Конденсационный котёл: принцип работы и химический анализ

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

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.

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.

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.

Источник: http://klivent.biz/otopleniye/kondensacionnyj-kotel.html

Принцип работы и стоимость газового конденсационного котла — Школа по утеплению дома

ГлавнаяКотлы отопленияПринцип работы и стоимость газового конденсационного котла

21.09.2015

Обычные отопительные котлы забирают у продуктов горения большую часть тепловой энергии и снижают их температуру (а она составляет в среднем 200 градусов) до 150-160 градусов.

Они не охлаждают ниже данной отметки, ведь это способно не только снизить тягу, но и инициировать появление химически агрессивного конденсата, который рано или поздно приведет к коррозии элементов отопительного оборудования.

А вот газовый конденсационный котел отличен тем, что продукты горения здесь охлаждаются ниже показателя точки росы (то есть показателя, при котором пар превращается в росу – для тех из них, что присущи сжиганию газа, это порядка 58 градусов).

Газовый конденсационный котел

Следовательно, в котлах конденсационного типа тепло рекуперируется (та энергия, что была растрачена, возвращается для еще одного применения), освобождается в процессе конденсации пара.

И если сравнивать с обычными котлами, то в них данная энергия исчезает вместе с паром

Производители и цены конденсационные котлы

До того, как выбрать тот или иной газовый конденсационный котел, ознакомьтесь с ассортиментом, представленным на современном рынке. Также важен тот факт, присутствуют ли в вашем регионе центры сервисного обслуживания конкретной фирмы. Невзирая на то, что на рынке больше всего германских моделей, справедливости ради ознакомимся с самыми популярными из брендов.

Таблица – Сравниваем популярных изготовителей

Наименование	Страна-изготовитель	Характеристики	Среднерыночная стоимость, в рублях
Ariston	Италия	Для дома площадью до 350 м.кв. вполне достаточно модели мощностью в 31 киловатт. Оборудование рассчитано на низкое давление газа – не более 5 мБар.	65 тысяч
Veissmann	Германия	Компактное и производительное оборудование. Так, для нагрева воды со скоростью 14 литров за минуту потребуется котел мощностью в 32 киловатта.	От 110 до 160 тысяч
Bosch	Германия	Котлы и бойлеры в одной оболочке. Экономичность, возможность функционирования в нескольких режимах, компактность (для установки прибора необходимо всего 50-100 сантиметров свободного пространства).	Свыше 150 тысяч
Buderus	Германия	Хорошие котлы класса «эконом». Встроена электромодуляция пламени; отопление и ГВС.	От 90 тысяч

Как видим, выбор есть. Но в итоге выиграет тот изготовитель, который представит эффективное оборудование по доступной стоимости. Да, конденсационные котлы пока дорогие, но это всего лишь начало. А их экономия и сегодня весьма неплохая – от 15 процентов.

Газовые конденсационные котлы Buderus Logamax plus GB072

Наименование	Мощность,кВт	Описание	ГВС при Т=30С	Размеры ВхШхГ, мм	Цена
Logamax GB072-14	2.9-14.0	одноконтурный	—	840x440x350	78 480 руб.
Logamax GB072-24

Источник: https://v-teplo.ru/gazovyj-kondensacionnyj-kotel.html

Принцип работы и преимущества конденсационного газового котла

Стремительное развитие технологий заставило современных ученых вплотную подойти к модернизации привычных систем отопления. Это привело к появлению нового типа обогревателей — конденсационного котла.

Монтаж подобного оборудования в низкотемпературный узел обеспечивает высокие показатели КПД, которые превышают отметку 100%.

С чем это связано, и в чем заключается принцип работы конденсационного газового котла?

Обеспечьте теплую температуру в своем доме

Общая информация

Конденсационные котлы представляют собой усовершенствованную версию обычного котла конвекционного типа. При этом принцип работы последнего знаком даже тем, кто никогда раньше не интересовались техническими вопросами или физикой. В качестве источника энергии для таких установок задействуется газ в двух формах:

• природный (магистральный);
• сжиженный (баллонный).

Во время сгорания топлива, как и любых других органических веществ, происходит образование углекислого газа и воды, что приводит к выделению внушительного количества энергии. Это вызывает нагрев теплоносителя — специальной жидкости, которая циркулирует по трубам отопительной системы.

В данном видео рассмотрим какой котел лучше выбрать:

Показатели коэффициента полезного действия достигают 90%, что превосходит аналогичные показатели у котлов, работающих на жидком и твердом топливе.

Тем не менее, по мере развития науки и техники люди пытались максимально улучшить продуктивность котлов и достичь 100% результатов.

Ведь некоторые продукты сгорания газа, которые составляют 10 процентов от общей массы, банально выходят через дымоходную трубу. Кстати, они разогреты до +150…+250°С.

В поисках оптимальных решений ученые и инженеры старались обеспечить более полную рекуперацию теплового потенциала, но воплотить это в реальность удалось только 10 лет назад, когда на свет вышли первые конденсационные котлы.

Как работает конденсационный котел и в чем заключаются принципиальные отличия от традиционных установок, рассказать просто. После отработки основной процедуры сгорания топлива и передачи выделенного тепла аппарат начинает автоматически остужать газообразные продукты до отметки +50…+60°С, т.е. до начала конденсации воды.

Как устроены конденсационные котлы

Принцип работы конденсационных газовых котлов интересует широкую аудиторию потребителей. Связано это с тем, что в последнее время такие системы перестали казаться атрибутом роскоши, а составили достойную конкуренцию традиционным установкам.

Когда достигается температурный режим +56°С (так называемая «точка росы), жидкость начинает переходить из парообразного состояния в конденсированное. Именно в это время начинается выделение дополнительной энергии, которая не выходит за пределы помещения через дымоход, а идет на обогрев труб. Это значит, что котел буквально «забирает» эти 10% тепла и передает их теплоносителю.

При расчетах производительности обогревателей часто учитывается часть тепла, которое отдается теплоносителю. В сумме это составляет 108−110%.

Короче говоря, заявления о 110% процентном КПД являются ничем иным, как обычным маркетинговым ходом, который позволяет активнее реализовать продукцию на рынке. В любом случае, конденсаторный котел и газовый, привычный для XX века, существенно отличаются друг от друга по показателям производительности. Преимущества первого типа очевидны и заключаются в:

• максимальной эффективности работы;
• экономичном потреблении ресурсов.

Конструкционные особенности

Что касается конструкции кондиционного котла отопления, то она мало чем отличается от обычного газового. Тем не менее некоторые отличия все-таки присутствуют, и их роль очевидна. К ключевым элементам системы следует отнести:

1. Камеру сгорания топлива с горелкой, вентиляционным оборудованием и элементом подачи топливной смеси.
2. Первичный теплообменник.
3. Камеру охлаждения смеси до температуры, равной «точке росы» (+56…+57°С).
4. Вторичный теплообменник, в котором осуществляются конденсационные процессы.
5. Емкость для хранения конденсата.
6. Дымоходная труба, по которой происходит отвод холодных дымовых газов.
7. Насос для циркуляции жидкости в системе.

Задача первичного теплообменника, соединенного с камерой сгорания, заключается в охлаждении выделяющихся газов до температуры, которая намного выше «точки росы» (по аналогичному принципу работают традиционные газовые котлы конвекционного типа).

После этого смесь дыма перемещается к вторичному теплообменнику, в котором осуществляется доохлаждение до температурных показателей ниже +56°С.

При этом водяной пар переходит в состояние конденсата и скапливается на стенках теплообменника, а затем собирается в специальном контейнере и стекает в канализационное отверстие.

Образование конденсата

Полученный конденсат уже не является чистой H20, а представляет собой смесь из различных неорганических кислот с относительно невысокой концентрацией.

Однако из-за постоянного повышения температуры внутренних узлов его относят к агрессивным составам.

Чтобы предотвратить развитие деформации из-за воздействия конденсатов, конструкции котлов изготовляют из кислотостойких материалов. В их качестве может использоваться:

• нержавеющая сталь;
• симулин (алюминиево-кремниевый сплав).

Конденсация пара должна происходить только во вторичном теплообменнике. Если она пойдет дальше, в дымоход, это снизит тепловой потенциал установки, а также негативно повлияет на материал трубы.

Из-за этого для производства дымоходов тоже принято использовать нержавейку или пластик, а отдельные горизонтальные узлы помещают под небольшим углом, чтобы конденсат сливался обратно в котел, а не выходил наружу.

Важно понимать, что газы, которые выходят из конденсатника, остужены до невероятно низких температур, а все, что не перешло в состояние конденсации в котле, начнет конденсироваться непосредственно в дымоходе.

В разную пору года и суток от котловой установки требуется определенный объем тепла, который регулируется горелкой.

Этот элемент может быть как модулируемый, поддерживающий плавное изменение мощности, так и немоделируемый, у которого показатели мощности фиксированы в определенном диапазоне.

Последний вариант подразумевает регулировку частоты включения горелки исходя из предпочтений хозяина. Однако в современных котлах для жилых помещений задействуются моделируемые горелки.

Получив общее представление об кондиционных котлах отопления, принципе их действия, а также типах горелок, можно более серьезно подходить к вопросу приобретения системы и последующего монтажа.

Но в большинстве случаев базовой информации не хватает, чтобы убедиться, что предстоящий выбор оправдает себя.

Поэтому многие люди желают подробно изучить основные преимущества и недостатки конденсационных котлов.

Плюсы оборудования

Список преимуществ конденсационных котлов очень обширный, что объясняет высокую популярность такой разновидности обогревательных систем. К ключевым плюсам можно отнести:

1. Экономичность. Если сравнивать конденсационные котлы с обычными конвекционными моделями, то они потребляют на 35% меньше топлива, что позволяет существенно снизить расходы на обогрев помещения.
2. Экологичность. Процент сокращения вредных выбросов достигает 70% в сравнении с традиционными газовыми установками.
3. Возможность установки дымоходов из пластика из-за низкой температуры отходящих газов. Пластиковые модели существенно дешевле классических стальных.
4. Тихая работа, которая повышает уровень комфорта проживания в помещении.

Что касается расхода топлива, то он определяется и мощностью оборудования, и нагрузкой, которая возлагается на котел.

Чтобы полностью обогреть жилище площадью 250 квадратных метров, вполне подойдет 28-киловатный котел с расходом топлива 2,85 м3/ч. Для сравнения, классические газовые агрегаты будут требовать не меньше 3,25 м3/ч.

В результате за шестимесячный период эксплуатации получится экономия средств около 3 тысяч рублей.

Обычные газовые котлы выбрасывают пары воды с различными примесями в воздух, загрязняя его. У конденсационных установок этот минус отсутствует, т.к. все кислоты не покидают конденсат.

Перечень недостатков

Несмотря на массу плюсов, у конденсационных котлов есть и весомые преимущества. Некоторые из них заставляют потребителей отказаться от своего выбора и искать другие варианты:

• высокаястоимость оборудования;
• низкий тепловой потенциал при эксплуатации в высокотемпературных системах;
• сложности утилизации конденсата;
• высокая чувствительность к качеству забираемого воздуха.

И хоть конденсационные котлы способны выдавать дополнительные проценты тепловой энергии, за них приходится немало платить.

При этом стоимость оборудования повышается из-за сложных технических особенностей, поэтому такой котел окажется гораздо дороже, чем классическая модель с аналогичными показателями мощностями.

С одной стороны, это оправдывается большим сроком службы, но не все готовы платить за обогревательное оборудование тысячи долларов.

Представители первой группы предназначаются для узкого круга потребителей, и к ним относятся дорогостоящие установки от ведущих немецких производителей.

Среди преимуществ таких котлов выделяют соответствие всем стандартам экологичности, наличие многих функций, максимальный уровень комфорта, а также возможность программирования работы.

В среднем ценовом сегменте расположены более дешевые модели с урезанным функционалом.

Котлы этого класса поддерживают массу важных функций, а также автоматизированы, поэтому они способны самостоятельно изменять параметры работы с учетом окружающей температуры.

Эконом-класс рассчитан на ту аудиторию потребителей, которая готова смиряться с низкой производительностью в пользу дешевизны. При этом бюджетная продукция всегда находится на лидирующей позиции по объемам продаж.

При выборе будущего конденсационного котла важно учитывать и его стоимость, и рабочие показатели. Гораздо разумнее купить более дорогую систему, которая сможет проработать без сбоев в течение нескольких десятков лет, нежели переплачивать за дешевые модели, способные выйти из строя через короткий промежуток времени.

Источник: https://kaminguru.com/kotel/preimushhestva-kondensacionnogo-gazovogo-kotla.html

Конденсационный котел: тонкости установки и эксплуатации

Обогрев дома или иного здания далеко ушел от своего древнего прототипа. Давно уже нет необходимости кидать в «ненасытную» топку дрова или уголь. Но чтобы полностью реализовать преимущества современного оборудования, надо это самое оборудование хорошо знать.

Конденсационный котел, в том числе работающий на газовом топливе, призван решать проблему подпитки теплого пола. Низкая (относительно) температура циркулирующей жидкости позволяет справляться с этой задачей эффективно.

А также, по заявлениям поставщиков, удается на продолжительном отрезке времени сократить траты на приобретение энергоносителей. Если обратиться к информационным материалам производителей, можно наткнуться на упоминания о КПД на уровне 108-100%.

Это кажется противоречащим законам термодинамики, тем более что лучшие котлы иных типов имеют КПД на уровне 90-95%.

Причина такой разницы состоит в том, что обычные котлы, сжигающие газ, не вовлекают в свою работу стадию испарения и конденсации. Прошедшие сквозь теплообменник горячие газы в конденсационном котле не улетают в дымоход, унося бесполезные несколько процентов тепловой энергии.

Решение проблемы найдено в понижении температуры вытекающих газов до 55 градусов. Такая температура равняется точке росы при обычных условиях, пары воды при достижении этой точки конденсируются и выделяют тепловую энергию.

Итак, главная особенность конденсационного котла — применение энергии, выделяющейся при фазовых переходах.

Конденсационные котлы современного образца не забывают об экологических проблемах. Использование скрытой тепловой энергии позволяет избежать возникновения конденсата.

Разовая солидная сумма позволяет окупить вложения когда-то в будущем, но выложить ее первоначально следует полностью.

В западноевропейских странах настенные и напольные конденсационные котлы используются очень активно, потому что там просчитывают дальние последствия. Кроме экономичности, работающее по этому принципу оборудование отличается повышенной безопасностью.

Этот параметр поддерживается встроенной электронной системой. Цифровые панели не имеют ни ручек, ни рычагов — зато они работают вполне эффективно.

Часть моделей оснащена мониторами, показывающими технические параметры, что позволяет не носиться туда и сюда, постоянно проверяя работу системы.

Котлы потребляют примерно на 70% меньше горючего, нежели альтернативные конструкции. Настенный тип котла популярнее напольного формата. Зато последний отличается повышенным разнообразием ассортимента и может прогреть увеличенную территорию.

Конденсационный котел отличается от обычного конвекционного аппарата не только высоким КПД и энергоэффективностью.

Низкая температура выходящих газов обуславливает такое отличие, как возможность строительства дымохода из пластмассы. При использовании горючего выделяется в атмосферу минимум вредных веществ.

Конечно, оптимальные параметры достигаются исключительно при грамотном монтаже и качественном обслуживании. Здесь многое зависит и от самих людей.

Конденсационный котел работает таким образом, что первый теплообменник подогревается при сжигании горючего, а второй отбирает тепло у сгоревших газов. Стенки вторичного аппарата концентрируют пар. Но чтобы конденсатный процесс не вызывал коррозии, производители применяют отличные сплавы. Они отбираются по принципу химической стойкости.

Чтобы вторичный контур отопления собирал максимум тепла, используют такие решения, как:

• прикрепление дополнительных спиралей;
• применение внутренних частей разнообразного сечения;
• монтаж конденсирующего теплообменника на возвратном ходу нагревательной системы.

Газовые конденсационные котлы с бойлером позволяют решить проблему горячего водоснабжения даже при использовании отопительных систем, имеющих одноконтурный профиль.

Есть три основных варианта:

• встраивание бойлера в сам котел;
• добавление внешних резервуаров;
• применение бойлеров, работающих по схеме косвенного обогрева.

По статистике встраиваемый бойлер вместимостью 50 л позволяет закрыть потребности семьи из 3 или 4 человека в горячем водоснабжении на 100% без всяких затруднений.

Следует учитывать, что наличие резервуара сужает выбор потребителя, нельзя вешать на стену, даже самую крепкую, конструкции объемом свыше 100 л. Бывает так, что котел изначально не оснащен бойлером — или даже оснащен, но работа его недостаточно эффективна.

Решением проблемы оказывается монтаж выносных резервуаров. Совместимость с ними обеспечена практически у всех настенных газовых аппаратов.

Патрубки и насосы, обеспечивающие циркуляцию, в такой системе должны быть предназначены отдельно для отопления и для горячего водоснабжения. Общая емкость резервуара подбирается сообразно мощности котлов.

Как только теплоноситель охлаждается чрезмерно, датчик обнаруживает это и запускает подогревающий блок.

Чтобы горячая вода все время оставалась на одном и том же уровне температуры, котлы с бойлером оснащаются внутренним ТЭНом. Контроллер зависит от электрического питания и направляется автоматикой самого котла. Довольно интересный вопрос — получится ли применить бойлеры для обогрева.

Теоретически это возможно, однако есть целый ряд подводных камней.

• Большинство накопителей оснащается нагревателями всего на 1500 Вт. Этого хватит на прогрев 10 кв. м, но только при солидном утеплении и не слишком сильных ветрах, морозах.
• ТЭН, работая постоянно, значительно увеличит общее потребление электроэнергии.
• Протолкнуть воду по системе можно при помощи стандартной обвязки, но она не способна компенсировать слабость центрального звена.

Следует заметить, что конденсационные котлы бывают не только газовыми, но и дизельными; подобные конструкции выпускают даже многие именитые производители.

Обещанный КПД несколько ниже, чем у работающих на газе аппаратов, однако и 98% – это чрезвычайно хороший показатель. Viessmann Vitorondens 222-F и 200-T — яркие примеры таких систем. Теплообменник производится из нержавеющих марок стали.

В системах используется горелка универсального типа, способная применять какой угодно вид жидкого горючего.

Малый выброс вредных веществ обусловлен подготовкой смеси топлива и воздуха в идеальных пропорциях. Разработчики сумели оснастить эти аппараты комфортным управляющим блоком и сенсорным оборудованием.

Источники тепла могут быть даже встроены в совершенно отлаженную отопительную систему. Современные конденсационные котлы оборудуются почти всегда особыми кожухами, которые дополнительно понижают шум.

Даже общее знакомство с конденсационным отопительным оборудованием показывает, что оно устроено довольно сложно.

Основными составными частями его являются:

• отсек для сжигания горючего;
• аппарат, подающий это топливо;
• вентилятор, улучшающий нагнетание смеси;
• исходный теплообменник;
• охладительная камера, где смесь паров и газов остывает до температуры 56-57 градусов;
• теплообменник конденсационного контура;
• накопитель, собирающий конденсат;
• дымоход, по которому движутся охлажденные газы;
• насос, прокачивающий воду по отопительной системе.

Начальный обменник тепла плотно сопрягается с отсеком, где горит топливо. В этом обменнике образующиеся газы остывают немного, но все же еще прогреты сильнее, чем точка росы.

На этой фазе особых отличий от классической конденсационной схемы нет. Потом дымовая смесь искусственно движется к теплообменнику №2, который охлаждает газовую массу меньше чем до 56 градусов.

Конденсат, поделившись своим теплом с нагреваемой системой, уходит через трубу отвода в канализацию.

Но важно понимать, что конденсируется внутри котла не чистая вода, она насыщена неорганическими кислотами. Поскольку температура жидкости выше комнатной, агрессивность даже слабого раствора их значительно вырастает. Потому конструкторы стараются применять стойкие вещества — нержавеющие стали либо сплав кремния с алюминием.

Так как покидающие конденсационный контур газы теряют температуру, не конденсировавшаяся прежде влага неизбежно будет осаждаться на стенках дымохода.

Известно, что отопительные котлы обязаны вырабатывать различный объем тепла в зависимости от времени суток и погодных условий.

Регулировка производится с помощью горелки; модулируемый тип позволяет сделать такую настройку очень легко. Есть варианты с фиксированными степенями мощности, и тогда котловая автоматика просто реже дает команду на включение.

В большинстве наиболее современных аппаратов ставятся все же модулируемые системы, которые считаются более адекватными и гибкими конструкциями. Величина потребления топлива определяется прежде всего общей мощностью отопительного оборудования и нагрузкой, которую оно несет.

Конденсационные котлы устроены таким образом, что они плохо работают в высокотемпературных контурах и требуют слишком высокое качество воздуха.

Достоинства конденсирующих котлов вполне компенсируют их отдельные слабые места. Но чтобы реализовать все их преимущества, требуется учесть много тонкостей при выборе.

Скрытая теплота, выделяющаяся при конденсации, варьируется в зависимости от применяемого топлива. Если использовать метан (проще говоря, природный газ), выделяющаяся теплота позволяет увеличить выход энергии на 11% по сравнению с простым горением.

Сжиженный газ прибавляет 9%, а дизельное топливо наращивает выделение тепла на 6%.

Прочие разновидности горючего — не только жидкого, но и твердого, делают намного меньшую добавку энергии. Именно указанные выше виды горючего считаются наиболее перспективными для использования в конденсационных котлах.

Усиливая охлаждение дымовых газов, можно увеличить отбор энергии.

Но парадокс в том, что при потере этими газами тепла отбирать фактически тепло будет сложнее. Аппаратура становится все сложнее, фактическая добавка энергии не оправдывает ожиданий. Кроме того, котлы способны работать при различных температурах воздуха, в неодинаковых режимах. И при этом следует избегать появления конденсата в дымоходе либо в котле.

Учитывая, что конвекционные котлы могут регулироваться только за счет работы горелки, желательно выбирать варианты с максимально сложными горелками и управляющими ими блоками.

Битермические теплообменники стоят меньше, они проще в техническом плане. Но такие аппараты гораздо требовательнее обычных к качеству пропускаемой сквозь них воды.

Если оно недостаточно велико, трубки очень скоро заполнятся слоем накипи. Неизбежно упадет эффективность работы системы.

Подобная опасность менее свойственна раздельным теплообменникам, однако они требуют добавления:

• вторичного теплообменника;
• крана с тремя ходами;
• систем, управляющих этим краном.

Чем выше необходимая мощность котла, тем меньше должно быть вспомогательных деталей. Предугадать их воздействие на практическую работу системы крайне сложно.

Раньше всего по мере повышения выработки энергии нужно убирать встраиваемые расширительные баки и насосы с их окружением. Самые сильные котлы не имеют даже управляющих систем.

Исправить ситуацию можно, приобретая специально подбираемые дополнительные системы и агрегаты.

Последняя новинка — насосы, которые позволяют регулировать темп кручения вала. Подобный аппарат сразу удорожает всю систему и усложняет ее. Придется ставить более совершенный, чем обычно, контроллер. Редко подобное оборудование установлено в самом котле, почти всегда приходится его докупать особо. А потому придется платить и за монтаж, и за более тщательную настройку.

Дымоходы же в конденсационных котлах уже сейчас изначально отличаются от привычных моделей. Кроме применения стойких к кислотам материалов, характерно употребление коаксиальной схемы.

Чаще всего две трубы в таких контурах делаются из пластмассы.

Иногда используются сразу несколько конденсационных котлов в виде каскада. Такие установки включаются все вместе только при очень сильных морозах. Увеличивается и надежность эксплуатации, когда один аппарат выходит из строя, можно его полностью остановить и распределить выпавшую нагрузку. Для наибольшей экономии стоит применять котлы с зависимой от погоды автоматикой.

Схема подключения конденсационного котла должна быть продумана максимально четко. Малейшая ошибка в ней может привести к появлению серьезных проблем при эксплуатации, обесценив все вложения.

Следует учитывать, что конденсирующие котлы нельзя устанавливать в жилых комнатах, максимум — в кухнях. Идеальным решением оказывается выбор для установки отдельного изолированного пространства, где потолки подняты хотя бы на 220 см.

Стены должны быть покрыты штукатуркой, а еще лучше — кафельной плиткой.

Идеальный пол — тот, что максимально ровен и покрыт негорючим слоем. Необходимо готовить проход шириной не менее 0,8 м; котельная комната, какой бы она ни была, оснащается остеклением минимум 0,3 кв. м на 10 куб. м внутреннего объема.

Котельную связывают с общей вытяжкой из дома; приток воздуха организуется либо при помощи вентилирующих решеток в дверях, либо напрямую с улицы.

Категорически неприемлемо использование всех материалов, рассчитанных на сопротивление значительному нагреву. Нельзя ставить стыки труб так, чтобы они хоть немного мешали необходимому движению конденсированной воды.

До горелки лучше установить вентилятор, чтобы повысить КПД сжигания топлива. Судя по отзывам потребителей, чем крупнее обогреваемая площадь, тем выше эффективность использования конденсационного котла.

О том, как работает конденсационный котел, смотрите в следующем видео.

Источник: http://www.stroy-podskazka.ru/otoplenie/kotly/kondensacionnyj/

Принцип работы и экономичность конденсационного котла | ДОМ ИДЕЙ

Газовое отопление на сегодняшний день наиболее экономичный способ обогрева. Но и тут технологии не стоят на месте. За счёт усовершенствованной конструкции расходовать энергоресурсы ещё эффективнее позволяет конденсационный газовый котёл.

Тепло из воздуха

Благодаря хорошим энергосберегающим свойствам конденсационные газовые котлы завоевали огромную популярность в Европе. Из-за дороговизны теплоносителей проблемами экономии там озаботились уже давно. Более того, в ряде стран установка любых других газовых котлов, кроме конденсационных, просто запрещена.

Принцип работы конденсационного котла

В обычном котле отходящие после сгорания топлива горячие газы проходят через теплообменник, где и отдают основную часть своей энергии теплоносителю системы отопления или воде в контуре горячего водоснабжения.

Температура отходящих газов при этом снижается с более чем 200°С изначальных до 140-160°С.

Ниже этого уровня их не охлаждают, чтобы избежать снижения дымоходной тяги и исключить образование конденсата, который обладает повышенной кислотностью и вызывает коррозию стальных и чугунных элементов котлов и дымоходов.

Таким образом, продукты сгорания, имеющие ещё достаточно мощный внутренний потенциал, выбрасываются в атмосферу. При этом существенная часть неиспользованной тепловой энергии просто теряется, поскольку вместе с газами улетучивается и водяной пар, образующийся при сгорании топлива. Эту энергию конденсационные котлы и способны сохранять и эффективно использовать.

При этом происходит охлаждение газов до точки росы, которая у водяных паров, образующихся при сгорании газа, имеет величину 55-58°C. Конденсируется пар в специальном теплообменнике, а освобождающаяся в это время теплота поступает в систему отопления.

Конструкция теплообменника конденсационного котла

Центральным элементом каждого котла является теплообменник. В конденсационных котлах их два.

Первичный функционирует так же, как и теплообменник традиционного котла. Проходящие через него продукты сгорания отдают основную часть своей энергии теплоносителю и всё ещё горячие следуют дальше. После этого к работе подключается вторичный теплообменник, называемый ещё конденсационным.

Это теплообменник выполнен в виде труб сложного сечения с дополнительными спиралевидными ребрами. Всё делается для увеличения площади контакта пара его поверхностью и повышения эффективности работы котла. Отходящие газы в этом теплообменнике охлаждаются обратной водой системы отопления до температуры ниже точки росы, одновременно нагревая теплоноситель.

Таким образом, в конденсационных котлах фактически происходит рекуперация, то есть возвращение части израсходованной в результате сгорания топлива энергии, высвобождающейся при конденсации водяного пара, для повторного использования. В традиционных котлах эта энергия улетучивается вместе с паром.

Кроме того, в конденсационных котлах используются высокотехнологичные горелки, которые обеспечивают непрерывный контроль соотношения газ/воздух, то есть оптимальные пропорции топливно-воздушной смеси в любом режиме горения.

Поэтому при равнозначных условиях отопления экономичность конденсационного котла примерно на 15-20% выше обычного. Плюс выбросы в атмосферу вредных соединений сокращаются до 70%.

Образующийся из пара конденсат химически активен. Поэтому в конденсационных теплообменниках используется нержавеющая сталь или широко используемый в машиностроении алюминиево-кремниевый сплав силумин.

Конденсационные котлы имеют закрытую камеру сгорания и соответственно обладают всеми преимуществами подобных устройств. Они абсолютно безопасны, так как процесс сгорания полностью изолирован от помещения. Такие котлы можно без проблем устанавливать в домах без дымохода, используя для отвода продуктов сгорания коаксиальные приточно-отводящие дымоходы.

Опыт эксплуатации конденсационных котлов в нашей стране

Да, конденсационные котлы значительно экономичнее традиционных и за эти преимущества нужно платить. Но для маломощных настенных газовых котлов разница в цене может достигать полутора-двух раз.

Однако, берясь за сравнение, необходимо учитывать некоторые не всегда очевидные на первый взгляд нюансы. Настенные конденсационные котлы имеют мощность 20-110 кВт, в то же время из традиционных настенных котлов можно «выжать» максимум 34-36 кВт.

Поэтому сравнивать мощный конденсационный котёл, скажем 60-80 кВт (что для современного загородного дома, учитывая потребности отопления и приготовления горячей воды, совсем не редкость) можно только с аналогичным по мощности напольным котлом.

Их цена уже вполне сопоставима, но приобретение конденсационника оборачивается существенной выгодой: расходы на содержание низки, а работа более эффективна. Кроме того, при использовании настенного конденсационного котла отпадает необходимость в выделении отдельного помещения под котельную. А это дополнительные метры, которые можно использовать с большей пользой.

Чем ниже температура воды в обратном контуре, тем более полно происходит конденсация водяного пара, а значит, выше КПД котла и большая часть тепла будет возвращаться в систему. Поэтому конденсационные котлы наиболее рентабельны в низкотемпературных системах отопления, водяных тёплых полов с соотношением температуры исходящей и возвращающейся в котёл воды 50/30°C.

В сильные морозы, когда возвращаемая в котёл вода имеет температуру около 60°С, конденсации водяных паров не происходит и котёл работает по традиционной схеме. Так стоит ли ориентироваться на Европу, где в самые «лютые» морозы температура редко опускается ниже -15°С?

Примем во внимание тот факт, что отопительный сезон длится у нас около 200 дней в году. Температура наружного воздуха ниже -22-25°C обычно держится на протяжении не более 20-25% этого периода. Всё остальное время конденсационный котёл будет работать, потребляя примерно на 15% меньше топлива, чем современные традиционные котлы или на 30% по сравнению со старыми котлами.

Но и в морозы такой котёл будет работать на 3-5% эффективнее обычного за счёт более совершенного процесса сгорания топлива и меньших потерь, что в переводе на газ составляет существенную экономию.

Многолетний опыт эксплуатации конденсационных котлов показывает, что и перепады давления в газовой магистрали не особо влияют на эффективность и срок эксплуатации горелок. При падении давления в сети до 10 мБар котёл теряет в мощности только около 10%, продолжая устойчиво работать и при минимальном давлении в 5 мБар.

Таким образом, конденсационные котлы предназначены для тех, кто привык считать свои деньги. И если уж новый дом проектируется и строится исходя из современных требований к утеплению стен, окон, кровли, то и пользоваться малоэффективной системой отопления не рационально. А рост цен на газ и другие энергоресурсы гарантирует потребность в конденсационных котлах и у нас.

Окончание: Физика и КПД конденсационного газового котла

Источник: https://domidei.ru/articles/princip-raboty-i-ekonomichnost-kondensacionnogo-kotla

Конденсационный котел — принцип работы, плюсы и минусы

Для отопления частного дома существует большое разнообразие котлов, которые способны работать на газу, дровах, опилках, пеллетах, жидком топливе или электричестве. При выборе вида топлива, на котором будет работать отопительный прибор, основополагающее решение исходит из стоимости и доступности того или иного энергоносителя.

 Наиболее распространённый, ввиду своей низкой стоимости, является природный газ.

Почему же тогда конденсационный котел получил такое высокое распространение на европейском рынке? В связи с ежегодным ростом цен на этот вид топлива, инженеры в сфере отопления разработали новый вид котла, который отличается полнотой использования энергии топлива.

Газовые конденсационные котлы в отличие от конвекционных (традиционных), используют высшую теплоту сгорания благодаря рекуперации остатков энергоносителя.

Принцип работы конденсационного котла

На первых шагах, процесс очень схож с работой обычного конвекционного котла.

При сгорании жидкого или газообразного топлива образуется углекислый газ и водяной пар. Пар конденсируется в задние, более прохладные части теплообменника, т.к. он теплее его поверхности.

Принцип работы конденсационного котла

В процессе образования конденсата выделяется тепло, это тепло конденсации снова подается в отопительный контур и используется для нагрева охлажденной воды в обратной линии трубопровода. Таким образом, горелке уже подается предварительно нагретая вода из системы отопления. Поэтому в итоге для нагрева того же объема, необходимо затратить меньше энергии.

На последнем этапе используется еще остаточное тепло отходящих дымовых газов. Через трубу подачи воздуха расположенную в дымовой трубе, поступающий свежий воздух необходимый для работы горелки нагревается, за счёт тепла отходящего газа. Таким образом, в горелку поступает уже теплый воздух, что обеспечивает дополнительную экономию.

Наглядный принцип работы конденсационного котла

Плюсы и минусы конденсационных отопительных приборов

Конденсационный котел имеет значительно больше преимуществ перед традиционными, что объясняет более высокую стоимость. В прочем, более высокая цена в ближайшем будущем будет компенсирована в виде более низкого расхода газа.

Преимущества конденсационного котла

• Высокий КПДЗачастую коэффициент полезного действия в котлах превышает привычные 100%, добавочные проценты получаются из-за охлаждения дымовых газов и конденсированнии пара во второй части теплообменника. Благодаря этому, происходит значительная экономия расхода энергоносителя достигающая 35%.
• Тихая работаКотлы имеют очень низкий показатель уровня шума, благодаря чему повышается уровень комфора.
• ЭкологичностьЕсли сравнивать с конвекционными котлами, то вредных выбросов становится меньше на 80%.

Недостатки конденсационного котла

• Высокая стоимостьЦена будет выше на 30-50%, относительно традиционных котлов.
• Утилизации конденсатаНеобходимость утилизации конденсата не совсем является недостатком, т.к. для котлов мощностью менее 28 кВт возможно сливать в канализацию.
• Потеря КПД в высокотемпературных системахВ высокотемпературных режимах, где температура подачи и обратки составляет 80/60 °C, показатели КПД упадут до 98-99%.

Сравнение конденсационных котлов

Модели котлов находятся в одном ценовом сегменте.

Условия подбора:

• Мощность: 24-25 кВт
• КПД: более 100%
• Одноконтурный
• Цена: до 50000 рублей

Учитывая данные параметры, нашлось две модели,  полностью удовлетворяющие установленные параметры.

Газовый котел Baxi Duo-tec Compact 1.24	Газовый котел Protherm Рысь К 25 MKO
Стоимость, сентябрь 2017	44590	49585
Максимальная тепловая мощность, кВт	24	25
Минимальная тепловая мощность, кВт	3.4*	6
КПД, %	105.7	108.5**
Материал теплообменника	нержавеющая сталь	алюминиево-кремниевый сплав
Расход природного газа	2.61 м³/час	3.2 м³/час

*По отзывам, в модели Baxi минимальная тепловая мощность занижена, на деле она составляет 4.7 кВт.

**Относительно модели Protherm, то в таблице указан показатель при режиме частотной нагрузки (примерно 30%) и температуре 40/30 °С. При работе в полном низкотемпературном режиме 50-30°С КПД составит 104%. Кроме всего прочего, уровень шума у турбины значительно выше, чем у Baxi.

Так как модель от Protherm совсем недавно на российском рынке, то отзывов совсем немного, но если учесть отзывы о конвекционных котлов этого же бренда, можно полагать, что качество на высоком уровне.

+10

Источник: https://teploburg.ru/kondensatsionnyj-kotel/

Описание конденсационного котла, рекомендации к использованию

Многие хотели бы получать для отопления дополнительную энергию и экономить таким образом приличные деньги. Оказывается, резерв имеется в отработанных газах, которые в обычном котле выводятся в дымоход. Рассмотрим откуда берется чудесным образом энергия «которой раньше не было», в конденсационном котле.

Откуда берется дополнительная энергия

Газы, которые выделяются при сжигании топлива, или проще сказать – дым, содержат около 20 процентов водяного пара. Когда водяной пар будет конденсироваться обратно в воду, он выделит некоторое количество энергии – тепловыделение фазового перехода.

Бутылка, вынутая с холодильника, на своей поверхности конденсирует воду – появляются капельки, при этом она ускоренно нагревается, так как водяной пар при переходе в капельки воды выделяет тепло.

Количество энергии, которую может выделить водяной пар при переходе в воду, весьма значительное.

Работа конденсационного котла основана на технологии получения дополнительной энергии от конденсации водяных паров находящихся в газах, полученных при сгорании топлива.

В конденсационном котле газы попадают еще и на второй холодный теплообменник, на котором водяной пар преобразуется в воду.

Принцип работы конденсационного котла

Температура второго теплообменника будет определяться температурой теплоносителя в системе. Обычный котел чаще работает со следующей температурой жидкости: подача — 80 град С, обратка — 60 град С.

А если использовать такой режим: подача — 50 град С, обратка — 30 град С, то на столь холодном теплообменнике начнется конденсация водяных паров, причем она будет тем полнее, чем ниже его температура.

Энергия, которая выделяется при переходе пара в воду, называют скрытой. Она не учитывалась ранее при расчетах КПД (отношение количества тепла, которое будет передано теплоносителю при сжигании газа в котле к теплоте сгорания топлива) оборудования, в котором происходит процесс горения.

Естественно, что столь высокий КПД будет достигнут только при низкотемпературном режиме работы этого оборудования, а значит и всей системы отопления.

Технические особенности

Также важно, что конденсационные котлы по сравнению с обычными, более экологичные, меньше загрязняют окружающую среду. Окислы азота, которые образуются в процессе горения, во многом связываются выпадающей росой и вместе с конденсатом уходят в канализацию.

Выпадающая роса довольно агрессивна по отношению к металлу. Поэтому вторичный теплообменник в конденсационных котлах выполняется из особо устойчивых к коррозии сплавов стали или силумина.

Наиболее востребованы для частных домов и квартир одноконтурные газовые конденсационные котлы, которые навешиваются на стену.

В конденсационных котлах применяются последние технические новшества. Выпускают их самые известные производители.

Применение

Сейчас в ряде стран приняты законы, направленные на энергосбережение и охрану природы, согласно которым запрещается применять теплогенерирующее оборудование без вторичной утилизации тепла, — кроме конденсационных котлов, других нельзя.

Сейчас это принято в Англии, Голландии, но введение этих законов подготавливается и в Германии, Франции, Испании и др. странах. Так, например, в Голландии количество применяемых в частных домах конденсационных котлов приближается к 100%. В Германии же эта цифра достигает около 70%.

В России наблюдается устойчивая тенденция постепенного вытеснения обычных котлов конденсационными.

Таким образом, можно рекомендовать устанавливать эти аппараты уже сейчас в соответствии с мировой практикой их применения, не взирая на завышенную цену.

Имеются целые линейки такого оборудования от множества лучших брендов, например: Buderus, Германия — серия под названием Logamax; Ariston, Италия — серия GENUS PREMIUM; De Dietrich, Франция — серия Vivadens, и многие другие.

Многие из них адаптированы под российские условия и снабжены русскоязычными инструкциями.

Конденсационный котел с теплым полом

Для эффективной работы конденсационного котла температура теплоносителя в обратке должна быть такой, чтобы на поверхности вторичного теплообменника не было бы более 56 градусов – точка росы для воды в данных условиях. Лучшее применение – система теплый пол. У нее следующие основные отличия:

• Теплые водяные полы представляют собой весьма инерционную систему, при нагреве которой, котел продолжительное время работает в оптимальном конденсационном режиме с максимальным КПД, так как температура жидкости в системе не может превышать 40 градусов.
• Обеспечивается лучшее распределение температуры в помещении, при этом теплопотери снижаются из-за уменьшения температуры под потолком, возникает значительная экономия топлива.

Применение с радиаторной системой отопления

Для этого котла нужна специальная система отопления, рассчитанная на достаточную отдачу мощности при низкой температуре теплоносителя. А это значит, что мощность обычных высокотемпературных радиаторов должна быть подобрана на 30 – 40 процентов больше.

Практика показывает, что и с обычной отопительной системой, конденсационный котел работает в течении отопительного сезона в основном в режиме конденсации, при условии оптимального утепления дома.

И только в отдельные недели пиковых морозов приходится разогреваться выше точки росы, чтобы поддержать в доме комфортные 22 градуса. Здание должно быть нормально теплоизолированным, а также должны быть приняты другие меры по теплосбережению, о которых можно узнать на других страницах.

Расчеты специалистов показывают, что в случае его применения с низкотемпературным обогревом (в наших условиях — в большинстве случаев) будет достигнута экономия до 20% топлива. За сезон для среднего дома – 50$. Следовательно, высокая цена этого агрегата окупится.

Источник: http://teplodom1.ru/kotly/156-opisanie-kondensacionnogo-kotla-rekomendacii-po-primeneniyu.html