Газовые конденсационные котлы

Конденсационные котлы

Газовый отопительный котел – это современный технологичный и комфортный центр отопительной системы. Конденсационный газовый котел отопления из-за своей современной конструкции делает отопление загородного дома еще более комфортным и экономичным.

Принцип работы конденсационного газового отопительного котла был известен более ста лет назад, но использовать его эффективно стали совсем недавно. Когда появилась возможность использования при производстве котлов отопления сплавов, устойчивых к коррозии, и различных марок нержавеющей стали.

Рассмотрим характеристики и конструкцию конденсационного и обычного газового котла. Обычный газовый котел отопления продукты сгорания в виде нагретого отходящего газа пропускает через решетку теплообменника газового котла, где они передают часть своей энергии теплоносителю. В котле отходящие газы посредством дымоходы вылетают в атмосферу и теряют часть теплоты. Вместе с газами уходит в воздух и водяной пар, который образуется при сгорании топлива. Этот пар снижает эффективность, отбирая у котла скрытую энергию, которую конденсационный котел может сохранять и передавать в систему отопления.

Принцип действия конденсационного отопительного котла

Когда пар охлаждается, он превращается в жидкость, другими словами конденсируется, высвобождая некоторое количество теплоты. Простой котел борется с конденсацией в нем, а в конденсационном газовом котле конденсация является плюсом. Конденсация налажена в специальном теплообменнике, которого площадь немного увеличена, этот теплообменник передает тепло системе отопления. Теплота, которая вырабатывается при полном сжигании единицы топлива, считая часть, которая высвобождается при конденсации, называется высшей теплотой сгорания топлива. Количество теплоты без учёта теплоты конденсации называется низшей теплотой сгорания топлива.

Это и есть главное отличие конденсационных котлов отопления, которое увеличивает коэффициент полезного действия до 108–109%. По законам физики потери энергии неизбежны и КПД не может превышать 100%.

Здесь важно правильно интерпретировать термины и в этом заключается такая величина КПД котла. Для сравнения тепловой эффективности котлов конденсационных и обычных газовых котлов расчет производится по значению низшей теплоты сгорания топлива. Все физические расчеты ведутся на основании измеряемого значения низшей теплоты сгорания топлива. В следствие этого это не реальный КПД, а условный КПД. При расчете КПД по высшей теплоте сгорания топлива величина КПД конденсационных газовых котлов получается высокой по сравнению с обычными газовыми котлами.

Преимущества конденсационных котлов отопления – это их высокая экономичность, которая на 15–20% выше, чем у обычных котлов. В конденсационных котлах используются высокотехнологичные горелки, обеспечивающие приготовление топливно-воздушной смеси в оптимальных для данного режима горения пропорциях. Управление горелкой регулярно проверяет соотношение топливной смеси, что минимизирует вероятность частичного сгорания топлива. В отходящих газах в процессе работы конденсационного котла снижается количество вредных выбросов. Низкая температура отходящих газов позволяет использовать дымоходы для отвода из пластмассы, это уменьшает затраты на их установку. Конденсационные котлы в общем подобны традиционным.

Конденсационные котлы выполняются в настенном варианте и, иногда, выпускаются и напольные отопительные конденсационные котлы высокой мощности, применяемые в промышленных помещениях. От обычных котлов они отличаются теплообменником, отв них другой, произведен из кислотостойких материалов, таких как силумин или нержавеющая сталь. Образующийся водный конденсат за счет повышенной кислотности вызывает коррозию стали и чугуна, которые используется в изготовлении обычных котлов отопления. Теплообменник по форме выполняется в виде труб сложного сечения с дополнительными спиралевидными ребрами. Это увеличивает площадь теплообмена и повышает эффективности работы отопительного котла.

В конденсационном котле установлен перед горелкой вентилятор, который высасывает из газопровода газ, смешивает с воздухом и направляет в горелку рабочую топливную смесь. Удаление дымовых газов осуществляется через коаксиальные дымоходы «труба в трубе», которые выполнены из термостойкого пластика. Управляемый автоматикой насос оптимизирует мощность системы отопления, экономит электроэнергию и снижает шум от циркулирующего в отопительной системе теплоносителя.

Эффективность самого совершенного котла отопления в значительной степени зависит от параметров системы отопления. Чем ниже температура теплоносителя, тем более полно будет происходить конденсация водяного пара, а значит, тем большая доля скрытой теплоты будет возвращаться в отопительную систему, а значит выше будет и КПД отопительного котла.

Систему отопления под конденсационный котел следует устанавливать подходящую, рассчитанную на более низкую температуру теплоносителя. Проект такой системы должен учитывать температуру теплоносителя в обратном контуре, которая не должна превышать 60 °С при любых климатических условиях. При небольшом морозе температура в обратной линии будет составлять около 45–50 °С и котел будет работать в режиме конденсации. Необходимые условия должны быть соблюдены в напольных системах отопления или системах низкотемпературного отопления. Режим конденсации в этом случае обеспечивается в течение всего периода отопления. Необходимое условие для работы конденсационного котла в режиме энергосбережения – это температура теплоносителя в обратке системы отопления менее 57 °С. Со снижением температуры происходит повышение КПД конденсационного котла.

Если установить конденсационный котел место старого обычного, не изменяя всю систему отопления, то большую часть времени он будет работать с эффектом конденсации, более эффективно, чем старый котел отопления. Это связано с тем, что самые холодные дни составляют в нашем климатическом поясе около 10% всего отопительного периода, значит в течение 90% этого периода возможна конденсация. Конденсационный газовый котел отопления может быть одноконтурным или двухконтурными. Они используются для отопления дома или для нагрева горячей воды, и мощность их может составлять 20–100 кВт.

Для бытовых целей этого достаточно, а для промышленного или офисного применения выпускаются более мощные модели в напольном исполнении. Производятся изготовителями котлов комплекты для подключения, расширительные баки, нейтрализаторы конденсата, предохранительные устройства, а также комплекты трубной обвязки котлов и подключения гидравлической стрелки, системы отвода дымовых газов.

Это самый массовый тип отопительных приборов в Европе, а во многих странах установка любых других газовых котлов, кроме конденсационных, запрещена по причине более низких выбросов вредных веществ и более высокий КПД котла отопления. Некоторые государства заботятся о своих гражданах, запрещая продавать не экономичное и не экологичное оборудование.