Конденсационный котел отопления: идеальное решение. Устройство конденсационного котла

Конденсационный котел - принцип работы, плюсы и минусы, видео

Вопрос повышения эффективности работы газового отопительного оборудования всегда будет актуален. Для его решения производители применяют новые материалы изготовления, улучшают конструкцию котла и его основных элементов: камеры сгорания, теплообменника, дымохода. Последнее заставило задуматься, – а используется ли полностью вся потенциальная энергия отводящих газов?

Идея

Содержание статьи

Для поддержания процесса горения всегда необходим кислород, который содержится в окружающем воздухе. Он нагнетается в камеру горения котла естественным или принудительным способом. Однако, в его составе кроме кислорода есть и определенный % воды, которая определяется термином относительная влажность. Большая часть ее испаряется во время горения, но что-то остается. Но как ее можно отделить и выделить из сложного состава дымовых газов, где уже и так намешано множество элементов?

Но как применить это в газовом котле?

Реализация

Достаточно просто представить вместо комнаты конструкцию котла. Условия для формирования росы остаются те же – границы температур и замкнутое пространство. Но что будет играть роль «холодного стекла», по аналогии с квартирой? Для этого конструкторы установили второй теплообменник. Хотя, нагляднее будет описать весь процесс на примере схемы типичного конденсационного котла.

Второй теплообменник устанавливается на трубы обратного хода теплоносителя, т.е. там, где вода из системы отопления, уже пройдя весь маршрут по помещению возвращается обратно в котел для нагрева. Начнем по порядку:

1. Активация газовой горелки. Зажигается пламя и начинается подача воздуха. Большая часть энергии передается основному теплообменнику, который нагревает воду в трубах отопления до нужного режима.
2. Но некоторая часть тепла сохраняется в продуктах сгорания, которые движутся по системе дымохода.
3. Дойдя до зоны вторичного теплообменника, их температура остается достаточно высокой (около 55-58°С). В то же время показатель температуры энергоносителя несколько ниже – 45-50°С. Это и является условием для возникновения «точки росы».
4. Горячий конденсат выпадает на поверхности теплообменника, тем самым повышая температуру воды, поступающей для нагрева.
5. Чем меньше разница между требуемой температурой нагрева и реальным значением для теплоносителя, тем быстрее и эффективнее будет работать котел.

Как видно, ничего сложного в работе конденсационного котла нет.

Преимущества и недостатки

Как и любое отопительное оборудование, этот вид котлов имеет ряд положительных (и не очень) нюансов монтажа и эксплуатации.

Преимущества:

• Высокий показатель КПД. Но несмотря на заверения многих производителей, он не может превышать 100%. Они учитывают суммарную эффективность работы первичного и вторичного теплообменников, но «забывают» о тепловых потерях. Коэффициент полезного действия – это отношение полученной энергии к затраченной.
• Габаритные размеры не больше традиционных газовых котлов.
• Уменьшение количества вредных вещества, выбрасываемых в атмосферу. Некоторая их часть остается в конденсате.

Недостатки:

• Высокая стоимость.
• Работа котла подразумевает постоянное выпадение конденсата. Поэтому нужно продумать заранее механизм его отведения.
• Повышение трудоемкости при монтаже и обслуживании.
• В состав конденсата входят вредные элементы, поэтому его нельзя сливать в общую канализационную систему.

dearhouse.ru

Котел газовый конденсационный – принцип работы и устройство

Кто не хочет, чтобы используемый котел отопления работал эффективно, выделяя большое количество тепловой энергии, но при этом меньше расходовал топливо? Спросите у любого потребителя, и все будут говорить одно и то же – да, такой прибор бы не помешал. Итак, в этой статье будем разбирать котел газовый конденсационный, который, как уверяют производители, имеет коэффициент полезного действия больше 100%. Как такое возможно? Об этом чуть ниже.

Устройство и принцип работы конденсационного котла

Начнем с того, как работают обычные газовые котлы отопления. Топливо подается на горелку и сжигается в камере сгорания. Образующаяся тепловая энергия нагревает воду в системе отопления и в системе горячего водоснабжения. Получается так, чтобы нагреть воду до температуры +95С, необходимо создать условия, при которых в камере сгорания образовался температурный режим не меньше +200С. Если данный показатель упадет, то резко уменьшится тяга.

Какие негативные последствия могут при этом возникнуть, многие знают не понаслышке. Проблема же газовых котлов заключается в том, что определенное количество тепловой энергии улетучивается через дымоход с влажными парами воздуха. А из школьного курса физики известно, что пары в любом случае будут конденсировать, при этом выделяя тепло.

Так вот в конденсационных газовых котлах специально установлена дополнительная камера, где происходит сбор и конденсация влажных паров. От этого выделенная тепловая энергия направляется опять-таки на нагрев воды в системе отопления. Конечно, сравнивать тепло от сжигания газа с энергией от конденсации влажных паров невозможно в плане сравнения их величин. Но специалисты говорят, что процентное содержание тепла от конденсации составляет 8-9% от тепловой энергии при сжигании газа. Скажем прямо, это большой плюс.

Как работает конденсационный котел

• Первый теплообменник работает по тому же принципу, как и в обычных газовых котлах. То есть тепло с продуктами сгорания газа проходят сквозь него, нагревая металлические стенки, которые в свою очередь отдают энергию воде.
• Второй теплообменник, который называется конденсационным, забирает тепло у проходящих сквозь него охлажденных продуктов сгорания, за счет конденсации паров. Почему это происходит? Дело все в том, что через второй теплообменник проходит охлажденный теплоноситель по обратному контуру системы отопления. Получается так, что стенки теплообменника – это точка росы с температурой 55-58С. А, значит, именно здесь и будет происходить полная конденсация влажных паров угарных газов, в процессе которой они будут отдавать скрытую энергию стенкам прибора.

Внимание! Запомните, что второй теплообменный прибор должен быть изготовлен из металла, который может выдержать агрессивное воздействие химически активных веществ. Эти вещества находятся в конденсате. Обычно это нержавеющая сталь или сплав из алюминия и кремния.

Устройство конденсационного агрегата

Куда уходит и где собирается конденсат? Для этого в конструкции конденсационного котла предусмотрена специальная камера. А оттуда он выводится в систему канализации. Скажем прямо, конденсат очень агрессивен, поэтому в разных странах действуют свои требования и нормы. К примеру, в Германии сбрасывать его в канализацию строго запрещается. Там требуют проводить его частичную утилизацию с понижением процентного содержания агрессивных компонентов. В России же таких требований нет. К примеру, газовый конденсационный котел мощность 30 кВт сбрасывает ежедневно до 30 л конденсата, и это все идет в канализацию.

Правда, сегодня в продаже появились котлы, к конструкции которых добавлен специальный резервуар, заполненный гранулятом из кальция или магния. Это своеобразный нейтрализатор, который очищает конденсат от химически активных веществ.

Особенности конструкции

• Начнем с того, что два теплообменника – это серьезный барьер для свободного прохождения продуктов сгорания к дымоходу, что является причиной снижения тяги. Поэтому конденсационные котлы изготавливаются только с принудительным отводом угарных газов.
• Поэтому все котлы данного типа – это приборы с закрытой камерой сгорания. Отсюда их высокая безопасность, потому что топка полностью изолирована от помещения, где котел установлен.
• Установка коаксиального дымохода – оптимальный вариант для таких котлов.
• Сегодня на рынке присутствуют напольные и настенные газовые конденсационные котлы.

КПД котла

Этот вопрос хотелось бы обсудить более подробно. В чем тут дело? Откуда КПД выше 100%?

Принцип работы конденсационного газового котла основан на использовании двух видов тепла. В теплотехнике КПД измеряется соотношением тепла, которое выделяется радиаторами отопления, и теплом, которое образуется в процессе сжигания топлива. Но у всех видов топлива есть высшая и низшая точка сгорания. Высшая температура – это низшая плюс температура конденсации. Именно высшая теплота и определяет КПД.

Но в любой системе есть потери: тепловое излучение, та же температура конденсации, температура уходящих газов и прочее. То есть получается так, что не вся тепловая энергия передается воде. Поэтому КПД обычных котлов никогда не будет больше 100%.

Расчет КПД конденсационных котлов производится по той же схеме. Но в данном случае низшее тепло 100% забирается первым теплообменником, а тепло конденсации вторым. Получается так: 100%+8%=108%. Конечно, это только является правдой, если берется в расчет схема, основанная на этом способе подсчетов. На самом деле ни один котел не может дать КПД выше 100%. Это миф.

Не забудьте оценить статью:

otepleivode.ru

Конденсационные котлы - принцип работы

Недавно появился новый тип газовых котлов — конденсационные котлы. Работают они, как и полагается газовым котлам, на природном или сжиженном газе. Сжиженный газ, как правило, используют более конструктивные котлы, чаще промышленные, нежели бытовые. Своим названием конденсационные газовые котлы обязаны способности отбирать из продуктов сгорания «скрытую» теплоту, получаемую в результате конденсации содержащегося в них водяного пара. Используя такую теплоту, обычно уходящую вместе с дымовыми газами, конденсационные котлы могут достигать среднего за отопительный период коэффициента полезного действия (КПД), который условно обозначается как 107—109 %.

Настенные конденсационные котлы давно широко распространены в Европе, где они занимают около 70% рынка газовых котлов.

С развитием поквартирного индивидуального отопления они находят все более широкое применение в России и начинают внедряться в Украинский рынок. В последнее время в связи с активным строительством квартир улучшенной планировки и большой площади сложилось мнение, что настенный газовый котел ( конденсационный или обычный) - это удел поквартирного отопления. Следует отметить, что настенными конденсационными котлами, как и не конденсационными газовыми котлами можно отапливать квартиры или небольшие загородные коттеджи, большие индивидуальные дома ( примерно от 230 м2) требуют установки напольного котла, независимо, конденсационного или обычного газового. Не стоит забывать, что в индивидуальных коттеджах, кроме подогрева воды отопительной системы, котел работает и на обогрев воды для бытовых нужд.

ПРИНЦИП РАБОТЫ: В обычных газовых котлах продукты сгорания проходят через теплообменные поверхности котла, где отдают часть своей энергии теплоносителю . Часть энергии, вместе с продуктами сгорания уходит из котла через дымоотводную систему в атмосферу, а вместе с газами уходит и водяной пар, образующийся в процессе конденсации . В обычных котлах борьба с конденсацией обязательна, в конденсационных котлах конденсация водяного пара только приветствуется, она – самое важное условие работы котла. Огромное количество водяных паров содержится в дымовых газах, которые обычными газовыми котлами не используются. В конденсационном котле эти пары охлаждаются в теплообменнике теплоносителем из обратной линии системы отопления. Водяные пары конденсируются, и скрытая теплота конденсации передается теплоносителю из обратной линии системы отопления, добавляясь к теплоте, полученной от сгорания топлива.

Конденсационные котлы имеют перед теплообменником нагнетающий вентилятор с изменяемым числом оборотов, поэтому они сделаны с закрытой камерой сгорания и выбросом продуктов сгорания через коаксиальный, пластиковый или алюминиевый дымоход . Управление числом оборотов вентилятора дает возможность всегда поддерживать оптимальное для сгорания соотношение воздуха и газа. Таким образом, достигается КПД выше 100 % для низшей теплоты сгорания, что дает ощутимую экономию топлива. При таком процессе сгорания газа выброс загрязняющих веществ в атмосферу очень маленький.

Чтобы потери тепла с дымовыми газами были минимальными, в теплообменнике котла должна происходить конденсация водяных паров из дымовых газов. Принципиальная возможность использования конденсационного тепла будет тем выше, чем ниже будет температура отопительной системы, при этом температура хотя бы части теплообменной поверхности должна быть равна или ниже температуры точки росы. Для природного газа при обычных условиях она равна +57°С. Поэтому, чтобы котел работал в режиме конденсации, температура теплоносителя в обратной линии (по которой он возвращается из системы отопления в котел) должна быть не выше +57°С. Таким образом, основной принцип работы любого конденсационного котла заключается в том, что чем ниже температура отопительной системы, тем больше возможность использования конденсационного принципа.

При эксплуатации конденсационного котла в рабочем режиме температур 80/60 'C происходит минимальная конденсация водяного пара и эффективность конденсационного котла составит примерно 98 %. Разница эффективности по сравнению с классическим котлом (92 %) не так велика. При снижении температур отопительной системы, к примеру, до 53/30 'C, ситуация будет иная. Тогда в полной мере будет использован конденсационный режим котла, произойдет значительная конденсация водяного пара и эффективность котла достигнет 107—109 %.

Рекомендации по практическому применению конденсационных котлов и их преимущества:

- Конденсационные котлы, как и любые газовые, могут быть настенными, напольными, одно- или двухконтурными.

- Устанавливать конденсационные котлы на специально рассчитанные под них низкотемпературные системы отопления (желательно не выше 60/40°С, максимум 70/50°С)

- В результате того, что температура отходящих газов часто ниже 40°С, возможно, и даже рекомендовано применять только пластиковые или керамические дымоходы, что значительно уменьшит финансовые расходы на их монтаж.

- так же на экономичность конденсационного котла влияет выбор системы отопления: теплый пол или радиаторное отопление. Для отопительных систем с радиаторами часто принимают расчетную зимнюю температуру в подающей линии 70 градусов и 50 градусов – в обратной линии. Для создания оптимальной конденсации решающей является температура обратной воды. Она должна быть как можно ниже температуры точки росы. Даже если расчетная зимняя температура составляет минус 20 градусов, температура обратной воды как раз достигнет температуры точки росы. Чем ниже становится температура воды в обратной линии, тем выше становится степень конденсации в конденсационном котле.

-Если вместо радиаторного отопления максимально применить систему теплого пола с температурой подачи 40 -45 градусов и температурой в обратной линии 35-30 градусов, степень конденсации становится еще выше. В результате в течение всего отопительного сезона температура обратной воды значительно ниже температуры точки росы. Условия работы конденсационного котла становятся оптимальными, и он работает еще более эффективно.

-Применение конденсационного котла для отопления частного дома позволяет повысить комфорт системы отопления (за счет возможности работы котла при более низких температурах) и уменьшить расход газа на 15-20% (при правильном расчете системы отопления). При дифференцированном тарифе на природный газ в некоторых случаях уменьшение расхода газа на 20% приводит к уменьшению расходов на отопление в 1,5-2 раза.

-Среди преимуществ конденсационных котлов так же можно назвать их более высокую экономичность, примерно на 15-20% выше в сравнении с обычными. Кроме того, в таких котлах используются высокотехнологичные горелки, которые обеспечивают приготовление топливно-воздушной смеси в оптимальных пропорциях для данного режима горения (с непрерывным контролем соотношения «газ-воздух»), что сводит к минимуму вероятность неполного сгорания топлива.

- Дымоходы для обычных газовых котлов отличаются от дымоходов для конденсационных котлов. Мифы о слишком сложных и дорогих дымоходах для кондиционных котлов не имеют никаких оснований. Главное отличие дымоходов для конденсационных котлов состоит в том, что конструкцией конденсационного котла предполагается удаление продуктов сгорания принудительно, что дает возможность подключать котел к таким системам дымоудаления, как коаксиальный дымоход, двухтрубная система, а также к системе забора воздуха из помещения и удаления продуктов сгорания через дымовую трубу. Преимуществом таких котлов является большое количество вариантов подключения к дымоходу без его постройки. Это как раз то, чего так не хватает напольным котлам. Единственное требование к дымоходам для конденсационных котлов - их герметичность.

sanmontaz.jimdo.com

Конденсационный газовый котел принцип работы

Изучаем газовый конденсационный котел — принцип работы и устройство

Принцип работы газового котла

То, что система отопления, работающая на природном газе, является самым экономичным и эффективным способом обогрева помещений, знают многие. Но вот что странно — вроде бы использование газа сегодня устраивает всех, но высокие и жесткие требования расхода энергоносителей ставят определенные ограничения. Поэтому на рынке теплотехнического оборудования конденсационные котлы занимают особое место. Кстати, в некоторых европейских странах законом запрещено использовать другие виды нагревательных газовых приборов, кроме конденсационных. Попробуем разобраться с газовыми конденсационными котлами, принципом их работы, достоинствами и недостатками.

Принцип работы

В первую очередь нас будет интересовать принцип работы этого вида котлов. Чтобы показать, чем он отличается от обычных агрегатов, надо разобраться с особенностями функционирования последних.

Что в них происходит?

• Газ в качестве топлива через горелку подается в камеру сгорания, где и сжигается. При этом выделенная тепловая энергия нагревает металлический теплообменник, в котором движется теплоноситель.
• Отдавая часть тепловой энергии, топочные газы проходят в дымоход и выводятся через него на улицу.

Казалось бы, что может быть проще. Но тут есть один очень важный нюанс. Для того чтобы тяга в дымоходе была соответствующей, и в нем не образовывался и не скапливался конденсат, необходимо, чтобы температура топочных газов с 200С падала до 140С. То есть должна происходить интенсивная отдача тепловой энергии теплообменнику. Но учитывайте тот факт, что температура отводящих газов не должна быть ниже данного уровня.

По сути, температура 140С — это достаточно серьезный потенциал, который попросту улетучивается в атмосферу. Заключенная в отводящих газах тепловая энергия не расходуется по прямому назначению. Тем более что внутри топочных газов всегда присутствуют влажные пары воздуха, которые также обладают определенным температурным потенциалом. Вот почему были изобретены конденсационные котлы, в которых все эти нюансы были собраны и использованы.

Внутри газового конденсационного котла собирается влага, которая при конденсации отдает часть энергии, используемой для нагрева дополнительного теплообменника.

Устройство

Итак, понятно, что в конструкции конденсационного газового котла два теплообменника. Первый работает по стандартному принципу, то есть обогревается за счет сгораемого топлива. Именно на нем и происходит основной отбор тепловой энергии. Второй, который носит название конденсационного, отбирает вторичную энергию конденсируемых влажных паров воздуха.

Конструкция конденсационного теплообменника достаточно сложна. Ведь температура отходящих газов и конденсата не очень большая, поэтому необходимо позаботиться о том, чтобы как можно больше отобрать тепла.

Есть несколько технических решений, которые помогают добиться желаемого результата:

• Увеличение площади отбора температуры. Для этого к теплообменнику привариваются ребра в виде спиралей.
• Используются внутренние полости с разным сечением. Это позволяет интенсивно отбирать тепловую энергию за счет уменьшения объема проходимого потока теплоносителя.
• Устанавливается вторичный теплообменник на обратный контур отопительной системы. Таким образом достигается быстрая конденсация влажных паров отводящих газов за счет снижения точки росы. Получается, что в нагревательный газовый котел теплоноситель поступает уже подогретым. А это влияет на уменьшение расхода топлива и эффективность работы самого агрегата.

Если рассматривать принцип работы агрегата данного вида с позиции традиционного котла, то в нем происходит своеобразная рекуперация, которая обычно используется в системах кондиционирования зданий.

Хотелось бы добавить, что в конструкцию конденсационного газового котла производители устанавливают только высокотехнологичные горелки, с помощью которых достигается оптимальное смешивание магистрального газа и воздуха. Это опять-таки повышает эффективность работы газового аппарата.

Плюсы конденсационного агрегата

Настенный газовый конденсационный котел Buderus

К чему все это приводит, если сравнивать традиционные и конденсационные газовые котлы?

1. Экономичность потребления топлива газового конденсационного котла на 20% выше, чем традиционного.
2. Выброс угарных газов и других продуктов сгорания меньше практически на 70%.

Вот, что удивительно. Принцип работы котла и его устройство были изобретены около столетия назад. Но только сейчас его использование стало возможным. Дело в том, что металлические узлы и конструкции прибора не могли долго выдерживать серьезные нагрузки, связанные с процессом конденсации влажных паров и высокой температурой.

В настоящее время эти проблемы решены за счет использования в котлах коррозионостойких материалов. Ведь образующийся конденсат является химически активным веществом, который за короткий срок действия выводит из строя любые прочные материалы. Поэтому в котлах данной модели применяются или нержавейка, или силумин — сплав из алюминия и кремния.

Если говорить о внешнем отличии двух моделей, то неопытному человеку сделать это будет сложно. Но конденсационные газовые котлы — это настенные агрегаты с закрытой камерой сгорания. Кто имеет представление, о чем идет речь, поймет, сколько достоинств добавляется только за счет этих двух показателей.

Реальное положение вещей

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.

Заключение по теме

Тот, кто считает себя человеком экономным и держит расходы семейного бюджета в жестких рукавицах, должен приобретать именно конденсационный газовый котел для отопления и ГВС собственного дома. С помощью такого агрегата можно отлично сэкономить на потреблении топлива, не снижая такой показатель, как эффективность. Тем более что цены на газ каждый год растут.

Конденсационный котёл: что это такое

Сегодня для организации отопительной системы загородного дома применяются разные виды оборудования. Это приборы, функционирующие на дровах, газе или электрической энергии. В ассортименте магазинов представлены, как традиционные модели, так и современные, изготовленные по сложным схемах, но, тем не менее, просты в использовании. Помимо обычных котлов можно купить агрегаты конденсационные.

Конденсационные котлы стремительно завоёвывают рынок, и причина тому не только экологическая безопасность. Оборудование помогает существенно снизить расходы на топливо, обеспечивая КПД до 98%. Такие агрегаты представлены в ассортименте всех крупных фирм, которые занимаются изготовлением отопительного оборудования.

Более полвека назад появится первый конденсационный котёл. Что это тако е, мало кто знал. Они были только по принципу действия похожи на современные агрегаты. Сегодня выпускают высококачественные приборы, при производстве которых применяются прочные и надёжные материалы, инновационные технологии.

Внутренность конденсационного котла

Особенности конденсационного котла

Конденсационные котлы обеспечивают максимальное сгорание топлива и минимальное количество продуктов сгорания. Согласно физическим законам КПД не может быть равен 100%. Какое-то количеств тепла всё равно расходуется. КПД конденсационных котлов максимальный, если сравнить со всеми известными видами отопительного оборудования.

Приборы оснащены горелками улучшенной конструкции, за счёт чего топливо и сгорает насколько, насколько это возможно, обеспечивая комфортную температуру в помещениях. В процессе переработки топлива выделяется незначительное количество вредных соединений. Дымоход для обслуживания такого оборудования может быть выполнен даже из пластика, так как температура отработанных газов не превышает 40 градусов.

Обратите внимание! Максимальная эффективность работы этого вида отопительного оборудования достигается только при правильной установке и обеспечении качественного обслуживания агрегата.

Принцип работы

Стоимость конденсационного оборудования на порядок выше, чем цена обычных котлов отопления. Чем это обусловлено? Каковы отличия в принципе работы разных видов отопительного оборудования?

Принцип работы конденсационного котла

В котлах традиционного исполнения топливо поступает в горелку, потом транспортируется в камеру сгорания, там перерабатывается в тепло и отработанные газы. Тепло направляется на нагревание теплообменника, по которому циркулирует вода и разносится по всей системе. Отработанные газы выходят через дымоход на улицу.

Казалось бы всё просто, но в воздух выделяются газы, температура которых 140 градусов. Они могли бы быть использованы с пользой. Именно этот нюанс был учтён при изготовлении конденсационных моделей. Принцип их работы следующий:

• Первый теплообменник нагревается в результате сгорания топлива и отдаёт тепло теплоносителю. Вода нагревается, циркулирует по трубопроводу, отдаёт тепло помещению.
• Конденсационный теплообменник забирает тепло отработанных газов, охлаждая их ниже точки росы.
• На стенках вторичного теплообменника собирается пар, продукты сгорания отдают своё тепло воде, а в воздух выходят газы, температуры которых не превышает 40 градусов. Это то, чем отличается конденсационный котёл от обычного .

Обратите внимание! Чтобы предупредить коррозию, которая может быть вызвана конденсатом, в процессе производства оборудования используются высококачественные сплавы, которые отличаются стойкостью к воздействию химических веществ и коррозии.

Устройство

Как устроен конденсатор в котле

Основным отличием инновационных приборов от обычных котлов является наличие двух теплообменников. Первый работает по традиционной схеме, забирает тепло из камеры сгорания и передаёт его теплоносителю, второй получает энергию из отработанных газов и перерабатывает её в дополнительное тепло. Этот теплообменник носит название конденсационного, отличается довольно сложной конструкцией.

Учитывая то, что температура продуктов сгорание довольно высокая, задание вторичного теплообменника в том, чтобы отобрать максимальное количество тепла. Это достигается при помощи таких решений:

• приваривание дополнительных элементов в виде спиралей к теплообменнику с целью увеличить область забора высокой температуры;
• более интенсивного добора добиваются за счёт использования внутренних элементов с разным сечением;
• конденсационный теплообменник устанавливают на обратный контур системы отопления.

Обратите внимание! Максимальная эффективность функционирования отопительного оборудования достигается за счёт использования в газовых котлах высокотехнологических горелок, которые в оптимальном количестве смешивают воздух и магистральный газ.

Ассортимент

Что входит в комплект при покупке конденсационного котла

На рынке представлен довольно широкий ассортимент отопительного оборудования этого типа. Между собой они отличаются мощностью, дизайном, габаритами, исполнением. Популярностью пользуются настенные котлы благодаря своим компактным размерам. Под них нет необходимости выделять отдельное помещение, их можно установить на кухне или в ванной. Мощность настенного конденсационного оборудования может существенно превышать мощность традиционных котлов. Показатель производительности отдельных агрегатов достигает 105 кВт.

Напольное оборудование этого типа используется реже. Котлы могут применяться для обогрева больших площадей. Их мощность колеблется в диапазоне от 87 до 628 кВт.

В продаже есть одноконтурные и двухконтурные модели. Последние кроме обогрева дома обеспечивают ещё и горячее водоснабжение. Они довольно производительны. Прибор, мощность которого 105 кВт, способен обеспечить тепло и горячую воду в доме площадью до 500 м.кв.

Преимущества оборудования

Конденсационные котлы отличаются рядом преимуществ по сравнению с традиционными отопительными проборами. Делают выбор в их пользу те, кто вкладывает деньги на перспективу. Установив конденсационный котёл у себя дома, вы получите эффективную, экономную отопительную систему. Основные достоинства оборудования:

• экономия топлива и денег до 35%;
• уменьшение количества отработанных газов, которые выбрасываются в воздух;
• возможность выполнения дымохода из пластиковых труб, что также помогает сэкономить средства;
• «умная» электроника, которая обеспечивает полностью автоматическое регулирование работы отопительного оборудования;
• длительный срок службы, которые достигается за счёт применения в изготовлении высококачественных, прочных материалов;
• стойкость к коррозии.

Из недостатков конденсационных котлов выделяют разве что высокую их стоимость. Действительно, оборудование стоит довольно дорого, однако, оно полностью оправдывает свою цену, так как позволяет существенно сэкономить на топливе.

Монтаж конденсационного котла

Каскадная схема монтажа

Если необходимо обогреть помещение большой площади (коттедж, особняк на несколько этажей, производственно помещение) используют каскадную схему монтажа. Её суть в том, что для обеспечения максимальной эффективности и экономности отопительной системы последовательно подключают несколько котлов низкой мощности. Такой приём позволяет в несколько раз повысить производительность всей системы или значительно снизить расходы на топливо. Регулировка всех приборов выполняется при помощи специального устройства, которое подключается ко всем котлам.

Каскад из конденсационных котлов – выгодное решение для больших площадей. Для управления системой подключается оборудование, в которое встроены датчики температуры и регуляторы подачи топлива. Это устройство предупреждает холостую работу котлов, выравнивает мощность, обеспечивая правильное распределение температуры в помещениях.

Перед тем как приступать к обустройству отопительной системы частного дома, следует ознакомиться с тем, что такое конденсационных газовый котёл. Выбрав для обслуживания системы это оборудование, вы обеспечите максимально эффективное и экономное функционирование отопительной системы.

Часто владельцев останавливает высокая стоимость инновационного оборудования. Но есть правильно провести расчёты, окажется, что конденсационные котлы искупят себя всего за два-три сезона. При соблюдении правил эксплуатации приборы прослужат на протяжении многих лет, обеспечивая комфорт и тепло в вашем доме.

Что такое конденсационный котел, и как он работает?

Те, кто хоть раз сталкивался с необходимостью того, что требуется качественно и эффективно обогреть загородный дом или коттедж, останавливают свой выбор на таком оборудование, как конденсационный котел. Это наиболее популярное приспособление, которые отличается высокими показателями экономичности. Благодаря этому, а также большому количеству иных положительных эксплуатационных характеристик оборудование оптимально подходит для большого количества разнообразных помещений.

Конденсат на теплообменнику

Особенности конденсационного котла

Подобный котел не всегда целиком использует свою энергию, которая производится в процесс выработки топлива. Какая-то ее часть, которая называется теплом, уходит вместе с водяным паром, который может содержаться в продуктах от испарения. Но именно это тепло используется для качественного нагрева воды, которая находится в котле, так как полученный пар имеет свойство конденсироваться. Данный процесс может быть осуществлен только благодаря тому, что происходит охлаждение продуктов сгорания до какой-то определенной температуры, имеющей название точки росы, она обычно составляет 55 градусов .

Данный котел работает таким образом, что все продукты сгорания, находящиеся внутри него, под влиянием воды охлаждаются, вода в свою очередь возвращается из общей системы отопления. Именно по этой причине температура воды в системе центрального отопления, обслуживаемой котлом. должна быть немного ниже при сравнении ее с традиционными котлами .

Процесс горения в обычном и конденсационном котле

Экономия от применения данного прибора при сравнении с традиционным устройством составляет примерно 11%. При этом стоимость на газовый конденсационный котел время от времени немного снижается, а цена на газ, как правило, остается стабильной. Потому издержки, которые связаны с покупкой, достаточно быстро компенсируются.

Многие пользователи данного качественного оборудования выделяют идеальное соотношение стоимости и большого количества полезного эффекта котлов, а также достаточно долгий их срок службы. Кроме того, привлекает наличие минимальных расходов на техническое обслуживание котлов. на это идут совершенно незначительные суммы.

Несомненными положительными качествами являются не только экономичность, но также экологичность, что в состоянии значительно разгрузить окружающую среду. Данный котел может довольно успешно использоваться в небольшом помещении, более того, благодаря небольшим параметрам его не придется прятать от посторонних глаз. Кроме того, он может быть отрегулирован по показателям мощности, также преимуществом является то, что работает устройство совершенно бесшумно, это положительным образом сказывается на самочувствии проживающих людей в помещении, а также на их настроении, это видно, если почитать отзывы пользователей.

На основании наличия большого количества положительных качеств, его можно вполне справедливо отнести к идеальному оборудованию, которое отопление загородного дома сделает удобным, комфортным и простым. Оборудование такого плана в состоянии подарить большое количество теплых минут в холодное время года.

Описывая особенности таких приборов, можно отметить, что газовый конденсационный котел эксплуатируется для эффективного обогрева помещения. Он в данном процессе использует тепловую энергию, которая выделяется в процессе сгорания топлива, а также теплоту водяного пара. Подобный принцип работы может быть возможен благодаря конденсации некоторых продуктов сгорания на внутренних стенах.

Современные конденсационные двухконтурные и одноконтурные котлы в состоянии предоставить возможность максимально эффективно использовать энергию используемого топлива, при этом сокращаются расходы потребителя на отопление. В настоящее время, благодаря эффективным инженерным разработкам, появилась возможность сбора такой энергии, потому во всех современных котлах отопления конденсационного типа, такой энергии намного больше, чем у обычных.

Стоит обратить внимание, что котел настенного типа в состоянии работать при достаточно низких температурах, в отличии от традиционного, а также он может обеспечить высокие показатели экономии газа примерно на 20% и таким образом снизить затраты на все отопление в целом. Именно благодаря этому можно купить простой водонагреватель, а затем подключить его к отопительному устройству без каких-то дополнительных затрат на обогрев и горячее водоснабжение. Что касается материала, из которого производится котел, то это в обязательном порядке основа, которая отличается устойчивостью к коррозии.

Принцип работы котла

Самое основное отличие такого напольного конденсационного котла, от иных устройств, заключается в наличии особой теплообменной емкости, предназначенной для значительного увеличения площади, где разнообразные продукты сгорания некоторым образом охлаждаются до температуры, которая не превышает 40 градусов. По этой причине водяной пар, содержащийся в дыме, через какое-то время переходит в особое жидкое состояние, постепенно освобождая энергию тепла.

Схема работы конденсационного котла

Процесс конденсации осуществляется строго в теплообменнике, которые изготавливается из устойчивого к поражению коррозией металла. Для получения полноценного эффекта конденсации стоит добиться снижения температуры до такой степени, чтобы водяные пары от дымового газа начали превращаться в жидкость. Потому можно судить, что принцип работы конденсационного котла является максимально эффективным.

Высокие показатели эффективности конденсационного котла

Описывая данное устройство, можно выделить более подробно некоторые такие преимущества, как экологичность, экономичность, высокие показатели производительности, который основан на принципе работы конденсационного котла. Именно экономия является одним из основных положительных качеств, что особенно важно в условии постоянно растущих цен на газ.

Если есть необходимость увеличить мощность котельной, есть возможность объединить сразу несколько котлов в определенный каскад. Это особенно востребовано для крышных устройств, а также в котельных, где требуется определенная производительность. Настенный и напольный конденсационный котел имеют, как говорят отзывы, преимущественные пониженные шумовые характеристики, которые особенно сильно выделяются при сравнении с обычными котлами. Есть и недостатки конденсационных котлов — это их относительно высокая стоимость.

Таким образом, в процессе приобретения подобной конструкции покупатель делает выбор в пользу экономичности, современной инновации, возможности долговременного применения, а также в защите чистоты окружающей среды.

Источники: http://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/gazovyj-kondensacionnyj-kotel-princip-raboty-izuchaem-8006, http://prokommunikacii.ru/otoplenie/kotelnaya/kondensacionnyjj-kotjol.html, http://klivent.biz/otopleniye/kondensacionnyj-kotel.html

teplosten24.ru

Принцип работы конденсационного газового котла

Изучаем газовый конденсационный котел — принцип работы и устройство

Принцип работы газового котла

То, что система отопления, работающая на природном газе, является самым экономичным и эффективным способом обогрева помещений, знают многие. Но вот что странно — вроде бы использование газа сегодня устраивает всех, но высокие и жесткие требования расхода энергоносителей ставят определенные ограничения. Поэтому на рынке теплотехнического оборудования конденсационные котлы занимают особое место. Кстати, в некоторых европейских странах законом запрещено использовать другие виды нагревательных газовых приборов, кроме конденсационных. Попробуем разобраться с газовыми конденсационными котлами, принципом их работы, достоинствами и недостатками.

Принцип работы

В первую очередь нас будет интересовать принцип работы этого вида котлов. Чтобы показать, чем он отличается от обычных агрегатов, надо разобраться с особенностями функционирования последних.

Что в них происходит?

• Газ в качестве топлива через горелку подается в камеру сгорания, где и сжигается. При этом выделенная тепловая энергия нагревает металлический теплообменник, в котором движется теплоноситель.
• Отдавая часть тепловой энергии, топочные газы проходят в дымоход и выводятся через него на улицу.

Казалось бы, что может быть проще. Но тут есть один очень важный нюанс. Для того чтобы тяга в дымоходе была соответствующей, и в нем не образовывался и не скапливался конденсат, необходимо, чтобы температура топочных газов с 200С падала до 140С. То есть должна происходить интенсивная отдача тепловой энергии теплообменнику. Но учитывайте тот факт, что температура отводящих газов не должна быть ниже данного уровня.

По сути, температура 140С — это достаточно серьезный потенциал, который попросту улетучивается в атмосферу. Заключенная в отводящих газах тепловая энергия не расходуется по прямому назначению. Тем более что внутри топочных газов всегда присутствуют влажные пары воздуха, которые также обладают определенным температурным потенциалом. Вот почему были изобретены конденсационные котлы, в которых все эти нюансы были собраны и использованы.

Внутри газового конденсационного котла собирается влага, которая при конденсации отдает часть энергии, используемой для нагрева дополнительного теплообменника.

Устройство

Итак, понятно, что в конструкции конденсационного газового котла два теплообменника. Первый работает по стандартному принципу, то есть обогревается за счет сгораемого топлива. Именно на нем и происходит основной отбор тепловой энергии. Второй, который носит название конденсационного, отбирает вторичную энергию конденсируемых влажных паров воздуха.

Конструкция конденсационного теплообменника достаточно сложна. Ведь температура отходящих газов и конденсата не очень большая, поэтому необходимо позаботиться о том, чтобы как можно больше отобрать тепла.

Есть несколько технических решений, которые помогают добиться желаемого результата:

• Увеличение площади отбора температуры. Для этого к теплообменнику привариваются ребра в виде спиралей.
• Используются внутренние полости с разным сечением. Это позволяет интенсивно отбирать тепловую энергию за счет уменьшения объема проходимого потока теплоносителя.
• Устанавливается вторичный теплообменник на обратный контур отопительной системы. Таким образом достигается быстрая конденсация влажных паров отводящих газов за счет снижения точки росы. Получается, что в нагревательный газовый котел теплоноситель поступает уже подогретым. А это влияет на уменьшение расхода топлива и эффективность работы самого агрегата.

Если рассматривать принцип работы агрегата данного вида с позиции традиционного котла, то в нем происходит своеобразная рекуперация, которая обычно используется в системах кондиционирования зданий.

Хотелось бы добавить, что в конструкцию конденсационного газового котла производители устанавливают только высокотехнологичные горелки, с помощью которых достигается оптимальное смешивание магистрального газа и воздуха. Это опять-таки повышает эффективность работы газового аппарата.

Плюсы конденсационного агрегата

Настенный газовый конденсационный котел Buderus

К чему все это приводит, если сравнивать традиционные и конденсационные газовые котлы?

1. Экономичность потребления топлива газового конденсационного котла на 20% выше, чем традиционного.
2. Выброс угарных газов и других продуктов сгорания меньше практически на 70%.

Вот, что удивительно. Принцип работы котла и его устройство были изобретены около столетия назад. Но только сейчас его использование стало возможным. Дело в том, что металлические узлы и конструкции прибора не могли долго выдерживать серьезные нагрузки, связанные с процессом конденсации влажных паров и высокой температурой.

В настоящее время эти проблемы решены за счет использования в котлах коррозионостойких материалов. Ведь образующийся конденсат является химически активным веществом, который за короткий срок действия выводит из строя любые прочные материалы. Поэтому в котлах данной модели применяются или нержавейка, или силумин — сплав из алюминия и кремния.

Если говорить о внешнем отличии двух моделей, то неопытному человеку сделать это будет сложно. Но конденсационные газовые котлы — это настенные агрегаты с закрытой камерой сгорания. Кто имеет представление, о чем идет речь, поймет, сколько достоинств добавляется только за счет этих двух показателей.

Реальное положение вещей

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.

Заключение по теме

Тот, кто считает себя человеком экономным и держит расходы семейного бюджета в жестких рукавицах, должен приобретать именно конденсационный газовый котел для отопления и ГВС собственного дома. С помощью такого агрегата можно отлично сэкономить на потреблении топлива, не снижая такой показатель, как эффективность. Тем более что цены на газ каждый год растут.

Принцип работы конденсационного котла

Природный газ всегда имеет в своем составе небольшое количество воды. Во время его сгорания вода превращается в пар, который будучи горячим, имеет в себе тепло. Конденсационные котлы в отличие от стандартных газовых котлов способны впитывать и отдавать это тепло жидкости, которая циркулирует по системе отопления. Они получают это тепло путем преобразования пара в капли воды, то есть путем конденсации. Собственно такой принцип работы и обусловил название этого типа котла.

Конденсационные котлы имеют практически такую же конструкцию, как и модели обычного газового котельного оборудования. То есть они состоят из:

1. Горелки.
2. Элемента, который разжигает огонь.
3. Автоматики.
4. Теплообменника. Но он является не обычным.
5. Нагнетающего вентилятора.
6. Клапана сброса давления.
7. Предохранительного клапана.
8. Циркуляционного насоса.
9. Мембранного бака.
10. Коаксильного дымохода.

Их конструкция также предусматривает наличие элемента для сбора и отвода конденсата.

Горелка и теплообменник находятся в закрытой камере сгорания. Это означает, что воздух попадает в ее середину только благодаря работе вентилятора. Принцип использования последнего заключается в подаче такого количества воздуха, которое необходимо для сгорания газа. Причем объем кислорода не должен быть меньшим или большим от потребности. Вентилятор работает синхронно с горелкой. Это означает, что при увеличении подачи газа вентилятор начинает вращаться более интенсивно. И наоборот.

Без вентилятора очень сложно организовать эффективную работу агрегата. Поэтому конденсационные котлы никогда не имеют открытой топки.

Автоматика, будучи подключенной к различным датчикам, управляет работой горелки, вентилятора и циркуляционного насоса. Главным ориентиром в ее работе является температура воздуха в помещении.

Клапаны входят в группу безопасности, которая уменьшает давление в системе, если оно стало слишком большим. Мембранный бак предназначен для компенсации небольших повышений давления .

Коаксильный дымоход является двойной трубой. Внутренняя трубка предназначена для подачи свежего воздуха в камеру сгорания. Внешняя — для отвода угарных газов. Часто его делают из термостойкой пластмассы. Такой подход возможен благодаря сильному охлаждению угарных газов.

Теплообменник

Этот элемент имеет самое важное значение в конденсационном котле. Условно он состоит из двух частей. Первая – основная находится недалеко от горелки. Вторая – чуть выше. Она представляет собой систему трубок с приваренными к ним металлическими пластинами. Под этой частью находится сборник конденсата, от которого отходит трубка для отвода воды.

Теплообменник конденсационного котла бывает двух видов:

1. Сварным. Его делают из нержавеющей стали. Но он имеет неравномерные химические и механические свойства. Это является следствием сварки его из разных частей. Такая особенность может стать причиной его разрушения. Правда, до поломки этот элемент способен проработать до 10 и более лет.
2. Литым. Этот вид делают из силумина. Благодаря этому он получает такой плюс: свойства являются равномерными. Однако он не настолько устойчив к химическому воздействию во время горения газа, как нержавейка. Литые теплообменники могут быть разборными. То есть они состоят из литых частей, которые скручиваются как чугунные батареи отопления. Такие элементы монтируются только в очень мощные конденсационные котлы .

Особенности работы

Главный принцип работы конденсационных устройств заключается в передаче воде того тепла, которое образуется при сгорании газа и конденсации пара. Классические газовые агрегаты способны выполнить только первую функцию. Поэтому их КПД меньше.

Модели конденсационных агрегатов работают так:

1. Теплоноситель с температурой, меньшей 57 °С, поступает в конденсационный теплообменник.
2. Угарные газы, охладившись у основной части теплообменника, двигаются дальше, омывают стенки конденсатора, продолжая охлаждаться. Когда их температура становится меньше 57 °С, начинает выпадать конденсат.
3. Капли воды остаются на внешней стенке теплообменника, нагревают ее. Далее подогревается теплоноситель.
4. Подогретая вода движется в основную часть теплообменника, где нагревается до высокой температуры.
5. Нагретый теплоноситель поступает в систему отопления.
6. Охлажденные дымовые газы выходят через коаксильный дымоход.

Во время работы котла направления движений воды и дымовых газов являются встречными.

Впитанное тепло из конденсата повышает КПД конденсационного котла на 11 процентов. В результате этот показатель достигает 108-109%. В голове многих здравомыслящих людей сразу возникает вопрос, а как КПД может быть больше 100%?

Объяснение этого случая является таким: КПД является относительной величиной, которую для газовых устройств высчитывают по нижнему уровню теплоты сгорания. Для такого расчета используют только то количество тепла, которое выделяется при сгорании газа. Однако есть высший уровень теплоты сгорания. Он больше на 11% от нижнего, ведь включает то тепло, которое образуется при конденсации водяного пара. Числа 108-109% получились потому, что за базу сравнения производители взяли КПД по нижнему уровню теплоты сгорания.

Стоит отметить, что разные модели конденсационных устройств могут иметь вышеуказанный КПД только тогда, когда теплоноситель в обратной трубе холоднее 57 °С. Эта температура является точкой росы. При ней водяной пар начинает конденсироваться. Для большего понимания, точка росы может быть разной. Она зависит от влажности и температуры воздуха. Для условий, возникающих внутри газового котла, она составляет 57 °С.

Если же теплоноситель является более горячим, конденсация пара также происходит. Однако она является очень слабой и КПД поднимается не более чем на 4-5%.

Конденсационные котлы классифицируют по двум признакам:

1. Количество контуров.
2. Исполнение корпуса.

По количеству контуров бывают такие виды:

1. Одноконтурные. Они предназначены для отопления дома. В своем составе имеют только один теплообменник. Такие модели могут нагревать воду для ГВС, однако нужно осуществлять подключение бойлера косвенного нагрева.
2. Двухконтурные. С помощью них отапливают дом и подают горячую воду в краны водопроводной системы. Их конструкция дополнена небольшим теплообменником (вместо него может быть накопительный бак или бойлер послойного нагрева ) и трехходовым клапаном, который может изменять режим отопления на режим ГВС и наоборот. Работа этого клапана происходит по такому принципу: теплоноситель может поступать либо в дополнительный теплообменник, либо в систему отопления.

Что касается исполнения корпуса, то конденсационные котельные устройства бывают такими:

Настенные являются наиболее распространенными, ведь позволяют экономить пространство, и их можно монтировать на кухне. Их мощность не бывает больше 120 кВт. Правда, большинство таких агрегатов имеют мощность, меньшую 100 кВт. В их составе не бывает большого бойлера послойного нагрева.

Напольные в отличие от настенных имеют большие габариты, и поэтому их нужно монтировать в отдельной комнате. Другим их признаком является большая мощность. Также строение многих напольных модификаций может включать объемный накопительный бак или бойлер послойного нагрева.

Плюсы и минусы

Преимущества конденсационных котлов являются такими:

1. Высокий КПД. Он достигает 108-109%.
2. Экономия топлива составляет 11%. Это, если сравнивать их с моделями обычных газовых котлов.
3. Наличие высокотехнологичной горелки. Благодаря ей достигается оптимальное соотношение газа и воздуха. А это делает возможность неполного сгорания газа практически нулевой.
4. С дымохода выходит очень малое количество вредных веществ. Они выплывают вместе с конденсированной водой.
5. Возможность подключения теплого пола.
6. Вода в отопительной системе может охлаждаться до любой температуры. Главное, чтобы она была холоднее 57 °С. Для сравнения стандартные газовые котлы при таком обратном теплоносителе быстро выходят из строя, ведь их теплообменники не имеют защиты от кислот, которые оседают на их стенках с конденсатом. При использовании конденсационного котла теплоноситель на входе и выходе отопительной системы может иметь температуру 70 °С и 50 °С соответственно.
7. Бесшумность работы.
8. Простота монтажа и подключения.

Что касается минусов разных моделей конденсационных котлов, то их практически нет. Главным из них является большая цена. Она превышает стоимость обычных газовых моделей в два раза. Также минусом можно назвать более дорогой, связанный с заменой и подключением нового теплообменника, ремонт.

Похожие статьи:

Виды и принцип работы парового котла Строение, принцип работы и изготовление пиролизного котла Устройство и принцип работы камина Принцип работы инфракрасного обогревателя

Газовые конденсационные котлы: принцип работы и особенности использования

• Принцип работы конденсационных котлов
• Условия для эффективной работы
• Какие радиаторы использовать с конденсационными котлами
• Достоинства и недостатки
• Конденсационные котлы отопления: типы и производители

Идея создания конденсационных котлов не нова, но реализовалась она не так давно, только после открытия сплавов с высокой коррозийной стойкостью. Часто вызывает удивление утверждения, что КПД такого котла превышает 100%. Как такое может быть и в чем тут дело? Просто КПД обычного оборудования рассчитывается на основании низшей теплоты сгорания, которая не учитывает теплоту, выделяющуюся в процессе конденсации. Если считать производительность конденсационных котлов относительно той же величины, значение превышает сотню. Так что никакого чуда тут нет. Просто такие котлы действительно отбирают больше тепла, чем обычные.

Принцип работы конденсационных котлов

При сгорании газа образуются летучие вещества, имеющие высокую температуру. Часть этого тепла отбирается в котле и передается воздуху или теплоносителю, а часть улетает через дымоход. Конденсационные котлы более полно отбирают это тепло за счет энергии, скрытой в водяном паре. Для этого разработаны специальной формы теплообменники, которые при соблюдении некоторых условий вызывают осаждение водяных паров, содержащихся в продуктах горения. При этом высвобождается некоторая дополнительная часть тепловой энергии, которая возвращается в систему отопления.

Принцип действия конденсационных котлов

Условия для эффективной работы

Конденсированние паров возможно только в случае, если температура поверхности ниже температуры точки росы. Для воды точка росы составляет 50°C. То есть для того чтобы выпал конденсат, необходимо чтобы температура теплообменника была ниже 50°C. Причем чем ниже она будет, тем более активно происходит процесс, большее количество тепла возвращается в систему. Отсюда вытекает главная особенность отопительных систем с использованием конденсационных котлов: для эффективной работы температура воды в «обратке» должна быть не выше 50°C, а лучше 40°C и ниже. Если это условие не выполняется, котел работает, но только как обычный и ни о какой экономии топлива и сверхвысоких КПД речь не идет.

Почему КПД у конденсационных котлов больше 100%

Потому такие котлы идеальны для работы с низкотемпературными водяными теплыми полами. Из-за невысоких рабочих температур, с которыми обычные котлы справляются только с условием установки специальных понижающих температуру устройств, конденсационные устройства показывают максимум своей эффективности и являются очень экономичными.

Работать эти котлы неплохо будут и в обычных системах водяного отопления, но тогда требуется или линия большой протяженности, проходя по которой теплоноситель успевает остыть до низких температур (ниже точки росы), или работа котла на минимальной мощности, что тоже неплохо – такие режимы обычно гораздо экономичнее, чем пиковые. Единственный момент – в сильные холода придется подымать температуру теплоносителя, так что температура в системе отопления конденсационным котлом будет, скорее всего выше, чем требуемая для конденсации. Но таких дней, к счастью в России не так много (порядка 10%), так что большая часть времени благоприятна для работы такого оборудования.

Какие радиаторы использовать с конденсационными котлами

Для систем с конденсационными котлами подходят любые современные радиаторы, возможно, их придется установить большее количество или использовать секции большего размера (для того чтобы теплоноситель по максимуму отдал тепло), но ни ограничений по материалам, ни по конструкции нет. Нужно будет провести теплотехнический расчет потерь вашего дома, рассчитать требуемое количество секций или радиаторов. Все это зависит и от того как и из чего построен ваш дом, чем утеплен, в какой местности находится, так что универсальных рекомендаций нет. Все нужно считать применительно к каждому случаю.

Достоинства и недостатки

Кроме вышеназванной высокой экономичности (на 10-15% потребляет меньше топлива, чем современные газовые котлы и на 30-33% меньше устаревших моделей) есть еще несколько плюсов. Температура дымовых газов на выходе конденсационного котла обычно составляет порядка 40°C. Потому использовать можно и пластиковые дымоходы. К тому же вариантов дымоудаления несколько: коаксиальный дымоход, двухтрубная система или отведение в дымоходную трубу. И это не считая строительства специального дымохода. Но к дымоходу для коаксиального газового котла имеется существенное требование – он должен быть герметичным.

Внутренне устройство конденсационных котлов отопления

Главный недостаток такого оборудования – цена. Они дороже обычных газовых агрегатов. Но также необходима переделка существующей системы отопления (добавление секций) или специальный расчет новой. Если просто поменять котел, большой экономии вы не увидите. Она будет, но незначительная. Для того чтобы система работала эффективно, требуется чтобы температура теплоносителя в подаче и «обратке» была невысокой. В обычных системах исходят из таких температур подачи/обратки: 75°C — 55°C, в конденсационных – 55°C/35°C. Потому для отопления той же площади потребуется большее количество радиаторов, а это также дополнительные затраты.

Конденсационные котлы отопления: типы и производители

Отопительные приборы с использованием конденсации могу быть напольного или настенного исполнения. Настенные имеют, как правило, небольшие мощности (до 100 кВт, редко до 120 кВт) и небольшие размеры. Некоторые модели оборудования используются исключительно на отопление, некоторые готовят также горячую воду для бытовых нужд (ГВС). Причем горячая вода может готовиться в некоторой емкости (бойлерного типа) или разогреваться в змеевике (проточного).

Настенный конденсационный котел имеет небольшие размеры

Фирма Vaillant (Вайлант) производит конденсационные котлы как настенном исполнении, так и в напольном варианте. Есть модели с проточным нагревом воды для ГВС в пластинчатом теплообменнике, а есть емкостного типа. Оборудование может изменять мощность работы в широком диапазоне минимально — 20-28% от номинальной. Имеется встроенный автоматический воздухоотводчик, есть возможность переоборудования под сжиженный газ, простая установка параметров при первом пуске. Напольные агрегаты могут использоваться в каскадной связке для отопления и обеспечения горячей водой многоэтажных домов. Имеется контроль безопасности всех основных параметров (контроль пламени, температуры теплоносителя, дымоотведения)

Конденсационные котлы Vaillant настенные и напольные

Конденсационные котлы Baxi (Бакси) также выпускаются в настенном и напольном варианте. Котлы этой фирмы линейки Luna отличает возможность подключения внешнего бойлера для горячей воды. Линейка NUVOLA COMFORT ориентирована на подготовку большого количества горячей воды. Также имеется автоматический контроль как за температурой теплоносителя в отопительной системе, так и за температурой воды в ГВС. К стандартному набору контроля параметров системы добавлена система защиты от замерзания и антибактериальная обработка. Линейка Baxi Duo-tec автоматически адаптируется под качество подаваемого топлива и тип дымохода, имеет автоматический байпас и моделируемую мощность горелки, которая подстраивается также под погодные условия. Напольные конденсационные котлы Бакси отличаются небольшими габаритами и широким выбором функций, могут работать в каскаде и обеспечивать большие частные дома, производственные, промышленные помещения, многоквартирные здания.

Конденсационные котлы отопления Baxi («Бакси»)

Итальянские конденсационные котлы — Beretta «Беретта». Линеек оборудования несколько: Power Plus, Mynute Green RSI и CSI, Exclusive Green RSI и CSI, Exclusive Boiler Green. Особенности агрегатов Power Plus – патрубки удаления дыма и забора воздуха выполнены раздельно, биметаллический первичный теплообменник, обширный перечень функций автоматики. В линейке Mynute Green RSI и CSI теплообменник алюминиевый авторской конструкции, в линейке CSI присутствует пластинчатый теплообменник для нагрева воды для ГВС, модификация RSI позволяет подключить наружный бойлер. Как и в любом подобном оборудовании европейских производителей, имеется обширный перечень защитных программ и контроля системы, блокировка оборудования при несоответствии параметров.

Конденсационные котлы отопления Beretta («Беретта»)

Конденсационные котлы от немецкой фирмы «Будерус» Logamax имеют неплохую репутацию, но есть у них одна особенность: даже настенные варианты не выпускают малой мощности. Самый маломощный котел имеется в линейке Logamax PLUS GB112 – 29-60 кВт. Все остальные котлы рассчитаны на еще большие объемы. Они могут использоваться для обогрева нескольких коттеджей, расположенных неподалеку (каскадного типа). Есть некоторые ограничения по монтажу: желательна установка в подвале или на чердаке.

Конденсационные котлы «Будерус» Logamax

Теплообменник в Logamax используется из ребристых труб, изготовленных из кремний-алюминиевого сплава, благодаря чему годовой коэффициент использования топлива – 109%. Установлена на котле керамическая плоская горелка, которая воспламеняется при помощи электрода накаливания, что приводит к понижению шумов при воспламенении газо-воздушной смеси. Количество подаваемой смеси зависит от наружных температур и определяется автоматикой при помощи датчиков.

Напольные конденсационные котлы Buderus имеют очень большие мощности – от 120 кВт, работать могут в каскаде. Подходят для отопления больших коттеджей и многоэтажных домов, производственных помещений.

Оборудования этой категории очень много и выбрать есть из чего. Выбор настолько большой, что именно это может стать проблемой.

Если считать КПД конденсационного котла по той же методике, что считают для обычных, то оно действительно может переваливать за сотню. Но такой эффективности можно добиться только при определенных условиях: когда температура в обратке не превышает 50°C, а лучше, если на подаче те самые 50 градусов, а в обратке — не больше 30. Вот тогда экономия будет, и за оборудование стоит платить.

Если у вас от конденсационного котла будет работать водяной теплый пол, то экономия может составить порядка 20-25%. Ведь температура нужна как раз в таком диапазоне. Выгодно ставить конденсационные котлы в регионах с мягкой зимой: им +50°C на подаче к батареям достаточно, чтобы обеспечить тепло в квартире или доме. В остальных случаях под конденсационный котел приходится ставить много батарей и делать длинные петли, чтобы успевал остывать теплоноситель. Но и при этом должна стоять погодозависимая автоматика, которая в зависимости от температуры «за бортом» меняет режим работы. В общем, не всегда конденсационные котлы экономны…

Добавить комментарий Отменить ответ

Источники: http://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/gazovyj-kondensacionnyj-kotel-princip-raboty-izuchaem-8006, http://poluchi-teplo.ru/kotlyi/dr/printsip-rabotyi-kondensatsionnogo-kotla.html, http://teplowood.ru/gazovye-kondensacionnye-kotly.html

teplosten24.ru

Конденсационный газовый котел это высокий КПД работы: плюсы и минусы агрегата

Внедрение энергосберегающих и природоохранительных технологий давно уже стало приоритетным направлением развития отопительной техники в развитых странах. По своим характеристикам конденсационный газовый котел полностью отвечает принятым экологическим стандартам и во многих странах занимает лидирующие позиции на рынке продаж отопительного оборудования. В Европе котлы данного типа используются более чем в 60% домохозяйств, а в части стран переход на такое оборудование поддерживается на государственном уровне. Постепенно инновационные технологии завоевывают и отечественный рынок, несмотря на сравнительно высокую стоимость, спрос на экономичные газовые конденсационные котлы постоянно растет.

Внутреннее устройство конденсационного газового котла

История создания

Эффект конденсации водяного пара, при котором высвобождается тепловая энергия, известен более 100 лет. Первые экспериментальные модели отопительного оборудования, использующие высвободившуюся энергию для нагрева воды, были разработаны в 50-х годах прошлого века, однако в то время они не нашли практического применения. Кислота, содержащаяся в конденсате, быстро приводила в негодность стальные и чугунные элементы конструкции котла, вступающие в непосредственный контакт с агрессивной средой. Кроме того в те времена не существовало единых стандартов состава газовой смеси, что делало невозможным проведение расчета температуры конденсации пара (точки росы).

Применения для изготовления теплообменников нержавеющей стали дало новый толчок развитию этого направления в теплотехнике и уже с 70-х годов в продажу поступили эффективные котлы, принципиальная конструкция которых схожа с устройством современных моделей. В дальнейшем схема конденсационного котла совершенствовалась, а экономическая эффективность повышалась, что постепенно позволило данному оборудованию завоевать популярность среди пользователей. Сегодня конденсационный котел это не только экономичное, но и эффективное отопительное устройство.

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.

Учитывая, что конденсат является химически агрессивным веществом и содержит примеси угольной, азотной и серной кислоты, для изготовления теплообменников применяются материалы, устойчивые к химическим воздействиям – нержавеющая сталь или сплав кремния и алюминия (силумин).

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.

Расчет КПД

Часто консультанты, описывая технические характеристики устройства, акцентируют внимание на том, что КПД парового котла находится на уровне 107-109%. Такое заявление вызывает настороженность, так как со школьной скамьи известно, что коэффициент полезного действия даже теоретически не бывает выше 100%. Однако названная цифра не является обманом или рекламным трюком, просто производители принимают за точку отсчета (100%) КПД стандартного котла. Учитывая, что принцип работы конденсационного котла предполагает использование вторичного тепла и получение дополнительных 7-9% практически из отходов горения, которые в других устройствах просто выбрасываются в атмосферу, ничего удивительного в этой цифре нет.

Приобретать ли конденсационный котел: «за» и «против»

В итоге возникает вопрос: почему конденсационный газовый котел так популярен в европейских странах и почему у нас переход на это оборудование происходит относительно медленно? Чтобы разобраться в причинах такого положения дел нужно проанализировать плюсы и минусы конденсационных газовых котлов. К преимуществам относятся следующие характеристики:

• По сравнению с обычными котлами аналогичной мощности расход газа снижается на 10-30%.
• В атмосферу поступает в 5-7 раз меньше углекислого газа и других продуктов сгорания, что соответствует экологическим стандартам.
• Низкая температура отводимых газов позволяет использовать более дешевые пластиковые дымоходы.
• Оборудование компактно, что облегчает транспортировку и монтаж, мощность некоторых моделей навесных котлов составляет 120 кВт (например, конденсационный котел Vaillant ecoTEC plus), в то время как верхняя планка для обычных котлов в настенном исполнении – 35 кВт.
• Некоторые производители выпускает оборудование, рассчитанное на работу на сжиженном газе (конденсационный котел висман Vitoladens и Vitorondens), что делает возможной установку в негазифицированных районах.
• Допускается каскадное подключение котлов.

Недостатков не так уж много, однако, зачастую они играют решающую роль при выборе:

• Газовые настенные конденсационные котлы стоят в среднем в два раза дороже обычных.
• Проблема с отводом конденсата. Вещество обладает повышенной кислотностью, что исключает отвод в открытые водоемы, а использование для утилизации станций биологической очистки приводит к гибели бактерий. Таким образом, возникает потребность в использовании дополнительного оборудования, нейтрализатора. При этом к не такой уж низкой стоимости нейтрализатора нужно прибавлять стоимость расходного материала, гранул.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

В результате перед покупателем встает вопрос: сэкономить на оборудовании сейчас или экономить на расходе газа постепенно, но постоянно?  К сожалению, учитывая низкие расценки на газ, большинство отечественных потребителей останавливается на первом варианте, в то время как в западных странах высокая цена на энергоносители оказывает гораздо большее влияние на выбор оборудования. Второй фактор, влияющий на выбор, отношение к охране окружающей среды в разных странах. У нас пока для большинства потребителей вопрос выброса в атмосферу большого количества отработанных газов стоит далеко не на первом месте.

trubexpert.ru

Смотрите также

• 
  Паровой котел sixen
• 
  Регулятор котла протон
• 
  Котел паровой sixen
• 
  Демонтаж котлов паровых
• 
  Котел пеллетный кчм
• 
  Котел кчм пеллетный
• 
  Кстг 25 котел
• 
  Устройство конденсационного котла
• 
  Регулятор котла протон
• 
  Демонтаж котлов паровых
• 
  Кстг 25 котел