Конденсационный газовый котле: описание, принцип работы

Что такое конденсационный газовый котел?

Газовые конденсационные котлы все больше завоевывают рынок, поскольку они зарекомендовали себя как высокоэффективные приборы. Конденсационные котлы имеют достаточно высокий КПД. Она составляет почти 96%. Обычные котлы, с другой стороны, имеют КПД едва ли 85%. Конденсационные котлы очень экономичны. Конденсационные котлы очень популярны в Европе, поскольку европейцы очень озабочены экономией топлива. Хотя конденсационный котел стоит дороже обычного, конденсационные котлы очень экономичны. Котлы этого типа смело смотрят в будущее, поскольку их принцип работы является самым перспективным на сегодняшний день.

История появления конденсационного газового котла

Первые модели конденсационных газовых котлов появились еще в 1950-х гг. Они не были столь совершенны, как сегодня, и претерпели множество изменений в ходе своего развития. В те ранние времена котлы этого типа показывали значительную экономию в потреблении топлива. Этот важный фактор до сих пор является основной причиной, по которой конденсационные котлы так привлекательны для покупателей.

В те времена использовались чугунные или стальные теплообменники, что делало их неэкологичными. Под воздействием конденсата котлы быстро выходили из строя из-за сильной коррозии. Только в 1970-х годах появились новые материалы и технологии, которые позволили заменить чугун на сталь. Многие компоненты котла, включая теплообменники, были изготовлены из нержавеющей стали. Эта модернизация многократно увеличила срок службы конденсационного котла. Многие эксперты сходятся во мнении, что такие котлы в их современном виде являются надежными, очень экологичными и высокоэффективными отопительными приборами. Эксперты также считают, что конденсационные котлы ожидает очень многообещающее будущее. В СССР также проводились исследования в этой области, но технология не получила серьезного развития.

Определение конденсационного газового котла

Это устройство, которое нагревает жидкость не только за счет сжигания топлива, но и за счет рекуперации пара. Идея создания такого устройства возникла несколько десятилетий назад. Однако из-за отсутствия подходящих материалов его не удалось реализовать в то время.

Позже, когда теплообменники начали изготавливать из нержавеющей стали и силумина (алюминий с кремнием), были разработаны конденсационные установки. Они стали популярны сначала в Европе, а затем и в России.

Плюсы и минусы

Переход от обычного котла к конденсационному — довольно сложный и дорогостоящий процесс. Проще, если отопление в доме строится с нуля, тогда можно собрать экономичную систему.

Конденсационные котлы значительно снижают расходы на газ в отопительный сезон. Этому способствует значительное повышение эффективности. Экономия становится еще более ощутимой, даже с учетом монтажных работ, когда речь идет о полной системе отопления, изначально предназначенной для данного типа оборудования. Отопление рассчитано на максимальную температуру теплоносителя 50 (80) °С. Этого достаточно для выполнения поставленной задачи, при этом предлагается широкий выбор материалов и компонентов.

По определению, котлы оснащены функциональным контроллером с возможностью точной настройки параметров отопления. Это является преимуществом для комфорта пассажиров и опять же для экономии.

Благодаря конденсации значительной части дымовых газов это приводит к снижению выбросов.

Основным недостатком конденсационных котлов является цена, которая, даже при самых лучших условиях, может окупиться только через несколько лет.

Другие особенности, которые иногда критикуют, вряд ли можно назвать недостатками. Это эксплуатационные характеристики, которые отличаются от характеристик классического газового котла. Достаточно рассмотреть эти вопросы заранее:

• Энергетическая зависимость.
• Большое количество конденсата, который необходимо удалять вручную или пропускать через фильтр перед сбросом в канализацию.
• Зависимость эффективности от параметров системы отопления. Для нормальной работы необходима разница температур между входом и выходом теплообменника через теплоноситель 20-25°C.

Минусы конденсационного котла

Конденсационный котел, при всех его достоинствах, нельзя назвать идеальным отопительным прибором, поскольку он не лишен недостатков:

• высокая цена;
• Высокая стоимость теплообменника (и, соответственно, необходимость тщательно следить за состоянием системы отопления);
• Непригодность для использования в высокотемпературных системах;
• Трудности с утилизацией конденсата;
• Чувствительность к качеству отработанного воздуха.

Цена

За дополнительный процент тепловой энергии приходится платить. Технически конденсационный котел сложнее и поэтому стоит дороже. Стоимость хорошего бытового конденсатора от известного производителя в несколько раз превышает стоимость классического прибора такой же мощности. Конечно, такое оборудование покупается не на одно десятилетие, а значит, есть смысл отдать предпочтение инновационным технологиям, повышающим комфорт.

Условно все модели конденсационных котлов можно разделить на три ценовые категории — премиум, средний и эконом-класс:

1. премиум-класс предназначен для узкого круга покупателей. К конденсационным котлам премиум-класса относятся, например, модели немецких брендов. Это оборудование эффективно в работе и просто в использовании, соответствует европейским экологическим стандартам и изготовлено из высококачественных материалов.

Котлы «Премиум» имеют множество полезных функций, которые значительно повышают уровень комфорта их эксплуатации: программирование режимов работы (например, поддержание температуры в помещении на минимальном уровне в отсутствие хозяев или незначительное понижение температуры в ночное время), погодный контроль, интеллектуальное взаимодействие с другими теплогенераторами, дистанционное управление с помощью специальной программы на мобильном телефоне и т.д. Единственным недостатком является высокая цена.

2. средний класс включает более дешевый продукт, но с несколько более скромными потребительскими ценностями. Это экономичные и экологичные агрегаты, которые отвечают всем требованиям и обеспечивают высокую производительность. Они отличаются широким набором функций и оснащены автоматикой, которая самостоятельно изменяет параметры в зависимости от температуры охлаждающей среды и воздуха в помещении.

3-й экономический класс предназначен для тех, кто готов согласиться на более низкий уровень комфорта во имя экономии. Массовый» продукт всегда лидирует по объему продаж. Лидирующие позиции на рынке конденсационных котлов эконом-класса принадлежат корейским и словацким компаниям. Их продукция в два и более раз дешевле моделей премиум-класса. Еще одним преимуществом данного оборудования является его адаптированность к российским условиям эксплуатации. Недорогие конденсаторы с простой функциональностью спокойно переносят перебои в электроснабжении и падение давления, когда дорогостоящая автоматика перестает работать.

Оценивая свои финансовые возможности, вы также должны учитывать неизбежные расходы на установку и ввод оборудования в эксплуатацию, которые также обойдутся вам очень и очень дорого.

Не забывайте, что конденсационный котел обеспечивает экономию газа во время работы. Однако эта экономия настолько незначительна, что может пройти много времени, прежде чем инвестиции окупятся. Это означает, что перед покупкой конденсационного обогревателя стоит провести первоначальную оценку того, оправдывает ли стоимость сэкономленного топлива высокую цену прибора.

Положительный экономический эффект от приобретения такого котла можно ожидать только при определенных условиях — если он установлен в новом (читай «строящемся») доме, предназначенном для постоянного проживания, с организованной низкотемпературной системой напольного отопления. Эффект напрямую зависит от средней зимней температуры, то есть от региона, в котором расположен дом (принцип прост: чем больше требуется тепла, тем больше смысла в такой технике).

Высокая стоимость применяемого теплообменника

Теплообменник является технически сложным и дорогостоящим компонентом. В случае его провала вы, как говорится, «пойдете за деньгами». За деньги, которые вы потратите на покупку нового теплообменника и оплату его замены, вы легко можете купить новый конвекционный котел такой же мощности.

Из этого следует, что необходимо тщательно следить за состоянием теплообменника. Промыть его при засорении будет крайне сложно. При установке конденсационного котла необходимо проверить всю систему отопления — не должно быть ржавых труб или радиаторов.

Целостность теплообменника также зависит от качества используемого теплоносителя. Вода должна быть мягкой, иначе трубы быстро зарастут. В воде не должно быть ржавчины, взвешенных частиц, солей кальция и железа.

Поскольку конденсат содержит кислоты, теплообменник должен быть кислотостойким. Большинство теплообменников изготавливаются из силумина и нержавеющей стали. Силуминовые теплообменники изготавливаются методом литья. Благодаря более низкой стоимости материала и технологии производства, эти теплообменники дешевле по сравнению с теплообменниками из нержавеющей стали. Однако эти теплообменники имеют тот недостаток, что они менее устойчивы к агрессивным кислотным средам.

Теплообменники из нержавеющей стали изготавливаются путем сварки отдельных частей. Конечная стоимость таких теплообменников выше, чем у силуминовых. Однако они лучше противостоят кислотной среде и повышают надежность оборудования.

Нецелесообразность использования в высокотемпературных системах

Обещанный КПД 108-110% не всегда достижим — реальное значение зависит от системы отопления. Существует два принципиально разных типа систем отопления — высокотемпературные и низкотемпературные. Они отличаются диапазоном температур теплоносителя на входе и выходе из теплогенератора.

В обычных высокотемпературных системах отопления отношение температуры подаваемой воды к температуре обратной воды обычно составляет 75-80°C к 55-60°C. Система с конденсационным котлом эффективна только при низкотемпературном режиме работы, т.е. когда соотношение температур подачи и обратки составляет 50-55°C к 30-35°C. Это соотношение идеально, если дом отапливается теплым полом. В противном случае для обогрева помещений потребуются дополнительные радиаторы с в 2,5-3 раза большей эффективной площадью поверхности, рассчитанные на температуру теплоносителя не выше 50°C.

Эффективность конденсационного котла определяется в первую очередь температурой охлаждающей среды на входе. Объяснение простое: чем ниже температура обратного потока, тем интенсивнее конденсация. КПД котла в низкотемпературной системе отопления (температура на входе/выходе примерно 30/50°C) может достигать тех же 108-110%. Если такой котел вынужден работать в высокотемпературной системе (60/80°C), конденсация не будет происходить, и КПД снизится до 98-99% — больше, чем в обычных конвекционных котлах, но меньше, чем мог бы быть.

Поэтому, если вы хотите получить максимальную отдачу от конденсационного котла, решение о его установке должно быть принято уже на стадии проектирования дома. Если вы покупаете такой котел для дома с существующей системой отопления, это означает неизбежную реконструкцию здания с заменой высокотемпературного радиаторного отопления на низкотемпературное напольное отопление (а такая масштабная реконструкция — это опять же значительные расходы и потеря экономического эффекта от всей затеи).

Сложность утилизации конденсата

Использование конденсационного котла требует удаления конденсата. Причем последний производится в значительных количествах — один литр на кубический метр сожженного газа. Например: котел мощностью 25 кВт потребляет около 2,8 м3 газа в час, т.е. за час работы образуется чуть меньше 3 литров конденсата, а за сутки — 70 литров.

Напомним, что конденсат — это раствор кислоты, а значит, вопрос о том, куда его утилизировать, отнюдь не праздный. Это хорошая идея, если ваш дом подключен к центральной канализационной системе. Даже при строгих европейских нормах котлы мощностью до 28 кВт не требуют специальной утилизации конденсата. Предполагается, что это количество конденсата достаточно разбавлено бытовыми стоками, чтобы не повредить канализационные трубы.

Однако что делать домовладельцам с автономной канализационной системой? Не выливайте в септик — полезные (и дорогие) бактерии погибнут. Не выбрасывайте почву, так как со временем она может засолиться и на ней ничего не сможет расти. Крайне сложно вывозить на утилизацию 70 литров в день. Единственным решением является создание отдельной системы для нейтрализации кислот, содержащихся в конденсате. На Западе, где требования к соблюдению экологических стандартов строже, чем в нашей стране, при установке конденсационного котла автоматически приобретается каталитический преобразователь.

Чувствительность к качеству забираемого воздуха

Важным моментом, на который следует обратить внимание, если вы хотите, чтобы котел работал правильно, является отвод продуктов сгорания и доступ воздуха для горения.

Одно из различий между конденсационными и конвекционными котлами заключается в закрытой камере сгорания. Конвекционные котлы забирают воздух из помещения, а конденсационные — с улицы. В первом случае используется естественная циркуляция воздуха (конвекция) для насыщения кислородом топливно-воздушной смеси, а во втором — вентилятор для нагнетания воздуха на горелку.

Удаление продуктов горения в них, кстати, также происходит принудительно. Воздушные массы обычно циркулируют через коаксиальный дымоход, который представляет собой конструкцию типа «труба в трубе». Всасываемый воздух проходит по внешней полости дымохода, продукты сгорания — по внутренней полости.

Из всего этого следует, что конденсаторы должны быть очень чувствительны к качеству всасываемого воздуха. Наличие заметного количества пыли в воздухе приводит к быстрому износу турбины (вентилятора).

Для нормального функционирования конденсационного котла важна не только чистота, но и температура наружного воздуха. Если доступ воздуха в систему осуществляется через концентрический дымоход, практика показывает, что зимой, в морозную погоду, приточный воздуховод может замерзнуть, поскольку температура отводимых дымовых газов довольно низкая и не способна нагреть стенки дымохода. Это приводит к уменьшению количества кислорода, необходимого для сгорания, и, соответственно, к снижению эффективности.

Для того чтобы предотвратить это и не приходилось периодически нагревать трубы для освобождения их ото льда, система должна быть спроектирована, установлена, введена в эксплуатацию и настроена сертифицированными специалистами по обслуживанию. Они используют газоанализатор для регулировки забора воздуха в соответствии со степенью сгорания топлива в котле при заданной мощности.

Без этого специализированного оборудования котел не будет выдавать требуемую эффективность. Кроме того, жители районов с суровыми климатическими условиями, принимая решение об установке конденсационного котла, должны попросить представителей производителя объяснить возможность эксплуатации такого оборудования в данном диапазоне местных наружных температур.

Разновидности оборудования

Существует два типа конденсационных котлов, в зависимости от типа установки:

1. Настенный — подходит в случаях, когда необходимо сэкономить место в помещении, так как размеры устройства небольшие, а вес не превышает 50 кг. Циркуляционный насос и расширительный бак встроены в блок.
2. Напольные — имеют больший вес и габариты. Дополнительное оборудование устанавливается отдельно рядом друг с другом, что делает котел еще более громоздким. Конструкция проста, но проводка сложна. Они имеют мощность более 1 000 кВт, поэтому используются в больших цехах и на заводах.

Все настенные и напольные газовые котлы можно разделить на следующие типы:

1. Одноконтурные — имеют один теплообменник, который функционирует для обогрева дома. Для получения горячей воды для бытовых нужд необходимо приобрести бойлер и установить его рядом с блоком. Они отличаются низкой мощностью и простотой конструкции.
2. Двухконтурные — они устанавливаются только на пол. Они имеют два теплообменника, один из которых предназначен для ГВС, а другой — для отопления. Имеется встроенный трехходовой клапан, который регулирует поток жидкости. Однако, если кто-то откроет кран горячей воды, работа отопительного контура немедленно прекратится, и устройство будет работать только на ГВС.

Котлы выпускаются со следующими типами конструкции камеры сгорания:

1. Открытый — воздух поступает из помещения, а продукты сгорания выводятся наружу через дымоход. Этот тип камер требует хорошей вентиляции в помещении. Длина дымохода должна быть больше 4 м.
2. Закрытая камера — воздух с улицы поступает в камеру, а продукты сгорания уходят туда. Для этого строится специальный коаксиальный дымоход: одна труба встраивается в другую. Внутренняя труба отвечает за поступление атмосферного воздуха в котел, а внешняя — за вывод продуктов сгорания. Преимущество приборов с такой камерой в том, что они не требуют вентиляции в помещении.

Какая экономия от использования конденсационного котла

У меня два настенных газовых котла, обычный и конденсационный. Видно, что один отдает водяные пары в дымоход, а другой забирает от них тепло. Давайте разберемся в экономии между ними, потому что конденсационный котел стоит дороже обычного.

Начать следует с системы отопления. Это может быть высокотемпературная или низкотемпературная система. Если температура в системе отопления выше точки конденсации, то это высокотемпературная система. Если он ниже, то это низкотемпературный продукт.

Когда отоплением занимаются грамотные монтажники, они придумывают конфигурацию системы, исходя из параметров источника тепла. В идеале система отопления должна быть рассчитана и спроектирована.

Было бы глупо ставить радиаторы под каждым окном из расчета 10 ватт на квадратный метр, если ваш источник тепла дает температуру, скажем, +45°C. Зимой вы просто замерзнете до смерти.

Поскольку конденсационный котел работает при низких температурах, имеет смысл устанавливать его на низкотемпературные системы отопления. И если, например, для комфорта в вашем доме температура радиатора должна составлять не менее 70°C, то нет смысла устанавливать конденсационный котел. Вы просто переплатите за него.

Он будет работать при температуре выше 55°C с той же эффективностью, что и обычный газовый котел.

Однако, если у вас низкотемпературная система отопления, например, теплый пол, то конденсационный котел — лучший вариант. Первое преимущество его использования — экономичность самого котла на этапе сжигания газа.

  Что делать, если труба ppr просверлена насквозь

Второй большой плюс — это то, что вы можете сэкономить на конфигурации системы отопления. Конденсационный котел можно подключить непосредственно к напольному отоплению, не тратясь на смесительное оборудование. Без этого напольное водяное отопление не может быть подключено к обычному котлу.

Сколько я сэкономил

Как я уже писал выше, в 2020 году я заменил обычный котел на конденсационный. Я живу в отдельном доме с пристройкой. Размеры дома и пристройки примерно одинаковы. В доме установлены радиаторы, а в пристройке — водяной теплый пол. Газовый котел управляется механическим термостатом.

Этот термостат управляет моим конденсационным котлом

После замены одного котла на другой потребление газа снизилось примерно на 20%. Раньше мы платили 4 000 рублей в месяц, после установки конденсационного котла Viessmann Vitodens 050 мы стали платить от 3 000 до 3 200 рублей в месяц.

Принцип работы конденсационного котла

Принцип работы конденсационного котла

Принцип, по которому работают многие котлы, очень прост. Он основан на единственном действии — сжигании топлива. Известно, что при сгорании топлива выделяется определенное количество тепловой энергии. Тепловая энергия передается теплоносителю через теплообменник, а затем поступает в контур системы отопления. Циркуляция может быть принудительной или гравитационной. В подавляющем большинстве современных котлов используется принудительная циркуляция.

В обычном котле часть тепловой энергии уходит через дымовую трубу. Это тепло может быть извлечено и использовано повторно. Проще говоря, обычный котел частично нагревает атмосферу водяным паром, который образуется при сгорании газа. Именно здесь скрыта самая важная хитрость. По своему принципу действия конденсационные газовые котлы способны накапливать энергию водяного пара, которая в обычном котле просто уходит в дымоход, и подавать ее обратно в систему отопления. Самое сложное в конденсационном котле — это его теплообменник.

Конденсационный котел концентрируется на поглощении энергии, которая выделяется при конденсации водяного пара. Эта же тепловая энергия поглощается поступающей водой, которая предварительно охлаждает пар до температуры точки росы, высвобождая при этом тепловую энергию. Затем эта тепловая энергия возвращается в систему отопления, повышая эффективность конденсационного котла.

Сегодня все теплообменники конденсационных котлов изготавливаются из коррозионностойких материалов. К ним относятся силумин или нержавеющая сталь. Конденсационные котлы оснащены конденсатным баком, в который собирается конденсат. Избыток конденсата сбрасывается через дренаж в канализацию.

Конденсат считается довольно агрессивной жидкостью. Поэтому в некоторых странах конденсат должен быть нейтрализован перед сбросом в канализацию. Для этой процедуры имеются нейтрализаторы. Нейтрализатор — это контейнер, наполненный специальными гранулами. Эти гранулы могут содержать магний или кальций.

Как определить КПД конденсационного котла

В настоящее время существуют низкотемпературные и традиционные системы отопления. К низкотемпературным системам можно отнести такие системы, как напольное отопление. Конденсаторные установки очень хорошо интегрируются в эти системы отопления и показывают высокие результаты эффективности в таких системах. Это связано с тем, что такие системы отопления создают очень хорошие условия, способствующие наилучшей конденсации. При правильной установке тандема конденсационного котла и напольного отопления можно вообще отказаться от радиаторов. «Теплый пол» справится с задачей обогрева помещения так же хорошо, как и система с использованием радиаторов. Это связано с высокой эффективностью конденсационного котла.

Часто считается, что конденсационные газовые котлы имеют невероятный КПД, который даже превышает 100%. Конечно, в данном случае дело обстоит иначе. Все известные законы физики работают везде, и никто еще не опроверг их. Поэтому подобные заявления производителей — не более чем маркетинг.

Если мы объективно оценим эффективность конденсационного газового котла, то получим где-то в районе 95% эффективности. Это во многом зависит от условий, в которых используется оборудование. Эффективность также может быть повышена за счет использования «погодозависимой» автоматизации. Это можно использовать для дифференцированного управления котлом в зависимости от средней температуры в течение дня.

Как выбрать место установки котла

Лучшее место для установки конденсационного котла — нежилое помещение. Если в доме нет такого отдельного помещения, котел можно установить на кухне. В идеале стены помещения, где будет установлен котел, должны быть облицованы плиткой, но ни в коем случае не горючими материалами. Пол должен быть покрыт негорючим напольным покрытием, а в помещении должна быть установлена дренажная система. Конденсационные котлы требуют установки вытяжного вентилятора в помещении, где они установлены.

Настенный конденсационный котел крепится к стене специальными крючками с помощью дюбелей. Если конденсационный котел расположен так, что нижняя часть котла находится дальше от стены, чем верхняя, это правильно.

Если все наоборот, то котел закреплен неправильно. Конденсационный котел должен быть установлен так, чтобы не было уклона, иначе может произойти короткое замыкание.

Поэтому при креплении котла к крюкам следует очень хорошо проверить вертикальность котла, чтобы он не был наклонен вперед или вбок.

Дымоходы конденсационных котлов

Существует множество вариантов подключения дымохода к конденсационным котлам. Основным требованием к дымовым трубам для конденсационных котлов является герметичность соединений дымовых труб.

В целом, конструкция дымохода для конденсационных котлов не сильно отличается от конструкции дымохода для обычных газовых котлов.

Особенности дымохода для конденсационных котлов следующие:

• Материал, из которого они изготовлены. Дымоход для конденсационных котлов должен быть изготовлен из кислотостойких материалов, таких как нержавеющая сталь или пластик. Это связано с тем, что конденсат, стекающий в дымоход, является слабой кислотой, поэтому материал дымохода должен быть защищен от коррозии.
• Дымоход для конденсационного котла должен быть расположен под таким углом, чтобы образующийся конденсат стекал обратно в котел, но осадки туда не попадали. Попадание осадков в котел может привести к короткому замыканию или выходу котла из строя.

Основные схемы монтажа дымоходов для конденсационных котлов

Все схемы дымоходов для конденсационных котлов делятся на два основных типа: с забором воздуха для горения из помещения и с улицы. Конечно, национальные нормы описывают эти типы дымоходов и требования к ним, но в документации на котлы чаще всего встречаются названия, соответствующие европейским нормам. Дымоход с воздухозаборником со стороны котельной маркируется как «Bxx», со стороны улицы — как «Cxx». Первый показатель зависит от конкретной системы, второй показатель зависит от положения вентилятора по отношению к теплообменнику котла. Во всех современных конденсационных котлах вентилятор расположен перед теплообменником, что обозначается индексом «3». Основные схемы показаны ниже на примере настенных котлов:

Для бытовых установок расчет дымохода обычно не требуется, достаточно следовать рекомендациям производителя котла по максимальной длине с учетом фитингов (колен, тройников и т.д.). Для промышленных котлов расчет дымохода является обязательным и может быть заказан у производителя дымохода.

Забор воздуха на горение из помещения

Самый простой способ организации отвода дымовых газов. Он почти всегда используется для котлов большой мощности, промышленных или коммерческих котлов, когда используются стоячие котлы. Он также часто используется в бытовых целях. Два основных требования при использовании таких схем — это обеспечение достаточной подачи воздуха в котельную и обеспечение чистоты воздуха. В случае с котельными большой мощности это обычно не является проблемой, поскольку эти аспекты тщательно рассматриваются на стадии проектирования. В частных котельных часто бывает так, что приток воздуха недостаточен; или через соседние помещения продолжаются отделочные работы после запуска котла, что способствует образованию мелкой пыли в воздухе и засорению внутренних компонентов котла. Очевидно, что этого следует избегать или использовать специальные воздушные фильтры на котлах.

В этом случае дымоход всегда должен располагаться выше уровня крыши и не в так называемой ветрозащитной зоне.

Это необходимо для устранения влияния колебаний давления воздуха на процесс дымоудаления.

Забор воздуха на горение с улицы

Здесь используются два основных подтипа дымоходов: концентрический дымоход и разъемный дымоход.

Устройство основных узлов

Даже элементарное знакомство с конденсационными отопительными приборами показывает, что они устроены довольно сложным образом.

Его основными компонентами являются:

• Камера сгорания топлива;
• Аппарат, подающий топливо;
• Вентилятор, улучшающий поток смеси;
• первоначальный теплообменник;
• Камера охлаждения, в которой парогазовая смесь охлаждается до 56-57 градусов;
• Теплообменник контура конденсации;
• конденсатосборник;
• дымовая труба, через которую проходят охлажденные газы; — насос для закачки воды в систему отопления;
• Насос для прокачки воды через систему отопления.

Начальный теплообменник плотно соединен с камерой сгорания. В этом теплообменнике образующиеся газы немного охлаждаются, но все еще остаются теплее точки росы. В этой фазе нет особых отличий от классической схемы конденсации. Затем смесь дымовых газов искусственно перемещается в теплообменник № 2, который охлаждает массу газа до температуры ниже 56 градусов. Конденсат, поделившись своим теплом с нагретой системой, уходит через сливную трубу в канализацию.

Но важно понимать, что внутри котла конденсируется не чистая вода, она насыщена неорганическими кислотами. Поскольку температура жидкости выше комнатной, агрессивность даже слабого раствора неорганических кислот значительно возрастает. По этой причине дизайнеры стараются использовать стойкие вещества — нержавеющую сталь или кремний-алюминиевые сплавы.

Для снижения вредного воздействия кислот рекомендуется использовать литые теплообменники. Сварной шов, даже если он сделан очень хорошо, оказывается воротами для коррозионных веществ.

Дымоходы также изготавливаются из кислотостойкой стали или пластика. Горизонтальные участки газохода должны быть наклонными. Такое расположение позволяет отводить конденсационную воду из пара обратно в котел. По мере того как газы, выходящие из конденсационного контура, теряют температуру, влага, которая ранее не конденсировалась, неизбежно осаждается на стенках дымохода. Известно, что отопительные котлы должны производить разное количество тепла в зависимости от времени суток и погодных условий.

Это регулируется горелкой; модулирующий тип делает это очень просто. Существуют варианты с фиксированным уровнем мощности, в этом случае автоматика котла просто подает команду на более редкое включение. В большинстве современных агрегатов используются модулирующие системы, которые считаются наиболее адекватной и гибкой конструкцией. Расход топлива в первую очередь зависит от общей мощности отопительного прибора и нагрузки, которую он несет. Конденсационные котлы сконструированы таким образом, что они плохо работают в высокотемпературных контурах и требуют слишком высокого качества воздуха.

Особенности выбора

Преимущества конденсационных котлов компенсируют их отдельные недостатки. Однако для того, чтобы воспользоваться всеми их преимуществами, при выборе необходимо учитывать ряд нюансов. Латентное тепло, выделяемое при конденсации, зависит от используемого топлива. При использовании метанового газа выделяемое тепло может увеличить выход энергии на 11% по сравнению с обычным сжиганием. Сжиженный нефтяной газ добавляет 9%, а дизельное топливо увеличивает теплоотдачу на 6%.

Другие виды топлива — не только жидкое, но и твердое — вносят гораздо меньший вклад в производство энергии. Именно вышеперечисленные виды топлива считаются наиболее перспективными для использования в конденсационных котлах. Конденсация воды в результате сгорания твердого топлива имеет слишком малое влияние, так как достигается очень сложным путем. Даже среди пеллетных обогревателей такой подход встречается редко. Повышая степень охлаждения дымовых газов, можно увеличить извлечение энергии.

Но парадокс заключается в том, что если эти газы теряют тепло, то фактический отбор тепла будет затруднен. Аппарат усложняется, фактическое добавление энергии не соответствует ожиданиям. Кроме того, котлы способны работать при разных температурах воздуха, в неравных условиях. Следует избегать образования конденсата в дымоходе или в котле.

Очень важно выбирать устройства с минимальным количеством этих явлений.

Учитывая, что конвекционные котлы могут регулироваться только работой горелок, рекомендуется выбирать версии с самыми современными горелками и органами управления ими. Битермические теплообменники стоят дешевле и технически проще. Однако такие установки предъявляют гораздо более высокие, чем обычно, требования к качеству протекающей через них воды. Если она недостаточно высока, трубы вскоре заполнятся слоем накипи. Эффективность системы неизбежно снизится.

Этот риск меньше присущ раздельным теплообменникам, но они требуют добавления:

• вторичный теплообменник;
• трехтактный кран;
• системы для управления этим краном.

Чем выше требуемая мощность котла, тем меньше должно быть количество вспомогательных частей. Прогнозировать их влияние на практическую работу системы крайне сложно. При увеличении мощности встроенные расширительные баки и насосы должны быть сначала удалены вместе с их окружением. Самые мощные котлы даже не имеют систем управления. Это можно исправить путем приобретения специально разработанных дополнительных систем и оборудования.

Последней инновацией являются насосы, позволяющие регулировать скорость вращения вала. Такой аппарат одновременно удорожает всю систему и усложняет ее. Придется установить более сложный контроллер, чем обычно. Редко такое оборудование устанавливается в самом котле; почти всегда его приходится приобретать отдельно. Поэтому вам придется заплатить и за установку, и за более точное управление.

Тем не менее, эксперты считают, что за этими насосами будущее. По их оценкам, к 2020 году почти все новые модели котлов уже будут оснащены такими системами. Дымоходы конденсационных котлов уже отличаются от обычных моделей. Помимо использования кислотостойких материалов, характерна коаксиальная система. Две трубы в таких контурах обычно изготавливаются из пластика.

Важно: коаксиальные трубы не должны быть длиннее 5 м, что необходимо учитывать при выборе, как и предпочтительный вариант в стене.

Иногда несколько конденсационных котлов используются одновременно в виде каскада. Такие агрегаты включаются вместе только при очень сильных морозах. Повышается также эксплуатационная надежность, поскольку в случае выхода из строя одного блока его можно полностью отключить и распределить нагрузку. Для наибольшей экономии стоит использовать котлы с погодозависимой автоматикой.

Специфика эксплуатации

Чтобы переоборудовать систему отопления с обычного котла на конденсационный, недостаточно просто подключить новое устройство к существующим коммуникациям: помимо получения разрешения на замену любых газовых приборов, сам процесс потребует соблюдения определенных норм.

Требования к системе отопления

Схема низкотемпературного отопления Поскольку охлажденный (30-50°C) теплоноситель, уже прошедший через трубы, используется для конденсации водяного пара, такие котлы могут работать с максимальной эффективностью только в низкотемпературных системах — к ним относятся теплые полы, настенные панели, капиллярные маты и радиаторы с увеличенным количеством секций.

В высокотемпературных системах (60-80°C) конденсационные установки теряют значительную часть своей эффективности, до 6-8%.

Однако сказать, что они совершенно не подходят для стандартных радиаторов или лучистого отопления, нельзя, поскольку даже в них для поддержания слишком высокой температуры (50-55°C) обогревать дом большую часть времени просто нет необходимости — за исключением нескольких морозных недель на протяжении всего времени.

Поэтому в низкий сезон конденсационный нагреватель может работать на полную мощность и в стандартных системах — он просто переключается на более высокий режим работы, когда температура становится очень низкой (-25-30 °C). Процесс конденсации исключается, и эффективность снижается, хотя она все равно на 3-5% выше, чем в конвекционных агрегатах.

Образование конденсата

Пример отвода и нейтрализации конденсата. Еще один важный момент, который многие пользователи отмечают как недостаток, заключается в том, что котел требует ежедневного слива отработанного конденсата.

Количество конденсата можно определить из расчета 0,14 кг на 1 кВт/ч. Например, установка мощностью 24 кВт, работающая при средней нагрузке 40-50% (возможно использование меньшей мощности за счет точной настройки параметров в соответствии с атмосферными условиями), производит примерно 32-40 литров конденсата в день.

• центральная канализация (городская, муниципальная) — конденсат может просто сбрасываться, при условии, что он разбавлен в соотношении не менее 10:1 и предпочтительно 25:1;
• локальные очистные сооружения (LWTP) и септик — конденсат должен сначала пройти процедуру кислотной нейтрализации в специальном резервуаре.

Наполнителем для нейтрализатора обычно служит мелкая минеральная крошка весом от 5 до 40 кг. Его следует менять вручную каждые 1-2 месяца. Существуют также модели со встроенной системой нейтрализации, в которых конденсат автоматически подщелачивается и самотеком отводится в канализацию.

Пример компактного нейтрализатора для небольших количеств конденсата.

Расположение котла

Конструкция газового котла с принудительной тягой позволяет разместить его практически в любом помещении, так как он не забирает воздух из помещения и имеет закрытую камеру сгорания. Это позволяет установить прибор, например, на кухне. В идеале он должен находиться рядом с внешней стеной, чтобы не было необходимости в длинном горизонтальном участке дымохода. В зависимости от интерьера можно выбрать настенный котел, установив его между бытовыми приборами, или напольный вариант. Например, напольный конденсационный котел Viessmann Vitodens 222 — F идеально подходит для кухни, так как напоминает большой холодильник.

Перед покупкой стоит изучить все конденсационные котлы конкретного производителя не только с точки зрения их мощности, но и с точки зрения их конструкции. Как настенные, так и напольные агрегаты различных марок имеют большой диапазон производительности. Для настенного агрегата можно приобрести от 3,5 до 110 кВт тепловой мощности, что позволит вам обогреть несколько комнат, а также трехэтажный дом. Мощность напольных агрегатов еще выше — до 320 кВт.

Если вам необходимо нагревать воду для бытовых нужд, имеет смысл приобрести двухконтурный газовый конденсационный котел. Его следует выбирать в зависимости от количества потребителей горячей воды. Агрегаты с проточным теплообменником могут обеспечить 2-3 потребителей, но если их число больше, рассмотрите вариант со встроенным бойлером.

После того как вы определились с местом установки котла, необходимо убедиться, что у вас есть возможность подключения дымохода. Самый простой вариант — установить его горизонтально через внешнюю стену, что является хорошим выбором для одноэтажного дома. Для двух и более этажей он может не подойти, так как дым может задуваться в окна верхних комнат. В этом случае лучше установить традиционный вертикальный дымоход. Некоторые производители продают детали дымохода как часть своих котельных систем.

Рейтинг ТОП конденсационных газовых котлов

Давайте рассмотрим некоторые из наиболее популярных моделей газовых конденсационных котлов от различных производителей:

BAXI LUNA Platinum+ 1.32

Газовый конденсаторный блок от итальянских производителей. Котел одноконтурный, предназначен только для отопления. Мощность составляет 35 кВт, что позволяет обогреть дом площадью 350 кв. м.

Преимущества:

• Высокая эффективность 105,7%;
• при достаточно высокой производительности расход газа не превышает 3,49 м3/ч;
• Может быть переведена на сжиженный газ; нет необходимости регулировать форсунки — все делается с помощью программного обеспечения;
• Полная защита от внешних воздействий;
• Встроенный фильтр для воды.

Недостатки:

• Следует использовать только низкотемпературные системы;
• Стоимость котла значительно выше, чем у конвекционных моделей той же мощности;
• Котел поставляется только под заказ, поэтому приходится долго ждать доставки.

BAXI Duo-tec Compact 1.24

Еще один конденсационный котел от итальянской компании. Одноконтурная модель мощностью 24 кВт обогреет 240 кв. м площади.

Его преимущества:

• Экономичность, высокая эффективность работы;
• надежность, долговечность основных узлов и деталей;
• полный контроль над всеми частями проекта;
• простота управления.

Недостатки устройства:

• Возможность отопления только дома, без подачи ГВС;
• высокая стоимость котла и ремонтных работ.

Protherm Рысь конденсационная 25/30 MKV

Двухконтурный газовый котел, изготовленный в Словакии. При мощности 25 кВт он подходит для обогрева 250 кв. м жилых или общественных помещений.

Преимущества котла:

• алюминиевый основной теплообменник, устойчивый к рабочим нагрузкам;
• встроенный расширительный бак объемом 8 л для компенсации перепадов давления в контуре отопления;
• высокая производительность ГВС — 14 л/мин;
• полнофункциональная защита от любых воздействий.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость;
• Особые условия эксплуатации;
• Подача сжиженного газа не может быть перенастроена.

Vaillant ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5

Немецкая компания Vaillant является одним из лидеров в производстве отопительной техники. Одноконтурная конденсационная модель ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5 имеет стальной теплообменник. Агрегат имеет мощность 20 кВт и предназначен для помещений площадью до 200 м2.

Преимущества:

• высокая эффективность — 108%;
• объем расширительного сосуда составляет 10 литров;
• расход газа составляет всего 2,6 м3/ч;
• возможность дистанционного управления;
• многоступенчатая защита от перегрузки или неисправности.

Недостатки:

• Чрезмерно высокая цена, что существенно ограничивает возможности массового покупателя.

Viessmann Vitodens 100-W B1HC043

Еще один немецкий конденсационный котел. Одноконтурная мощная модель развивает мощность до 35 кВт и способна обогреть 350 кв. м. Он предназначен для настенного монтажа.

Преимущества:

• Высокая эффективность — 108,7 %;
• расход газа составляет 3,46 м3/ч;
• Электронное управление с возможностью подключения пульта дистанционного управления;
• Прочный теплообменник из нержавеющей стали.

Недостатки:

• Определенный режим работы;
• Высокая цена.

ТОП лучших настенных конденсационных газовых котлов

Большинство моделей конденсационных газовых котлов разработаны специально для настенного монтажа. Это позволяет качественно обогревать помещение, экономя при этом пространство.

BAXI LUNA Platinum+ 1.32 34.8 кВт одноконтурный

Одноконтурный конденсационный котел имеет уменьшенные габариты и вес, но обеспечивает повышенную теплопроизводительность.

При тепловой мощности 34,8 кВт котел может быть установлен в больших жилых и промышленных помещениях. Устройство оснащено встроенным циркуляционным насосом, расширительным баком и прочной жидкостью из нержавеющей стали.

Еще одной особенностью модели является система управления.

Параметры системы можно задавать не только с помощью кнопок на электронной панели, но и с помощью пульта дистанционного управления.

Закрытая камера сгорания обеспечивает универсальность прибора. Кроме того, в качестве топлива для котла можно использовать природный газ и сжиженный нефтяной газ, а самодиагностика позволяет вовремя узнать о неисправностях и провести техническое обслуживание прибора.

Технические характеристики:

• вес котла 37,5 кг
• высота 760 мм
• объем расширительного бака 10 л.

Плюсы: надежная защита от замерзания и перегрева; полная безопасность эксплуатации; удобное управление с помощью пульта дистанционного управления или электронной панели; доступная цена с учетом расширенных функциональных возможностей; котел можно комбинировать с солнечными коллекторами.Минусы: трудно найти в продаже; нет комплекта форсунок для сжиженного газа.

Buderus Logamax plus GB172-30 iK 30 кВт двухконтурный

Один из самых надежных и функциональных газовых котлов на рынке. Несмотря на то, что его стоимость выше, чем у аналогов, многие эксперты и пользователи рекомендуют именно эту модель.

Котел предназначен для настенного монтажа и может быть установлен не только в частных домах, но и в городских квартирах, так как закрытая камера сгорания прибора не требует подключения к дымоходу.

Управление электронное, поэтому пользователю достаточно нажать несколько кнопок, чтобы установить оптимальные настройки.

Поскольку это двухконтурный котел, его можно использовать не только для отопления, но и для горячего водоснабжения.

Для контроля показателей используются встроенный термометр и манометр, а система автоматической диагностики вовремя оповестит пользователя о неисправностях и сбоях.

Технические данные:

• вес котла 52 кг;
• высота 840 мм;
• объем расширительного бака 12 л.

Плюсы: привлекательная лицевая панель из титанового стекла; модель выпускается в двух цветах: черном и белом; высокая тепловая мощность (30 кВт); большой объем расширительного бака; полная безопасность эксплуатации.Минусы: высокая стоимость; нет в свободной продаже: котел в основном поставляется под заказ.

ТОП лучших напольных конденсационных газовых котлов

Стоячие котлы, хотя и занимают много места в помещении, но способны стабильно обеспечивать теплом большой дом или квартиру.

Vaillant ecoVIT VKK INT 256/5 24.3 кВт одноконтурный

Газовый конденсационный котел предназначен для установки под полом. Прибор одноконтурного типа, поэтому он предназначен только для отопления помещений, не обеспечивая жильцов горячей водой.

Камера сгорания закрыта.

Это современное решение означает, что котел не связан с дымоходом и может быть установлен как в частных домах, так и в квартирах.

Теплообменник изготовлен из нержавеющей стали, что делает его долговечным и устойчивым к коррозии.

Функциональность обогревателя является стандартной и включает в себя систему защиты от утечек (газ-контроль), автоматическую диагностику неисправностей и автоподжиг.

Котел также имеет защиту от замерзания и перегрева, удобную электронную панель управления и плавную модуляцию пламени.

Технические характеристики:

• вес котла 86 кг;
• высота 1275 мм;
• Максимальная тепловая мощность 24,3 кВт.

Преимущества возможность работы на различных видах газа (природном и сжиженном), надежный проверенный производитель, отличное качество изготовления, удобная и понятная электронная панель управления, газ-контроль предотвращает утечку газа и обеспечивает безопасность использования.

Buderus Logano plus GB102-42 39.8 кВт одноконтурный

Один из самых дорогих одноконтурных котлов на рынке, но его высокая стоимость оправдана высокой тепловой мощностью и надежностью.

Максимальная тепловая мощность составляет 39,8 кВт, поэтому котел успешно обогреет жилые или промышленные помещения площадью до 400 квадратных метров.

Обратите внимание, что котел довольно большой, поэтому для его установки требуется много места.

Котел не требует подключения к дымоходу, так как оснащен закрытой камерой сгорания.

Он имеет электронное управление и управляется с помощью нескольких кнопок на передней панели и удобного информационного дисплея.

Здесь также имеется яркий светодиод, указывающий на то, что питание включено. Для безопасности пользователя производитель оснастил прибор газ-контролем и защитой от перегрева, а для удобства использования предусмотрен автоматический электроподжиг и встроенный термометр.

Технические данные:

• вес котла — 52 кг;
• высота 930 мм;
• Максимальная тепловая мощность 39,8 кВт.

Плюсы: высококачественные материалы; относительно небольшой вес; удобная электронная панель управления с дисплеем; безопасная эксплуатация; подходит для больших помещений.Минусы: высокая стоимость; в качестве топлива можно использовать только природный газ.