Основные плюсы и минусы конденсационных котлов


Array Андрей Кмецинский

Конденсационные котлы (далее сокращенно — КК) используют процессы испарения, возникающие в ходе сжигания углеводородного топлива. На сегодняшний день это одна из наиболее современных технологий в области отопительных систем.

Напольные газовые конденсационные котлы отопления

Сущность конденсации

Всякие углеводороды, сгорая, выделяют тепловую энергию. При сгорании углеводородов продуктами выделения являются углекислый газ и вода. За счет высокой температуры вода преобразуется в пар. Во время испарения вода тратит тепло, однако его можно вернуть обратно в ходе конденсации, если вода из газообразного состояния опять трансформируется в жидкую форму.

Принципы работы

Механизм использования конденсата применяется с давних пор, однако в работе котлов его стали использовать лишь недавно. Дело в том, что обычный чугун и сталь чувствительны к высококислотному составу конденсата, который вызывает в них коррозийные процессы. Лишь в последнее время, после внедрения в производство котлов коррозийно-устойчивых составов и нержавейки, использование конденсата стало нормой для котельного оборудования. КК производятся из коррозийно-устойчивых материалов — нержавейки или сплава алюминия и кремния.

КК обладает поразительным КПД — 108-109%. По физическим законам это кажется невозможным, поскольку коэффициент полезного действия не должен быть выше 100%. Однако этому есть объяснение, так как КК используют так называемую скрытую энергию.

Проценты КПД отопительных котлов
Проценты КПД отопительных котлов

Обыкновенные котлы при сжигании топлива забирают лишь часть энергии. Температура потока тепла в теплообменнике снижается лишь до 140-160 градусов, так как если сильнее понизить температуру, появится конденсат, который вызовет коррозийные процессы на деталях котла. Та энергия, которая не задействуется стандартным котельным оборудованием, но которую можно взять в результате конденсации, именуется скрытой.

Схема работы конденсационного котла
Схема работы конденсационного котла

В противовес стандартным котлам, конденсационные котлы отопления задействуют скрытую энергию водяных паров, поэтому их КПД выше 100%. КК оснащены двумя теплообменниками (или одним универсальным) — обычным и специальным. Первый пропускает поток тепла, но не дает его температуре упасть ниже точке росы. Во втором теплообменнике, где температура снижается ниже точки росы, осуществляется конденсационный процесс, а образующееся тепло постепенно передается в отопительную систему. В момент отдачи у продуктов сгорания берется тепло, и их температура на выходе из системы лишь на 10-15 градусов превышает температуру теплового носителя.

В европейских странах существуют законы, обязывающие проводить нейтрализацию конденсата, прежде чем он попадет в канализационную систему. В РФ санитарные правила не распространяются на конденсат. Его накапливают в резервуаре котла, а затем сливают в канализацию. В 30-киловаттных котлах за сутки может образовываться до 30 литров конденсата.

Плюсы и минусы

К преимуществам данного типа отопительного оборудования можно отнести:

  • высокий КПД;
  • экономичность в обычном режиме и при частичных загрузках (в сравнении с традиционными котлами — 20-35%);
  • более полное выгорание топлива по сравнению с конкурентами, за счет чего улучшается эффективность использования оборудования и его экологичность;
  • в сравнении с обычными котлами КК осуществляет в 7 раз меньше выделений вредных веществ;
  • невысокая температура отходящих газов, благодаря чему в дымоходах можно использовать недорогие пластиковые трубы;
  • диаметр дымоотводов может быть небольшим, что позволяет сэкономить на материале;
  • незначительный вес и размеры котла;
  • малый уровень шумности и вибраций;
  • КК можно устанавливать каскадно.

Из-за незначительных размеров конденсационного котла нет необходимости в большой площади для его установки. Небольшие габариты оборудования также позволяют сэкономить на его доставке и монтажных работах.

Обратите внимание! Распространено мнение, что КК работают с максимальным эффектом лишь с «теплыми полами». Это неверно, так как КК оснащаются модуляционными горелками, которые дают возможность модулировать мощность, снижая расход топлива.

Конденсация в КК осуществляется и при работе с комнатными батареями. В случае низкой нагрузки, коэффициент полезного действия конденсационного оборудования все равно может быть высоким. Этим КК отличаются от стандартных котлов, где КПД при низких нагрузках падает из-за присутствия лишнего воздуха.

КК могут устанавливаться каскадно. Для этого существуют особые регуляторы, с помощью которых несколько котлов можно объединить в одну систему. Каскадность позволяет добиться компактности установки и простоты монтажных работ.

Каскадное подключение конденсационных котлов
Каскадное подключение 4-ох конденсационных котлов

Низкий уровень вибраций и шумов позволяет избежать необходимости в создании изолирующих платформ и укладки звукоизоляционных материалов. Естественно, это означает экономию денежных средств.

Экономия на размерах дымоотвода достигается благодаря вентилятору, которым оснащен КК. Вентилятор образует высокое давление, благодаря чему нет необходимости в дымоходах больших диаметров.

Единственным существенным недостатком конденсационных котлов является их немалая стоимость. Цены на подобное оборудование обычно вдвое выше, чем на традиционные котлы.

Сферы применения

Внешне КК практически идентичны стандартным. Наиболее распространены напольные и настенные модели. Настенные котлы не столь мощны, как напольные, и чаще используются для обогрева частных домов. Напольные газовые конденсационные котлы применяются для отопления больших домов, офисных зданий и помещений промышленного назначения.

Напольный газовый конденсационный котел

КК могут быть одноконтурными или двухконтурными. Последние способны не только обогревать воздух в помещении, но и подогревать воду. Диапазон мощности обоих видов котлов — 20-100 киловатт. Этого достаточно для бытовых целей. Если речь идет о котлах промышленного назначения, мощность может быть гораздо выше.

Конструктивные отличия

Теплообменники КК производятся из стойкого к кислотной среде силумина или нержавейки. По форме теплообменник КК является трубкой сложного сечения с ребрами в виде спиралей. Подобное исполнение теплообменника является причиной повышения площади теплообмена и улучшению функциональных возможностей котла.

КК оснащен вентилятором, который забирает газ в газопроводе и перемешивает его с воздухом. После этого смесь подается к горелке.

Дым отводится с помощью коаксиальных дымоходов, которые производятся из специального термически устойчивого пластика. Также в КК имеется насос с электронной начинкой, который регулирует мощность отопительной системы, благодаря чему достигается экономия электричества и снижается шумность, создаваемая тепловым носителем.

В неконденсационном котельном оборудовании конденсационные процессы не предусмотрены, в связи с чем необходимо поддерживать температуру топлива на высоком уровне. При этом часть тепловой энергии в подобных устройствах остается невостребованной и отводится через дымоход.

Поскольку конденсат агрессивен по отношению к традиционным материалам (сталь, чугун), некоторые детали котла приходиться производить из специальных устойчивых материалов. Это сказывается на стоимости КК.

К конденсационным котлам фирмы-производители прилагают наборы для подключения и обвязки труб, нейтрализаторы конденсата, предохранители, расширительные баки, дымоходы.

Установить конденсационный котел — очень ответственное мероприятие. Не стоит делать это своими руками, и лучше доверить работу квалифицированным специалистам. Правильная установка КК — гарантия эффективности и долговечности отопительной системы.

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *