Когда пора менять газовый котел

Экология познания. Усадьба: Ресурс газового оборудования достаточно велик, однако рано или поздно приходит пора его заменить. В этот момент появляется возможность сделать модернизацию отопительного оборудования и перейти на новые энергосберегающие устройства.

Когда наступает время заменить главный агрегат отопительной системы – котел, то, прежде всего, в это время нужно озаботиться теплоизоляцией здания или квартиры. Если ограждающие конструкции не утеплены, то по сравнению с хорошо утепленными зданиями (потери около 60 Вт/м 2 ) расход газа на отопление и / или ГВС будет примерно вчетверо больше.

Поэтому, несмотря на высокий КПД (82 – 96%) современных газовых котлов, рассчитывать на серьезную сумму от экономии газа без термоизоляции здания не приходится. После утепления жилища можно проводить дальнейшую модернизацию системы отопления и ГВС. Конечно, старый котел можно поменять на новый, работающий по прежнему принципу, но экономически выгодно перейти на новую технику. Например, конденсационный котел, работающий с использованием «скрытой теплоты».

«Скрытая» экономия

Конденсационные котлы имеют высокий КПД благодаря тому, что они могут «возвращать» обратно теплоту, которая была затрачена при сжигании углеводородного топлива на образование молекул воды именно в виде пара.

Для получения тепла в обычном газовом котле используется тепло реакции горения газа. Основные продукты сгорания газа – углекислый газ (CO₂) и вода (H₂O), некоторая часть угарного газа (СО), азотные и серные соединения – кислоты, прочие органические соединения и несгоревшие компоненты самого газа.

Водяной пар, образующийся при сгорании топлива при высоких температурах, имеет «скрытую теплоту», которая позволяет воде находиться именно в газовой фазе. На это затрачивается энергия, которая отбирает часть тепла, полученного при горении. Это называется низшей теплотой сгорания (НТС или Qdi). На эффективность его работы влияют другие теплопотери: потери тепла с уходящими газами; потери из-за неполноты сгорания газа, вынесенного через дымоход; тепло неокисленных частиц углерода (сажа); потери тепла в окружающую среду (через корпус котла) и т. д.

Современные автоматические регулируемые котлы прямого сгорания имеют высокий КПД – примерно 85 – 92%, однако имеют принципиальный недостаток – они не используют «скрытую» теплоту.

Тепло, затраченное на поддержание основного продукта сгорания природного газа – воды в виде пара, можно получить назад при конденсации, т. е. при обратном переходе воды из газообразной фазы в жидкую.

Вместе с НТС эта «скрытая» теплота в сумме дает т. н. высшую теплоту сгорания (ВТС или Qds). Максимальная теоретическая экономия энергии по конденсационной технологии при использовании «скрытой» теплоты конденсации для природного газа составляет – 11%, для сжиженного газа (пропан-бутан) – 9%, а для дизельного топлива – 6%.

Прибавив эту возможную «скрытую» экономию к КПД традиционного котла получим, что условный КПД газового конденсационного котла превышает 100%.

Поскольку конденсационные котлы, как правило, используют другой отопительный режим (+50°С в подающей магистрали, +30°С в обратной линии) по сравнению с традиционными газовыми котлами (режим +80 / +60°С), то и другие теплопотери (например, с уходящими газами и через корпус котла) у них тоже будут заметно меньше.

Чем ближе температура дымовых газов к точке росы конденсационных котлов, тем эффективнее работает теплообменник и полнее извлекается «скрытая» теплота парообразования из сконденсированных паров. Поэтому общая эффективность (КПД) конденсационных котлов обычно 103 – 105%, и нередко достигает 110%.

Экономия благодаря автоматике

Старые газовые котлы регулировались вручную, а это значит, что большую часть времени они работали неэффективно. Помимо приготовления качественной газовоздушной смеси, максимально полно и эффективно сгорающей при данной температуре и давлении, нужно регулировать подачу тепла по потребности.

Эффективно вручную это осуществить невозможно, поэтому автоматика конденсационных котлов регулирует также и расход теплоносителя в подающей линии. Благодаря модуляции котла и использованию «скрытой» теплоты экономия газа конденсационными котлами по сравнению со старыми газовыми колонками превышает одну треть.

Мощность котла обычно выбирается с запасом для преодоления т. н. «зимнего максимума», когда в течение нескольких дней бывают сильные морозы.

Традиционные котлы имеют максимальную эффективность на полной мощности (при зимнем максимуме), а при снижении наружной температуры работают за пределами области с максимальным КПД.

Если установленная мощность, необходимая для данного помещения и системы ГВС, избыточна, то старый газовый котел сжигал топливо неэффективно. При низком потреблении тепла происходит перерасход газа. Конденсационные котлы имеют «плоскую» кривую эффективности (см. рис. 1) в широком диапазоне мощности. Благодаря автоматике конденсационных котлов их режим находится близко к максимальному КПД.

Рис. 1. Эффективность конденсационного (левая шкала) и традиционного котла (правая шкала) в зависимости от нагрузки

Конденсационный котел оснащается модуляционной горелкой с полным предварительным смешением воздуха и газа. Такая горелка позволяет достичь глубокой модуляции мощности (до 17% от номинала), что не только уменьшает количество потребляемого газа, но, также, и воздуха, поступающего в камеру сгорания.

Коэффициент избытка воздуха здесь значительно ниже, чем в традиционных котлах (

К тому же в нашем климате так называемые переходные периоды отопления (весна-осень, когда среднесуточные температуры на улице не ниже 0°C) достаточно продолжительны. В режиме пониженных нагрузок КПД конденсационного котла может достигать максимальных значений, в отличие от атмосферных газовых котлов, КПД которых в таком режиме падает из-за переизбытка воздуха.

Помимо модулируемых горелок имеется и встроенный модуляционный насос. Он управляется электроникой котла и подстраивается под систему отопления, обеспечивая оптимальный температурный режим и экономию электроэнергии.

Автоматика отслеживает работу прямых и смесительных контуров в системе и, в случае необходимости, снижает давление, развиваемое насосом. Автоматика назначает предустановленные режимы по графику – меняет температуру и расход теплоносителя по времени суток, дню недели, прочее.

Таким образом, запас установленной мощности для «конденсационника» не так сильно сказывается на перерасходе газа. Например, конденсационные котлы BAXI нового поколения оснащены современной горелкой с полным предварительным смешением газо-воздушной смеси и работают с коэффициентом модуляции мощности 1:10 (1:9 на мощных моделях LUNA Duo-tec MP).

Это означает, что конденсационный котел может обеспечивать широчайший диапазон тепловых нагрузок, например, котел мощностью 24 кВт может автоматически разгружаться до 2,4 кВт.

Если же нужно увеличить мощность системы отопления (например, если при реконструкции жилища из-за пристройки увеличилась отапливаемая площадь или понадобилось больше горячей воды для ГВС), то не нужно покупать новый более мощный конденсационный котел – они хорошо работают в каскаде.

Мощность отопительной системы можно быстро нарастить без существенной переделки всей системы. В каскаде можно проводить глубокую модуляцию тепловой системы путем регулировки и отключения котлов, установленных по каскадной схеме.

Основные достоинства конденсационных котлов:

• малые габариты, небольшой вес оборудования и занимаемой площади;
• экономия газа до 35% за сезон за счет высокой эффективности (до 109%);
• глубокая модуляция (значительная экономия газа при малых нагрузках);
• возможность каскадной установки (до 16 котлов в одном сегменте);
• низкий уровень шума и пониженная вибрация (по сравнению с традиционными котлами с наддувом);
• экономия на дымоходе (возможность выброса дымовых газов через стену, значительно меньший диаметр);
• низкие выбросы соединений азота и CO₂ (в 5 – 7 раз ниже, чем у традиционных котлов).

Срок окупаемости конденсационного оборудования, несмотря на его бoльшую стоимость, за счет экономии газа до 35% за сезон будет меньше, чем у нового традиционного котла одинаковой мощности. Такая экономия достигается за счет высокого КПД и глубокой модуляции. Причем, чем больше мощность котла, тем эффект экономии больше, и тем меньшим окажется срок окупаемости.

Особенности установки конденсационников

При замене старого газового котла на конденсационное оборудование нужно обязательно уделить внимание электропитанию, дымоудалению. Нужно очистить систему отопления от шлама и отложений, установить умягчитель воды, циркулирующей в системе отопления, провести систему отвода кислотного конденсата.

Стабильность электропитания (переменный ток 230 В, частота 50 Гц) синусоидальной формы и без высокочастотных импульсов – важный вопрос, особенно для наших электросетей. Электрическую «грязь» не удается устранить простым стабилизатором напряжения. Понадобится также фильтр высокочастотных импульсов (т. н. УЗИП – устройств защиты от импульсных перенапряжений). Иногда потребуется установить трансформатор с гальванической развязкой. Важно проверить заземление и зануление автоматики котла, чтобы разность потенциала между ними не превышала 0,5В.

Перед подсоединением нового котла к системе отопления необходимо тщательно промыть все трубы системы отопления для удаления возможных посторонних частиц, удалить отложения и накипь. Это важно не только в старых, уже поработавших несколько лет системах, но и при монтаже новой системы.

Новые отопительные приборы и трубы содержат в себе технологические остатки производственного процесса. После монтажа труб, радиаторов и других элементов системы количество таких остатков может только увеличиться. Именно поэтому рекомендуется промывать всю систему после окончания монтажных работ, а также устанавливать фильтр на трубе возврата системы отопления и запорные краны на трубах подачи и возвратной линии системы отопления.

Рис. 2. Пример компоновки раздельного комплекта с аксессуарами: 1) переходной комплект на раздельные трубы; 2) труба эмалированная O80 мм, 500 мм; 3) декоративная внутренняя накладка, O100 мм; 4) отвод 90° алюминиевый эмалированный, O80 мм; 5) единый горизонтальный наконечник для раздельных труб; 6) вертикальный комплект для сбора конденсата.

На схеме указан уклон и его направление. i=0.01 означает уклон не менее 1 см на каждый метр длины.

Для контроля жесткости воды рекомендуется ставить систему умягчения воды. При использовании в системе отопления незамерзающих теплоносителей, важно следовать рекомендациям производителя котлов и использовать только разрешенные им составы в назначенных пропорциях. Необходимо помнить, что использование антифриза высокой концентрации может привести к перегревам теплообменника котла из-за недостаточного теплосъема.

Очень важная переделка – ревизия системы дымоудаления и подвода достаточного количества воздуха для сгорания. Для того, чтобы гарантированно решить вопрос удаления продуктов сгорания рекомендуется устанавливать системы дымоходов, поставляемые производителем котла (см. рис. 2).

Удаление дымовых газов в конденсационных котлах происходит с некоторыми отличиями, которые связаны, в первую очередь, с невысокой температурой отходящих газов (40°С – 80°С) и с конденсатом, образующимся в дымовой трубе. Конденсат имеет кислотную реакцию, поэтому дымоход изготавливается из коррозионностойкого материала. Внутри котла есть специальные патрубки, по которым конденсат будет сливаться в канализацию.

Вместо и вместе

Современные конденсационные газовые котлы – это современная автоматика, экологичность, экономия газа, удобство и надёжность.

Чтобы радикально решить вопрос экономии газа, одной замены старого котла недостаточно. Вместе с конденсационными котлами в частном доме можно установить гелиоколлекторы.

Для этого производители предлагают насосные группы, баки-аккумуляторы и сами солнечные тепловые коллекторы со вспомогательным оборудованием. Большинство производителей предлагают комплектные решения комбинированных систем газового конденсационного отопления с использованием солнечной энергии.

Такие решения сбалансированы и гарантированно работают с максимальной эффективностью и экономией газа для ГВС, особенно между отопительными периодами. 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:

Реальный срок службы котла и как продлить его работу

Приобретение котла для отопления стоит весьма не дешево. Поэтому каждый покупатель озабочен тем, чтобы устройство проработало как можно больше.

В среднем газовые котлы работают 8-11 лет, а то и меньше, если грубо нарушать условия эксплуатации. В связи с этим сегодня каждому владельцу котла важно знать о причинах, влияющих на срок службы газового котла, а также методах позволяющих существенно увеличить период его функционирования.

Срок эксплуатации настенного котла

Этот тип котлов отопления наиболее востребован из-за своей невысокой цены и низкой габаритности, но многие покупатели такого оборудования не знают, что они значительно меньше работают, чем напольные варианты .

Это обусловлено различными факторами:

1. Практически все настенные агрегаты комплектуются медными теплообменниками, в отличие от чугунных в напольных агрегатах. Медь придает отопительной конструкции легкость, но при этом быстро изнашивается и требует высокий уровень очистки циркулирующей воды. Если ее не выполнять, медь окисляется, а внутренние поверхности нагрева будут забиваться накипью. Из практики следует, что медный котловой теплообменный аппарат даже при хорошей эксплуатации способен отработать не более 5-8 лет, при уровне 12-18 для чугунного варианта.
2. Дымоход с естественной циркуляцией не может развивать мощность пламени, поэтому в топочной камере существует температурный перекос, приводящий к ускоренному выходу агрегата из эксплуатации.
3. Настенные котлоагрегаты, в основном, обладают наименьшей мощностью и поэтому функционируют с перегрузом, что также значительно сокращает срок службы газового котла в частном доме.

Срок службы напольного котла

Напольные газовые агрегаты служат на 5 — 8 лет выше настенных. Так, согласно фактическим данным стальной теплообменный аппарат способен служить 11-12 лет, а чугунный 12-18 лет.

Напольные устройства практически не функционируют на полную нагрузку, что продлевает период эксплуатации. А в случае, когда собственник отопительного двухконтурного котла тщательно выполняет все регламентные работы, предварительную очистку воды то подобный газовый котлоагрегат будет служить ему дополнительно не менее десяти лет. Многие помнят советские чугунные котлы со сроком службы 50 лет.

Срок эксплуатации газового котла напольной модификации зависит от температурного режима в тепловых сетях, при низкой температуре, сильно остывают дымовые газы.

При температуре ниже 55 С, в них начинается процесс конденсации, с образованием кислоты, которая проникает в котловые поверхности нагрева и «выедает» все на своем пути, начиная от дымоотводной системы и заканчивая топкой.

Поэтому если производителем указана нижняя температурная граница обратного теплоносителя, ее нужно выдерживать. Кроме того при появлении процесса конденсации, необходимо дополнительно установить конденсатоотводчики внизу дымовой трубы, что существенно увеличит срок работы напольного газового котла.

От чего зависит продолжительность работы

Срок службы газовых котлов непосредственно связан с брендом модели, правильности монтажа и техобслуживания. Каждый котлопроизводитель устанавливает гарантийный срок оборудованию, который определяется его техническими характеристиками, что влияет на продление срок жизни.

Как свидетельствуют практические данные, срок службы выше у западной сборки, за ними идут российские и корейские агрегаты, а уж только потом китайские.

Бренд котла

Котлоагрегаты до 24 кВт в ценовой группы от 40-60 тыс. руб. характеризуются самым высоким сроком эксплуатации от 12 до 18 лет.

К ним относятся модификации немецких компаний: Vaillant, Viessmann Group и «Будерус», японские Rinnai, французские «Де Дитриш». В подобных устройствах используются лучшие сплавы чугуна, а узлы выполнены по новейшим инновационным технологиям.

Нормативный или задекларированный изготовителем срок работы рассчитывают от даты монтажа и первого пуска оборудования.

Срок службы котла, от известных компаний котельного оборудования

• АОГВ, Россия, 10 лет.
• Ariston, Италия, 8-10 лет.
• Бакси, Италия, 12-15 лет.
• Bosch, Германия, 12 лет.
• Vaillant, Германия, 10-15 лет.
• Viessmann Group, Германия, 15-20 лет.
• Лемакс, Россия, 11-14 лет.
• Navien, Южная Корея, 10 лет.
• Protherm, Словакия, 10-12 лет.
• Rinnai, Япония, 10-12 лет.

Неправильный подбор котла

Неправильно подобранный котел — это первопричина низкого срока эксплуатации и одна из весьма общераспространенных ошибок малосведущего покупателя. Многие, из них считают, что чем больше мощность, тем лучше. В отношении энергетического оборудования — это не правильно.

Лишняя мощность меняет температурный режим нагрева в тепловых сетях, в связи, с чем на стенках топки и труб появляется агрессивный конденсат, который активизирует коррозионные процессы. Срок эксплуатации такого оборудования падает в разы.

Помимо этого, влага соединяясь с сажей в дымовых газах образуется дёготь и смолистые отложения, которые покрывают поверхности нагрева котла. КПД такой установки падает, как и качество обогрева, а также растет стоимость отопления из-за перерасхода топлива. Чистить такой агрегат очень сложно, а иногда приходится это делать каждую неделю.

Материал теплообменника

Этот параметр основной в определении срока эксплуатации, именно на этом показатели устанавливаются гарантийные периоды производителями.

Наиболее востребованный и недорогой считается стальной теплообменный аппарат. Обычно толщина стенок у него 3-5 мм. Даже при идеальном качестве воды и грамотном техобслуживании, такой газовый котел не сможет проработать более 10 лет. На самом деле, вероятность прогорания теплообменного аппарата намного меньше, примерно через 5-8 лет.

Чугунный теплообменный аппарат изготавливается более толстыми стенками, металл жаропрочный и устойчив к коррозионным процессам.

Потенциальный срок эксплуатации такого металла до 50 лет. Медь хоть и отличается от стали своими антикоррозионными качествами, она также страдает низкими сроками эксплуатации из-за возможности прогорания.

Тип газовой горелки

В бытовых котельных установках используют два вида горелок: атмосферные и надувные. Атмосферные, которые устанавливаются в агрегатах с естественным дымоотводом отработанных газов в открытых топках. Данные горелки забирают воздух для горения непосредственно из помещения, в котором расположены.

Такая система дымоотвода конструктивно очень сложная, ее работа не стабильная и зависит от многих факторов, например, от скорости ветра, который может забивать выход дыма из трубы.

Низкое качество работы дымоотвода приводит к тому, что в нем собирается сажа, что еще больше снижает скорость уходящих газов и нарушает расчетный температурный режим котла, приводя к преждевременному перегоранию его конструктивных элементов.

Надувные или турбированные горелки устанавливаются в современных устройствах закрытого типа с коаксиальным дымоходом и лишены этих недостатков.

Скорость движения в агрегате задается вентилятором, забор воздуха осуществляется извне помещения по наружному каналу коаксиальной трубы, а по внутреннему — выбрасывается дымовые газы в атмосферу.

Работу такого вентилятора можно модулировать под разную производительность котла от 30 до 100%, что существенно продлевает срок эксплуатации.

Ошибки эксплуатации

Некачественное обслуживание котельного оборудования может снизить практически до нуля срок его эксплуатации, например, если запитать котел грязной водой, он не проработает без аварий и неделю.

Производители котлов, которые предоставляют большие сроки работы оборудованию требуют выполнять очистку теплоносителя: от механического типа до систем умягчения.

Многие стали комплектовать агрегаты заводскими системами очистки. Те которые не имеют систем очистки воды, по требованиям производителей должны периодически промываться от накипеотложений, согласно технологии обозначенной в технической документации.

К преждевременному износу котельного оборудования также приводят следующие моменты нарушения правил эксплуатации:

• высокая влажность воздуха в топочной;
• отрицательные температуры внутреннего воздуха;
• нарушения правил очистки поверхностей нагрева от сажи и накипи;
• замена заводского оборудования на самодельное;
• нарушения гидравлических режимов работы в системе отопления, в том числе завоздушивание.

Допущенные ошибки при монтаже

Низкокачественный монтаж котлоагрегатов приведет к тому, что он не сможет функционировать на стабильных режимах. При этом внутри теплообменного аппарата может собираться воздух, а на поверхностях горелочного устройства откладывается пыль, что ведет к высокому уровню износа.

Нередкой первопричиной неисправностей агрегатов считается некорректная установка батарей и иных элементов отопительной сети:

1. Если батареи установлены с контр уклоном, в них собирается воздух, который вызывает коррозию внутренних поверхностей нагрева, как в тепловой сети, так и в котле.
2. Установленный неправильно воздухоотводчик не будет выполнять свои функции, теплоноситель не будет циркулировать в рабочем гидравлическом режиме, нарушая температурный режим котла и перегрев поверхностей нагрева.
3. Неправильные уклоны в естественной системе дымоотвода, будут способствовать саже отложениям внутренних каналов, снижение размера их сечения, падением аэродинамической скорости движения уходящих газов, что будет способствовать перегреву топки и теплообменника, а также возможному выходу угарного газа в помещение.

На что обращают внимание при выборе

Выбор котлоагрегата производится самостоятельно покупателем, поэтому нужно знать от чего зависит срок службы. У газовых агрегатов она изначально взаимосвязана с конструктивными особенностями и правильно подобранной мощности.

Недостаток тепловой мощности приводит к увеличению нагрузки на теплообменный аппарат, горелочное устройство и циркуляционный насос.

Не менее проблематичным считается излишняя мощность. Она вызывает процесс тактования автоматического котла, когда он начинает быстро включаться/отключаться. На практике доказано, что неустановившиеся режимы вызывают повышенный износ.

Поэтому, важно до покупки, правильно определить тепловую мощность котла. Для этого применяют практическое соотношение: на 10 м2 отапливаемой площади принимают 1 кВт мощности и берут запас мощности 10-15%.

Например, для нагрева дома с отапливаемой площадью 200 м2, потребуется агрегат с тепловой мощностью:

200/10Х1.15= 23 кВт

Как продлить срок службы газового котла

С целью увеличения нормативного срока эксплуатации отопительных газовых котлоагрегатов, потребуется выполнить следующие операции:

1. Проводить техническое обслуживание по режимным картам в сроки, указанным в технической документации завода-изготовителя.
2. В процессе эксплуатации контролировать работу системы дымоудаления, отопления, электрической сети. Выявленные недостатки должны немедленно устраняться.
3. Контролировать качество подпиточной воды, если вода очень жесткая, рекомендуется устанавливать предварительную очистку воды, например в магнитных фильтрах.
4. Использовать стабилизатор напряжения и источник бесперебойного питания.
5. Применять погодозависимую автоматику.
6. Применять метод разгрузки оборудования, например каскадную установку котлов или интегрировать в схему внешний бак-аккумулятор косвенного нагрева ГВС.

Подводя итог вышесказанному можно сказать:

1. Дорогостоящие энергоэффективные отопительные котлы наиболее долговечны.
2. Наибольшим сроком эксплуатации владеют котлы с чугунным теплообменным аппаратом.
3. Более высококачественную и долгосрочную работу гарантирует котлы с надувным горелочным устройством.
4. Продолжительнее работают агрегаты, укомплектованные стабилизатором напряжения или бесперебойным источником питания.

Перед тем как выбрать отопительный котел, нужно учитывать тот факт, что западные образцы практически неремонтопригодные, что нельзя сказать об отечественных моделях.

Более того по законодательству РФ производитель котлов должен гарантировать производство запасный частей в течение 10 лет после снятия модели со сборочного конвейера.

Именно поэтому многие специалисты рекомендуют покупать отечественные бытовые котлы.