздействий;
• встроенный фильтр для воды.

Недостатки:

• необходимо использовать только низкотемпературные системы;
• стоимость котла значительно выше, чем у конвекционных моделей такой же мощности;
• котел привозят только под заказ, поэтому приходится долго ожидать доставки.

BAXI Duo-tec Compact 1.24

Еще один конденсационный котел от итальянской фирмы. Одноконтурная модель мощностью 24 кВт позволит отапливать 240 кв.м. полезной площади.

Его достоинства:

• экономичность, высокая эффективность работы;
• надежность, долговечность основных узлов и деталей;
• полный контроль за всеми участками конструкции;
• простота управления.

Недостатки агрегата:

• возможность только обогревать дом, без подачи ГВС;
• высокая стоимость котла и ремонтных работ.

Protherm Рысь конденсационная 25/30 MKV

Двухконтурный газовый котел, изготовленный в Словакии. При мощности в 25 кВт он подойдет для обогрева 250 кв.м. жилой или общественной площади.

Достоинства котла:

• алюминиевый первичный теплообменник, устойчивый к эксплуатационным нагрузкам;
• встроенный расширительный бак на 8 л позволяет компенсировать перепады давления в отопительном контуре;
• высокая производительность ГВС — 14 л/мин;
• полнофункциональная защита от всех воздействий.

Недостатки:

• сравнительно высокая стоимость;
• специфические условия работы;
• нет возможности перенастройки питания сжиженным газом.

Vaillant ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5

Немецкая фирма Vaillant является одним из лидеров в производстве теплотехники. Одноконтурная конденсационная модель ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5 обладает стальным теплообменником. Мощность агрегата — 20 кВт, рассчитанная на помещение до 200 кв.м.

Достоинства:

• высокий КПД — 108 %;
• объем расширительного бака составляет 10 л;
• расход газа составляет всего 2,6 м3/час;
• есть возможность дистанционного управления;
• многоступенчатая защита от перегрузок или неполадок.

Недостатки:

• чрезмерно высокая цена, которая значительно ограничивает возможности массового покупателя.

Viessmann Vitodens 100-W B1HC043

Еще один немецкий конденсационный котел. Одноконтурная мощная модель — развивает до 35 кВт и способна обогревать 350 кв.м. Предназначен для настенного монтажа.

Достоинства:

• высокий КПД — 108,7 %;
• расход газа составляет 3,46 м3/час;
• электронное управление с возможностью подключения дистанционного контроля;
• прочный теплообменник из нержавеющей стали.

Недостатки:

• специфический режим работы;
• высокая цена.

Отзывы покупателей

Рассмотрим мнения людей, использующих конденсационные модели для обогрева своих домов:

Сравнение конвекционных и конденсационных газовых котлов

Сегодня существует два типа конструкции газовых котлов: конвекционный и конденсационный. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, оба типа конструкции пользуются широким спросом и выпускаются в виде все более современных моделей. Внешне они никак не отличимы, да и конструкция различается лишь несколькими инженерными решениями.

Чтобы комплексно разобраться во всех нюансах финансовой выгоды, простоты монтажа и удобства эксплуатации, важно не только взвесить все достоинства и недостатки каждого из типов, но и разобраться в их принципе работы, произвести экономические расчеты, чем мы и займемся в данной статье.

Читайте в статье

Газовые конвекционные котлы: что это такое и каков принцип их работы

Газовые конвекционные котлы отопления – это классическая простая конструкция, где газовая горелка сжигает газ, нагревая находящийся над ней теплообменник с теплоносителем, теплоноситель циркулирует по системе отопления и отдает тепло. По сути, это обычные, простые, всем известные газовые котлы. Они могут быть как напольными, так и настенными, одноконтурными и двухконтурными, иметь открытую или закрытую камеру сгорания.

Принцип действия классического атмосферного газового конвекционника.

Основным недостатком такой конструкции является предел эффективности. Большинство современных конвекционных котлов имеют КПД в пределах 88-92%, а модели с самым высоким КПД 93-94,5% являются не всегда оправданными с финансовой точки зрения, ведь при приросте всего в 2% они имеют гораздо более сложную конструкцию и стоят в 1,5-2 раза дороже. Но даже при столь высоких для конвекционных котлов показателях огромная часть тепла из камеры сгорания уходит через дымоход и остается незадействованной. Температура отходящих газов часто достигает 70-80-90°C.

Кроме того, малоизвестным до покупки, но неожиданным и частым недостатком во время эксплуатации является образование в дымоходе конденсата. Обычно он образуется при низкотемпературном режиме отопления, когда температура отходящих через дымоход газов падает ниже 50-60°C, особенно, если отвод газов производится через традиционный, вертикальный дымоход, при проектировании которого часто допускаются отклонения от СНиП.

Образование конденсата в данном случае означает не просто жидкость, а смесь серьезных кислот, сокращающих срок службы дымохода и теплообменника котла (при попадании внутрь него).

На коаксиальном дымоходе, вне зависимости от температурного режима отопления, при уличной температуре ниже -15°C, часто образуется наледь, которая сужает или полностью перекрывает отвод продуктов сгорания, вследствие чего котел прекращает горение, автоматика выбивает соответствующую ошибку.

В остальном это вполне оправданная, простая, и главное – финансово доступная конструкция. Стоимость газовых котлов конвекционного типа начинается от 14-15 тыс. рублей за самые примитивные отечественные напольные модели. Лучшие в соотношении «цена-качество» и наиболее востребованные модели стоят в пределах 25-32 тыс. рублей.

Преимущества и недостатки

Отличия конденсационных газовых котлов от конвекционных

Конденсационные газовые котлы отличаются от конвекционных лишь более сложным принципом аккумуляции тепла.

Принцип работы обычного конвекционного (КПД 88-94%) и конденсационного (КПД 103-115%) газовых котлов.

Конденсационные модели имеют все ту же конструкцию, но с еще одним дополнительным теплообменником. После сжигания продукты сгорания проходят более длительный путь отвода, в котором охлаждаются до точки росы. Образуется конденсат, который оседает на дополнительном теплообменнике и отдает ему (а значит и циркулирующему в нем теплоносителю) неиспользованную ранее тепловую энергию. Отсюда и соответствующее название – конденсационные – аккумулирующие тепло конденсата отходящих газов.

Таким образом, температура отводящихся продуктов сгорания практически равна атмосферной (обычно 25-40°C против 60-90°C у конвекционных моделей). КПД конденсационных моделей обычно в пределах 103-115%, что подразумевает в среднем на 15-25% меньший расход газа. Если пересчитать показатели и конвекционных, и конденсационных не по низшей (как это принято), а по высшей теплоте сгорания (включая теплоту конденсирующих водяных паров), то КПД обычных газовых котлов будет в пределах 80-85%, а конденсационных – 92-98%, что является существенным преимуществом.

Все отличия, критерии выбора и особенности эксплуатации конденсационных газовых котлов

Выхлоп конденсационных моделей более экологичный, на оголовье дымохода, в виду более низкой разницы температур отходящих газов и атмосферы, больше не образуется конденсат. У всех моделей исключительно закрытая камера сгорания и коаксиальный дымоход, что подразумевает более низкие требования к помещению и упрощенный монтаж. Но стоимость конденсационников в 2-3 раза выше, самые бюджетные модели такие, как BAXI Duo-tec Compact или Protherm Рысь MKV стоят от 50 тыс. рублей.

Есть и еще один существенный недостаток – необходимость в отводе конденсата. Как уже говорилось, это не просто нейтральная жидкость, а сильная кислота, которую нужно грамотно отводить. Сливать кислоту напрямую в канализацию нельзя, перед этим его нужно разбавить в пропорции 10:1, а лучше 25:1.

Пример отвода и нейтрализации конденсата.

Конденсат необходимо нейтрализовать и при сливе в септик, делается это с помощью локальной очистительной станции – пластикового резервуара с нейтрализующим наполнителям. Согласно отзывам владельцев, за сутки при работе котла мощностью 18-24 кВт образуется 25-40 л конденсата.

Что в итоге лучше: конвекционный или конденсационный котел

Выбор, к сожалению не однозначен, с одной стороны экономия конденсационных моделей кажется существенной. С другой – высокая цена, необходимость в утилизации конденсата и особые требования к системе отопления и условиям эксплуатации. Дело в том, что в Европе окупаемость конденсационных моделей находится в районе 4-6 лет, а в отечественных условиях это не совсем так по нескольким причинам:

1. Наивысший КПД таких котлов достигается при низкотемпературном режиме отопления, когда используются теплые полы, радиаторы с увеличенным количеством секций, а температура теплоносителя не превышает 50°C.
2. Стоимость газа в России достаточно низкая в сравнении с европейскими странами, что лишь оттягивает окупаемость высокой изначальной цены.
3. Появляются дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с утилизацией конденсата (организация отвода, покупка нейтрализующего наполнителя или разбавка водой).

Допустим, имеется среднестатистический дом в Подмосковье площадью 120 м 2 , с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м, теплопотери которого составляют 12 кВт (из правила 1 кВт на каждые 10 м 2 ). В сутки это 288 кВт, которые нужно восполнить котлу. Удельная теплота сгорания природного газа – 9,3-10 кВт на м 3 . Отсюда следует, что на 1 кВт тепловой мощности газового котла необходимо около 0,1-0,108 м 3 природного газа. Считаем:

1. При отоплении конвекционным котлом с КПД 92% – 288(кВт) * 0,1(м 3 ) * 1,08(92% КПД) = 31,1 м 3 /сутки природного газа. В стоимостном выражении – 31,1(м 3 ) * 5,7(руб/м 3 , тариф в МО с 1 июля 2019 года) = 177,27 руб/сутки.
2. При отоплении конденсационным котлом с КПД 109% – 288(кВт) * 0,1(м 3 ) * 0,91(109% КПД) = 26,2 м 3 /сутки природного газа. В стоимостном выражении – 26,2(м 3 ) * 5,7(руб/м 3 ) = 149,3 руб/сутки.

Сроки окупаемости зависят от стоимости модели, ее монтажа и условий эксплуатации. Но на практике в отечественных условиях это не менее 6 лет, а в некоторых случаях и более 10.

По нашему мнению, сейчас покупка конденсационных моделей оправдана лишь при использовании в системе с низкотемпературным режимом отопления. Однако в будущем, когда цена на газ будут расти, а стоимость конденсационного отопительного оборудования будет снижаться, покупка конденсационника будет все более оправданной и в отечественных условиях.

Плюсы и минусы конденсационных газовых котлов

Поговорим про оптимальный вариант теплогенератора для отопительной системы дома – конденсационный газовый котел.

Для организации отопительной системы загородного дома в современном мире применяют множество различного оборудования. Оно может функционировать на газе, электроэнергии или дровах. Тем, кто особенно заботится об экологической безопасности, оптимально подойдет конденсационный котел. Благодаря высокому КПД, составляющему 98%, он еще поможет существенно сэкономить на топливе. Фирмы, занимающиеся изготовлением оборудования для отопления, предоставляют широкий выбор этих агрегатов. За их высокое качество тоже волноваться не стоит, ведь аппараты производят с использованием инновационных технологий, надежных и прочных материалов.

Конденсационный газовый котел

• Конденсационный газовый котел – принцип работы
• Устройство конденсационного отопительного прибора
• Виды конденсационных котлов
• Достоинства и недостатки конденсационных котлов

Конденсационный газовый котел – принцип работы

Конденсационный газовый котел произошел от самого простого газотопливного конвекционного агрегата, с самым элементарным принципом функционирования. Горючим для него выступает природный либо сжиженный газ. В момент его сгорания образуются вода и углекислый газ, высвобождая энергию в большом количестве. Теплоноситель нагревается освобождающимся теплом, циркулирует по отопительной системе жилья. При таком принципе работы КПД получается около 90%, остальные 10 через дымоход просто вылетают на улицу. Разработанный инженерами конденсационный газовый прибор позволил решить эту проблему.

В агрегате, после сжигания топлива и передачи большей части жара теплообменнику, конденсатник остужает газообразные продукты горения до 50-60°C, тем самым помогая развитию скопления воды. За счет этого увеличивается КПД, а, значит, повышается объем тепла, передающегося теплоносителю. Дополнительная энергия получается также за счет конденсации испарений воды, в обычных устройствах теряемая при улетучивании парогазовой смеси. Прибор забирает тепло, образуемое во время этой процедуры, и передает его теплоносителю. Таким образом, КПД аппарата приближается к 100%, т.к. ему под силу получить от процесса горения почти все возможное. При этом такая высокая эффективность достигается при снижении потребляемых энергоресурсов.

Устройство конденсационного отопительного прибора

Конструкция конденсационного котла хоть не существенно, но разнится с простым газовым прибором. Его важнейшие элементы следующие:

1. Первичный теплообменник.
2. Оборудованная системой, подающей топливо, горелкой и качающим воздух вентилятором камера сгорания.
3. Конденсационный теплообменник.
4. Камера, доохлаждающая парогазовую смесь до 56-57°C.
5. Сборник для конденсата.
6. Дымоход, отводящий холодные дымовые газы.
7. Насос для круговращения воды по системе.

В первичном теплообменнике, который связан с камерой сгорания, выделяемые газы подвергаются охлаждению до температуры, превышающей точку росы. После этого дымовая смесь следует к конденсационному теплообменнику, где доохлождается менее чем до 56°C. На стенках теплообменника накапливается пар, отдавая при этом последнее тепло. Конденсат набирается в резервуар, из которого сливается по трубе в канализацию. Теплоноситель-вода перемещается противоположно парогазовой смеси. Холодная она сначала прогревается в конденсационном теплообменнике, а затем следует в первичный теплообменник, где греется до желаемой потребителем температуры.

Сами котлы изготавливают из нержавейки и силумина, теплообменник делается литым, ведь конденсат представляет собой смесь разведенных неорганических кислот. Такие материалы позволяют продлить срок службы прибора, а отсутствие швов – предотвратить коррозию. Чтобы избежать разрушения дымохода попадающим на него незначительным количеством конденсата, его производят из пластика или кислотостойкой нержавейки.

Регулировать подачу тепла в разное время на протяжении суток помогает горелка. Она может быть моделируемой (позволяет постепенно изменять мощность в процессе работы) или немоделируемой (с установленным значением), при этом частота включения горелки подстраивает прибор под требуемые параметры. В лучших конденсационных газовых котлах чаще монтируют моделируемые горелки.

Виды конденсационных котлов

Это оборудование для отопления делится на:

• конденсационные котлы двухконтурные – помимо отопления обеспечивают еще горячее водоснабжение, при этом процессы идут синхронно и быстро;
• одноконтурные – используются только для обогрева помещений;
• напольные – обладают большой мощностью, используются для обогрева значительных площадей офисов, промышленных предприятий, многоквартирных домов;
• настенные – применяются для жилых помещений небольшой площади.

Перед покупкой оборудования следует определиться с его назначением, площадью помещений, которые он должен отапливать. Если нет надобности в горячей воде, то для коттеджа небольшой площади будет целесообразно взять настенный одноконтурный конденсационный котел.

Достоинства и недостатки конденсационных котлов

Растущая популярность объясняется рядом плюсов конденсационных котлов:

• экономит горючее по сравнению с конвекционным прибором примерно на 35%;
• в среднем на 70% сокращает вредные выбросы сопоставимо с традиционными моделями;
• отходящие газы – холодные, что позволяет монтировать дымоходы из пластика, которые значительно доступнее по цене, чем стальные;
• уровень комфорта жильцов дома возрастает благодаря низкому уровню шума прибора;
• автоматическая работа благодаря «умной» электронике;
• длительный период эксплуатации благодаря высокопрочным, стойким к коррозии материалам;
• не требуется выделять под оборудование отдельное помещение, благодаря малогабаритности и легкости его можно без проблем установить в ванной комнате или на кухне.

Минусов конденсационных котлов можно выделить значительно меньше, но все же у этого почти идеального агрегата они есть:

• высокая цена самого прибора и теплообменника (поэтому придется регулярно проверять состояние всей системы);
• конденсат сложно утилизировать;
• в высокотемпературных системах использование такого оборудования нецелесообразно;
• агрегат высокочувствителен к качеству забираемого воздуха.

Прибор – инновация системы отопления, отличающаяся качеством, экологичностью и большой эффективностью. Несмотря на высокую стоимость, можно с уверенностью сказать, что конденсационный котел купить все же стоит, ведь такая инвестиция обязательно себя окупит, позволяя экономить на теплоносителях при максимальной теплоотдаче. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Конденсационные газовые котлы плюсы и минусы

В сегменте автономных источников теплоснабжения газовые котлы, несомненно, являются наиболее распространенным типом оборудования и будут оставаться таковыми в обозримом будущем. Даже на фоне все большего развития альтернативных источников тепловой энергии: тепловых насосов и систем солнечных коллекторов. В большинстве случаев котлы, работающие на природном и сжиженном газе, остаются более выгодным с экономической точки зрения решением. Особенно это заметно в умеренных климатических зонах.

Целью данной статьи является рассмотрение конденсационных газовых котлов их плюсы и минусы. Будут рассмотрены как основные функциональные особенности данного класса оборудования, так и не всегда очевидные следствия использования таких котлов.

Преимущества конденсационных котлов

В данном разделе будут перечислены основные преимущества применения конденсационных котлов. Важно подчеркнуть, что приведенные особенности, как и для любого технологического оборудования, следует рассматривать с точки зрения комплексного подхода.

Начнем, несомненно, с основной функциональной особенности, которая дала название данному классу оборудования — использование тепловой энергии, заключенной в водном конденсате, образующемся при сжигании топлива.

Конденсационные котлы принцип работы

Горение любого типа углеводородного топлива можно выразить в виде простой химической формулы. Мы рассмотрим ее на примере метана:

То есть продуктом реакции является углекислый газ, вода и тепловая энергия. Кроме того, помимо кислорода, в данном процессе участвуют другие газы, содержащиеся в воздухе. Но на данном этапе, с точки зрения химии, мы их рассматривать не будем. Полученное при сжигании тепло уходит на нагрев продуктов сгорания и перевод воды в газообразное состояние. Далее нагретые продукты сгорания передают энергию теплоносителю через контакт с поверхностью теплообменника. С физической точки зрения процесс передачи указанной тепловой энергии теплоносителю может происходить при различных условий.

Настолько различных, что исторически было введено два термина для порций тепла:

• Низшая теплотворная способность — часть, идущая на нагрев газообразной составляющей продуктов сгорания. Для метана она составляет 35,8 МДж/м 3 .
• Высшая теплотворная способность — то же, что выше, плюс энергия идущая на испарение воды, полученной при сгорании. Для метана — 39,8 МДж/м 3 .

И как раз тем, какую часть тепла котел способен передать теплоносителю, определяется его тип и эффективность. Если мы можем получить высшую теплоту сгорания — котел конденсационный. Эффективность характеризуется значением коэффициента полезного действия (КПД) и считается как отношение полученного тепла к теплотворной способности. И вот здесь снова проявляют себя исторический фактор — для определения КПД по умолчанию используется низшая теплотворная способность топлива, таким образом для конденсационных котлов значение данного коэффициента может составлять более 100 %. Значение в 11 %, которое обычно приводят, когда говорят о бо?льшей эффективности конденсационной техники, как раз получено из сравнения значений указанных теплот сгорания — 39,8 больше 35,8 на 11 %. Впрочем, в описаниях котлов могут быть приведены оба значения — КПД по высшей и низшей теплоте сгорания.

Какое же основное условие позволяет работать котлу в конденсационном режиме? Для того, чтобы начался процесс конденсации воды, продукты сгорания необходимо остудить до так называемой точки росы. Для смеси газов, образующейся при сжигании метана данная температура составляет 55 °C при нормальных условиях. То есть за время прохождения продуктов сгорания через теплообменник конденсационного котла, они должны быть остужены от температур порядка сотен градусов Цельсия до порядка десятков градусов. Для соблюдения данного условия конструкция теплообменников обеспечивает максимальную поверхность контакта с газами и высокие значения получаемой энергии с единицы площади теплообменника. И, конечно, не стоит забывать о требуемом температурном графике системы потребителей, но данный момент мы подробно рассмотрим ниже. Так же конструкция конденсационных котлов предусматривает возможность отведения образующегося конденсата.

Практическое применение эффекта конденсации

Необходимо отметить, что указанные 11 % — это только максимальная разница между условно “идеальными” неконденсационными и конденсационными котлами. На практике, естественно, не существует котловых агрегатов, имеющих 100 % КПД по высшей теплоте сгорания. Борьба между конструкторами современных котлов идет именно в границах этих 11 %. Но при этом достаточно интересным следствием указанных выше особенностей технологии является то, что конденсационные котлы работают с бо?льшими значениями КПД даже в режимах, когда конденсат не образуется — за счет увеличенных поверхностей контакта и получаемого с единицы площади тепла. То есть итоговая разница между потреблением газа реальными конденсационным и неконденсационным котлом одного уровня может составлять и большую, чем 11 %, величину. В этом и есть одно из преимущества конденсационных котлов.

Дополнительное увеличение КПД достигается за счет широкого диапазона модуляции горелки. В случае применения одного котла нижняя граница модуляции может достигать 20%, для многокотловых установок уменьшается в соответствии с количеством котлов. Повышение КПД достигается за счет меньшей температуры продуктов сгорания на низкой модуляции и, соответственно, меньшим теплопотерям с уходящими газами.

На нашей практике есть две удобные для сравнения котельные одной мощности, обслуживающие похожие системы мощностью в 1 МВт. Экономия для той из них, которая выполнена на основе конденсационных котлов составила 270 тыс.руб. в год, или 20% в расчете от затрат на неконденсационной котельной.

Для примерной оценки экономии от применения рассматриваемой техники можно ориентироваться на следующие цифры — с одного литра образовавшегося конденсата мы можем получить:

• 550 ккал или 0,63 кВт*ч тепловой энергии;
• 5,5 л воды, нагретой от 0 до 100 °С;
• 8 л воды, нагретой на ?T=30 °C (то есть на ГВС);
• 0,064 м 3 сэкономленного природного газа или 0,1 л сжиженного;
• 0,3 и 1,4 рубля экономии для каждого из видов топлива, указанного выше;
• Отопление 1 м 2 площади в течение 10 часов (в самое холодное время);
• Отопление 10 м 2 площади в течение часа.

Несомненно, эффективность применения оборудования определяется в большо?й степени применяемыми проектными решениями в целом. Далее, в этой статье “конденсационные газовые котлы плюсы и минусы”, мы рассмотрим особенности и возможности проектирования систем с конденсационными котлами.

Высокая надежность конденсационных котлов

В предыдущем разделе были кратко указаны основные требования, предъявляемые к теплообменникам конденсационных котлов. Здесь мы рассмотрим основные следствия учета данных требований в конструкции котлов.

Используемые материалы для теплообменника

Химическая формула, приведенная выше в параграфе “конденсационные котлы принцип работы”, учитывала только основные составляющие процесса горения. Сейчас самое время вспомнить другие компоненты, в первую очередь азот, содержащийся в воздухе, и соединения серы, которые присутствуют в топливе. В результате участия данных элементов в процессе горения образуются кислоты на их основе – серная, сернистая, азотная и азотистая. Соответственно, данные кислоты содержатся в конденсате. Таким образом, материалы, применяемые для изготовления теплообменника конденсационного котла, должны быть устойчивы к кислотным средам. Наиболее распространенные используемые металлы — алюминий-силикатные сплавы (силумин) и высококачественные нержавеющие стали.

Силуминовые теплообменники изготавливают методом литья с, возможно, последующей фрезеровкой. При изготовлении из нержавеющей стали используют сварку предварительно сформированных частей. В силу меньшей стоимости материала как такового и более дешевой технологии производства при готовых формах для литья, теплообменники из силумина обычно несколько дешевле, однако имеют значительно меньшую долговременную устойчивость к кислотному конденсату.

Теплообменники из соответствующей требованиям нержавеющей стали не подвержены химическому воздействию кислот. Как дополнительное следствие применения указанных материалов мы получаем повышение общей надежности изделия, в том числе по отношению к качеству и типу используемого теплоносителя.

Переменные и критические режимы работы

В силу того, что теплообменники конденсационных котлов изначально проектируются исходя из широкого диапазона температур теплоносителя (нижняя температура не ограничена) и высоких значений температурных напряженностей в топке теплообменника, на выходе мы получаем оборудование, которое устойчиво к резким сменам режимов работы и выходам различных параметров (температуры, расходы теплоносителя, давления) за допустимые пределы. Несомненно, компоненты безопасности оборудования, электронные и механические, в обязательном порядке предусматривают контроль за данными параметрами, но конструкция котлов обеспечивает дополнительную гарантию долговечности установки.

Современные проектные решения

Естественно, что применение конденсационных котлов предоставляет дополнительные возможности с точки зрения применяемых конструктивных и теплотехнических решений при проектировании котельных. Однако для реализации этих возможностей необходимо выполнить ряд дополнительных требований.

При этом стоит отметить, что большая часть этих требований позволяет так же увеличить эффективность работы котельных с применением неконденсационных котлов, но именно применение конденсационной техники раскрывает возможности в полной мере. То есть ориентировка на применение современного оборудования позволяет повысить уровень проектных решений в целом. Максимальная эффективность от современных проектных решений является отличным преимуществом конденсационных котлов.

Чертежи гидравлических схем на котлах HORTEK: Гидравлические схемы HORTEK.dwg

Тепловые параметры систем потребителей

Основной особенностью проектирования систем с применением конденсационных котлов является расчет на низкотемпературные графики потребителей для которых такие графики могут быть актуальны. В первую очередь к данным потребителям относятся системы радиаторного отопления, составляющие основную нагрузку для объектов жилой застройки.

Вообще говоря, энергоэффективность таких отопительных систем в любом случае выше на низкотемпературных графиках, но при использовании конденсационных котлов появляется дополнительная экономия топлива.

Необходимо отметить, что для средней полосы России обычно не требуется специального перерасчета систем отопления на указанные графики. Достаточно использовать режим погодозависимого контроля за температурой теплоносителя. То есть расчет системы проводится из условий теплопотерь в самую холодную пятидневку на высокотемпературный график 80/60 °C, но за счет автоматики большую часть года температура в подающем трубопроводе держится на уровне 60 °C. При этом будет обеспечен конденсационный режим работы котлов при отопительной нагрузке 90 % времени отопительного сезона.

Вспоминая теплые полы, которые уже давно стали стандартом комфорта в частном строительстве, можно сказать, что они являются идеальным потребителем для конденсационных котлов. В то же время экономия на топливе позволяет в короткие сроки обеспечить окупаемость данного вида отопления на фоне радиаторов. То есть конденсационные котлы и теплые полы можно привести в качестве прекрасного примера симбиоза источника и потребителя тепла.

Обращая внимание на системы приготовления горячей воды, нужно так же помнить о том, что есть некоторые особенности при организации их работы с рассматриваемым оборудованием. Основное отличие от радиаторного отопления заключается в том, что для нагрева питьевой воды до температур, требуемых согласно российским нормам, нужен высокотемпературный график. Таким образом для обеспечения максимальной эффективности работы конденсационных котлов требуется сократить время работы оборудования на приготовление ГВС. Решается данная задача применением буферных емкостей. Но здесь мы снова получаем ситуацию, когда данное проектное решение позволяет повысить эффективность и долговечность работы, в том числе котельных на основе неконденсационных котлов за счет обеспечения более плавной работы горелочных устройств. При этом стоит снова вспомнить о том, что даже в случае отказа от применения схем с буферизацией конденсационные котлы работают с большим КПД, чем неконденсационные.

Универсальность применения

Теплообменники современных конденсационных котлов, в основной своей массе, являются водотрубными. То есть имеют сравнительно малую массу как в наполненном, так и в пустом состоянии. Отдельные производители оборудования ставят себе уменьшение данных параметров одной из основных задач при проектировании котлов. Главная цель здесь – обеспечить универсальность применения оборудования с точки зрения места установки. В силу малого веса в наполненном состоянии оборудование оказывает минимальную нагрузку на несущие конструкции зданий, что делает конденсационные котлы идеальным решением при строительстве крышных котельных. Малый вес пустого котла так же способствует такому применению, так как зачастую позволяет обеспечить возможность транспортировки и монтажа агрегата без применения спецтехники.

Легкость, компактность и большая удельная мощность теплообменников позволяет создавать настенные котлы малого размера, способные обеспечить значительные тепловые нагрузки. Зачастую это позволяет реализовать на основе каскада таких котлов установку по габаритам значительно более компактную, чем с применением неконденсационной техники.

Экологичность

В мировой практике данный пункт считается одним из самых важных преимуществ конденсационных котлов, однако с нашей точки зрения является скорее приятным дополнением к факторам, перечисленным выше. Основных причин большей экологичности конденсационной техники две:

• Меньшие температуры горения топлива за счет конструкции теплообменников и широкого диапазона модуляции мощности. Данный фактор снижает интенсивность химических реакций в процессе горения топлива, и, соответственно, общее количество образующихся вредных веществ.
• Образование конденсата. За счет данного обстоятельства большая часть образовавшихся вредных веществ вместо выброса в атмосферу отводится вместе с конденсатом, где в последующем нейтрализуется.

Минусы конденсационных котлов

Объективных недостатков конденсационных котлов перед неконденсационными можно привести не так много.

Конденсационные котлы цена

Несомненно, главным сдерживающим фактором для распространения конденсационной техники является сравнительно высокая инвестиционная стоимость. Разница в цене между конденсационными и неконденсационными котлами одного уровня составляет, обычно, до 30%.

Однако, при долгосрочной оценке вложений системы на основе конденсационных котлов выигрывают по большинству позиций. Причем, как в бытовом, так и в промышленном сегменте. Основные причины были перечислены выше, повторим их кратко еще раз:

• Среднегодовая экономия топлива до 20%;
• Значительно более высокие сроки службы оборудования. Данный фактор особенно заметен при оценке времени окупаемости с учетом роста цен на газ;
• Большая надежность узлов оборудования, и, соответственно, меньшие затраты на сервисное обслуживание.

Сравнительно высокие требования к проектным решениям

Как было отмечено выше, конденсационные котлы работают с бо?льшей эффективностью даже без применения специальных проектных решений. Но именно такие решения позволяют получить существенную экономию в долгосрочной перспективе. И отказ от их использования может привести к неверной оценке сроков окупаемости конденсационной техники.

Конденсационный газовый котёл: особенности и преимущества

Об особенностях выбора и работы газового конденсационного котла в формате мастер-класса вам расскажет технический специалист компании Ariston.

• Принцип работы конденсационного газового теплогенератора.
• Преимущества использования конденсационного газового котла.
• В какой системе отопления лучше всего использовать это оборудование.
• На что обратить внимание при эксплуатации конденсационного газового котла.

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.

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.

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%.

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%.

Преимущества использования конденсационного газового котла

Итак, мы разобрались с теоретической частью. Теперь расскажем, как особенности конструкции конденсационного котла влияют на эффективность его работы и долговечность. На первый взгляд кажется, что использовать дополнительную энергию водяного пара, скрытую в дымовых газах, можно и в обычном котле, специально «загнав» его в низкотемпературный режим работы. Например, подключив котёл (это неправильно) напрямую к системе теплого пола или значительно понизив температуру теплоносителя, циркулирующего в радиаторной системе отопления. Но, выше мы уже писали, что при сгорании магистрального газа образуется целый «букет» химических элементов. В водяном паре содержатся: углекислый и угарный газы, окислы азота, а также примеси серы. При конденсации и переходе пара из газообразного в жидкое состояние эти примеси оказываются в воде (конденсате) и на выходе получается слабый кислотный раствор.

Теплообменник обычного котла не выдержит длительной работы в агрессивной химической среде, со временем он проржавеет и выйдет из строя. Теплообменник конденсационного котла сделан из материалов, отличающихся коррозионной стойкостью и устойчивостью к кислотным средам. Наиболее стойким материалом является нержавеющая сталь.

Кроме этого, повышенные требования предъявляются и к другим конструкционным элементам конденсационного теплогенератора, т.к. требуется охладить дымовые газы до нужной температуры. Для этого котёл оснащается наддувной горелкой с высокой степенью модуляции. Такая горелка работает в широком диапазоне мощностей, что позволяет оптимальным образом регулировать нагрев воды. Также конденсационные котлы оснащаются автоматикой, обеспечивающей точное поддержание режима горения, температуры отходящих газов и воды в обратной линии. Для чего ставятся циркуляционные насосы, плавно изменяющие силу напора протока теплоносителя, а не как простые 2-х и 3-х скоростные. С обычным насосом теплоноситель проходит через котёл с постоянной скоростью. Это приводит к росту температуры в «обратке», повышению температуры дымовых газов выше точки росы, а следовательно, снижению эффективности работы оборудования. Также возможен перегрев системы отопления (тёплого пола) и уменьшение теплового комфорта.

Важный нюанс: горелка обычного котла не может работать на мощности ниже 1/3 от максимальной (номинальной) мощности теплогенератора. Горелка конденсационного котла может работать на мощности, составляющей 1/10 (10%) от максимальной (номинальной) мощности теплогенератора.

Рассмотрим следующую ситуацию: начался отопительный сезон, температура на улице -15 °C. Мощность обычного котла, установленного в доме – 25 кВт. Минимальная мощность (1/3 от максимальной), на которой он может работать – 7.5 кВт. Предположим, что теплопотери здания составляют 15 кВт. Т.е. котёл, непрерывно работая, компенсирует эти теплопотери, плюс остаётся запас по мощности. Через несколько дней случилась оттепель, что, согласитесь, часто случается за зиму. В итоге уличная температура теперь около 0 °C или чуть ниже. Теплопотери здания, из-за повышения температуры на улице, сократились и теперь составляют примерно 5 кВт. Что произойдёт в этом случае?

Обычный котёл не сможет, работая в непрерывном режиме, выдавать необходимые для компенсации теплопотерь 5 кВт мощности. В результате он перейдёт в так называемый цикличный режим функционирования. Т.е. будет постоянно включать и отключать горелку, либо будет перегреваться система отопления.

Конденсационный котёл, при той же мощности и в аналогичной ситуации, в непрерывном режиме работы спокойно выдаст 2.5 кВт мощности (10% от 25 кВт)¸ что напрямую влияет на срок службы теплогенератора и уровень комфорта в загородном доме.

Современная автоматика позволяет значительно упростить процесс управления котлом, в том числе и дистанционно, с помощью специального мобильного приложения для смартфонов, что повышает удобство пользования оборудованием.

Добавим, что отопительный сезон в России, в зависимости от региона, в среднем составляет 6-7 месяцев, начинаясь осенью, когда на улице ещё не очень холодно, и длится до весны.

Получается, что максимальная мощность котла может потребоваться только в относительно короткий период времени (декабрь, январь), когда установились настоящие морозы.

В другие месяцы от котла не требуется выход на максимальный режим работы и повышенная теплоотдача. Следовательно, конденсационный котёл, в отличие от обычного, будет эффективно работать и при температурных перепадах, и при небольшом морозе. При этом снизится потребление газа, что в тандеме с низкотемпературной системой отопления (теплым полом) уменьшит затраты на покупку энергоносителя.

Помимо экономичности, важным преимуществом конденсационных котлов является возможность получения большой мощности при компактных размерах оборудования. Конденсационный газовый котёл в настенном исполнении особенно актуален для небольших котельных.

Кроме этого, конденсационный котёл имеет турбированную горелку, что позволяет отказаться от стандартного дорогостоящего дымохода и просто вывести коаксиальную дымоходную трубу через отверстие в стене. Это упрощает монтаж оборудования или установку нового конденсационного котла взамен старого – обычного, при реновации существующей системы отопления.

Особенности эксплуатации конденсационного газового котла

Частые вопросы потребителей: что делать с конденсатом, получаемым в процессе эксплуатации котла, насколько он вреден, и как его утилизировать.

Количество конденсата можно рассчитать так: на 1 кВт*ч приходится 0,14 кг. Следовательно, конденсационный газовый котёл мощностью в 24 кВт при работе на 12 кВт мощности (т.к. большую часть отопительного периода котел работает с модуляцией, а средняя нагрузка на него, в зависимости от условий, может составлять ниже 25%) в достаточно холодный день вырабатывает 40 литров конденсата при низкотемпературном режиме.

Конденсат можно слить в центральную канализацию, при условии, что его разбавили в пропорции 10 или лучше 25 к 1. Если дом оборудован септиком или локальной очистной станцией, требуется нейтрализация конденсата.

Нейтрализатор представляет из себя ёмкость, заполненную мраморной крошкой. Вес наполнителя – от 5 до 40 кг. Менять её надо вручную в среднем раз в 1-2 месяца. Конденсат, обычно пройдя через нейтрализатор, самотёком попадает в канализацию.

Подведение итогов

Настенный конденсационный газовый котёл — это современное оборудование, отличающееся надёжностью, экономичностью и эффективностью работы. Также сокращаются выбросы вредных веществ в атмосферу, что особенно актуально при ужесточении норм по экологичности. Кроме этого, установка данного типа теплогенератора, за счёт уменьшения расхода газа, позволит уменьшить затраты на отопление в долгосрочной перспективе и повысить уровень комфорта в загородном доме.

Выбираем конденсационный котел для дома

В числе инновационных технологий, использующихся при производстве отопительных систем, одной из наиболее перспективных является та, что основана на конденсации водяного пара, возникающего при сгорании углеводородов. Конденсационные газовые котлы считаются новым для российского рынка решением. Между тем, в Европе они устанавливаются повсеместно, а в ряде стран являются единственно разрешенными к использованию.

Причиной тому — доказанная эффективность технологии, ее экологичность и универсальность. Рассмотрим подробнее принцип работы котла, достоинства и недостатки, а также нюансы, которые следует учесть при покупке.

Как работает конденсационный котел

Топливом для конденсационного котла, как и для обычного, является сжиженный или природный газ. Последний чаще применяют в быту, в то время как сжиженный больше ориентирован на промышленность. Название появилось благодаря способности «забирать» у продуктов сгорания «скрытую» теплоту — кинетическую энергию воды, образовавшейся в процессе конденсации водяного пара.

Иными словами, в основе технологии лежат физические законы. При сгорании голубого топлива выделяются углекислый газ и вода. Жидкость испаряется, что сопровождается выделением тепловой энергии. Конденсация пара позволяет «вернуть» потерянную теплоту (энергию), повысив тем самым КПД системы. При этом в обычных котлах конденсат — это явление нежелательное, с которым борются. В конденсационном же оборудовании для образования жидкости предусмотрен специальный теплообменник. Последний «забирает» тепло, выделяемое при конденсации, и передает его теплоносителю (технической воде).

Для того чтобы предотвратить коррозию, в производстве котлов используют материалы повышенной стойкости: нержавеющую сталь или силумин (сплав алюминия и кремния).

В общем случае конструкция конденсационного котла схожа с обычным газовым. Ее основные элементы:

• Патрубки подачи и отвода воды. Здесь холодная вода подается в оборудование, а после нагрева отправляется в радиаторы и трубы ГВС.
• Горелка. Подает газ в камеру сгорания и распределяет топливо равномерно.
• Теплообменник № 1. Емкость для нагрева воды.
• Теплообменник № 2. Емкость для конденсации и извлечения дополнительной тепловой энергии.
• Насос. Обеспечивает циркуляцию воды.

При поступлении воды в камеру сгорания подается газ. Далее горелка запускает процесс горения. Продукты горения проходят через теплообменник № 1 и нагревают его стенки. Последние, в свою очередь, передают тепло циркулирующей технической воде (теплоносителю). Затем газы с температурой выше точки росы (55 °С) переходят в теплообменник № 2. Там пар охлаждается и образуется конденсат. В результате освобождается энергия, которая также идет на обогрев.

Таким образом, одна часть котла работает по стандартному принципу, то есть нагревает теплоноситель за счет сгорания топлива, вторая — аккумулирует энергию конденсируемых паров воздуха. Процесс этот непростой. Для того чтобы повысить эффективность конденсации, применяют некоторые технологические решения:

• трубки теплообменника приваривают в форме спирали, чтобы увеличить площадь соприкосновения с теплоносителем;
• охлажденный (обратный теплоноситель) отправляют сначала в ту часть теплообменника, куда поступают охлажденные дымовые газы;
• устанавливают высокотехнологичные горелки, которые позволяют максимально смешать воздух и магистральный газ. Это делает работу аппарата еще более эффективной.

Конденсационные котлы используют для отопления квартир, небольших коттеджей или частных домов. От площади помещений зависит выбор размера, а также мощности котла. В индивидуальных домах, помимо обеспечения отопления, котел обычно работает еще и на обогрев воды для бытового использования.

Плюсы и минусы технологии

Первое, на что любят обращать внимание производители конденсационных отопительных устройств — необычайно высокий КПД — выше 100%, несмотря на то, что классическая физика утверждает, что такого быть не может. В данном случае применяют особую систему расчетов. У топлива есть две точки сгорания: высшая и низшая. Высшая складывается из суммы низшей температуры и температуры конденсации. Именно этот показатель и определяет КПД, когда говорят о конденсационных котлах. Низшее тепло отбирается на 100% в высокотемпературной части теплообменника. Дополнительные 8–11% приходятся на тепло от глубокого охлаждения дымовых газов и конденсации в низкотемпературной части теплообменника. Отсюда финальный КПД в 108–111%.

Перечень достоинств конденсационных котлов внушителен. Он во многом объясняет растущую популярность этого вида отопительного оборудования.

1. Габариты и вес . Котлы небольшой мощности компактны, они легко помещаются даже в квартире в условиях ограниченного пространства.
2. Экономия топлива . До 35% в сравнении с обычным котлом.
3. Точность модуляции . Котел можно подобрать в точности под те параметры, которые необходимы потребителю, и не переплачивать за излишнюю мощность.
4. Низкий уровень шума .
5. Сокращение вредных выбросов . Конденсационные модели в среднем на 70% экологичнее традиционных газовых аналогов.
6. Низкая температура отходящих газов . Это позволяет устанавливать пластиковые дымоходы, которые значительно дешевле и проще в монтаже, чем классические стальные.

Конденсационные газовые котлы также имеют и минусы. Главный — это цена. Такой котел на 30—80% дороже обычного. Конечно, заметная экономия топлива позволит окупить вложения. Но как быстро это произойдет — зависит от интенсивности использования, температурного режима и других факторов.

Кроме того, есть некоторые специфические особенности в работе системы, которые тоже следует учесть, выбирая котел.

1. Невысокая температура нагрева воздуха в помещении. Для эффективной работы вода в обратном контуре должна быть 30–40 °C. Иными словами, если в обычных системах соотношение температур подачи и «оборотной» — 75 °C к 55 °C, то в конденсационных — 55 °C к 35 °C. Если в доме действует система «теплого пола», то на это обстоятельство можно закрыть глаза. Если нет — потребуются дополнительные радиаторы, чтобы согреть помещение.
2. Необходимость утилизации конденсата. Из-за наличия в конденсате кислоты сливать его в локальную систему канализации (септик) недопустимо. Следует предусмотреть отдельную систему для нейтрализации конденсата. Для котлов с мощностью до 35 Вт, эксплуатируемых в жилых помещениях с централизованной системой канализации, это ограничение неактуально.

Это лишь некоторые существенные плюсы и минусы конденсационных газовых котлов. В зависимости от выбранной модели, они могут усиливаться или, наоборот, практически не проявлять себя. Вот почему перед тем, как приобретать котел, важно получить профессиональную консультацию об особенностях эксплуатации выбранной модели в конкретных условиях.

Что учесть при покупке конденсационного котла: советы специалистов

Цены на конденсационные газовые котлы не низкие. Но приобретают оборудование, как правило, не на одно десятилетие. Поэтому имеет смысл отдавать предпочтение производителям, которые практикуют инновационные технологии, повышают комфорт эксплуатации и гарантируют бесперебойную работу на протяжении всего срока службы. Это общее правило выбора торговой марки. Что касается характеристик самого котла, то здесь нужно обращать внимание на несколько пунктов и учитывать особенности дома, который предстоит обогревать:

• Мощность. Мощнее — не значит лучше. Наоборот, излишняя мощность идет во вред, а работа вполсилы приводит к ускоренному изнашиванию оборудования. Для того чтобы рассчитать оптимальное значение, требуется учесть площадь дома и высоту потолков, а также качество его утепления. Верхом разумности, как утверждают специалисты, станет обследование дома с помощью специальных приборов. Оно поможет выявить источники тепловых потерь, а заодно — купить правильный конденсационный газовый котел. Рекомендуемые мощности котлов отличаются в разных климатических зонах. Так, для Москвы среднее значение — от 1 до 1,5 кВт на 10 кв. метров помещения. То есть, чтобы обогреть коттедж площадью 250 кв. метров, требуется котел мощностью не меньше 25 кВт.
• Количество контуров. В двухконтурных котлах в одном теплообменнике происходит нагрев теплоносителя для отопления, в другом — для горячего водоснабжения. Причем последнее является приоритетным, то есть при повороте горячего крана система автоматически переключается на нагрев воды. В одноконтурном нагревается только теплоноситель. Многие считают, что это неудобно. Однако для организации горячего водоснабжения достаточно установить бойлер косвенного нагрева. Его также рекомендовано ставить и на двухконтурный котел, если жильцы дома интенсивно потребляют горячую воду. Однозначного мнения о том, какой конденсационный газовый котел лучше — одноконтурный или двухконтурный — нет. Мощность оборудования с двумя контурами обычно не превышает 24 Вт. Устанавливают такие котлы в небольших домах с хорошей теплоизоляцией либо в квартирах с автономным отоплением. В остальных случаях оптимальным будет один контур.
• Расход топлива. Напрямую зависит от мощности оборудования, КПД и нагрузки, возложенной на систему отопления. Расход топлива в зависимости от мощности котлов представлен в таблице 1.

Таблица 1. Расход газа в газовых котлах разной мощности

Мощность котла, кВт

Потребление природного газа, м 3 /ч

10

15

20

25

30

60

Таблица 2. КПД конденсационного котла в зависимости от температуры воды в прямом и обратном контурах

Температура воды прямой/обратный контур, °C

40/30

108

70/60

104

90/75

98

Очевидно, что пара температур 40/30 °С является наилучшим режимом. Им обладают все напольные установки и панельные низкотемпературные системы отопления. Конденсация пара происходит непрерывно.

• Автоматика и система управления. В современных котлах управление ведется в автоматическом режиме. Разница только в широте функций. Электроника при помощи датчиков контролирует температуру в контурах, давление, расход топлива и т.д. Более сложные модели позволяют настраивать разные сценарии работы. Например, снижение температуры в ночное время, поддержание температуры в помещении на минимальном уровне при отсутствии хозяев и т.д. Управлять самыми продвинутыми моделями можно с помощью специальной программы на мобильном телефоне.
• Способ монтажа. Здесь два варианта: настенные или напольные. Напольные котлы, как правило, одноконтурные и имеют большую мощность — свыше 100 кВт. Легко увязываются с другими котельными установками при помощи циркуляционных насосов. Такой котел — лучшее решение для помещений с большим расходом горячей воды. Когда речь идет о небольшом доме на одну-две семьи, предпочтительнее купить настенный двухконтурный конденсационный газовый котел. Он компактен, его мощность обычно не превышает 100 кВт. Он легко монтируется. Для таких котлов не требуется полноценный дымоход, достаточно вывести трубу на улице через стену.
• Цены на конденсационные газовые котлы. Линейка газовых конденсационных котлов есть у большинства производителей. Условно все модели можно поделить на премиум, средний или экономкласс:
  • Премиум. К ним относятся, например, немецкие бренды. Оборудование таких марок удобно в эксплуатации, безопасно, имеет стильный дизайн, бесшумно, изготовлено из материалов высокого качества, эффективно в работе и отвечает европейским экологическим стандартам. Единственный минус — очень высокая цена.
  • Средняя ценовая категория. Наиболее известный представитель — торговая марка BAXI — предлагает потребителям комфортные, экономичные и экологичные агрегаты, одно- и двухконтурные, настенные и напольные. При этом оборудование соответствует всем требованиям и обеспечивает высокую производительность, характерную для конденсационной технологии.
  • Экономкласс. В этом сегменте уверенно держат позиции корейские и словацкие производители. Цена здесь в два и более раз ниже, чем на премиальные конденсационные котлы. Особенность такого оборудования — адаптированность экономичных моделей к российским условиям эксплуатации. Недорогие котлы имеют простой функционал и минимум «интеллектуальных» опций, поэтому спокойно переносят перепады давления и сбои в электроснабжении, не отключаются там, где дорогая автоматика прекращает работу.

При выборе котла эксперты советуют учитывать не только ваши потребности и характеристики изделия, но и возможность быстрого ремонта, наличие в продаже запасных частей для агрегатов этого типа. Продукция средней ценовой категории в этом смысле является лидером.

При вы­бо­ре кон­ден­са­ци­он­но­го га­зо­во­го кот­ла по­ла­гать­ся лишь на свои зна­ния не сто­ит — да­же если вы име­ли в шко­ле оцен­ку «от­лич­но» по фи­зи­ке. Ра­бо­та это­го обо­ру­до­ва­ния име­ет мас­су тех­ни­чес­ких ню­ан­сов, ка­са­ю­щих­ся мон­та­жа и усло­вий экс­плу­а­та­ции, по­это­му по­ку­пать его на не­спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ных тор­го­вых пло­щад­ках не сто­ит. Вы долж­ны быть уве­ре­ны, что кон­суль­тан­ты ком­па­нии-про­дав­ца предо­ста­вят вам ис­чер­пы­ва­ю­щие ква­ли­фи­ци­ро­ван­ные кон­суль­та­ции и по­мо­гут опре­де­лить­ся с аг­ре­га­том, мак­си­маль­но отве­ча­ю­щим ва­шим по­треб­нос­тям и воз­мож­нос­тям.