Конденсационный газовый котел – экономичное решение для отопления

Опубликовано: 04.09.2018

Современный конденсационный газовый котел, использует тепло, аккумулируемое от отходящих газов. Оптимально подобранное соотношение газовоздушной смеси и эффект целенаправленной конденсации, увеличили КПД котельного оборудования, до 109%.

Как устроен конденсационный котел

Конденсационный котел на газе – это теплогенератор, действующий как полноценная тепловая станция. В основе принципа работы, лежит целенаправленная конденсация (превращение пара в жидкость) разогретых паров отходящих дымовых газов. Конструкция котла «заточена» под данную особенность.

Принцип работы заключается в следующем:

Автоматика котла подбирает оптимальное соотношение воздуха и газа, чтобы обеспечить максимально полное сжигание топливо-воздушной смеси.

Горячие потоки воздуха, содержащие пар, преобразовываются во влагу.

В процессе конденсатообразования, выделяется большое количество тепловой энергии.

Конденсат удаляется.

Хотя, газовые конденсационные котлы отопления, отличаются особенностями конструкции и внутреннего устройства (в зависимости от завода изготовителя), принцип работы остается неизменным.

Как работает теплообменник

Принцип работы конденсационного газового котла, связан с целенаправленным конденсатообразованием. Тепло аккумулируется из нагретых продуктов сгорания. Чем интенсивней количество выпадаемой влаги, тем больший коэффициент полезного действия у котла.

В обычных атмосферных теплогенераторах, конструкторы пытаются свести количество выпадающего конденсата к минимуму, по причине того, что влага вредит корпусу и внутреннему устройству. Принцип работы и теплоэффективность теплообменника конденсационного оборудования, наоборот, связан с продуцированием как можно большего количества влаги.

Чтобы добиться обильного выпадения конденсата, используется следующее:

Низкотемпературный нагрев теплоносителя – при достижении определенной температуры нагрева, продуцируется большое количество влаги. Данное явление называется «точка росы».

Максимальное продуцирование влаги, происходит в пределах температуры 50-60°С. Максимальная теплоэффективность, достигается при нагреве теплоносителя до 53°С.

Целенаправленная конденсация – при достижении температуры 50°С, отходящие дымовые газы насыщаются влагой. Капельки пара нагреваются одновременно с теплоносителем. Далее, требуется извлечь тепло, посредством конденсатообразования.

В теплообменнике присутствует конденсатор – узел, на стенках которого продуцируется конденсат и аккумулируется тепло пара. Для конденсации, используется обратка теплоносителя.

Остывший конденсат, отводится из корпуса котла.

Чтобы предотвратить ускоренную коррозию, по причине постоянного продуцирования конденсата, в конструкции котла установлен теплообменник из нержавеющей стали или чугуна.

В двухконтурных моделях, дополнительно устанавливается змеевик из меди для нагрева ГВС. Медные теплообменники имеют хорошую теплопроводность, поэтому подходят для нагрева горячей воды в условиях низкотемпературного режима работы.

Первые версии конденсационных котлов, снабжались чугунным теплообменником, на котором был установлен конденсационный модуль пластинчатого типа, изготовленный из коррозионностойкой стали. Модели работали как в режиме обычного нагрева, так и с использованием конденсатообразования. Современные котельные установки конденсационного типа, работают исключительно в низкотемпературном режиме нагрева теплоносителя.

Куда уходит конденсат из котла

Конденсат – это смесь угольной, серной, азотной и других кислот в низкой концентрации. При нагреве, жидкость, содержащаяся в капельках пара, приобретает кислотные свойства. Для нейтрализации отходов и отвода конденсата, используется следующая конструкция:

Осевшая на стенках узла конденсатора жидкость, отводится в специальную емкость.

Из конденсатосборника, жидкость направляется в бак нейтрализатор.

Бак нейтрализатор – емкость заполнена природным нейтрализатором. После некоторого времени, кислота теряет свои свойства и ее можно слить в обычную канализацию.

Дополнительный конденсатосборник устанавливается в коаксиальной трубе. Он препятствует образованию обледенения на дымоходе и отводит скапливающуюся жидкость. Время от времени, придется очищать конденсатосборник вручную.

Санитарные требования, в зависимости от региона, где установлен котел, могут требовать утилизировать конденсат, отправляя его на специальные станции.

Расход газа в котле конденсационного типа

Расход газа в конденсационном котле, меньше, чем в классических теплогенераторах с атмосферными горелочными устройствами, приблизительно на 30-35%. Экономия топлива достигается благодаря нескольким модификациям:

Автоматика – горелочное устройство подключено к погодозависимой автоматике, на базе микропроцессорного контроллера. Блок управления считывает параметры давления газа, температуры в помещении и на улице, характеристики тяги. При помощи рабочих параметров, подбирается оптимальное соотношение газовоздушной смеси.

Горелка – установлена плавная двухступенчатая или модуляционная горелка. При нагреве теплоносителя до достаточной температуры, уменьшается мощность горелочного устройства. Пламя полностью не гаснет. Отсутствие запальника и модуляция в пределах от 10 до 100% мощности, приводит к уменьшению расхода топлива.

Одной из высокотехнологичных новинок, являются конденсационные котлы с импульсным горением. Экономичный расход топлива достигается за счет того, что горелочное устройство попросту отсутствует. Экономия, по сравнению с конденсационными теплогенераторами, имеющими горелку, достигает 15-20%.

Отличие конденсационных котлов от атмосферных

Существуют значительные отличия конденсационных котлов от обычных атмосферных, связанных с внутренним устройством и принципом работы:

Горелка – в современных котлах конвекционного (атмосферного) и конденсационного типа, устанавливают модуляционные горелочные устройства. Но, принцип работы котельного оборудования, использующего тепло конденсата, заключается в обязательном использовании камеры сгорания закрытого типа. Атмосферные котлы, забираю воздух из помещения, конденсационные, с улицы.

Забор воздуха и отвод продуктов сгорания – в атмосферном оборудование, для насыщения кислородом газовоздушной смеси, используется естественная циркуляция воздуха (конвекция). В устройстве конденсационных котлов, предусмотрена турбина (вентилятор), нагнетающая воздух на горелку.

Дополнительное отличие конденсационных моделей от конвекционных, еще один вентилятор, установленный в систему дымоотведения. Забор воздуха и отвод продуктов сгорания, происходит принудительно.

КПД – атмосферные котлы значительно проигрывают по теплоэффективности конденсационным аналогам. Если в конструкции теплогенератора предусмотрена модуляционная горелка атмосферного типа, коэффициент полезного действия достигает 92%. Конденсационные котлы, отличаются высоким КПД в 95-109%.

Как выбрать конденсационный котел

На выбор газового конденсационного котла, влияет несколько теплотехнических характеристик и функциональных возможностей. При подборе подходящей модели, обращают внимание:

На тип установки.

Количество контуров.

Мощность.

Марку производителя.

После подбора котла по характеристикам, выбирают агрегат, основываясь на финансовых возможностях.

Конденсационные навесные котлы

Конденсационные газовые настенные котлы, предлагаются в одноконтурном и двухконтурном исполнении. У каждой модели есть свои технические особенности:

Мощность – производителю приходится учитывать нагрузку на стену помещения, что ограничивает размеры и вес отопительного оборудования. Как правило, навесное оборудование имеет небольшую мощность, до 35 кВт.

Функциональные особенности – настенный конденсационный двухконтурный газовый котел, может оснащаться встроенным бойлером косвенного нагрева. Некоторые производители, изготавливают модели отопительного оборудования, размещая накопительную емкость снизу корпуса. Так снижается весовая нагрузка на стену.

Отопление и ГВС – одноконтурный конденсационный газовый котел, предназначен для нагрева теплоносителя системы отопления. В отличие от двухконтурных моделей, не имеет встраиваемого бойлера, но, при необходимости, может подключаться к выносной накопительной емкости.

Настенные конденсационные двухконтурные газовые котлы, подключаются к отоплению и ГВС. В некоторых моделях, имеется встроенная буферная емкость, подключаемая к системе рециркуляции и позволяющая получить горячую воду сразу после открытия водопроводного крана.

При производстве навесного оборудования, конструкторам приходится облегчать конструкцию, используя для изготовления некоторых узлов, облегченные сплавы металлов, что влияет на время эксплуатации. В среднем, срок службы навесных котлов меньше на 5 лет, чем у напольных аналогов.

Конденсационные напольные котлы

Газовые конденсационные напольные котлы, также изготавливаются с одним или двумя теплообменниками. В данном случае, производители не ограничены весом и габаритами конструкции. При изготовлении важных узлов, применяются полноценные металлы, а не сплавы, что увеличивает надежность и срок эксплуатации оборудования.

Бытовой одноконтурный конденсационный напольный газовый котел, достигает мощности до 90 кВт. Автоматика позволяет одновременно подключать несколько контуров отопления, разного типа. Оптимальное решение, обеспечение теплом посредством радиаторного отопления и теплых полов.

Напольные конденсационные двухконтурные газовые котлы, представляют собой полноценную станцию, работающую на нагрев теплоносителя и подогрев бытовой горячей воды. В конструкции предусмотрен вторичный теплообменник, изготовленный из меди или сплава алюминия.

Как подобрать мощность

Простой способ расчетов, вычисление по формуле 1 кВт = 10 м². При этом учитывается, что дом будет иметь хорошую теплоизоляцию, отапливать помещение будет одноконтурный агрегат, а высота потолков не будет выше 2,7 м. Формула не учитывает нескольких факторов:

Нагрев теплоносителя будет осуществляться в низкотемпературном режиме.

Используется горелочное устройство модуляционного типа.

В расчет не берется контур ГВС или бойлер косвенного нагрева.

Чтобы правильно подобрать мощность котла и рассчитать производительность с учетом возможных теплопотерь, и необходимых дополнительных функций, лучше обратиться за помощью к грамотному инженеру – теплотехнику.

Как вариант, расчеты можно сделать посредством онлайн калькуляторов, размещенных на сайте . Чем подробнее и точнее будут вводные значения, тем более достоверный результат получится на выходе.

Котлы с бойлером, рассчитываются намного проще. В случае выносной емкости, производитель пишет, какой мощности котла будет достаточно для нагрева воды. Для агрегатов с встроенным бойлером, производитель указывает максимальный объем отапливаемого помещения и ГВС.

Какой марки конденсационный котел лучше

То, что самые надежные котлы, выпускают европейские производители, не подлежит никакому сомнению. Отопительное оборудование немецких компаний, занимает первенство среди выпускаемой техники в странах ЕС.

Поэтому, если требуется купить лучший конденсационный котел для дома, стоит сразу обратить внимание на модели, выпущенные и собранные в Германии. Неплохим вариантом, будет приобретение французской и чешской продукции. Рейтинг лучших марок, замыкает итальянское оборудование.

Ниже приводятся марки конденсационных котлов, в зависимости от страны производителя:

Германия – Viessmann, Buderus, Wolf, Vaillant. Отличаются безупречным качеством сборки и надежностью. Все немецкое оборудование адаптировано к отечественным условиям эксплуатации и имеет высокую степень автоматизации.

Италия – Ariston, Baxi. Оборудование для тех, кто ценит европейское качество сборки, но не согласен с ценовой политикой, отличающей немецкую продукцию. Качество итальянского котельного оборудования, несколько ниже, чем у аналогов, изготовленных в Германии, но в целом, потребителю предлагаются высоконадежные и экономичные котлы. К данному классу и ценовой категории, можно отнести и французскую марку De Dietrich.

Чехия – Protherm. Качество продукции бренда, практически идентичное немецким аналогам, но, купить котел можно по более доступной цене.

Корея – отличительным свойством является практически безупречная автоматизация котлов, оснащение дистанционным управлением и высокотехнологической начинкой, делающей управление комфортным и легким. Но, что касается теплотехнических характеристик, продукция существенно проигрывает даже на фоне отечественных агрегатов. Котлы предлагают компании Navien и Kentatsu, мировые лидеры в производстве климатического оборудования.

Согласно статистике продаж, на выбор производителя, отечественным потребителем, зачастую влияют не теплотехнические характеристики, а стоимость модели. Исходя из этого критерия, наиболее востребованной остается продукция итальянских производителей.

Нормы размещения конденсационных котлов

Конденсационные котлы для отопления и горячего водоснабжения дома, устанавливаются в строгом соответствии с действующими СНиП и санитарными нормами. Отдельно оговариваются требования, предъявляемые к помещению, используемому под нужды котельной и системе дымоотведения.

Рекомендации направлены на обеспечение безопасности и сведению к минимуму вероятности возникновения аварийных ситуаций. Нормы оговариваются в СНиП 41-01-2003 , 42-01-2002 .

Каким должно быть помещение под котел

Конденсационный котел, во время работы не сжигает воздух из помещения, поэтому, требования, указанные в СНиП, гораздо ниже, чем для атмосферного оборудования. Обязательные нормы для установки:

Площадь помещения не менее 8 м². Места должно быть достаточно, чтобы обеспечить возможность подключения бойлера и беспрепятственного доступа ко всем важным узлам для обслуживания.

Котлы с закрытой камерой сгорания, можно закрывать декоративными перегородками, встраивать в мебель.

Обязательно оснащение системой водоподготовки и фильтрации.

Допускается подключение в любом нежилом помещении, отделенном от коридора или жилых комнат, дверным проемом.

Стены и пол, облицовываются негорючими отделочными материалами. Высота потолков, не менее 2,2 м. Навесной котел располагают в пределах 0,8 -1,6 м от уровня пола.

Технические характеристики газовых конденсационных котлов, позволяют их монтаж в качестве источника автономного отопления квартиры в многоэтажном доме.

Устройство отвода дымовых газов

В котлах закрытого типа, используется принудительный отвод продуктов сгорания и забор воздуха. Циркуляция воздушных масс, осуществляется посредством коаксиальных дымоходов , представляющих собой конструкцию типа «труба в трубе».

Современное котельное оборудование, снабжено независимыми выходами дымоудаления. Отвод продуктов сгорания, осуществляется в обычный дымоход, а забор воздуха, выполняется через небольшое отверстие в стене.

Принцип работы газового котла конденсационного типа с коаксиальным дымоходом, заключается в следующем:

Внутри корпуса котла, расположены две турбины. Первая, нагнетает воздух на горелку и соединяется с наружной трубой, вторая, отводит продукты сгорания и подключена к внутренней полости коаксиального дымохода.

Забор воздуха происходит принудительно, через верхнюю полость трубы. Отвод продуктов сгорания, через сердцевину дымохода.

Дымоходы для котлов конденсационного типа, выполняют в нескольких вариантах. Так как температура отходящих газов не превышает 110°С, можно поставить пластиковую трубу, отличающуюся простотой монтажа и дешевизной, либо, выбрать вариант из нержавеющей стали. При обустройстве общего вертикального дымохода, как правило, выбирают утепленную сэндвич-трубу.

Плюсы и минусы конденсационных котлов

Перед тем как окончательно решиться на приобретение, необходимо тщательно проанализировать все плюсы и минусы конденсационных газовых котлов. Преимущества и недостатки становятся очевидными, если учесть теплотехнические характеристики, реальный опыт эксплуатации и другие аспекты.

На некоторые нюансы обращают внимание отзывы тех, кто уже какое-то время пользуется конденсационным отопительным оборудованием. Что показывает практика?

Преимущества конденсационного оборудования

Выгода от установки конденсационного газового котла, очевидна. Экономия, по сравнению с атмосферным котельным оборудованием, составляет порядка 30-45%. В режиме конденсатообразования, КПД конденсационных котлов достигает 108-109%. Если учесть, постоянное повышение расценок на «голубое топливо», с каждым годом, установка становится экономически целесообразнее.

Дополнительные преимущества установки конденсационного котельного оборудования:

Возможность отопления теплых полов – конденсационное оборудование разрабатывалось с учетом подключения к низкотемпературным системам обогрева (теплым полам). Но, при необходимости, допускается монтаж комбинированной системы отопления (одновременно подключаются радиаторы и теплые полы).

Экономичность – модуляционная горелка, высокий КПД и погодозависимая автоматика, существенно снизили расход топлива, что особенно заметно, если планируется сделать отопление на сжиженном газе. При установке газгольдера или газобаллонного узла , оптимальным выбором остается подключение конденсационного агрегата.

Срок службы конденсационных котлов – минимальный период эксплуатации 12-15 лет. За это время, котел полностью окупается и со временем начинает приносить стабильный доход, в виде сокращения расходов на обогрев жилых помещений.

Недостатки конденсационных отопителей

Отопители с конденсационной технологией отбора тепла, имеют всего два серьезных недостатка, напрямую связанные с их внутренним устройством и принципом работы:

Низкотемпературный режим нагрева – оборудование больше подойдет исключительно для южных и средних широт. Протопить дом, расположенный на Севере, будет сложнее. Минимальная рабочая температура при нагреве теплоносителя 53°С, максимальная 65-70°С, что при температуре окружающей среды свыше -20°С, явно недостаточно.

Высокая стоимость – конденсационные отопители обойдутся в среднем в 2 раза дороже, чем классические котлы. Модели, имеющие встроенный бойлер, будут стоить дороже уже в три раза. Подключение к выносной емкости, приравнивает покупку бытового котла к промышленному теплогенератору.

Даже с учетом самоокупаемости, не каждый потребитель готов разово инвестировать в котельное оборудование с конденсационной технологией отбора тепла, поэтому, ожидать чрезмерного спроса на данные отопители, не приходится.
rss