Конденсационный отопительный котел — максимальный комфорт в загородном доме

Устройство конденсационных котлов

ustroystvo-kondensatsionnykh-kotlov.jpg

Устройство конденсационных котлов

Котёл конденсационного типа выпускается в напольном и настенном варианте, в одноконтурном и двухконтурном. Напольные требуют отдельной площади установки. Обычно имеют большую мощность. Газовый настенный конденсационный котёл экономит пространство, просто устанавливается.

Одноконтурные котлы могут быть как напольными, так и настенными. Они предназначены только для отопления дома. Приобретаются котлы из расчёта общей квадратуры объекта.

Двухконтурные котлы необходимы для отопления и нагрева воды, то есть горячего водоснабжения. Здесь большую роль играют конструктивные особенности. Конденсационные котлы могут использоваться совместно для больших площадей.

Особенности конструкции и работы

Изначально в конденсационном газовом оборудовании существовала одна проблема: конденсат вызывал ржавчину на оборудовании. Спустя 20 лет решение было найдено. При изготовлении стали применять нержавеющую сталь или сплавы с такими же свойствами.

С помощью современных технологий качество работы аппаратов удалось повысить до предела. КПД оборудования более 100%. Несмотря на невозможность такого явления, это можно объяснить. Конденсационный газовый котёл, принцип работы которого состоит в процессе конденсирования в большом теплообменнике, пар использует дважды. Установить достоверность такого КПД нельзя, но производители котлов данного типа утверждают, что низшая граница 95%.

Конденсационные котлы идеально подходят для таких систем, как «тёплый пол», но и для обычного вида отопления они тоже подойдут. Оптимальная температура работы котла 55 градусов. Этот котёл практичнее, экономичнее и производительнее любого другого минимум на 11%.

Небольшие габариты этого оборудования даже в напольном варианте не «бросаются в глаза». Котёл идеально подходит для небольших помещений. Они практически не требуют настроек и дополнительного обслуживания, крайне редко ломаются. Аппарат работает практически без шума. После установки этого оборудования в доме становится действительно тепло.

В двухконтурных котлах всё устроено так же, как и в одноконтурных, горячая вода появляется практически мгновенно. Котёл работает при любых низких температурах с одинаковой эффективностью.

У этого аппарата есть возможность присоединения дополнительных устройств, то есть при покупке простого водонагревателя, его можно подключить к мощности конденсационного газового оборудования.

Технические характеристики

По своим техническим характеристикам конденсационный газовый котел немного превосходит конкурентов в КПД. Номинальный уровень его часто превышает сто процентов. Но стоит учесть, что этот уровень включает в себя еще и процент конденсата. Именно поэтому реальный уровень варьируется в пределах 98 %.

По мощности котлы бывают разных видов, в том числе и маломощные. Основная часть моделей входит в диапазон от 10 до 60 кВт.

Стоит отметить, что подбор оборудования определен строго максимальной планкой, которая указана в ТХ. Но лучше брать модели, которые имеют небольшой запас.

Эффективность

Как достигнуть высочайших показателей КПД, эксплуатируя конденсационный котел? В сравнении с обычными газовыми агрегатами конденсационные устройства рассчитаны на применение тепла от конденсации. Благодаря этому становится реальным достижение показателей коэффициента полезного действия на уровне свыше 100 %.

В случае сгорания природного газа в стандартных котлах отопления бесполезный расход тепловой энергии, которую можно было бы применить с пользой, составляет порядка 11 %. Предполагая, что тепловая мощность котла в результате сжигания топлива составляет 100 % и добавив к данному показателю 11 % скрытого тепла, можно достигнуть выхода тепловой мощности, равного 111%.

Чтобы получить высокие показатели КПД, эксплуатируя конденсационный котел, рекомендуется соединение отопительного агрегата с внешним датчиком температуры окружающей среды. Это дает возможность поддерживать стабильный уровень температуры обратной воды на требуемом уровне для эффективного применения эффекта конденсации.

Устройство и принцип работы конденсационного котла

Впервые подобное оборудование выпустили в Голландии. Сегодня жители США и Канады облагаются льготными налогами при установке газоконденсатных котлов. А в Европе агрегаты используют в 70 % случаев.

Что такое прибор конденсационного типа? Принцип работы схож с обычным конвекционным аппаратом. В качестве топлива применяется газ. Подключается техника к магистрали или баллону сжиженного газа. Во время сгорания топлива образуется углекислый газ и вода. В обычных обстоятельствах конденсат на поверхности деталей — явление нежелательное. В данном случае он скапливается в специальном теплообменнике.

При испарении влаги вырабатывается кинетическая энергия, которая используется для нагрева теплоносителя.

Коэффициент полезного действия (КПД) обычного изделия составляет ± 90 %. Выходит, что остальные 10 % тепла просто «вылетают в трубу» вместе с продуктами сгорания. Отличие конденсационного устройства от обычного в том, что эти 10 % направлены в полезное русло. Поэтому КПД составляет почти 100 %.

Как работает техника? После основного процесса сгорания топлива, конденсатник остужает газы до «точки росы» (50–60 градусов). Так, газ превращается в воду, выделяя при этом дополнительную энергию. Конденсатный агрегат передает эту энергию теплоносителю.

Таков принцип действия новой технологии. Теперь рассмотрим строение.

Конструкция не отличается от обычного отопительного нагревателя, за исключением имеющегося в нем дополнительного теплообменника.

Изначально нагревается первичный радиатор. В результате вырабатываются продукты сгорания, которые поступают в конденсаторник, где подлежат переработке. Конденсат собирается в отдельном резервуаре, после чего по трубе уходит в сток.

Интересно! Представляете себе конденсат как чистые капли росы? Увы, это не так. Скапливается он от отводящих газов, поэтому содержит неразбавленные кислоты, которые при высокой температуре становятся агрессивными.

Именно поэтому все составляющие и узлы конструкции выполнены из нержавеющей стали, силумина. Это кислостойкие материалы. Радиаторы делают литыми, без уязвимых швов. То же касается дымоотвода. Его трубы выполняются из пластика или стали. Весь конденсат, который не скопился в теплообменнике, оседает на трубах отвода.

Разновидности котлов

По вариантам монтажа различают:

  • Напольный бак. Большие и мощные агрегаты, которые требуют отдельного помещения. Для установки обязательно укрепляется пол, заливается фундамент.
  • Настенный. За счет компактности применяется как в домах, так и квартирах.
  • Универсальный. Подходит для настенной и напольной установки.

Котлы для частного дома бывают:

  • Одноконтурный. Рассчитан только на обеспечение горячим водоснабжением (ГВС).
  • Двухконтурный. Работает на ГВС и отопление.
  • Многоконтурный. Кроме вышеуказанных функций может подключаться к системе подогрева пола.

По системе управления:

  • Механическое. Простой и надежный агрегат. На панели расположены регуляторы мощности. Температура регулируется газовым клапаном.
  • Электронное. Котлы имеют расширенный функционал, дополнительные режимы и возможность сохранения настроек. Могут управляться дистанционно, некоторые модели даже контролируются на расстоянии. Чувствительны к скачкам напряжения в сети.

Виды энергии, от которой могут работать отопительные агрегаты:

  • Газ. Можно использовать магистральное или сжиженное топливо. Такое изделие пользуется большей популярностью за счет дешевизны газа. Требует разрешения на установку.
  • Комбинированная. Основным видом является твердое топливо. В летний период, когда отопление отключают, можно переходить на газ.

Итак, вы узнали о строении и принципе действия отопительной техники. Что лучше выбрать: конвекционный или конденсационный котел? В чем плюсы последнего?

Преимущества

Начнем с плюсов.

Экономный расход газа. Если сравнивать с конвекционным оборудованием, можно сэкономить до 35 % энергии. Все зависит от мощности техники, а также площади отапливаемого помещения. Например, конденсаторный прибор будет расходовать 2,85 кВт/час на обогрев 250 м². При такой же площади конвекционное устройство потребляет 3,25 кВт/час.

Экологичность. Благодаря повторному использованию продуктов сгорания, вместительность вредных примесей сокращается. К тому же снижается температура газов. С одной стороны, конвекционный нагреватель выбрасывает через трубу отходы, которые содержат серную, азотную, фосфорную кислоту. С другой — кислоты, которые выпадают в конденсат, все же стекают в канализацию. Так что вопрос экологичности спорный.

Длительный срок эксплуатации. Теплообменник и другие детали выполнены из стойких к агрессивной среде материалов. Поэтому служат дольше обычного.

Дешевое создание дымохода. Для отвода дыма используется вентилятор, поэтому высота трубы не должна быть такой, как в атмосферных устройствах.

Недостатки

Стоимость. Конденсационный прибор может на 30–80% превосходить по стоимости обычное оборудование. Но техника покупается не на один год, поэтому реально рассчитывать на окупаемость средств.

Котлы делятся на три сегмента:

  • Премиум-класс. Включают устройства известных брендов. Качество соответствует экологическим стандартам, используются лучшие материалы. Имеют большой выбор функций и режимов, что облегчает эксплуатацию. Управление электронное, дистанционное.
  • Средний класс. Техника относится к средней ценовой категории, функционал умеренный. Управление автоматическое, работу контролируют электронные датчики.
  • Экономкласс. Лидируют корейские и словацкие производители. Зачастую это изделия с механической или полумеханической регулировкой, стандартным набором функций. Огромное преимущество сегмента «эконом» в адаптации к нашим широтам: перепадам давления в магистралях, скачкам напряжения в сети.

Высокая цена характерна не только для аппаратов в целом, но также для их теплообменника. При поломке этого узла вам придется непросто, ведь его стоимость равноценна покупке нового агрегата. При изготовлении используются силумин и сталь, а также применяется бесшовная технология. Поэтому вовремя прочищайте деталь, проводите профилактику.

Целесообразность установки.

Важный момент: котел является эффективным только в низкотемпературных системах отопления, где температура подачи составляет 50–55 градусов, а обратки — 30–35 градусов.

Такое оборудование подойдет жилищам с системой теплых полов. В другом случае придется монтировать дополнительные радиаторы либо перекраивать всю систему. А это сводит на нет экономию при покупке прибора. Дело в том, что только в таких условиях может вырабатываться конденсат. Если у вас высокотемпературный контур, стоит задуматься о приобретении конвекционного агрегата.

Проблемы с выводом конденсата. Сложность в количестве кислот, которые содержит конденсат. Если вы проживаете в квартире, то влага, выделяемая оборудованием до 28 кВт, разбавится стоками и уйдет в канализацию (при такой мощности — около 70 литров в день). А жителям частных домов придется задуматься.

Если сливать стоки в почву, случится засоление и местность не будет плодородной. Каждый день вывозить в утиль? Довольно проблематично. Выход — установка системы нейтрализации кислот.

На Западе покупка каталитического нейтрализатора обязательна при использовании конденсаторного агрегата. Что означает общее увеличение статьи расхода.

Устройство конденсационного котла

Отопительные системы, основанные на принципе конденсации хотели использовать на практике еще в начале прошлого века. Однако из-за разъедания коррозией металлических конструкций, вследствие воздействия паров и высоких температур, устройства быстро приходили в негодность. Поэтому при сборке современных конденсационных котлов используют только материалы, обладающие высокой стойкостью — нержавеющую сталь и сплав кремния с алюминием (силумин).

Сама конструкция конденсационного котла не сильно отличается от устройства обычного газового. Ее ключевыми составляющими являются:

  • патрубки, через которые вода поступает в котел и выводится после нагревания в радиаторы и трубы ГВС;
  • горелка, подающая природный газ и равномерно его распределяющая в камере сгорания;
  • первый теплообменник — здесь нагревается вода;
Устройство конденсационного котла
  • второй теплообменник — в нем происходит конденсация и извлекается вторичное тепло;
  • насос для циркуляции воды.

Для того чтобы продуктивность конденсации была выше, при сборке такого котла применяют некоторые технические хитрости:

  1. Ребра, приваренные к теплообменнику имеют вид спирали, что увеличивает площадь соприкосновения. Соответственно, они могут забирать на себя больше тепла.
  2. На внутренних полостях используются различные сечения, в результате чего объем проходящей через них технической воды уменьшается. Это позволяет отбирать значительно больше тепловой энергии.
  3. На обратном контуре помещается вторичный теплообменник, где пары очень быстро конденсируются, так как здесь происходит снижение точки росы. В результате техническая вода поступает в нагревательный котел уже в подогретом виде.
  4. В конденсационные котлы ставят только горелки последнего поколения, в результате чего поступающий газ смешивается с воздухом в оптимальных пропорциях.

Выпускают одноконтурные и двухконтурные конденсационные котлы. В первом нагревается только теплоноситель. Двухконтурные же котлы способны нагревать воду для бытовых нужд, причем это основная их задача. Они маломощны и не могут обогревать большое пространство.

Совет. В домах с большой жилой площадью лучше установить конденсационный котел с одним контуром, а для подогрева воды приобрести бойлер.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий