как работает и из чего состоит конденсационный котёл
С недавних пор в Европе, озабоченной сохранением природных ресурсов и экологии, повсеместно запретили использование газовых котлов прямого сгорания. При этом предписывается устанавливать агрегаты конденсационного типа как более экологически безопасные и экономичные. Попробуем разобраться, что они собой представляют и чем отличаются от привычных нам газовых отопителей.
Содержание статьи
- Как работает конденсационный котёл
- Из чего состоит конденсационный котёл
- Правила работы с конденсационным котлом
Как работает конденсационный котёл
Водяная система отопления частного дома работает за счёт сгорания теплоносителя и нагревания теплообменников. В классическом газовом котле природный газ нагревает воду в отопительном контуре, а продукты его горения устраняются через дымоход. При этом вместе с угарным газом образуется также и водяной пар. Именно применение этого пара для получения дополнительного тепла и легло в принцип работы конденсационных котлов.
Для получения дополнительного тепла установлены специальные металлические ёмкости, где водяной пар достигает точки росы и превращается в жидкость. Одновременно с этим, он отдаёт своё тепло системе отопления.
Из чего состоит конденсационный котёл
Конструкция, лежащая в основе конденсационных котлов, была разработана довольно давно, ещё в прошлом веке. Реализации же её мешало отсутствие металлов, способных выдерживать высокую температуру и влажность. Современная наука смогла создать металл сулимин. Он способен противостоять химически активному водяному пару и выдерживать множество циклов конденсации.
На заметку!
Сулимин – это сплав, состоящий из кремния и алюминия
Строение котла с конденсатором предельно простое:
- в корпусе заключена привычная всем камера сгорания газа;
- вместе с ней установлена система улавливания водяных паров, их конденсации и отведения жидкости.
Как ни странно, такие котлы ничуть не массивнее классических, а вот их мощность в несколько раз выше. Особенна заметна разница в расходе газа весной и осенью. В это время можно экономить до 20% теплоносителя на обогрев помещения.
В зимний период разница заметна лишь при использовании конденсационных котлов с системами тёплого пола, а вот с отопительными радиаторами расход не будет сильно отличаться.
Правила работы с конденсационным котлом
Котлы конденсационного типа разработаны в Европе, где климат более мягкий и не бывает таких суровых зим, как в России. Потому там и не требуется повышать температуру в трубах отопления до 70 градусов и выше . Эффективнее всего конденсация происходит при несильном нагреве труб, когда разница в температуре воды и сжигаемого газа максимальная. В идеале, по возвратной трубе должна идти вода комнатной температуры.
Устанавливать ли классический котёл или конденсационный, который в полтора раза дороже, решать самим хозяевам.
Если дом находится на юге России, то экономия газа будет весьма существенной. А вот для северных регионов с длинными холодными зимами, разница будет почти незаметной — 5–10 процентов.
Принцип работы конденсационного котла
Энергосберегающие технологии и экономное использование с максимальной эффективностью энергоресурсов становятся все более актуальными темами. Конденсационные котлы — это результат применения последних уникальных технологий в технике используемой для отопления. Они имеют самый высокий КПД – на 15-17% выше, чем у обычных атмосферных котлов, срок службы длительнее в 2 — 3 раза, широкий диапазон мощностей (до 100 кВт и более).
Конденсационный котел
Благодаря своей эффективности конденсационные котлы имеют высокую популярность в Европе, например в Германии 70% отопительных котлов составляют конденсационные.
Принципы работы конденсационного котла основан на получении и передаче теплоносителю дополнительной тепловой энергии, выделенной в процессе конденсации водяных паров.
В газовом котле прямого горения, передача тепловой энергии теплоносителю происходит путем нагрева теплообменника газовой горелкой в которой происходит процессе сгорания газа. Одним из составляющих образующихся в процессе сгорания газов, являются пары воды, которые в свою очередь появляются в результате сгорания водорода, присутствующем в природном газе. Часть водяных паров из отопительного котла вместе с дымогарными газами выходят через дымоход в атмосферу, а часть в виде конденсата отводится через конденсационную трубку дымохода (обычно в санузел).
В газовых котлах прямого горения конденсация – негативный фактор, в конденсационных котлах процесс конденсации водяных паров – главное условие на котором основана работы котла.
Конденсационный котел устроен таким образом, что водяные пары имея температуру от 130 до 150 °C охлаждаются теплоносителем из обратной линии системы отопления до температуры ниже 57°C. Именно при такой температуре происходит конденсация воды, а скрытая тепловая энергия от процесса конденсации передается самому теплоносителю и добавляется к теплоте, полученной в результате сгорания природного газа.
Чем ниже температура теплоносителя обратной линии в котле, тем больше выделяется теплоты конденсации, и, соответственно выше КПД котла – это главный принцип работы любого конденсационного котла.
Устройство конденсационного котла
Достичь максимального КПД конденсационного котла удается при температуре в обратной линии 50 – 30 °С. В процессе конденсации образуется слегка кислая среда, 3-5 pH, поэтому материалы из которых изготовлены узлы котла, используемые в зонах увлажнения должны быть устойчивые к кислотности. В зонах высокой температуры наиболее часто используются алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь, в области низких температур наиболее экономически эффективными являются пластмассы ( например полипропилен).
Для достижения максимального КПД конденсационный котел необходимо эксплуатировать в определенном диапазоне температур.
Если рабочий режим температур составляет от 60 до 80°C будет происходить незначительная конденсация водяного пара и КПД конденсационного котла составит приблизительно 98 %. Для сравнения у традиционного дымоходного газового котла КПД составляет 92 % – разница есть, но она не существенна. Если рабочий температурный режим системы отопления будет составлять от 53 до 30 °C, тогда будет происходить значительная конденсация водяного пара и КПД возрастет до 107—111%. При расчете КПД за 100% принимается тепловая энергия от сгорания газа, к ней суммируется энергия полученная от процесса конденсации, поэтому получается величина больше 100%.
Основное условие достижения максимальной эффективности – использовать конденсационные котлы на низкотемпературных отопительных системах, желательно специально спроектированных под них, с режимом температур не выше 60-40°С, максимум 70-50°С).
Наиболее соответствуют этим требованиям системы теплых полов с температурой подачи теплоносителя 40-45°С и температурой обратной линии 35-30°С, менее подходят, радиаторные системы отопления с температурой подачи теплоносителя до 70°С и температурой обратной линии 50°С.
Современные энергосберегающие технологии позволяют существенно экономить на отоплении, конденсационные котлы позволяют еще более снизить затраты на энергоресурсы и улучшить комфорт проживания.
- Отопление частного дома
- Универсальные (многотопливные) котлы отопления
- Пиролизные котлы – устройство и принцип работы
Как работает конденсационный котел
Как работает конденсационный котел. Мы объясним, как работают конденсационные котлы или конденсационные нагреватели, а также их применение в жилых и коммерческих помещениях. Почему конденсационные котлы более эффективны, чем стандартные неконденсационные котлы? Мы объясним, о чем вам следует подумать, прежде чем устанавливать конденсационный котел в свой дом или коммерческую недвижимость.
Чтобы посмотреть БЕСПЛАТНУЮ версию этой презентации на YouTube, прокрутите вниз.
Принцип работы конденсационного котла Прежде чем мы объясним, как работает конденсационный котел, лучше понять, как работает обычный неконденсационный котел.
Как работают стандартные котлы
Обычный неконденсационный котел использует один теплообменник для передачи тепла между горящим топливом и водой. Когда вода поступает в теплообменник, она поглощает тепло от сгорания топлива, воспламененного смесью воздуха.
Стандартный бойлер (без конденсации)Вода поступает в холодную, а выходит нагретой для использования в отапливаемом помещении или для бытового водоснабжения. Высокотемпературный дымовой газ выбрасывается в атмосферу через вентиляционное отверстие. Это потраченное впустую тепло и энергия, за которые вы заплатили. Если этот котел имеет КПД 75%, то, по сути, вы выбрасываете 25% своих денег в дымоход. Конденсационный котел использует этот нагретый дымовой газ до того, как он выбрасывается в атмосферу.
Принцип работы конденсационных котлов
Принцип работы конденсационных котлов с использованием двух теплообменников вместо одного. Этот дополнительный теплообменник используется для улавливания тепла от выхлопных газов.
Он называется конденсационным котлом. Он удаляет скрытую теплоту (влагу) из горячих дымовых газов, вызывая конденсацию воды из дымового выхлопного воздуха. Эта влага скапливается на дне теплообменника и должна быть слита в одобренный сливной приемник, как если бы вы использовали слив конденсата кондиционера. Поскольку теплообменник подвергается воздействию влаги, он должен быть изготовлен из коррозионностойкого материала, например из нержавеющей стали.
Этот конденсат из котла необходимо обработать, прежде чем он будет допущен в дренажную систему, поскольку он считается кислым. Это достигается путем добавления небольшого встроенного фильтра на дренажной линии. Фильтр может содержать известняк, который поглощает часть кислотного характера конденсата, нейтрализуя его перед попаданием в канализацию.
Конденсат конденсационного котла является кислым Входящая холодная вода предварительно нагревается при прохождении через вторичный теплообменник перед поступлением в первичный теплообменник.
Этот вторичный теплообменник увеличивает эффективность конденсационного котла. Вторичный теплообменник дает конденсационному котлу вторую возможность поглощать тепло из энергии, затрачиваемой при сгорании, путем поглощения тепла из выходящих дымовых газов. Улавливая тепло, которое в противном случае было бы потрачено впустую, конденсационный котел достигает более высокой эффективности работы.
Благодаря более высокой эффективности использование конденсационных котлов является обязательным в некоторых юрисдикциях и почему коммунальные предприятия часто предлагают скидки. Обратитесь в местную коммунальную компанию, чтобы узнать, есть ли скидки или поощрения за замену обычного котла на конденсационный. Неконденсационные или стандартные котлы имеют КПД в диапазоне от 75% до 84%, в то время как конденсационные котлы могут превышать 90% и вплоть до 98%. Это позволит вам сэкономить на годовой стоимости топлива, а также поможет окружающей среде.
Неконденсационный котел против конденсационного котла Если вы тратите доллар на топливо для вашего стандартного котла с эффективностью 75%, то вы выбрасываете 25% своих денег на нагретые выхлопные газы.
Это 0,25 цента за каждый потраченный доллар. Имея конденсационный котел или нагреватель с КПД 95 %, вы экономите деньги, так как теперь только 5 % тратится впустую на отработавшие дымовые газы. Это означает, что на каждый доллар, который вы тратите, только 0,05 цента тратится на выхлоп дымовых газов.
В конденсационном котле дымовые газы и вода движутся в противоположных направлениях. Дымовые газы сначала поступают в первичный теплообменник, а вода сначала поступает во вторичный теплообменник.
Материал дымовых газов
Поскольку конденсационный котел имеет гораздо более низкую температуру дымовых газов, большинство производителей рекомендуют использовать ПВХ или ХПВХ. Установка пластиковых труб проще и дешевле, чем стандартные металлические дымоходы, используемые в обычных котлах.
Для тех из вас, кто любит науку, лежащую в основе операции, просто помните, что скрытое тепло от конденсации дает около 970 БТЕ/фунт.
скрытой энергии. Именно это скрытое тепло способствует повышению эффективности, так как в противном случае это тепло выбрасывалось бы в атмосферу. КПД котла увеличивается по мере снижения температуры обратной воды. Конденсация происходит при температуре ниже 130F (54,4C), при этом наибольшая эффективность достигается, когда температура возвратной воды приближается к 60F (15,5C).
В коммерческих целях лучше всего снизить температуру подачи до 140F (60C), так как это дает возможность повысить эффективность. Инженер должен убедиться, что теплообменники или что-то еще, принимающее горячую воду для отопления, могут работать при более низких температурах подачи, так как это повлияет на площади поверхности змеевиков.
Рекомендации по переоснащению неконденсационного котла на конденсационный
Ниже приведены некоторые основные моменты, которые следует учитывать в коммерческом применении при переоборудовании проекта, в котором используется обычный неконденсационный бойлер, на новый конденсационный.
- Поддерживайте температуру обратной воды как можно ниже 130F (54,4C), чтобы воспользоваться преимуществами повышенной эффективности при более низких температурах.
- Трубопровод слива конденсата с встроенным фильтром для нейтрализации кислотного конденсата. Это включает в себя требование к утвержденному приемному устройству слива.
- Дымоход/труба котла для установки из ПВХ или аналогичного материала.
- Теплообменник из коррозионностойкого материала, например из нержавеющей стали.
- Более высокая дельта-Т для существующих фанкойлов или теплообменников. Имеют ли они возможность для более низкого расхода (GPM) с большей разностью температур, используя более низкую температуру возврата?
- Старая система могла быть спроектирована с меньшим значением Delta-T, возможно, 20F (11C) (разница между температурами подачи и возврата воды). Новый конденсационный котел может работать в более широком диапазоне Delta-T, например, от 30F до 50F (от 17C до 28C), что позволяет снизить галлоны в минуту и перепады давления в теплообменниках. Это экономит энергию насоса из-за снижения расхода и напора.
Это экономит энергию насоса из-за снижения расхода и напора.Области применения для использования более низкой температуры обратной воды и конденсационного котла включают в себя водяное отопление жилых помещений и плавательные бассейны, водяные тепловые насосы, водяное лучистое отопление, системы снеготаяния и геотермальные системы.
Принцип работы газовых конденсационных котлов. Что такое конденсационный газовый котел и как он работает. Сравнение конденсационных котлов
По статистике, для создания автономного отопления в доме большинство россиян приобретают газовые отопительные системы, которые по праву считаются самыми экономичными и экологичными.
Современная промышленность предлагает огромный выбор котельного оборудования, различающегося по многим параметрам, среди которых наиболее распространенными являются тепловая мощность, функциональные возможности, способ монтажа и отвода уходящих газов.
Энергия конденсации пара
Чтобы понять, что такое газовый конденсационный котел, нужно в первую очередь рассмотреть принцип работы традиционной котельной установки. При сгорании газа выделяется теплота, которая нагревает теплообменник, а соответственно и проходящий через него теплоноситель. После этого нагретый теплоноситель поступает в радиаторы, где происходит теплообмен, между воздухом и теплоносителем, а продукты сгорания выводятся через дымоход.
Из школьного курса химии всем известно, что горение – это процесс окисления, протекающий с большим выделением тепловой энергии. При сгорании газовоздушной смеси выделяется углекислый газ и вода, находящаяся в парообразном состоянии. Чтобы превратить воду в пар, затрачивается огромное количество энергии.
Принцип работы конденсационного газового котла заключается в преобразовании водяного пара в продуктах сгорания обратно в воду. При конденсации пар отдает накопленное тепло на поверхность теплообменника.
Работает так: обратка из системы отопления поступает в конденсационную теплообменную камеру котла, через которую проходят отработанные газы. Температура теплоносителя, поступающего из системы, значительно ниже температуры водяного пара от продуктов сгорания. Пар конденсируется на стенках теплообменника, отдавая накопленную тепловую энергию теплоносителю, который, будучи теплым, поступает в первичный теплообменник, где нагревается до номинальной температуры.
Нагретый теплоноситель подается обратно в систему отопления, а конденсат отводится через слив в канализацию. Кислотность конденсата, как правило, не превышает 3,5 единиц: его сброс в канализацию не нарушает установленных норм.
У котлов данного типа КПД достигает до 98%, при меньшем расходе топлива (по сравнению с традиционными установками с такими же техническими параметрами).
КПД котла зависит от температуры теплоносителя, поступающего в котельное оборудование: чем она ниже, тем выше КПД устройства. Наиболее эффективной работа этого устройства становится при температурах прямого и обратного потока теплоносителя 40/30°С.
Установка парапетов
В связи с огромным ассортиментом отопительного оборудования, представленного на российском рынке климатической техники, многих наших соотечественников интересует вопрос: «Что такое парапетные газовые котлы?»
Несмотря на такое несколько мудреное название – это полностью энергонезависимые котлы, с герметичной камерой сгорания, представляющие собой своеобразный симбиоз газового котла с конвектором. Область применения данной техники обширна: от промышленных помещений до отопления городских квартир и частных домов, в которых не предусмотрен стационарный дымоход. Отвод продуктов сгорания и подача воздуха, необходимого для нормального сгорания газа, осуществляется через коаксиальный дымоход.
Так как этот тип теплогенераторов является энергонезависимым, он будет применяться только в системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.
Устройство парапетного котла:
- Корпус из толстостенной стали. Легкосъемный декоративный кожух со смотровой дверкой на него не устанавливается. За счет перфорации этот обогреватель, не подключенный к системе отопления, выполняет роль конвектора.
- Блок горелки с газовым клапаном. Блок состоит из основной и пилотной горелки и смонтирован на легкосъемной рамной конструкции. Пилотная горелка включает в себя термопару и искровой электрод.
- Герметичная камера сгорания.
- Теплообменник с медным змеевиком.
- Коаксиальный дымоход, через который удаляются выхлопные газы и поступает уличный воздух.
- Энергонезависимый блок автоматики и управления.
Этот тип установки оснащен термометром, пьезоподжигом и дымо-водяным блоком.
Отличительной особенностью парапетных теплогенераторов является конструкция теплообменника с медным или стальным водяным нагревательным змеевиком. Во внутренней части теплообменника установлены спиральные турболизаторы, которые предназначены для снижения скорости выхлопных газов. Такая конструкция позволяет значительно увеличить контакт нагретых газов с поверхностью теплообменника, а, следовательно, и теплообмен.
Как наладить работу газовой установки
Многие владельцы отопительного оборудования задаются вопросом, как отрегулировать парапетный котел? Мы настоятельно не рекомендуем настраивать котел самостоятельно. Предупреждаем, что данная инструкция дана только в ознакомительных целях.
Сразу оговоримся, что вмешательство в работу газового оборудования в нашей стране запрещено законом. Его саморегулировка работы может привести к снижению эффективности, выходу из строя оборудования и другим нежелательным последствиям. Конденсационные котлы должны регулироваться специалистами, имеющими допуск и опыт в данном виде деятельности.
Регулировка работы котла, как правило, заключается в регулировке газового клапана. На блоке горелок (под декоративной панелью) два регулировочных винта: регулировки максимального и минимального давления газа.
- На холодном котле запустите пилотную горелку.
- Установить первый режим.
- Если котел не запускается, то перед запуском поверните винт минимального давления (см. расположение в паспорте).
Вы настроили запуск котла. Отсечка настраивается таким же образом.
Конденсационный теплогенератор настраивается с помощью газоанализатора, щуп которого устанавливается в специальный раструб дымохода. Максимальная и минимальная мощность регулируется поворотом заслонки на газовом кране, исходя из показаний газоанализатора: при максимальной мощности содержание углекислого газа в дымовых газах не должно превышать 9,5 %; остаточный кислород — не более 4%.
Популярные модели теплогенераторов
Сегодня на отечественном рынке климатической техники без труда можно найти парапетное котельное оборудование нескольких российских, украинских и европейских производителей.
У потребителя часто возникает проблема с выбором, Итак, двухконтурный парапетный газовый котел: какой производитель лучше?
АОГВ 13 П ДВ «РОСС» — двухконтурный теплогенератор, предназначенный для создания автономного отопления и горячего водоснабжения в жилых и производственных помещениях.
Данная модель имеет мощность 13 кВт, что достаточно для обогрева помещения площадью 100 м 2 . Особенности данной модели: теплообменник стальной; надежная итальянская автоматика; подключение системы с любой стороны, она может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Небольшие габариты позволяют установить агрегат в любом удобном месте, но не дальше 5 м от наружной стены. Производительность ГВС — 4 л/мин. Эффективность — 90%; расход топлива 1,4 м 3 /ч. Стоимость — 23 тысячи рублей.
Подключение к системе отопления — универсальное (левое или правое), подача газа только справа. Это устройство можно крепить на стену, на пол, а небольшие габариты позволяют установить его под подоконником.
Производительность ГВС – 4,1 л/мин; Температурные пределы в контуре отопления — 40/90°С. КПД 90%. Расход газа 1,4 м 3 /ч. Средняя стоимость составляет 19 тысяч рублей.
Атон Компакт 12,5 МБ — Украина. Эта двухконтурная модель стала достаточно популярной благодаря надежному немецкому автомату Mertik Maxitrol и высокому качеству сборки.
Корпус котлоагрегата Атон Компакт 12,5 МВ покрыт порошковой эмалью, что надежно защищает его от коррозии и делает внешне привлекательным. Мощность установки 12,5 кВт; расход топлива не более 1,4 м 3 /ч; Производительность ГВС — 300л/ч. КПД 90%. Средняя стоимость составляет 18 тысяч рублей.
Выбор лучшей модели и производителя – дело вкуса и финансового состояния пользователя. Но, большее количество наших соотечественников считают теплогенератор АОГВ 13 П ДВ «РОСС» лучшей из парапетных моделей.
Если вы решили приобрести конденсационное котельное оборудование для отопления и создания горячего водоснабжения дома, рекомендуем ознакомиться с наиболее популярными моделями.
Vaillant AtmoTEC plus VUW 200-5 – настенный конденсационный двухконтурный газовый котел от известного немецкого производителя Vaillant Group.
Особенностью данной модели является пластинчатая конструкция теплообменника в блоке ГВС, что исключает появление накипи. Медный основной теплообменник покрыт компаундом Supral, значительно повышающим теплоотдачу. Материал горелки – хромоникелевая сталь. Устройство оснащено ЖК-дисплеем. Тепловая мощность данной модели – 22,2 кВт; ГВС — 9.6 л/мин; КПД — 98%; Стоимость — 53,5 тыс. руб.
Chaffoteaux TALIA GREEN EVO SYSTEM 12 FF – конденсационный теплогенератор мощностью 13,3 кВт. Предназначен для автономного отопления и горячего водоснабжения в квартирах и частных домах без стационарного дымохода.
Особенностью данной модели является высочайший КПД (99%), экономичность (до 30%), многофункциональность и автоматизация. Этот агрегат может работать с бойлером косвенного нагрева. Потребляемая мощность 105 Вт. Средняя стоимость – 57 тысяч рублей.
BAXI DUO-TEC COMPACT 24 GA — двухконтурная турбированная модель с закрытой камерой сгорания, производства Италии.
Особенностью данного устройства является возможность адаптации к качеству топлива. Котел оснащен горелкой из нержавеющей стали с предварительным созданием газовоздушной смеси и адаптивным регулированием пламени, за счет чего в продуктах сгорания наблюдается пониженный состав СО и NOx. Эффективность установки варьируется в зависимости от режима работы
97,6-107,6%. Средняя стоимость составляет 60 тысяч рублей.
По отзывам пользователей Vaillant AtmoTEC plus VUW 200-5 является лучшим конденсационным котлом в своем классе.
Совет: сделать правильный выбор отопительного прибора — довольно сложная задача, особенно для человека, не сталкивавшегося с этими приборами. В любом случае перед покупкой газового котла проконсультируйтесь со специалистом.
Для многих термин «конденсационный котел» является синонимом надежного и экономичного отопительного оборудования.
Однако не все могут объяснить, что означает это понятие, и чем конденсационный агрегат отличается от обычного газового котла.
Принцип работы и внутренняя структура
В традиционных газовых отопительных установках дымовые газы, температура которых составляет +100 — (+170 0 С), вместе с образовавшимися водяными парами удаляются в атмосферу. Теплота сгорания топлива, которая используется в таких установках, называется низшей теплотворной способностью. Конденсационные газовые котлы, благодаря использованию в их конструкции и производстве новейших технологий, способны преобразовывать энергию конденсации водяного пара в тепловую.
Определение! Суммарная энергия сгорания газообразного топлива, включая энергию превращения водяного пара в жидкость, называется высшей теплотой сгорания топлива.
Характеристики теплообменников для конденсационных устройств
Практически любой газовый котел теоретически можно сделать конденсационным за счет его дооснащения конденсато-теплообменником и обеспечения преодоления дополнительного аэродинамического сопротивления отводу продуктов сгорания.
Внимание! Температура поверхности змеевика конденсатора должна быть ниже точки росы используемого топлива.
В начале развития конденсационных технологий производство агрегатов данного типа шло именно по этому пути. Рабочие теплогенераторы, как правило, представляли собой напольные агрегаты из чугуна, оборудованные пластинчато-конденсаторными модулями из коррозионно-стойких сталей.
Сравнительно недавно стали создаваться унифицированные газовые отопительные установки, изначально предназначенные для работы в конденсационном режиме. Теплообменники таких агрегатов должны:
- обеспечивают интенсивный и эффективный отвод энергии конденсации пара;
- быть устойчивым к конденсату, провоцирующему коррозионные процессы.
Определение! Конденсат газовых котлов представляет собой смесь углекислой, азотной и серной кислот низкой концентрации.
Котел газовый конденсационный изготавливается с одним или двумя теплообменниками:
- В первом случае это двойной теплообменник с разветвленной поверхностью теплообмена, выполненный из нержавеющих сталей.
- Во втором случае высокотемпературный теплообменник изготовлен из алюминиево-кремниевых сплавов, меди, нержавеющей стали. Как правило, такой теплообменник изготавливается из нержавеющей стали.
Внимание! В настенных котлах для высокотемпературных теплообменников чугун не применяют из-за его значительной массы.
Преимущества конденсационного газового отопительного оборудования
- Инновационная конструкция горелок обеспечивает практически полное сгорание топлива, за счет высокого КПД снижается количество используемого газа (на 10-15%) и, следовательно, уменьшается количество выбросов в атмосферу.
Внимание! Максимальная эффективность достигается при использовании агрегатов этого типа в низкотемпературном отоплении, например, в системах теплого пола.
- Оборудование, благодаря своим конструктивным особенностям, практически бесшумно.
- Настенные модели могут иметь мощность до 100 кВт, тогда как традиционные настенные газовые котлы выдают максимальную мощность 35 кВт.
- Срок службы данного отопительного оборудования в 2-3 раза больше, чем у обычных газовых агрегатов.
Компании-производители отопительного оборудования рассматриваемого типа
К конденсационному отопительному оборудованию высшего класса относится продукция немецких компаний Viessmann и Buderus, итальянской компании Baxi.
- Конденсационные газовые котлы Viessmann Vitodens имеют диапазон мощностей от 4 до 66 кВт. Эти агрегаты изготавливаются с применением принципиально новой конструкции поверхности нагрева. Теплообменник Inox-Radial представляет собой параллелепипед, скрученный в змеевик. Для его производства используется нержавеющая сталь. Компания полностью отказалась от установки алюминиевых теплообменников из-за меньшей коррозионной стойкости и, соответственно, меньшего срока службы.
Внимание! В конструкции теплообменников Inox-Radial предусмотрена возможность установки при необходимости устройств для нейтрализации конденсата.
Котлы Vitodens 300, 333, 343 оснащены модулирующими горелками для экономии топлива и модулирующими циркуляционными насосами для снижения потребления энергии до минимума. Стоимость агрегата мощностью 26 кВт составляет примерно 1800 долларов.
- Немецкая компания Buderus является пионером в области конденсационных технологий. Модели Logamax plus GB 112 выпускаются мощностью 80 и 100 кВт, что является рекордом для настенных газовых котлов. При этом агрегаты имеют компактные размеры – их ширина равна ширине обычных котлов мощностью 24 кВт. В данном оборудовании используется оребренный теплообменник из кремний-алюминиевых сплавов. Примерная цена котлов этой марки мощностью 24 кВт – 1400 долларов.
Модели марки BAXI – это сочетание отличной производительности и доступной цены.
Модель Prime HT мощностью 28 кВт стоит примерно 1500 долларов. Этот экономичный настенный конденсационный котел оснащен возможностью электронной модуляции пламени, как в режиме отопления, так и в режиме приготовления горячей воды.
Конденсационные котлы основаны на простом принципе работы: продукты сгорания охлаждаются, проходя через конденсационную камеру. Это, по сути, дополнительный теплообменник, в котором происходит подогрев отработанного теплоносителя. Это дает возможность максимально использовать энергию горячих продуктов сгорания топлива для создания тепла.
Этот тип котлов активно используется в европейских странах. Это связано с экологическими требованиями (они производят меньше выбросов) и энергоэффективностью (они потребляют меньше газа для выработки того же количества тепловой энергии, что и простые газовые аналоги).
Давайте посмотрим поближе. Схема работы и постройки следующая:
1. Как и во всех котлах, имеется камера сгорания, через которую проходит труба с водой, где теплоноситель нагревается и уходит в систему отопления.
2. Еще очень горячие газы идут на нагрев атмосферы. В них много тепла. По пути инженеры решили установить тепловую ловушку — конденсационную камеру, через которую проходит обратный поток.
3. В камере конденсации отработанный теплоноситель предварительно подогревается и подается на горелку. За счет этого можно уменьшить подачу топлива – меньше тратить на подогрев обратки. (Средняя экономия для этой группы котлов составляет 11%).
4. Так как в конденсационной камере образуется водяной конденсат, его необходимо удалить — в канализацию добавлен слив.
5. Настенные и напольные модели могут комплектоваться разными видами дымоходов: двухтрубными, коаксиальными и др. Часто система дымоудаления принудительная.
Примечание: Конденсационные котлы по компоновке разделены на две изолированные части: обычный котел и конденсационную камеру. Связь между этими двумя секциями представляет собой систему удаления продуктов сгорания.
Обычно конденсационная камера котла располагается над основной частью котла.Конденсаторные теплообменники – основное отличие моделей разных производителей котлов этой группы (как настенных, так и напольных), которое производители выделяют как конкурентное преимущество. Эффективность теплообменника зависит от типа теплообменника. И задача производителя сбалансировать параметры камеры так, чтобы теплоноситель не только эффективно нагревался, но и успевал быстро проходить этот участок котла.
О принципе работы конденсационного котла
Существуют настенные модели (для дома, коттеджа, небольшого офиса) и напольные агрегаты для полноценного обогрева больших площадей коммерческих и производственных зданий.
Факты о конденсационном котле
Данное оборудование достаточно инновационное, хотя и производится давно.
- По цене конденсационные котлы не дороже качественных газовых агрегатов аналогичной мощности. Зато выигрывают по энергопотреблению — оно ниже.
- Настенные модели выпускаются мощностью до 100 кВт, большой мощности, как правило, для напольных котлов.
- Большой выбор моделей: простой обзор в интернете показывает, что все ведущие производители имеют в своем ассортименте широкий спектр данного оборудования. За рынок борются итальянцы, немцы, китайцы и отечественные производители.
4. Важное преимущество: Вы получаете большую мощность при меньшем размере котла. По сравнению с газовыми котлами настенный конденсационный котел может быть меньше, но той же мощности.
5. Чем больше потребителей тепла — тем больше преимуществ работы конденсационного котла и тем больше причин для его установки. Эффективен как для отопления, так и для нагрева воды.
6. Эффективность. В рекламе часто пишут «эффективность = 109-111%». Пишут это, сравнивая эффективность использования всего полученного тепла. В газовых агрегатах вырабатывается не меньше тепла, просто конденсационные котлы лучше его используют.
7. Действительно, возможна установка пластиковых дымоходов — температура дымовых газов около 40-60°С.
8. Снижается количество вредных выбросов.
9. Котел очень зависим от электричества — всеми процессами управляет электроника. Без электроники нет ни одной модели этого оборудования среди предлагаемых производителями. (Если Вы, уважаемый читатель, найдете аналогичные конденсационные котлы и покажете нам — мы с радостью исправим это предложение) .
Демонстрация работы конденсационного котла «Вайлант»
Условия эффективного использования
- Правильно собранная система отопления с максимальной тепловой мощностью: чем больше потребителей, тем лучше.
- Системы отопления для конденсационных котлов должны быть точно спроектированы: температура обратки должна быть как можно ниже и не превышать 55°С при нормальных условиях. Такой температуры можно добиться, например, при массовом использовании теплых полов внутри помещений.
- Проектировщик должен рассчитать производительность системы так, чтобы было выгодно работать даже в теплые дни. Например, горение в котле регулируется, можно просто выставить температуру не 100°С, а 80°С, чтобы обратная вода на входе в конденсационную камеру была нужной температуры.
- Поскольку существуют двухконтурные конденсационные котлы, необходимо точно рассчитать, какую модель выбрать, чтобы котел эффективно работал как на отопление дома, так и на подогрев воды. В этой ситуации важно подобрать оптимальную мощность котла, чтобы ее хватало для нагрева воды, но в то же время не происходило перегрева теплоносителя и наоборот. В простых газовых котлах это сделать проще – просто мощность берется немного больше.
Примечание: Здесь этого делать нельзя. Большая мощность может привести к нивелированию процесса конденсации, что снизит КПД.
О конденсационном котле и полипропиленовом отоплении
Конденсационные котлы отопления – это инновационная разработка, которая успешно используется в странах ЕС. Благодаря повышенному КПД устройство позволяет экономить на отоплении, что очень актуально в наше время. В этой статье я расскажу о его строении и особенностях.
Конденсационные котлы
Принцип работы
Котлы газовые конденсационные — вид отопительного оборудования, предназначенного для нагрева системы отопления и санитарно-технической воды (в случае двухконтурного исполнения).
Как и у обычных котлов, есть:
- газовая камера сгорания; теплообменники
- ;
- расширительный бачок;
- коаксиальный дымоход;
- автоматика управления;
- циркуляционный насос.
Однако есть и существенные отличия.
Принцип работы устройства основан на том, что при выделении тепла сгоревшего топлива происходит конденсация паров, образующихся из воды в природном газе. В результате скрытая в этих парах энергия парообразования не выбрасывается через дымоход на улицу, а идет на дополнительный нагрев теплоносителя.
Как известно, для конденсации воды необходима температура точки росы. В газовом котле она составляет 57°С. Следовательно, для работы системы необходимо охлаждение теплообменника или его части ниже температуры точки росы.
Для этого температура обратки теплоносителя должна быть на уровне 40 — 50°С и ниже. Это означает, что конденсационный котел будет эффективно работать только с низкотемпературной высокоинерционной системой отопления. Это может быть теплый пол или панельное отопление.
Еще одним условием эффективной работы устройства является наличие специального теплообменника, способного в достаточной степени охлаждать продукты сгорания . Сначала эти продукты проходят через наиболее удаленную от обратки часть теплообменника, их предварительно охлаждают, затем они снова проходят через самую холодную и ближнюю к возврату часть экономайзера и охлаждаются ниже 57°С.
Водяной пар, содержащийся в продуктах сгорания, конденсируется на стенках теплообменника и выделяет тепловую энергию, выделяющуюся при конденсации. Это, на первый взгляд, незначительное количество тепла. позволяет повысить КПД котла на 9-11% по сравнению с обычным конвекционным устройством .
Итак, перед нами котел, который получает дополнительное тепло за счет доохлаждения продуктов сгорания газа. В результате 9Пар 0183 конденсируется на стенках теплообменника, а выделяющаяся энергия идет на нагрев теплоносителя .
Устройство
В целом конструкция конденсатного блока напоминает обычный газовый котел.
Для реализации описанного выше принципа необходимо наличие таких узлов:
- Специальный теплообменник из коррозионностойкого материала (медь или силумин), разделенный на две секции. В одной из секций происходит основной нагрев теплоносителя, затем продукты сгорания направляются в дополнительную секцию с наиболее холодной водой, где водяной пар конденсируется и отдает свою энергию;
- Закрытая камера сгорания с коаксиальным дымоходом позволяет более точно контролировать процесс движения продуктов сгорания газа и насыщение смеси кислородом;
- Нагнетательный вентилятор перед теплообменником с переменным числом оборотов позволяет поддерживать оптимальное соотношение воздух/природный газ;
- Дымоход из керамики или термостойкой пластмассы. Здесь можно использовать пластик, так как температура дыма не превышает 70°С;
- Насос для отвода дымовых газов с электронной регулировкой мощности. Оптимизирует работу устройства, снижает шум и помогает настроить оптимальный режим;
- Система удаления конденсата. Вода, осевшая на стенках теплообменника, сбрасывается в канализацию.
На фото пластиковый коаксиальный дымоход.
Для максимально продуктивной и комфортной работы устройства необходимо наличие низкотемпературной системы обогрева, например, «
Можно настроить устройство своими руками, но лучше вызвать специалиста.
К преимуществам использования конденсатных агрегатов обычно относят следующие особенности:
- Максимально эффективное использование тепловой энергии от сжигания топлива;
- Самый высокий КПД среди всех известных отопительных котлов;
- Простая инструкция по эксплуатации устройства;
- Значительная экономия затрат на электроэнергию;
- Надежная и долговечная работа.
Важно понимать, что это не разработка. Устройства успешно используются во многих странах Европы , и их жители уже давно не задаются вопросом, что это такое. В некоторых странах, например в Великобритании, продаются только конденсационные котлы, так как правительство заботится об экономике и общем благополучии граждан.
Единственным недостатком является высокая цена устройства, но это быстро окупается за счет экономии газа , который в европейских странах очень дорог. Учитывая, что проблема дороговизны энергоресурсов постепенно становится актуальной для всех, гражданам России тоже стоит присмотреться к этой технологии.
Выход
Мы рассмотрели конденсационный котел и разобрали принцип его работы. Это устройство позволяет добиться максимальной эффективности и существенной экономии на отоплении. Еще больше информации вы можете получить из видео в этой статье, а свои вопросы задавать в комментариях.