Конденсационный котел: что это такое

Конденсационный котел – это газовый котел, работа которого основана на принципе конденсации. Благодаря своей современной конструкции, такой газовый котел отопления позволяет сделать обогрев помещений еще более экономичным и комфортным.

Разберем подробнее, что такое котел конденсационного типа, чем он лучше обычного и почему его КПД больше 100%.

Конденсационный котел: принцип работы

Чтобы лучше понять, в чем особенность конденсационного газового котла, сравним его работу с традиционным.

В обычном газовом котле продукты сгорания в виде горячих отходящих газов проходят через теплообменник котла, где отдают большую часть своей энергии теплоносителю. Большую, да не всю. Затем, через дымоход эти отходящие газы выбрасываются в атмосферу — и вместе с этим теряется часть неиспользованной теплоты, ведь вместе с газами уходит и водяной пар, образующийся при сгорании топлива. Именно этот пар и уносит с собой скрытую энергию. Суть конденсационного котла в том, что он способен сохранять и передавать системе отопления эту энергию.

При охлаждении пар превращается в жидкость, то есть конденсируется, высвобождая при этом определённое количество теплоты. В обычном котле идет борьба с конденсацией, в этом же варианте конденсация только приветствуется. Конденсация происходит в специальном теплообменнике увеличенной площади, который и отбирает тепло для системы отопления.

Почему КПД более 100%

КПД (коэффициент полезного действия) конденсационного котла обычно составляет около 108-109%, в то время как у обычного — 92-95%. Как это возможно? Ведь КПД характеризует эффективность котла, соотношение потребляемого топлива к объему выделяемого тепла. Проще говоря, если КПД котла более 100%, то он должен отдавать энергии больше, чем потреблять. А энергия, как мы знаем, не появляется из ниоткуда.

Причина таких невероятных характеристик в следующем:

Количество теплоты, которое может быть получено при полном сжигании единицы топлива, включая долю, высвобождаемую при конденсации пара, называется «высшей» теплотой сгорания топлива. То же количество теплоты, но без учёта теплоты конденсации, называется «низшей» теплотой сгорания топлива.

Понятно, что по законам физики потери энергии неизбежны и КПД не может превышать стопроцентную «планку». Но древние философы говорили, что, прежде чем начинать спор, следует договориться о тождественности терминов. В этом и заключается суть такой величины КПД: для возможности сравнения тепловой эффективности конденсационных газовых и обычных газовых котлов вычисление выполняется на основе значения низшей теплоты сгорания. Исторически сложилось так, что все физические расчеты велись на основании измеряемого значения низшей теплоты сгорания. Таким образом, это не реальный КПД, а сравнительный, или условный.

При этом необходимо отметить, что и при вычислении КПД на основе значения высшей теплоты сгорания величина КПД конденсационных котлов получается достаточно высокой, и значительно выше, чем обычных газовых котлов.

Преимущества

Помимо высокой эффективности, среди плюсов конденсационных отопительных котлов можно выделить их более высокую экономичность, примерно на 15-20% выше в сравнении с обычными. Кроме того, в таких котлах используются высокотехнологичные горелки, которые обеспечивают приготовление топливно-воздушной смеси в оптимальных для данного режима горения пропорциях (с непрерывным контролем соотношения «газ -воздух»), что сводит к минимуму вероятность неполного сгорания топлива. В результате в отходящих газах значительно снижается количество вредных выбросов, а низкая температура отходящих газов, зачастую ниже 40 °С, позволяет использовать дымоходы из пластмассы, что уменьшает затраты на их монтаж.

Конструкция и эксплуатация

По исполнению конденсационные котлы для отопления подобны традиционным. Обычно они выполняются в настенном варианте, хотя выпускаются и напольные устройства высокой мощности, которые применяются в промышленных или офисных помещениях. Отличаются они от обычных котлов тем, что теплообменник в них иной и выполняется из кислотостойких материалов, таких как силумин или нержавеющая сталь. Ведь образующийся водный конденсат за счет повышенной кислотности может вызвать коррозию стали и чугуна, применяемых при производстве обычных котлов. По форме теплообменник может выполняться, например, в виде труб сложного сечения с дополнительными спиралевидными ребрами. Все это делается для увеличения площади теплообмена и, соответственно, повышения эффективности работы котла. Кроме этого, в газовом конденсационном котле применен вентилятор, установленный перед горелкой, который «высасывает» из газопровода газ, смешивает с воздухом и направляет к горелке рабочую смесь газа с воздухом.

Удаление дымовых газов, как правило, осуществляется через коаксиальные дымоходы, обычно изготовляемые из термостойкого пластика. А управляемый электроникой насос оптимизирует мощность отопления, экономит электроэнергию и снижает шум от протекающего в отопительной системе теплоносителя.

Каким бы совершенным ни был котёл, эффективность его работы в значительной степени зависит от параметров системы отопления. Чем ниже температура воды, тем более полно будет происходить конденсация водяного пара, а значит, тем большая доля скрытой теплоты будет возвращаться в систему. Таким образом, тем выше будет и КПД котла. Разумеется, и систему отопления под конденсационный котел следует применять соответствующую, рассчитанную на более низкую температуру теплоносителя. При проектировании нужно ставить условие, чтобы температура теплоносителя в обратном контуре не превышала 60 °С при любых условиях снаружи. В таком случае при относительно небольшом морозе температура в обратной линии будет составлять около 45-50 °С и котел будет работать в режиме конденсации. Все необходимые условия соблюдаются в напольных системах отопления или системах низкотемпературного панельного отопления. Режим конденсации в этом случае обеспечивается в течение всего периода отопления. Необходимое условие для работы котла в конденсационном энергосберегающем режиме — температура теплоносителя на входе в котел менее 57 °С. Чем температура ниже, тем лучше будет происходить конденсация и тем выше будет КПД котла.

Но даже если установить такой котел на место старого обычного, не меняя систему отопления, все равно большую часть времени он будет работать с эффектом конденсации, то есть более эффективно, чем старый. Связано это с тем, что самые холодные дни составляют в нашем климатическом поясе порядка 10% длительности отопительного периода, следовательно, в течение девяти десятых этого периода конденсация возможна.

Наконец, выпускаются модели, применяемые как для отопления, так и для нагревания горячей воды, и мощность их может составлять 20-100 кВт. Для бытовых целей этого более чем достаточно, а для промышленного или офисного применения выпускаются более мощные модели в напольном исполнении. Предлагаются также комплекты для подключения котлов, расширительные баки, нейтрализаторы конденсата в зависимости от мощности установки, средства для нейтрализации, предохранительные устройства, а также комплекты трубной обвязки котлов и подключения гидравлической стрелки, системы отвода дымовых газов. На рынке есть одноконтурные и двухконтурные модели для настенной или напольной установки.

Стоит отметить, что в Европе это самый массовый тип отопительных приборов, а во многих странах установка любых других газовых котлов, кроме конденсационных, запрещена. Причина — более низкие выбросы вредных веществ и более высокий КПД. Так некоторые государства заботятся о своих гражданах, запрещая продавать не экономичное и не экологичное оборудование.

На нашем сайте Вы можете купить конденсационный газовый котел по низким ценам от производителей.

Мифы о конденсационных котлах

Миф №1

Конденсационные котлы дороже традиционных.

Конденсационные котлы бывают напольные и настенные, как правило, их сравнивают именно по этим признакам. Но такое сравнение не всегда корректно. Настенные конденсационные котлы бывают мощностью до 120 кВт, в то время как удел обычных настенных котлов 32-35 кВт. Таким образом, сравнивать 65 кВт конденсационный котел можно только с напольным котлом аналогичной мощности.

Миф №2

КПД конденсационного котла больше 100%.

Коэффициент полезного действия (КПД) более 100%! Это заявление производителей конденсационных котлов вызывает изумление не только у непросвещенных и далеких от котельного оборудования людей, но и у тех, кто вплотную занимается им.

Принцип работы любого конденсационного котла основан на использовании тепла, которое отдаёт водяной пар при конденсации. Это тепло, благодаря особой конструкции котла, также используется для нагревания теплоносителя. В теплотехнике КПД отопительного котла определяется отношением полезной теплоты, утилизированной в процессе отопления и ГВС, к теплоте сгорания (количеству тепла, образующегося при полном сгорании топлива и последующем охлаждении продуктов сгорания до стандартных условий (0 °C, 760 мм рт. ст.)). Однако для всех видов органического топлива необходимо различать высшую и низшую теплоту сгорания. Высшая теплота сгорания определяется как низшая теплота сгорания плюс теплота конденсации. Она и является основой для определения КПД. В результате потерь, связанных с высокой температурой отходящих продуктов сгорания, теплового излучения и других факторов, не вся теплота передается нагреваемой воде.

Чтобы сделать возможным сравнение конденсационных котлов с традиционными, расчет КПД ведется по той же методике, т.е. по низшей теплоте сгорания. В итоге получается, что конденсационный котел использует всю низшую теплоту сгорания (100%) и теплоту конденсации (еще 8-9%). На самом деле КПД конденсационных котлов, конечно же, меньше 100%. Но поскольку во всем мире до сих пор КПД традиционных котлов рассчитывается по низшей теплоте сгорания, то для правильного сравнения традиционных и конденсационных котлов КПД последних принимается равным 107-109%.

Миф №3

Проблемы с конденсатом.

Бытует мнение, что много проблем вызывает конденсат, образующийся в процессе работы котла. Конденсат действительно выделяется, и для его утилизации производители предлагают системы нейтрализации и отвода. Количество выделяемого конденсата зависит в первую очередь от мощности котла. Для того чтобы приблизительно оценить количество конденсата, можно использовать следующую простую схему. Для сжигания 1 м3 газа необходимо 9 м3 воздуха, в результате чего выделяется 2 м3 паров воды, из которых может осесть в виде конденсата 1,6 л. Исходя из этих цифр, можно элементарно вычислить максимальное количе-ство конденсата, которое образуется при работе конденсационного котла. Всех пугает сам факт, что при работе котла выделяется конденсат, но мало кто помнит, что при работе обычного котла также выделяется конденсат и требует утилизации. Дымовая труба после остановки котла остывает сверху вниз, и конденсат, образуясь на стенках дымохода, начинает стекать к котлу. Об этом факте зачатую забывают, ограничиваясь установкой конденсатоотводчика, который сбрасывает образовавшуюся жидкость без предварительной нейтрализации в канализацию, что недопустимо.

Миф №4

Считается, что для конденсационных котлов отопления нужен особенный кислотоустойчивый дымоход. Этот факт зачастую трактуют как необходимость в дымоходе из свинца или из чего-то не менее пугающего. В жизни все оказывается гораздо проще.

На самом деле конструкция дымоходов для конденсационных котлов почти не отличается от конструкции дымохода для обычных газовых котлов с закрытой камерой сгорания. Благодаря конструкции конденсационного котла, продукты сгорания удаляются принудительно, что дает возможность подключать котел к таким системам дымоудаления, как коаксиальный дымоход, двухтрубная система, а также к системе забора воздуха из помещения и удаления продуктов сгорания через дымовую трубу. Преимуществом таких котлов является большое количество вариантов подключения к дымоходу без его постройки. Это как раз то, чего так не хватает напольным котлам. Единственное требование к дымоходам для конденсационных котлов — их герметичность.

В интернет-магазине отопительного оборудования «Энергомир» можно купить котел отопления, а также заказать бойлер для нагрева воды к нему. Мы предлагаем конденсационные котлы Baxi, Buderus, Vaillant, Protherm и других проверенных брендов.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.

Конденсационные котлы. Какие бывают. Какой выбрать для отопления частного дома

Конденсационные котлы становятся все более популярными в домашних условиях. Технологическое решение котла позволяет сэкономить на отоплении и прослужит долго. На рынке представлено несколько типов конденсационных котлов — их можно разделить по способу установки и типу используемого топлива.

У каждого типа котла есть свои достоинства и недостатки, которые следует проанализировать перед покупкой.
Конденсационный котел — хороший выбор, если стоит задача снизить расходы на топливо. К тому же, он недорогой в установке. Это котел особой конструкции, в котором используется процесс конденсации, то есть образования частиц влаги.

Принцип работы конденсационного котла

За счет пара, появляющегося в дымовых газах конденсационного котла, выделяется тепло, которое можно использовать для обогрева дома или квартиры. При изменении физического состояния вещества происходит обмен энергией между ним и окружающей средой. Однако котел и дымоход нужно приспособить друг к другу, чтобы не повредить устройство и дымоходную систему.

Отопительные котлы, использующие явление конденсации, потребляют меньше топлива, что удешевляет их эксплуатацию. Пользуясь таким котлом, можно одновременно и сэкономить и быть первопроходцем в использовании инновационных устройств, что всегда очень почетно.
Все конденсационные котлы — это котлы с закрытой камерой сгорания. Это большой плюс, так как воздух забирается с улицы, а не изнутри дома. Для этого процесса нужно установить трубу, выходящую за пределы помещения.

Отличия конденсационного котла от традиционного

Основное отличие заключается в том, что традиционные котлы не используют всю энергию, содержащуюся в сжигаемом ими топливе — будь то газ или мазут. Часть скрытого тепла уходит с водяным паром, содержащимся в выхлопных газах. КПД конденсационного котла существенно отличается от традиционного, он составляет до 110%, в то время как у традиционных котлов он составляет порядка 90%. Котлы также отличаются технологическими решениями, которые более совершены у конденсационных котлов.

Виды конденсационных котлов

Выбор конденсационного котла зависит от особенностей помещения и личного вкуса: хочется клиенту стоячий или подвесной котел. Если хочется подвесить котел, то можно выбрать газовый, если поставить – то или масляный или газовый. Конденсационный котел может быть одно- или двухфункциональным, что означает, что он используется только для отопления дома или совмещает в себе отопление и нагрев воды.

• Газовый конденсационный котел
Как следует из названия, этот тип котла использует для своей работы газ. Преимуществом этого решения является то, что благодаря высокому КПД газового котла расход топлива ниже, что со временем поможет сэкономить и отбить затраты на установку котла. Единственное условие – нужно иметь подключение к существующей газовой установке. Изготовлен такой котел из качественной специальной нержавеющей стали. В силу своей специфики материалы должны соответствовать соответствующим стандартам, которые также применяются к дымоходной системе. Преимущество котла (особенно подвесного) — быстрый и эффективный монтаж благодаря готовому монтажному комплекту, а также гладкий корпус и его компактные размеры.

• Конденсационный масляный котел
Мазутный или масляный котел можно использовать там, где нет возможности подключения газовой установки. Таким образом, можно избежать дополнительных вклиниваний в газовую систему.

Недостатки разных видов конденсационных котлов

Главное преимущество конденсационного котла — это низкие затраты на эксплуатацию. Он просто в использовании и при этом очень эффективно как обогревает помещение, так и нагревает воду. Конденсационный котел обеспечивает простоту использования и высокую эффективность. В отличие от масляного котла, нет лишних забот о топливе.

С другой стороны, если дом не подключен к газовой сети, то в самом начале придется потратиться на ремонтно-монтажные работы для ее установки.

В случае масляного конденсационного котла возникает одна трудность – это стоимость установки масляного бака. Котел, работающий на жидком топливе, имеет немного меньший КПД, чем газовый конденсационный котел.