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

Минусы применения

При достаточно большом количестве преимуществ, существуют и некоторые особенности или, условно говоря – недостатки, которые следует учитывать при выборе, установке и обслуживании конденсационных котлов:

  • Недостаточно высокие температурные показатели прогрева воздушных масс в отапливаемом помещении. Такая особенность связана с соотношением температуры теплового носителя на подачу и «обратку» — 55°C к 35°C, что очень эффективно только при обустройстве системы «теплые полы». Применение конденсационного котла в традиционной системе отопления потребует обязательной установки нескольких дополнительных радиаторов.
  • В процессе эксплуатации конденсационного отопительного прибора появляется необходимость обеспечивать утилизацию всего выделяемого конденсата, который содержит определенное количество токсичной кислоты. Химический состав такого конденсата не позволяет использовать для слива локальные канализационные системы, представленные традиционными септиками.

При обустройстве отопительной системы с применением конденсационного котла, на этапе проектирования обязательно предусматривается отдельная система, позволяющая эффективно нейтрализовать конденсат.


КПД конденсационного котла

Эксплуатация оборудования с мощностью не более 35Вт при наличии централизованной канализационной системы не потребует установки дополнительного отводного нейтрализатора.

Одним из основных недостатков любых современных конденсационных котлов, по мнению большинства отечественных потребителей, по-прежнему остаётся достаточно высокая стоимость такого отопительного оборудования.

Виды конденсационных котлов

Конденсатные котлы классифицируются по следующим критериям:

  • по типу установки: напольные или настенные;
  • по количеству контуров: одно- или двухконтурные.

Конденсационные напольные котлы имеют не только большие габариты, а и могут оснащаться выносными насосами и прочим оборудованием, требующим для установки отдельного помещения. Они обычно бывать одноконтурными и предназначены для отопления больших площадей. Их преимуществами являются ремонтопригодность и простота конструкции.

Конденсационные настенные котлы от напольных отличаются компактностью размером и относительно малым весом. Все узлы и агрегаты расположены внутри корпуса, выносных элементов нет. Выпускаются в одно- и двухконтурном исполнении, просты в подключении, неприхотливы в эксплуатации.

Конденсационный котел одноконтурный напольный

Одноконтурные отопительные котлы для обогрева помещений могут применяться не только в отопительных системах, а и для горячего водоснабжения, при условии наличия бойлера. Отличаются простотой конструкции, низкой стоимостью, по сравнению с двухконтурным котлом, высоким КПД и мощностью нагрева, экономным расходом топлива.

Двухконтурный конденсационный газовый котёл выпускается с накопительным бойлером или с теплообменником проточного типа. Может использоваться для отопления или подогрева воды без необходимости приобретения отдельного бойлера. Компактный, легко устанавливается и обслуживается, монтаж выполняется напольным или настенным способом.

Газ и не только

Несмотря на то, что метан является самым эффективным видом топлива, газовые конденсационные котлы можно использовать и с другими газами, а именно пропаном и бутаном, смесью которых заполняются газгольдеры. Так как регулярное заполнение и обслуживание газгольдера требуют постоянных расходов, потребитель подсознательно (или нет) всегда пытается газ экономить. Конденсационный котёл в этой ситуации удобен не только как генератор хоть и небольшого, но дополнительно добытого тепла, но и как устройство, обладающее широким диапазоном модуляции мощности (не зависимо от производителя). Это даёт экономию газа, поскольку потребитель не перегревает дом. К тому же перенастройка горелки на сжиженный газ осуществляется переключением настроек котла без вмешательства в его конструкцию.

Есть на российском рынке и жидко-топливные, и биотопливные конденсационные котлы, которые, к сожалению, имеют малое распространение.

Как устроено оборудование?

С принципом работы отопительной системы выходит, что конструкция котла имеет два теплообменника: основной и дополнительный (или вторичный). Основное устройство функционирует стандартно и нагревается за счет используемого газа. Основная часть тепла образуется именно в этом теплообменнике. Что же касается второго – дополнительного теплообменника, то он работает на энергии паров воздуха, которые конденсируются на оборудовании.

Если с основным прибором все просто, то конденсационное устройство имеет сложную структуру. Так как температура паров незначительная, а тепла необходимо отобрать достаточное количество.

Существует ряд технических моментов, которые позволят достигнуть максимального эффекта:

  • К теплообменнику присоединяются спиралевидные ребра для того, чтобы увеличить поверхность для отбора температуры.
  • Для интенсивного отбора тепла можно использовать полости, которые имеют разный диаметр сечения.
  • На обратный контур конструкции котла можно вмонтировать вторичный теплообменник.

При этом, компании-производители конденсационных котлов оборудуют в конструкции только лучшие горелки, благодаря которым газ и воздух оптимально и эффективно взаимодействуют.

Реальное положение вещей

Устройство котла

Итак, конденсационные газовые котлы экономичнее — здесь спору нет. Но за эту экономию все равно придется заплатить хотя бы один раз. Эти модели раза в полтора дороже традиционных. Это первое.

Второе

Хотелось бы обратить ваше внимание на некоторые позиции, которые на первый взгляд в глаза не бросаются. И даже некоторые специалисты не всегда обращают на них внимание

К примеру, конденсационный котел — это настенный вариант — по показателю мощности находится в диапазоне 20–110 кВт. Традиционные агрегаты настенного типа имеют более скромные показатели — максимум до 36 кВт.

Вы можете себе представить, что небольших размеров конденсационный аппарат двухконтурного типа способен обеспечить теплом и горячей водой для хозяйственных нужд большой частный дом? К примеру, общей площадью 800 м². Если использовать традиционный отопительный агрегат, то только напольного типа.

Уже исходя из этого можно сопоставить стоимость двух моделей. Она практически выравнивается. Но плюсов у конденсационных моделей гораздо больше:

  • Экономия топлива.
  • Уменьшение вредных выбросов в атмосферу.
  • Эффективность работы оборудования.
  • К тому же под них нет необходимости выделять отдельное помещение для организации котельной, как это обычно происходит с напольными агрегатами.

Самое главное, что эффективность работы прибора зависит от того, насколько интенсивно пользуются им. Ведь чем меньше температура теплоносителя в обратном контуре, тем полноценнее конденсация во вторичном теплообменнике, тем больше выделяется тепловой энергии, и тем выше становится коэффициент полезного действия оборудования. Вот почему этот вид отопительных приборов более рентабелен в так называемых низкотемпературных системах отопления — теплые полы как пример.

Схема котла газового

Но в реальности российские условия эксплуатации совершенно иные, чем в той же Европе. Например, когда температура за окном минус 20–50С, надо повысить температуру теплоносителя. Сделать это можно, лишь увеличив расход топлива, потому что основной источник тепловой энергии — это сжигаемый газ. А это значит, что температура теплоносителя в обратном контуре не опустится ниже 60С. При таком показателе нельзя говорить о конденсации влажных паров. То есть установленный вами конденсационный газовый котел начинает работать, как обычный. Так стоит ли приобретать такое дорогое устройство?

Однако не будем умалять достоинств конденсационных моделей. Даже при работе в таком режиме они экономичнее традиционных. Правда, на первый взгляд экономия не очень большая — до 5%, но если пересчитать на годовой расход газа, то сумма получится внушительной. К тому же конструкция котла устроена таким образом, что даже при максимальном падении давления газа в трубной магистрали он будет продолжать работать. Эффективность, если и упадет, то незначительно.

Критерии выбора

Конденсационный газовый котёл, всвязи с его высокой стоимостью, необходимо выбирать наиболее тщательно опираясь на следующие критерии:

  • рекомендуется приобретать сертифицированное оборудование от известных брендов, которые могут гарантировать полное соответствие заявленных характеристик, а также предоставить гарантию и сервисное обслуживание;
  • мощности нагрева должно хватать для отопления определённой площади помещения с учётом разницы температур внутри и снаружи зданий, а также протяжённости коммуникаций с теплоносителем;
  • способа установки, в зависимости от количества места и технических условий эксплуатации котла;
  • комплектации, в которую могут не входить дорогостоящие аксессуары или компоненты, без которых невозможно подключить и эксплуатировать котёл;
  • функциональности, способов и удобства управления;
  • возможности подключения дополнительного отопительного контура;
  • уровня расхода газа и воды.

Как правильно выбрать конденсаторный котел для дома?

Дорогая покупка требует тщательного выбора и разумного подхода.

Котлы служат много лет, поэтому лучше обратить внимание на некоторые правила подбора:

  1. Мощность. В этом случае большая мощность не требуется, так как приведет к быстрому износу агрегата. Для расчетов оптимального показателя подойдет простая формула – на 10 м2 требуется 1 кВт тепла. В домах с плохим утеплением, наличием больших окон и для регионов с суровыми зимами показатель нужно увеличить на 30-50%.
  2. Количество контуров. Если конденсационные котлы, принцип работы которых мало отличается от обычного оборудования, оснащены двумя контурами, хозяин получает возможность отопления и ГВС. Один контур будет работать на подогрев теплоносителя, второй – отвечать за раздачу горячей воды.
  1. Расход топлива. Этот показатель зависит от мощности, нагрузки на систему и КПД. Например, котлы в 10 кВт расходуют до 1,12 м3/час газа, а в 30 кВт уже 3,36 м3/час. Самый большой показатель у агрегатов мощностью в 60 кВт – им требуется 6,72 м3/час газа.
  2. Из чего изготовлен теплообменник. Если это силумин (алюминий с кремнием), то прибор будет инертен к химическим веществам, а нержавеющая сталь дешевле, стойко переносит коррозию, термоудары, но не переносит химически агрессивных веществ.
  3. Температура режимов работы. Этот параметр влияет на КПД. Чем ниже нагревание в обратке, тем быстрее происходит процесс конденсации. Например, если температура прямого/обратного контура в 40/30 С, то КПД достигает 108%, а при показателях температуры прямого/обратного контура 90/75 С КПД равен всего 98%.

  1. Наличие системы управления, контроля, блока автоматики. Оборудование установлено во всех котлах, различается только список функций. Тут выбор зависит от предпочтений хозяина, желания управлять прибором дистанционно, задавать ночной/дневной режим работы, прогрев на минимальных температурах и прочее.
  2. Монтаж. Выпускаются котлы напольного и настенного вида. Напольные – это одноконтурные агрегаты с повышенной мощностью (от 100 кВт), могут интегрироваться в любую систему отопления. Настенные – приборы со сниженной мощностью (до 100 кВт), двухконтурные, не требуют обустройства полноценного дымохода, хватит трубы, выведенной через стену на улицу.

Нельзя обойти вопрос цены. Ассортимент оборудования выпускается в трех ценовых сегментах:

  • Премиум. Сюда входят германские производители, которые предлагают агрегаты стильного дизайна, с бесшумной работой. Приборы изготовлены из высококачественных материалов и с сертификатами экологической безопасности.
  • Средняя цена. Комфортные и экономичные приборы, в том числе одно-, двухконтурные, настенного и напольного вида. Никакой разницы с люксовыми моделями нет, кроме чуть менее раскрученной марки бренда. Пример – модели марки BAXI.
  • Бюджетные приборы. Это изделия от корейских, словацких изготовителей, которые адаптированы под условия нашей действительности. Разница с элитными моделями только в упрощенном функционале и минимальном наборе «умных» опций автоматики и управления. Такие котлы отлично переносят скачки давления, перебои с электричеством и поддерживают работу там, где более дорогая автоматика останавливает функциональность котла.

Выбирая котел, не лишним будет обратить внимание на ремонтопригодность, наличие запчастей в широкой продаже и сервисных центров с умелыми сотрудниками

Что такое конденсационный газовый котел?

Газовые конденсационные котлы всё больше и больше завоевывают рынок, поскольку зарекомендовали себя как очень эффективные устройства. Конденсационные котлы имеют довольно серьезный показатель КПД. Он составляет почти 96%. В то время как у обычных котлов КПД едва ли доходит до 85%. Конденсационные котлы очень экономичны. Данные котлы очень популярны в Европе, поскольку у европейцев довольно остро стоит вопрос экономии топлива. Невзирая на немного большую стоимость конденсационного котла по сравнению с обычным, конденсационные газовые отопительные агрегаты довольно быстро окупаются. Котлы данного типа уверенно смотрят в будущее, потому что принцип их работы является самым перспективным на сегодняшний день.

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

Сергей БугаевТехнический специалист компании Ariston

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.

В обычном котле температура дымовых газов после прохождения через теплообменник может доходить до 175-200 °C.

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%.

Отсюда и появляются цифры КПД конденсационного котла, превышающие 100%. Благодаря высокому КПД такой теплогенератор расходует меньше газа, чем обычный котёл.

Сергей Бугаев

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 и недостатки конденсационных котлов

Газовый конденсационный котёл ценой немного выше остальных типов оборудования, но он того стоит. Этот тип оборудования экономит энергию и в долгосрочном периоде является более экономичным. Он считается более прогрессивным видом аппаратов для отопления.

Для конденсационного оборудования необходим дымоход. Его установка обойдётся совсем дёшево, так как конструкции данного типа могут использовать даже пластиковые конструкции. Но, как правило, никто не рискует, и устанавливают дымоходы из нержавейки. Они просто и быстро собираются. Имеют конденсационные газовые котлы и плюсы и минусы.

Преимущества конденсационных котлов

Преимущества конденсационных котлов К преимуществам можно отнести:

  • экономичность;
  • высокую мощность;
  • безопасность;
  • высокую степень автоматизации;
  • небольшие габариты;
  • быструю окупаемость;
  • бесшумность;
  • устойчивость к коррозии;
  • экологичность.

Экономия этого оборудования считается самым значимым плюсом. Она действительно существенна в сравнении с любым другим газовым оборудованием для отопления.

Бесшумность работы очень важна для маленьких помещений. Есть дома с метражом всего в 30–40 кв.м. так вот для них этот показатель жизненно необходим для постоянного проживания. Безопасность системы обеспечена автоматизацией процессов. Система самонастраивается и не требует дополнительного вмешательства или отслеживания.

Устойчивость к коррозии важна для тех, кто использует оборудование в промышленных целях, на производствах и т. п.

Высокая стоимость газовых котлов конденсационного типа быстро окупается за счёт экономичного расходования энергии.

Небольшой размер аппаратов даже со значительной мощностью позволяет использовать и напольные котлы в любом помещении, не прибегая к установке в отдельный блок.

Мощность аппарата может варьироваться. Есть котлы и с невысокими показателями. Это происходит, благодаря его уникальной конструкции и принципу работы, когда нагретый водяной пар отдаёт своё тепло системе повторно. Для этого оборудования нет необходимости при покупке создавать задел прочности про запас. Он способен на большее, чем указано в документах

Недостатки оборудования

Недостатки оборудования К минусам установки можно отнести:

  • необходимость монтажа отводящей системы для конденсата;
  • соблюдение требований по установке;
  • получение разрешения на установку.

Сама необходимость дополнительной установки угнетает, хотя на самом деле не представляет собой ничего сложного. Оформление документов на газовое оборудование — это закономерный процесс, который придётся пройти в любом случае (если используется любой тип газового отопительного оборудования).

Требования на установку такого аппарата немного жёстче, чем на другие. Здесь придётся идеально выровнять поверхность пола или стены, идеально соблюсти расстояния до объектов, обязательно подключить дымоход и т. п.

Но ни один из недостатков нельзя назвать существенным. Это скорее хлопоты, связанные с установкой и не зависящие от особенностей самого оборудования.

Принцип работы газовых конденсационных котлов

Обычный котел выпускает довольно горячие продукты сгорания в дымоход. Температура дымовых газов колеблется в пределах 150-250 градусов. Кондесатник же после отработки основного процесса термопередачи доостужает газообразные продукты сгорания до тех пор, пока не начнет происходить изменение агрегатного состояния. То есть до начала процесса конденсации. За счет этого котел увеличивает полезную часть тепла, передаваемую нагреваемому теплоносителю. Причем, делает это дважды:

  • сперва остужая дымовые газы до 50-60 градусов
  • а после забирая тепло, выделяемое в процессе конденсирования.

Вот отсюда и появляется дополнительные 15-20% полезной энергии. Ниже имеется отличная иллюстрация того, как работает конденсационный газовый котел.

Специфика эксплуатации

Чтобы перевести систему отопления с обычного котла на конденсационный, просто подключить к имеющимся коммуникациям новый агрегат недостаточно: кроме того, что для замены любого газового оборудования нужно взять разрешение, так ещё и сам процесс его эксплуатации потребует соблюдения некоторых правил.

Требования к системе отопления


Схема низкотемпературного отопления Поскольку для конденсации пара используется уже прошедший по трубам охлаждённый (30–50 °С) теплоноситель, работать с максимальной отдачей такие котлы будут только в низкотемпературных системах – к ним относятся тёплые полы, стеновые панели, капиллярные маты и батареи с увеличенным числом секций.

В системах, функционирующих в высокотемпературном режиме (60–80 °С), конденсационные агрегаты теряют существенную часть эффективности, до 6–8 %.

Однако говорить, что они совсем не годятся для стандартного радиаторного или лучистого отопления нельзя, ведь даже в них поддерживать слишком высокую температуру (50–55 °С) обогрева жилого дома большую часть времени просто нет необходимости – за исключением нескольких морозных недель за целый период.

Поэтому, в межсезонье конденсационник может полноценно обслуживать и стандартные системы – просто, когда наступит сильное похолодание (-25–30 °C), он перейдёт в усиленный режим работы. Процесс конденсации при этом прекратится и КПД упадёт, но всё равно он на 3–5 % будет выше, чем у конвекционных агрегатов.

Образование конденсата


Пример отвода и нейтрализации конденсата. Следующий важный нюанс, который многие пользователи отмечают как недостаток – котлу необходима ежедневная утилизация отработанного конденсата.

Количество конденсата можно определить из расчета 0,14 кг на 1 кВт/ч. Так, например, агрегат мощностью 24 кВт, который в среднем работает с нагрузкой 40–50 % (благодаря точной регулировке параметров, исходя из погодных условий, может задействоваться и меньшая часть ресурса), выделяет около 32–40 л в сутки.

  • центральная (поселковая, городская) канализация – конденсат можно просто сливать, при условии, что его разбавили в пропорции минимум 10:1, а лучше 25:1;
  • локальная очистительная станция (ЛОС) и септик – конденсат предварительно должен проходить через процедуру нейтрализации кислоты в особом резервуаре.

Наполнителем для нейтрализатора, как правило, служит мелкая минеральная крошка совокупным весом от 5 до 40 кг. Менять её придётся вручную каждые 1–2 месяца. Также есть модели со встроенными нейтрализаторами, попадая в которые, конденсат автоматически ощелачивается и самотёком отводится в канализацию.


Пример применения компактного нейтрализатора при производстве небольшого к-ва конденсата.

Дымоход

Для удаления продуктов сгорания на конденсационные котлы устанавливают облегчённые дымоходы, не требующие строительства более традиционного аналога. Обычно под понятием «облегчённые» подразумеваются коаксиальные дымоходы – объединены в конструкцию по принципу «труба-в-трубе».

Коаксиальный дымоход одновременно используется как для выброса дыма (через внутреннюю трубу), так и для подачи воздуха (через пространство между внутренней и внешней трубой). За счёт такой конструкции он не забирает кислород из помещения, а также повышает КПД котла, т. к. воздух подогревается ещё до поступления на горелку.

Монтаж такого дымохода относительно прост: единственная сложность – необходимость размещения под небольшим углом (3–5 °) к улице. Это делается для того, чтобы весь скапливающийся на стенках внутренней трубы конденсат не попадал обратно в камеру сгорания и на первичный теплообменник котла, многократно снижая срок службы уязвимых к кислотности агрегатов.

Дымоходные трубы для конденсационных агрегатов изготавливаются из лёгких антикоррозийных материалов – нержавеющей стали и жёстких полимеров (пластика): при низких температурах отработанного газа они не деформируются, не плавятся, а также не выделяют в атмосферу каких-либо загрязняющих веществ.

Что учесть при обслуживании и эксплуатации

Перед приобретением и монтажом конденсационного котла необходимо принимать во внимание, что они обладают определенными отличиями:

  • вывод дымовых газов может производиться исключительно через коаксиальный дымоотвод;
  • для вывода конденсатной влаги в систему городской канализации требуется провести специфический антикоррозионный трубопровод и оборудоватьсистему повышения рН конденсата до 6.5;
  • к конденсационным котлоагрегатам возможно подсоединить бойлер косвенного нагрева;
  • для того, чтобы продлить срок эксплуатации оборудования, рекомендуется запитать котел через электрический стабилизатор.

Конденсационный котлоагрегат наиболее распространённый вариант отопительных котлов в странах Европы. Во многих государствах установка иных отопительных агрегатов запрещена.

Это вызвано высокими выбросами вредных веществ, и низким КПД у традиционного отопительного котла.

Принцип работы конденсационного котла

Конденсационный котел является младшим братом самого обычного газотопливного конвекционного котла. Принцип действия последнего крайне прост, а посему понятен даже людям, плохо разбирающимся в физике и технике. Топливом для газового котла, как следует из его названия, служит природный (магистральный) или сжиженный (баллонный) газ. При сгорании голубого топлива, как впрочем и любой другой органики, образуется углекислый газ и вода и высвобождается большое количество энергии. Выделяющееся тепло идет на нагрев теплоносителя – технической воды, циркулирующей по системе отопления дома.

КПД газового конвекционного котла составляет ~90%. Это не так уж и плохо, по крайней мере, выше, чем у жидко- и твердотопливных теплогенераторов. Однако люди всегда стремились максимально приблизить этот показатель к заветным 100%. В связи с этим встает вопрос: куда же деваются остальные 10%? Ответ, увы, прозаичен: вылетают в трубу. Действительно, продукты сгорания газа, покидающие систему через дымоход, разогреты до очень высокой температуры (150-250°C), а значит, потерянные нами 10% энергии расходуются на обогрев воздуха за пределами дома.

Ученые и инженеры давно искали возможность более полной рекуперации тепла, однако способ технологического воплощения их теоретических разработок был найден лишь 10 лет назад, когда был создан конденсационный котел.

В чем его принципиальное отличие от традиционного конвекционного газотопливного теплогенератора? Отработав основной процесс сжигания топлива и передачи значительной части выделенного при этом тепла теплообменнику, конденсатник доостужает газообразные продукты сгорания до 50-60°C, т.е. до точки, когда начинается процесс конденсации воды. Уже этого достаточно для того, чтобы существенно увеличить КПД, в данном случае – количество тепла, переданного теплоносителю. Однако и это еще не все.

Традиционный газовый котел

Конденсационный газовый котел

При температуре 56°C – в так называемой точке росы – вода переходит из парообразного состояния в жидкое, иными словами, происходит конденсация водяного пара. При этом выделяется дополнительная энергия, в свое время затраченная на испарение воды и в обычных газовых котлах теряемая вместе с улетучивающейся парогазовой смесью. Конденсационный котел способен «забрать» тепло, выделяемое в процессе конденсации водяного пара, и передать его теплоносителю.

Производители теплогенераторов конденсационного типа неизменно обращают внимание своих потенциальных клиентов на необычайно высокий КПД выпускаемых ими устройств – выше 100%. Как такое возможно? На самом деле никакого противоречия канонам классической физики здесь нет

Просто в данном случае применяют иную систему расчетов.

Часто, оценивая КПД отопительных котлов, подсчитывают, какая часть выделившегося тепла передана теплоносителю. Тепло, «отбираемое» в обычном котле, и тепло от глубокого охлаждения дымовых газов дадут в сумме 100% КПД. Но если добавить сюда еще и тепло, выделившееся при конденсации пара, мы получим ~108-110%.

С точки зрения физики такие вычисления не совсем верны. При расчете КПД нужно учитывать не выделившееся тепло, а полную энергию, высвободившуюся в процессе горения смеси углеводородов заданного состава. Сюда войдет и энергия, затраченная на перевод воды в газообразное состояние (впоследствии выделившаяся в процессе конденсации).

Из этого следует, что коэффициент полезного действия, превышающий 100%, это всего лишь хитрый ход маркетологов, эксплуатирующих несовершенство устаревшей формулы расчета. Тем не менее, следует признать, что конденсатнику, в отличие от обычного конвекционного котла, удается «выжать» из процесса сгорания топлива все или почти все. Положительные моменты очевидны – более высокая эффективность и снижение потребления ископаемых ресурсов.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий

Adblock
detector