Отличие конденсационных газовых котлов от обычных

Разновидности

По способу размещения котлы подразделяются на: настенные и напольные. По функциональному предназначению — на одноконтурные (обеспечивающие только систему отопления) и двухконтурные (питающие также контур горячего водоснабжения). Конденсационные настенные котлы на газу компактны, просты в установке и эксплуатации, однако имеют ограничение по мощности (у большинства производителей — до 120 кВт). Двухконтурные навесные применяются для отопления и подачи горячего водоснабжения как в квартирах, так и в частных домах. Следует учитывать, что у многих котлов приоритет отдается нагреву жидкости, поэтому при постоянном расходе лучше использовать накопительный водонагреватель.

Конденсационные напольные одноконтурные котлы имеют большую мощность и применяются для системы отопления многоквартирных домов, торговых комплексов и промышленных объектов. Горячее водоснабжение требует монтажа дополнительного оборудования — для обеспечения комфортной и бесперебойной подачи подогретой воды котел может эксплуатироваться в комплекте с бойлером. Такие устройства имеют доступную цену и хорошую производительность.

Отдельные модели газовых котлов конденсационного типа комплектуются сменными горелками, которые дают возможность применять сжиженный газ. Существуют и котлы (Viessmann Vitoladens и Vitorondens, De Dietrich GTU C 220, Wolf COB и COB-CS и другие), рассчитанные на потребление исключительно жидкого топлива. Они подойдут для эксплуатации в не газифицированных районах, однако расходы на содержание будут существенно выше. Кроме того — теплообменные поверхности загрязняются намного быстрее, а для эффективной работы понадобится более низкая температура теплоносителя и, соответственно, большее количество радиаторов.

С 2004 года налажен выпуск твердотопливных конденсационных котлов. Такое оборудование предназначено для домов с малым потреблением тепла или обогрева промышленных сооружений, так как оптимальная температура на обратной линии не должна превышать 30 °C. С целью увеличения мощности предусмотрена возможность работы газовых котлов в паре или объединении в каскад. В качестве топлива применяются пеллеты (гранулированное биотопливо, произведенное из торфа, отходов деревообрабатывающей промышленности и другого сырья).

Особенности монтажа и эксплуатации

В случае правильно проведенного монтажа, их использование по простоте и удобству не уступает обычным газовым моделям. Однако некоторые характеристики конденсационных котлов, работающих на газе, требуют особого внимания. Основное отличие — необходимость отвода или утилизации кислотного конденсата. Допускается его слив в центральную канализацию в разбавленном виде (в пропорции 1 к 25). В остальных случаях применяются блоки нейтрализации, где с помощью различных реагентов (диоксида магния или других) происходит нейтрализация агрессивной жидкости. Эксплуатация такого котла не доставит особых неудобств, так как замена нейтрализующих средств понадобится максимум 2-3 раза за весь период функционирования.

Принцип работы и особенности конструкции

Во всех без исключения моделях обычных газовых котлов при сжигании газа большая часть полученной энергии используется для нагрева воды поступающей в систему отопления, а меньшая вместе с выделяющимся в результате горения водяным паром и углекислым газом улетучивается в атмосферу. При снижении температуры до определенного уровня (точки росы) водяной пар переходит из газообразного состояния в жидкое (конденсируется в виде капель) выделяя в процессе преобразования тепловую энергию. На использовании этой энергии для обогрева и основывается принцип работы конденсационного газового котла.

Главным отличием конденсационного котла является наличие в его конструкции дополнительного теплообменника (рекуператора). Описать процессы, приводящие к экономии энергоносителя, можно следующим образом:

1. Проходя через основной теплообменник продукты сгорания отдают теплоносителю до 90% тепловой энергии, после чего поступают на расположенный выше рекуператор.
2. Поступающий на дополнительный теплообменник из системы отопления по обратной трубе теплоноситель охлаждает отводимые газы до точки росы. На поверхности теплообменника образуется конденсат, остаточная тепловая энергия (около 10%) продуктов сгорания подогревает теплоноситель.
3. Уже подогретая вода из обратки поступает на основной теплообменник, где и происходит ее догревание до заданной температуры. Таким образом, разогрев теплоносителя происходит при меньших затратах времени и энергоносителя.

Применяются рекуператоры двух конструкций:

• Пластинчатые. Громоздкая конструкция, состоящая из тонких металлических пластин.
• Трубчатые. Компактное устройство, состоящее из спиралевидных трубок.

Принимая во внимание, что конденсация происходит при температуре, не превышающей 57°C, температура теплоносителя на обратке должна составлять от 30°C до 50°C. Таким образом, низкотемпературное отопление способствует получению оптимальных результатов работы котла

Хороших результатов можно достичь, применяя для отопления систему теплых полов. При высокой температуре теплоносителя КПД котла падает, но даже в этом случае его эффективность выше, чем у обычных газовых котлов.

Для обеспечения экономного расхода газа и продления срока эксплуатации оборудования рекомендуется приобретать котлы, оснащенные модулируемой горелкой. Если при помощи обычной горелки температура теплоносителя регулируется при помощи включения и выключения, что приводит к ее быстрому износу и увеличению расхода газа, то модулируемая снижает или понижает мощность постепенно. Коэффициент модуляции регулируется при помощи газового клапана.

У газовых котлов, оснащенных модулируемой горелкой, срок эксплуатации выше

Сгорание газов происходит в камере закрытого типа. Благодаря встроенному вентилятору, создающему дополнительную тягу, труба для конденсационного котла имеет меньший диаметр и длину, чем у стандартных устройств.

Процесс монтажа и эксплуатации конденсационных котлов не имеет принципиальных отличий. Главной особенностью является потребность в утилизации конденсата, количество которого за год достигает нескольких тонн. Для этих целей рекомендуется приобрести нейтрализатор. При помощи диоксида магния или других веществ кислоты, содержащиеся в конденсате, нейтрализуются. Нейтрализаторы просты в использовании, а замена реагентов потребуется не более двух-трех раз за весь период эксплуатации котла. Также разрешается отвод конденсата в канализацию в пропорции с водой 1:25.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

BAXI Duo-TEC Compact 1.24

Малогабаритный одноконтурный котёл серии Duo-TEC считается одним из самых «умных» представителей бюджетного сегмента. Внедрение технологии Think позволяет ему не только подстраиваться под различные условия работы (погоду, состав газа, параметры дымохода), но и контролировать разнотемпературные зоны.

Такая система адаптации максимально оптимизирует расход топлива – при мощности 24,0 кВт не более 2,61 м3/ч (СУГ 1,92 кг/ч). Безопасность котла обеспечивает современный гидравлический блок, включающий насос с функцией постциркуляции, автоматический байпас и двойной манометр (1 – предупреждение, 2 – блокировка). Согласно отзывам владельцев и опыту монтажа, котлы беспроблемно работают ужа на протяжении более 7 лет и известны своей высокой надежностью.

Стоимость: 50 860 – 55 380 рублей.

Производитель: BAXI (БАКСИ), Италия.

Лучшие итальянские газовые котлыВысокая эффективность, качество сплавов и надежность по доступной цене

Protherm Рысь (Condence) 18/25 MKV

Тоже недорогой, но уже двухконтурный агрегат, разработанный специально для эксплуатации с газом ненадлежащего качества и водой повышенной жёсткости: продуманная конструкция не предусматривает наличия тонких извилистых трубок, которые могли бы засориться, заблокировав протоки в контурах отопления и ГВС.

Несмотря на небольшую мощность 18,1 кВт он способен производить до 12,1 л/мин горячей (30–60 °C) воды, при этом потребление топлива не превышает 2,71 м3/ч (СУГ 1,98 кг/ч). Коммуникативная автоматика со встроенной шиной eBus даёт возможность интегрирования агрегата в сложные системы, в т. ч. каскадные.

Стоимость: 61 240 – 67 180 рублей.

Производитель: Protherm (Протерм), Словакия.

Viessmann Vitodens 100-W B1HC042

Классическая одноконтурная модель с лаконичным дизайном, но при этом очень интересным наполнением: его теплообменник Inox-Radial, изготовленный из толстой нержавеющей стали, отличается беспрецедентным для настенного котла сроком службы (гарантия 10 лет), то же относится и к цилиндрической горелке MatriX.

Немецкие модели всегда были известны, прежде всего, своей надежностью и качеством материалов. В конвекционных аналогах реальный срок службы подобных теплообменников в среднем 14-15 лет, что является крайне достойным результатом.

За стабильную энергоэффективность отвечает программа Lambda Pro Control Plus. Она, кроме того, что постоянно отслеживает состояние агрегата, ещё и сама настраивается на потребление того или иного вида топлива, сокращая его расход до 2,57 м3/ч (СУГ 1,86 кг/ч) при функционировании на предельной мощности 26,0 кВт.

Стоимость: 86 310 – 104 740 рублей.

Производитель: Viessmann (Висман), Германия.

Vailliant ecoTEC pro VUW INT IV 236/5-3 H

Еще одна эталонная немецкая модель. Двухконтурный агрегат мощностью 23,0 кВт, пожалуй, – один из лучших газовых конденсационных котлов для отопления частного дома и квартиры: его преимущество в том, что благодаря системе Aqua-Kondens, он использует энергию уходящего пара не только для отопления, но и для ГВС до 11,0 л/мин (25–65 °C).

За счёт переключения на экономичный режим, потребление газа даже зимой составляет не более 2,54 м3/ч (СУГ 1,80 кг/ч). Встроенный контроллер с цифровым информационно-аналитическим модулем DIA-System поставляется в едином корпусе с агрегатом, что значительно упрощает его монтаж, эксплуатацию и обслуживание.

Стоимость: 76 120 – 91 860 рублей.

Производитель: Vailliant (Вайлант), Германия.

De Dietrich NANEO PMC-M 24

По-настоящему инновационный одноконтурный газовый конденсационный котёл мощностью 24,8 кВт является наиболее компактной (66,4×36,8×36,4 см) и лёгкой (25 кг) моделью на рынке. Он изначально рассчитан на использование разных видов газа, поэтому не требует дополнительного оборудования для работы на СУГ.

Его съёмная панель управления, которую можно установить под котлом или повесить на стене, имеет функции очистки труб, сброса и регулировки температуры отопления/подачи горячей воды (датчик ГВС для ёмкостного водонагревателя приобретается отдельно). Расход топлива не превышает 2,54 м3/ч (СУГ 1,96 кг/ч).

Стоимость: 64 510 – 78 080 рублей.

Производитель: De Dietrich (Де Дитрих), Франция.

Как отрегулировать работу газовой установки

Многие владельцы отопительной техники спрашивают, как отрегулировать парапетный котел? Мы настоятельно не рекомендуем производить регулировку котла самостоятельно. Предупреждаем, данная инструкция дана только в ознакомительных целях.

Регулировка работы котла, как правило, заключается в настройке газового клапана. На блоке горелок (под декоративной панелью) есть два регулировочных винта: регулировка максимального и минимального давления газа.

1. На холодном котле запустите пилотную горелку.
2. Выставьте первый режим.
3. Если котел не запускается, то крутите винт минимального давления (расположение смотрите в паспорте) до запуска.

Вы отрегулировали запуск котла. Отсечка регулируется аналогично.

Конденсационный теплогенератор настраивается с помощью газоанализатора, щуп которого устанавливается в специальное гнездо дымохода. Максимальная и минимальная мощность регулируется поворотом заслонки на газовом клапане, на основании показаний газоанализатора: на максимальной мощности, содержание в дымовых газах углекислоты не должно превышать 9,5%; остаточного кислорода – не более 4%.

Устройство и предназначение

Основное предназначение конденсационных отопительных приборов – обустройство отопительной системы в частных домах.

Среди основных элементов конденсационного газового котла отопления следует отметить:

• Устройство, которое предназначено для сбора конденсирующейся жидкости, куда поступает теплоноситель после охлаждения отводимых воздушных масс. Таким образом, пар конденсируется и отдает тепловую энергию воде. Затем конденсат отводится в специальную емкость через сливное устройство.
• Теплообменный аппарат цилиндрической формы с большой теплообменной поверхностью. Это устройство выполняется из материалов, устойчивых к воздействию кислот: «нержавейки» и сплавов алюминия с кремнием. Котлы с большой мощностью имеют пару теплообменных аппаратов.

• Газовая горелка с закрытой камерой сгорания. Есть возможность автоматически менять расход подаваемых газовых и воздушных масс.
• Система контроля и управления.

Для более детального изучения принципа работы конденсационных котлов нужно иметь какое-то представление об обычных котлах. Традиционные котлоагрегаты производят тепловую энергию путем нагрева теплоносителя с помощью тепла, аккумулированного в продуктах сгорания. Температура газов, поступающих в камеру сгорания, составляет не более 200 градусов. Оправдано это тем, что со снижением температуры тяга уменьшается, образуется активный конденсат, ведущий к коррозионному разрушению отопительного оборудования.

Как было сказано, конденсационные нагревательные аппараты имеют один двухступенчатый или два раздельных теплообменных аппарата. Начальная ступень работает по тому же принципу, что и в теплообменных аппаратах классических отопительных агрегатов. Газы разложения поступают в теплообменный агрегат, называемый конденсационным.

В данном случае пар, имеющийся в газах разложения, охлаждается и конденсируется до наступления жидкой фазы. Выделившееся в процессе тепло передается теплоносителю. Таким образом, в конденсационных аппаратах определенная часть затраченной энергии возвращается для возможности повторного ее использования.

Тепло, которое обычно выводится классическими агрегатами в атмосферу, в конденсационном аппарате используется для повышения их коэффициента полезного действия. Конденсационные газовые котлы выпускаются в двух вариантах: напольные и настенные аппараты, однако конструктивными особенностями они схожи между собой.

Поскольку отопительные агрегаты конденсационного типа оснащаются закрытыми камерами сгорания, отработанные газы из них выводятся принудительным путем. Объясняется это тем, что у отработанных газов относительно невысокая температура, а дополнительный теплообменный агрегат позволит увеличить сопротивление транспортировки выводимых продуктов. Как следствие, естественной тяги недостаточно для вывода продуктов, для чего и используется принудительный способ.

Воздух в камеру сгорания подается под повышенным давлением при помощи турбины, что обеспечивает полное удаление из камеры отработанных газов. Вследствие этого отпадает необходимость обустраивать котлы дымоходами, поскольку продукты выводятся из помещения по приточно-отводному каналу. Конденсационные котлы можно устанавливать в помещениях без дымоходов, а также в зданиях с короткими дымоходами, чтобы образовалась определенная тяга.

Устройство конденсационного котла

Отопительные системы, основанные на принципе конденсации хотели использовать на практике еще в начале прошлого века. Однако из-за разъедания коррозией металлических конструкций, вследствие воздействия паров и высоких температур, устройства быстро приходили в негодность. Поэтому при сборке современных конденсационных котлов используют только материалы, обладающие высокой стойкостью — нержавеющую сталь и сплав кремния с алюминием (силумин).

Сама конструкция конденсационного котла не сильно отличается от устройства обычного газового. Ее ключевыми составляющими являются:

• патрубки, через которые вода поступает в котел и выводится после нагревания в радиаторы и трубы ГВС;
• горелка, подающая природный газ и равномерно его распределяющая в камере сгорания;
• первый теплообменник — здесь нагревается вода;

Устройство конденсационного котла

• второй теплообменник — в нем происходит конденсация и извлекается вторичное тепло;
• насос для циркуляции воды.

Для того чтобы продуктивность конденсации была выше, при сборке такого котла применяют некоторые технические хитрости:

1. Ребра, приваренные к теплообменнику имеют вид спирали, что увеличивает площадь соприкосновения. Соответственно, они могут забирать на себя больше тепла.
2. На внутренних полостях используются различные сечения, в результате чего объем проходящей через них технической воды уменьшается. Это позволяет отбирать значительно больше тепловой энергии.
3. На обратном контуре помещается вторичный теплообменник, где пары очень быстро конденсируются, так как здесь происходит снижение точки росы. В результате техническая вода поступает в нагревательный котел уже в подогретом виде.
4. В конденсационные котлы ставят только горелки последнего поколения, в результате чего поступающий газ смешивается с воздухом в оптимальных пропорциях.

Выпускают одноконтурные и двухконтурные конденсационные котлы. В первом нагревается только теплоноситель. Двухконтурные же котлы способны нагревать воду для бытовых нужд, причем это основная их задача. Они маломощны и не могут обогревать большое пространство.

Совет. В домах с большой жилой площадью лучше установить конденсационный котел с одним контуром, а для подогрева воды приобрести бойлер.

Устройство основных узлов конденсационного котла

С конструкционной точки зрения конденсационный котел не сильно, но все же отличается от обычного газового. Его основными элементами являются:

• камера сгорания, оснащенная горелкой, системой подачи топлива и вентилятором для нагнетания воздуха;
• теплообменник № 1 (первичный теплообменник);
• камера доохлождения парогазовой смеси до температуры, максимально приближенной к 56-57°C;
• теплообменник № 2 (конденсационный теплообменник);
• резервуар для сбора конденсата;
• дымоход для отведения холодных дымовых газов;
• насос, обеспечивающий циркуляцию воды в системе.

3. Теплообменные поверхности.4. Модулируемая горелка.

В первичном теплообменнике, сопряженном с камерой сгорания, выделяющиеся газы охлаждаются до температуры, существенно превышающей точку росы (собственно, так и выглядят обычные конвекционные газовые котлы). Затем дымовая смесь принудительно направляется к конденсационному теплообменнику, где происходит ее доохлаждение до температуры ниже точки росы, т. е. ниже 56°C. При этом водяной пар конденсируется на стенках теплообменника, «отдавая последнее». Конденсат собирается в специальном резервуаре, откуда по отводящей трубе стекает в канализацию.

Вода, выполняющая роль теплоносителя, движется в направлении, противоположном движению парогазовой смеси. Холодная вода (обратная вода системы отопления) предварительно подогревается в конденсационном теплообменнике. Затем она поступает в первичный теплообменник, где нагревается до более высокой температуры, заданной пользователем.

Конденсат – увы, не чистая водичка, как полагают многие, а смесь разбавленных неорганических кислот. Концентрация кислот в конденсате невелика, но с учетом того, что температура в системе всегда повышенная, его можно считать агрессивной жидкостью. Именно поэтому при производстве подобных котлов (и в первую очередь конденсационных теплообменников) используют кислотостойкие материалы – нержавеющую сталь или силумин (алюминиево-кремниевый сплав). Теплообменник, как правило, делают литым, поскольку сварные швы являются уязвимым местом – именно там в первую очередь начинается процесс коррозионного разрушения материала.

Конденсироваться пар должен именно на конденсационном теплообменнике. Все, что прошло дальше, в дымоход, с одной стороны, потеряно для отопления, с другой – разрушающе действует на материал дымохода. Именно в силу последней причины дымоход изготавливают из кислотостойкой нержавеющей стали или пластика, а горизонтальным его участкам придают небольшой уклон, чтобы вода, образовавшаяся при конденсации незначительных количеств пара, все же попавших в дымоход, сливалась обратно, в котел

Следует принять во внимание, что дымовые газы, выходящие из конденсатника, сильно охлаждены, и все, что не сконденсировалось в котле, обязательно сконденсируется в дымоходе

В разное время суток от отопительного котла требуется разное количество тепла, регулировать которое можно с помощью горелки. Горелка у конденсационного котла может быть либо модулируемой, т.е. с возможностью плавного изменения мощности в процессе работы, либо немоделируемой – с фиксированной мощностью. В последнем случае котел подстраивается под требования хозяина путем изменения частоты включения горелки. На большинстве современных котлов, предназначенных для отопления частных домов, устанавливают моделируемые горелки.

Итак, вы, надеемся, получили общее представление о том, что такое конденсационный котел, как он устроен и по какому принципу работает. Однако, скорее всего, этих сведений будет недостаточно для того, чтобы понять, а стоит ли лично вам приобретать подобное оборудование. Чтобы помочь вам принять то или иное решение, расскажем обо всех достоинствах и недостатках, плюсах и минусах конденсационного котла, сравнив его с традиционным конвекционным.

Достоинства и недостатки конденсационных котлов

Конденсационный котел – это уникальное оборудование, созданное разработчиками теплотехники. Оно заботится об окружающей среде и позволяет экономить на газовом топливе. Котлы конденсационного типа широко распространены в европейских странах, где люди заботятся о своем благосостоянии и о природе. И там они являются лидерами покупательского спроса.

На территории России конденсационный котел является редкостью – потребители не готовы сломя голову менять оборудование на более чистую, с точки зрения экологию, технику. И все дело в ее высокой стоимости, ведь отдельные модели стоят до двух раз дороже. Но те, кто умеет считать и дружат с математикой, знают, что первоначальные затраты оправдываются за счет экономии на топливе.
Нужно лишь правильно настроить оборудование, чтобы оно работало в оптимальном температурном режиме.

Давайте рассмотрим плюсы и минусы конденсационного котла – начнем с положительных качеств:

Если Вам кажется, что 10-ти процентная экономия не так велика, то просто посчитайте сколько денег Вы потратите на газ хотя бы за ближайшие 5-7 лет. Уверяем, цифры Вас неприятно удивят.

• Экономия на газовом топливе – здесь нас ждет реальная экономия, достигающая 10% и даже чуть больше. То есть, если мы как следует поработаем над уменьшением тепловых потерь в своем жилище и установим конденсационный котел, экономия на газовом топливе составит до 20-25%. Например, расход газа у котла на 20 кВт составляет менее 2 куб. м/час, в то время как у аналогичных конвекционных моделей он составляет примерно 2,2 куб. м/час;
• Снижение нагрузки на окружающую среду – чем эффективнее перерабатывается топливо, тем лучше для природы. Плохо, что понимает это далеко не каждый человек;
• Низкая температура продуктов сгорания – так как тепловая энергия отбирается практически полностью, температура газов на выходе газового котла получается крайне низкой;
• Возможность беспрепятственного использования с водяными полами – им как раз необходима невысокая температура теплоносителя. В традиционном высокотемпературном отоплении газовые конденсационные котлы станут пустой тратой денег;
• Широкий выбор моделей – любой мощности (до 50 кВт и больше), одноконтурные и двухконтурные, напольные и настенные, с открытой (редкость) и закрытой камерами сгорания.

Есть и минусы:

• Низкая температура теплоносителя потребует перерасчета количества секций в радиаторах – от этого никуда не деться. Но можно поступить по-другому, установив вместо традиционных батарей малогабаритные плинтусные конвекторы или теплые полы;
• Высокая стоимость газовых конденсационных котлов – если взять аналогичную конвекционную модель, то при равной мощности, характеристиках и возможностях она будет стоить дешевле (в среднем конденсационные модели на 30-80% дороже);
• Необходимость в отводе конденсата – его излишки удаляются в канализационную систему;
• Уменьшение КПД при росте температуры – если вдруг вам захочется прибавить газ, чтобы в комнатах было теплее, КПД начнет быстро падать;
• Энергозависимость – все газовые конденсационные котлы нуждаются в электроэнергии. Поэтому потребителям придется позаботиться о резерве;

По статистике, для создания в жилище автономного отопления, большинство россиян приобретают газовые отопительные системы, которые по праву считаются наиболее экономичными и экологичными.

Современная промышленность предлагает огромный выбор котельного оборудования, различающегося по многим параметрам, среди которых наиболее распространённым является тепловая мощность, функциональность, способ монтажа и отведения отработанных газов. В этой публикации будут затронуты водогрейные газовые котлы, которые имеют некоторые конструктивные отличия от традиционных отопительных установок. Речь идет о котельном оборудовании конденсационного и парапетного типа.

(голосов пока нет)

Загрузка...