Конденсационные котлы: принцип работы, виды, плюсы и минусы оборудования. Конденсационный котел что это такое

Начать необходимо с определения системы отопления, которая может быть горячей или холодной. Если температура системы превышает точку конденсации, то рассматриваемая система является горячей. В противном случае, когда температура ниже этой точки, мы имеем дело с низкотемпературной системой.

Конденсационный газовый котел: специфика действия, плюсы и минусы + отличие от классических моделей

Продавцы конденсационных теплогенераторов утверждают, что эффективность данного оборудования превышает 100%. Однако стоит отметить, что подобные заявления могут вызывать сомнения, поскольку они противоречат закону сохранения энергии, хорошо известному из курсов физики. В чем же кроется истина и объяснение этого явления?

С точки зрения приборов и их продаж, такие утверждения могут восприниматься как маркетинговый ход. Однако в этом отношении они не лишены обоснования — за счет технологии, лежащей в основе конденсационных котлов, действительно удается достичь высокой эффективности. Давайте подробно рассмотрим конструктивные особенности конденсационных котлов, их преимущества и недостатки, специфику работы и архитектуру.

Для того чтобы получить полное представление о конденсационных блоках, полезно сравнить их с традиционными теплогенераторами. Необходимо рассмотреть также особенности подключения и эксплуатации конденсационных котлов, а также раскрыть детали, обуславливающие их высокую производительность.

Конденсационный котел на газу

Высокая эффективность конденсационных газовых теплогенераторов обеспечивается наличием второго теплообменника в их конструкции. Первый теплообменник, который присутствует во всех котлах отопления, служит для передачи тепла от сгоревшего топлива к теплоносителю. Вторичный теплообменник, который добавляется в конденсационные котлы, использует тепло, восстанавливаемое из выхлопных газов.

Конденсационные котлы работают преимущественно на так называемом «голубом топливе», которое включает в себя:

• Майнс — газовая смесь с преобладанием метана;
• баллонный газ — смесь пропана и бутана, с доминированием одного из двух компонентов.

При этом возможно использование любой разновидности газа, главное, чтобы горелка котла была соответственно сконструирована для работы с данным видом топлива.

Конденсационные газовые котлы стоят дороже обычных конвекционных моделей. Однако они потребляют на 20-30% меньше газа в процессе эксплуатации, что и объясняет их повышенные эксплуатационные расходы.

Конденсационные теплогенераторы демонстрируют максимальную эффективность при использовании метана. Применение же пропан-бутановой смеси приводит к несколько сниженной эффективности. Для более высокой производительности котлы лучше всего функционируют при высоком содержании пропана.

Следует упомянуть, что так называемый «зимний» газ для газгольдеров имеет более высокую эффективность по сравнению с «летним», поскольку первый содержит больший процент пропана.

В отличие от конденсационных газовых котлов, конвекционные модели выводят часть энергии в дымоход вместе с продуктами сгорания, что приводит к потере тепла. Примерно 90% эффективности достигается классическими котлами. Хотя теоретически можно повысить этот показатель, практическая реализация сложна и нецелесообразна с точки зрения расходов.

В конденсационных котлах используется более рациональный и полный подход к теплообмену, так как тепло выделяется при сжигании газа, а конденсат сохраняется и передается в систему отопления, что приводит к более высокому уровню нагрева теплоносителя и снижению расхода топлива на 1 кВт вырабатываемого тепла.

Конструкция и принцип работы

Конструкция конденсационных котлов в значительной степени аналогична конструкции конвекционных котлов с закрытыми камерами сгорания. Основное отличие заключается в наличии вторичного теплообменника и рекуператора.

Конденсационные котлы характеризуются следующими конструктивными особенностями:

• Закрытая камера сгорания, оборудованная регулируемыми горелками;
• Первичный теплообменник, который также поддерживается;
• Вытяжная холодильная камера, состоящая из системы, которая поддерживает 56-57 °C (точка росы);
• Вторичный теплообменник;
• Дымоход для вывода продуктов сгорания;
• Вентилятор для притока воздуха;
• Контейнер для конденсата и система его отвода.

Конструктивно оборудование часто включает циркуляционный насос для транспортировки теплоносителя, где принцип обычного естественного движения воды не работает — в случае отключения насоса его необходимо включить в схему подключения котла.

Увеличение общего коэффициента полезного действия конденсационных котлов обеспечивается за счет грева обратного потока, который происходит при остывании отработанных газов в дымоходе.

Плюсы и минусы конденсационного нагревателя

К числу существенных преимуществ конденсационных котлов можно отнести:

1. Снижение вредных выбросов на 60-70% (в основном углекислый газ и оксиды азота утилизируются в конденсате);
2. Снижение расхода газа до 30% на 1 кВт тепла по сравнению с традиционными конвекционными моделями;
3. Компактность котлов при одинаковой эффективности;
4. Сниженная температура выборки продуктов сгорания в дымоходе, составляющая примерно 40 °C;
5. Возможность установки каскадов из множества котлов для большего охвата.
6. Универсальность, так как подходит как для радиаторного отопления, так и для «теплых полов»;
7. Наличие автоматизированных систем и высокая степень автономности работы котлов без необходимости в человеческом вмешательстве.

Создание системы из нескольких теплогенераторов позволяет устанавливать более маломощные котлы, которые выделяют меньше шума и вибрации по сравнению с более мощными моделями.

Это существенно облегчает монтаж всей отопительной системы и помогает уменьшить размеры котельной. Кроме того, благодаря более гибкой регулировке процесса нагрева общая эффективность системы отопления значительно возрастает.

Первоначальные затраты на покупку конденсационных котлов по сравнению с обычными конвекционными моделями могут быть возмещены в течение 5-6 лет за счет значительной экономии газа.

Тем не менее, среди недостатков конденсационных генераторов выделяются следующие:

1. Высокая стоимость оборудования, которая может превышать цену аналогичных традиционных моделей в 1,5–2 раза;
2. Сложности, возникающие в связи с утилизацией конденсата;
3. Использование котлов в высокотемпературных системах отопления приводит к снижению их эффективности;
4. Зависимость от электричества — для функционирования вентиляторов, автоматизированных систем и циркуляционных насосов требуется электричество;
5. Запрещение использования антифризов в системе отопления;

Несмотря на высокие первоначальные затраты, конденсационные котлы по своей экономической целесообразности оправданы, так как период возвращения инвестиций происходит в процессе их эксплуатации.

Обратите внимание, что в России это оборудование пока не очень распространено. Восстановленные газовые котлы остаются редкостью и недостаточно изучены на местном рынке, однако интерес к данным теплогенераторам постепенно растет.

Компетентный установщик настроит систему отопления, принимая во внимание основные параметры источника тепла. В идеале система отопления должна быть тщательно спроектирована и рассчитана.

Конденсационный котел что это такое

Анастасия Геннадьевна Каадзе, ответственная за…

Чтобы котел функционировал как можно более долго, важно осуществлять регулярный уход за устройством: своевременно очищать поддон для конденсата и дренажный блок. В современных моделях теплообменник часто покрыт специальным защитным составом, снижающим скорость загрязнения. Тем не менее, рекомендуется осуществлять чистку теплообменника специальными моющими средствами каждые два года или по мере необходимости.

Дымоходы для котлов: какой тип выбрать для вашего дома?

©2021 «Аргументы и факты» Руслан Новиков, генеральный директор ОАО; Игорь Черняк, главный редактор еженедельного журнала «Аргументы и факты». Денис Халаимов, директор по цифровому развитию и новым медиа АиФ.ru. Владимир Шушкин, главный редактор АиФ.ru.

СМИ ‘aif.ru’ зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи и информационных технологий СМИ (РОСКОМНАДЗОР), регистрационный номер ЭлНо. FS77-78200, от 6 апреля 2020 г. Учредитель: ОАО «АргументыФакты». Финансовую поддержку сайту aif.ru оказывает Федеральная служба по печати и средствам массовой информации.

Редактор сайта: В.С. Шушкин, e-mail: karaul @ aif.ru, тел. 8 495 783 83 57. 16+.

Все права защищены. Никакая часть этого сайта не может быть воспроизведена без письменного разрешения.

Современные котельные установки оборудованы отдельными каналами для отвода выхлопных газов и обеспечения притока воздуха. Отработанные газы проходят в стандартный дымоход, а воздух поступает через небольшое отверстие в стене.

К преимуществам конденсационных котлов следует отнести:

• Высокую степень эффективности системы отопления;
• Экономию топлива до 20%;
• Снижение нагрузки на критически важные компоненты котла с целью продления срока его службы.
• В случаях нехватки условий для работы, котел может функционировать как обычный конвекционный агрегат.

Среди недостатков этой модели стоит отметить:

• Необходимость создания специфических условий для эксплуатации, что не всегда возможно;
• Для утилизации конденсата требуются специальные меры — его нельзя сбрасывать в канализацию из-за высокого содержания кислот;
• Высокая стоимость конденсационных агрегатов по сравнению с традиционными моделями, а также высокие затраты на их ремонт.

Несмотря на наличие ряда недостатков, важные аспекты их работы имеют значительное значение. Для конденсационного котла, работающего в паре с радиаторной системой, разница температур между внешним пространством и помещением не должна превышать 20°С, чтобы избежать прекращения процесса конденсации водяного пара. Кроме того, возможности установки индивидуального подогрева пола могут быть ограничены. Все вышеперечисленные факторы значительно снижают спрос на такие системы отопления.

Возможно, именно по этой причине производители намеренно указывают низкие показатели эффективности изделий с целью стимулирования продаж.

Устройство

Конструкция конденсационного котла во многом основана на принципах работы и характеристиках стандартной конвекционной модели. Главное отличие заключается в наличии специальной конденсационной камеры, которая выполняет две ключевые функции:

• Выделение тепловой энергии за счет осаждения водяного пара на стенках специального контейнера;
• Передача тепла на противоточный теплообменник, который служит единственным теплообменником в системе.

Теплоноситель, обладая своей температурой, поступает прямо из камеры конденсации в первичный теплообменник, где он поднимается до оптимальной температуры, необходимой для системы. Затем теплоноситель направляется во вторичный (пластинчатый) теплообменник, предназначенный для подогрева использованной воды. После этого жидкость поступает в трехходовой клапан, где смешивается с горячим обратным потоком для получения нужной температуры, соответствующей рабочим условиям.

По завершении данного процесса жидкость покидает котел, и цикл начинается заново.

Конструкции конденсационных котлов имеют различные типы с характерными функциями:

• Одноконтурные — предназначены исключительно для нагрева теплоносителя в системе отопления;
• Двухконтурные — могут также обеспечить приготовление горячей воды для бытовых нужд.

В зависимости от способа установки могут быть следующие варианты:

• Напольные — устанавливаются на пол или специальное негорючее основание, не имея ограничений по весу и грузоподъемности;
• Настенные — монтируются на прочных несущих стенах, что накладывает ограничения по весу и мощности котла (обычно в пределах 45-50 кВт).

Все конденсационные котлы имеют закрытые горелки, поскольку они нуждаются в точной настройке на всех этапах работы и не могут использовать естественные процессы.

Эти конструкции нестабильны и не могут быть основой для гибкого регулирования.

Принцип работы

Работа этих агрегатов осуществляется в два этапа:

• Возврат теплоносителя поступает в камеру конденсации. Это теплообменник, в котором происходит передача энергии водяного пара, образованного выхлопными газами, к нагретой воде. Этот процесс несколько повышает температуру теплоносителя, и сжигание газа становится более экономичным;
• После завершения процесса нагрева из камеры конденсации жидкость поступает в первичный теплообменник, где обеспечивается его дальнейшее прогревание, а затем в двухконтурный теплообменник, который выделяет часть энергии для подогрева горячей воды для бытовых нужд. Далее теплоноситель направляется в отопительный контур или систему напольного отопления.

Для наилучшей работы радиаторного теплового контура температура обратного потока не должна превышать ту, что установлена в теплообменнике камеры конденсации. В противном случае работа будет затруднена.

В российских условиях гарантировать подобные параметры, конечно, невозможно, а значит, для отопления контуров подогрева пола целесообразно использовать лишь конденсационные модели. Эти ограничения ставят под сомнение целесообразность использования такого оборудования в неподходящих условиях, так как соотношение цен не оправдывает преимущества экономии топлива.

Конвекционные нагреватели вообще не учитывают «водяной пар», в то время как конвекционные нагреватели в обязательном порядке должны учитывать его наличие. Это порождает небольшие противоречия с базовой логикой физики, изучаемой в школах.

Ошибки при монтаже котла

Во время установки конденсационного котла в моем доме были допущены определенные ошибки. Первоначальная ошибка заключалась в неправильном подключении, где не был прерван ток на выходе конденсатора. Эта ошибка была допущена намеренно, однако моментально вызвала недовольство.

Когда я занимаюсь отоплением и получаю за это оплату, важно, чтобы все было выполнено правильно. Конфликтов и споров быть не должно. Я установил конденсационный котел в своем доме 2 января. Магазин в тот день был закрыт, и я временно соединил трубу от бойлера с канализационной трубой в качестве временного решения.

Однако бывает, что нет ничего более постоянного, чем временное. Поэтому соединения оказались видны на протяжении второго года эксплуатации.

Такое отключение сделано для предотвращения попадания загрязнений в котел в случае, если канализация заблокируется. Зачастую клиенты жалуются на поломки котлов, а установщики, открывая устройство, сталкиваются с засорением. Такой случай возникает, если система слива заблокирована, и при этом система не отключена.

Вторая ошибка, которую я допустил, была связана с конструкцией дымохода. Для традиционных котлов дымоход должен быть наклонен наружу, тогда как для конденсационных котлов он должен быть направлен внутрь. После демонтажа обычного котла был установлен конденсационный агрегат. Мы знали, что дымоход нужно будет исправить и размышляли о возможных вариантах, которые следовало бы реализовать позже. Если вас интересует, чем это закончилось, пожалуйста, ознакомьтесь с моей статьей в канале YandexZen.

Лучший газовый котел

90% моих клиентов задают вопрос — какой котел лучше всего установить. Женя, какой котел ты посоветуешь?

Мы сделали видео о пяти лучших настенных газовых котлах.

Проблема в том, что эти рейтинги могут быть эффективны лишь в условиях нашего региона. Мы считаем, что наиболее высококачественными газовыми котлами являются Viessmann Vitopend 100 и конденсационный Viessmann Vitodens 050.

Тем не менее, если установки Viessmann не обслуживаются в вашем регионе, они могут оказаться не лучшим выбором для вас. Если оборудование выйдет из строя, кто сможет его починить? Где вы сможете найти запасные части?

Таким образом, за лучшими котлами надо следить, чтобы запасные части к ним были легко доступны. Также важно, чтобы вы могли найти хорошего мастера. Если у вас нет знакомого специалиста, воспользуйтесь услугами тех, кто обслуживает местную продукцию.

Я желаю вам всего наилучшего, и чтобы не возникло проблем с вашим котлом. Если имеются вопросы, задавайте их в комментариях.

При эксплуатации котла неизбежны потери, однако в этом случае конденсационные котлы имеют ряд преимуществ. Эти потери, как правило, ниже даже без учета процессов конденсации. На производительность котла также влияют его параметры — это будет детально объяснено далее в статье.

Минусы конденсационного котла

Несмотря на множество преимуществ, конденсационный котел нельзя считать идеальным решением для систем отопления, так как они имеют свои недостатки.

• Высокая стоимость котла — это основной недостаток, который стоит отметить;
• Значительная цена теплообменника (поэтому необходимо осуществлять тщательный мониторинг системы отопления);
• Невозможность использования высокотемпературных систем;
• Сложности утилизации конденсата;
• Чувствительность к качеству поступающего воздуха.

Существует высокая цена за дополнительный процент тепловой энергии, поскольку конденсационные котлы обойдутся дороже за счет их технологической сложности. Хороший домашний конденсатор от известного производителя обойдется значительно дороже, чем классическая модель такой же мощности. Однако это оборудование не имело закупок в течение последних 10 лет, следовательно, разумно отдавать предпочтение современным технологиям для повышения уровня комфорта в эксплуатации.

Традиционно конденсационные котлы делятся на три ценовые категории: премиум, медиа и эконом-класс.

1. Премиум-класс предназначен для небольшого числа покупателей. Котлы премиум-класса, такие как модели немецкой марки Viessmann, отличаются высокой эффективностью, простотой в использовании, полного соответствия европейским экологическим стандартам и наличием высококачественных материалов в производстве.

Котлы «премиум» содержат множество полезных функций, значительно повышающих уровень комфорта. К ним могут относиться программирование режимов работы (например, поддержание минимальной температуры в помещении во время отсутствия владельца или снижение температуры в ночное время), погодный контроль, интеллектуальное взаимодействие с другими котлами, а также дистанционное управление через специальные приложения. Однако основной недостаток — это высокая цена, что может стать препятствием для покупателя.

2. Средний класс — это более доступные агрегаты с умеренными потребительскими характеристиками. Они экономичные и экологически чистые, что соответствует всем современным стандартам, и обеспечивают высокую производительность. Из них выходит большой набор функций, и они оснащены автоматической системой управления, подстраивающей параметры в зависимости от температуры в помещении и теплоносителя.

3. Эконом-класс ориентирован на тех, кто готов поступиться более высоким уровнем комфорта ради более низкой цены. Продукция массового производства всегда имеет высокий спрос. В основном на рынке доминируют котлы корейских и словацких компаний. Их продукция в два раза дешевле моделей премиум-класса. Кроме того, данное оборудование адаптировано для российских условий эксплуатации. Более дешевые конденсаторы с простыми функциями могут без проблем переносить неполадки и сбои в работе сложной автоматики, а также перебои в подаче электричества и давления.

При оценке финансового положения также важно учитывать неизбежные затраты на установку и эксплуатацию оборудования.

После прохождения теплоносителя через вторичный (пластинчатый) теплообменник он подготавливается для подогрева используемой воды. Затем он поступает в трехходовой клапан, где окончательно смешивается с горячим обратным потоком, чтобы достичь нужной температуры для эксплуатации.

Особенности работы конденсационных котлов

Конденсационные котлы выделяют кислый конденсат. Безусловно, обычные котлы также производят конденсат во время своей работы, но владельцы редко осознают и задумываются о его присутствии, так как он обычно не вытекает из трубопровода. Хотя это может не выглядеть критично, отдача конденсата в атмосферу из обычных котлов может привести к образованию кислотных дождей в зонах столь же затяжных процессов.

Тем не менее конденсационные котлы должны удостовериться, что газ остается под контролем. Например, конденсационный котел мощностью менее 30 кВт может производить до 30 литров конденсата в течение рабочего дня. Большинство установок просто сбрасывают накопленный конденсат в канализационную систему. Котлы с мощностью до 150 кВт — это более распространенные модели для жилых и многоквартирных зданий, которые могут выводить конденсат без дополнительных бацилляров. В противном случае потребуется установка нейтрализатора, в который помещаются щелочные вещества, например, гранулы магния или калия, которые должны регулярно заменяться. Безусловно, это требует больших усилий, но такие действия вполне доступны каждому владельцу.

Николай Иванов, региональный директор Navien, отмечает: «В современных котлах компании Navien вентилятор располагается под горелкой, что отличается от конструкции котлов европейского производства, где вентилятор находится в верхней части. Нижняя позиция вентилятора позволяет увеличить длину выброса табака — до 8 метров.»

Следует отметить, что обычные котлы борются с проблемой конденсата совершенно иным образом по сравнению с конденсационными. В частности, в традиционных котлах используется способ активного удаления конденсата из дымохода, чтобы предотвратить его накопление и разрушение теплообменника. Для этого выхлопные газы поддерживают высокую температуру в пределах 140-160°C.Когда температура падает, ток уменьшается, и начинает происходить накопление конденсата. В итоге котел оказывается не полностью готовым к работе.

Температура газов на выходе из конденсационного котла значительно ниже (на 10-15 °C выше температуры охлаждения), так как почти все тепловая энергия используется оборудованием. Поэтому отходящие газы могут проходить как через стены, так и через крыши, однако дымоход при этом должен быть небольшого диаметра и изготовляться из устойчивых к коррозии материалов.

Важно помнить, что выбор материала для дымохода конденсационных котлов должен быть более серьезным, чем для обычных котлов. Вся влага, которая не успела конденсироваться в теплообменнике, будет конденсироваться в дымоходе, что может привести к его разрушению. Поэтому дымоход конденсационного котла должен быть сделан из кислотостойкого материала — нержавеющей стали или специализированного пластика, при этом горизонтальная часть системы должна иметь уклон, позволяющий жидорту самосток назад в котел.

Среди важных аспектов конденсационных котлов стоит выделить их повышенную чувствительность к качеству воздуха, поступающего в камеру сгорания. Большая концентрация пыли в воздухе приводит к быстрому износу вентилятора. Стоит отметить, что это свойство характерно не только для конденсационных котлов, но и для всех устройств с закрытой камерой сгорания. Более того, на работу котлов оказывает влияние не только запыленность потока, но и его температура.

Режимы работы конденсационного газового котла

Только квалифицированный специалист может правильно спроектировать систему отопления дома, чтобы обеспечить ее эффективную работу. Прежде всего, необходимо определиться с тем, какие задачи ставятся перед котлом. Это зависит от множества параметров всей системы отопления.

В течение суток разное количество тепла требуется для работы отопительных котлов, что можно регулировать с помощью газовой горелки. Горелки большинства современных конденсационных котлов обладают возможностью плавной настройки мощности во время работы. Они обычно имеют широкий диапазон температурной эффективности, который составляет от 20 до 100%. Это гарантирует легкую поддерживаемость необходимой температуры в доме и экономию дорогого топлива.

Стоит отметить, что подобные газовые горелки также применяются в различных моделях традиционных котлов.

Горелки обычных котлов работают, как правило, в режимах 80/60 или 75/60. Здесь 75 обозначает температуру теплоносителя, вытекающего из котла на уровне 75°C, а 60 — температуру теплоносителя, возвращающегося после прохождения через все радиаторы. Если температура обратного потока низкая, это может привести к накоплению конденсата в котле, так как точка росы (dew point) составляет примерно 58°C. По этой причине обычные котлы не рассчитаны на данный процесс.

Конденсационные котлы усложняют процесс, так как они работают эффективно лишь при низких температурах, где образование конденсата приветствуется. Они должны снижать температуру теплоносителя до значений 50/30 (где 50°C — выход, 30°C — возврат). Именно в этой конфигурации достигается максимальное использование тепла от продуктов сгорания газа, а также энергия от конденсации пара. Это ставит вопрос о том, каким образом спроектировать систему отопления так, чтобы котел работал вблизи параметров 50/30, одновременно обеспечивая жильцов необходимым уровнем тепла.

Следует отметить, что для традиционных котлов оптимальным решением будет поддержание работы через радиаторы, однако в случае конденсационных котлов многие рекомендуют использовать систему «теплого пола». Устанавливая напольное отопление, конденсационные котлы могут использовать энергию конденсации водяного пара в течение отопительного периода, достигая максимальной экономии газа.

Тем не менее, если по каким-то причинам не удается установить напольное отопление, конденсационные котлы все равно могут стать подходящим решением для системы отопления. Убедимся в этом: в большинстве регионов страны, а также соседних странах, зимой суровые холода продолжаются недолго — около 10 дней. В это время КПД котла продолжает оставаться на уровне 93-97%, обеспечивая работу в нормальных режимах высоких температур без конденсации. Это вполне приемлемо, сверху показатели превышают показатели лучших моделей классических котлов. Однако на протяжении оставшейся части зимнего периода конденсационный котел сможет функционировать в условиях частичной конденсации, сохраняя более низкие температуры.

Эксперты призывают использовать несколько хитростей, которые позволят настроить работу конденсационных котлов так, чтобы поддерживать уровень КПД на отметке выше 100%, что будет способствовать снижению расхода топлива и обеспечит необходимое тепло в помещении. Например, можно спроектировать отопление так, чтобы оно работало в режиме 60/40 вместо оптимального 50/30. В этом случае расход топлива будет чуть выше, однако вам не придется мерзнуть в холода.

Каскадные котельные установки

Потребители нередко сталкиваются с довольно сложным выбором: приобрести высокоэффективный отопительный котел или установить несколько взаимосвязанных котлов с низкой эффективностью (так называемых каскадов). Последний вариант становится все более популярным в современном строительстве. Основная причина популярности такого решения заключается в том, что масштабируемые конфигурации имеют множество преимуществ.

• Они способны обеспечить высокий уровень резервирования всей системы отопления, что очень важно при выходе из строя одного или нескольких котлов.
• Диапазон модуляции мощности всей системы может быть значительно расширен путем каскадного подключения, что позволяет оптимально настроить систему для максимальной эффективности работы.

Все чаще встречаются установки, представляющие собой множество настенных газовых конденсационных котлов, расположенных в шахматном порядке. Особенно это актуально для средних и крупных производственных секторов, где конденсационные котлы конкурируют с традиционными моделями. Каскадные агрегаты чаще всего используются для отопления жилых помещений, бытовых нужд и в случаях, когда требуется обеспечить максимальный выход тепла в ограниченном пространстве.

Конденсаты представляют собой комбинации углекислоты, серной, азотной и других кислот в низкой концентрации. При нагревании жидкость в каплях пара приобретает кислотные свойства. Для нейтрализации отходов и грамотного отвода конденсата используются соответствующие конструкции.

Что такое конденсационный газовый котел

Современные газовые конденсационные котлы эффективно используют тепло, накопленное в выхлопных газах. Оптимизируя соотношение между воздухом и газом, а также направленный эффект конденсации, можно повысить КПД котла до 109%.

Как устроен конденсационный котел

Газовые конденсационные котлы выступают в качестве полноценного источника тепла, действуя следующим образом. Их работа основывается на принципе направленной конденсации нагретых выхлопных газов, где пар преобразуется в жидкости. Это цель и назначение оборудования.

Работа котла осуществляется следующим образом:

• Автоматизированные системы котла обеспечивают оптимальное соотношение воздуха и топлива и полное сгорание смесей;
• Горячий воздух, содержащий пар, преобразуется в влагу;
• В процессе конденсации выделяется значительное количество тепловой энергии;
• Концентраты выводятся из системы.

Газовые конденсационные котлы отличаются по конструкции в зависимости от производителя, однако принцип их работы остается неизменным.

Как работают теплообменники

Принцип функционирования конденсационных газовых котлов напрямую связан с процессом конденсации. Тепло накапливается в ходе работы от горячих продуктов сгорания. Чем больше влаги выпадает, тем выше эффективность работы котла.

В обычных атмосферных теплогенераторах конструкторы стремятся минимизировать количество выпадающего конденсата, поскольку влага разрушает как корпус, так и внутренние элементы. Наоборот, в конденсационных установках основной принцип работы заключается в том, чтобы производить как можно больше влаги.

Для получения обильного конденсата необходимо учитывать:

• Нагрев теплоносителя до низких температур — при достижении определенного значения нагрева образуется максимальное количество влаги. Это известное явление называется точкой росы. Максимальная выработка влаги наблюдается при 50-60°C, а максимальная тепловая эффективность достигается при 53°C;
• Трение конденсации — когда температура достигает 50°C, выхлопной газ насыщается влагой. Капли пара одновременно прогреваются с теплоносителем, и затем тепло должно извлекаться процессом конденсации. Теплообменник содержит конденсатор, на стенках которого накопляется конденсат и сохраняется тепло паров. Возврат теплоносителя предназначен для этого процесса;
• Охлажденный конденсат выводится из корпуса котла.

Чтобы предотвратить коррозию, вызванную постоянным наличием конденсата, котлы оснащаются теплообменниками из нержавеющей стали или чугуна.

В двухконтурных моделях устанавливается дополнительный медный змеевик для подогрева горячей воды. Такие медные теплообменники демонстрируют высокую теплопроводность, что делает их идеальными для нагрева горячей воды при низких температурах.

Первая версия конденсационного котла была оборудована чугунным теплообменником с пластинчатым конденсатором из устойчивых к коррозии материалов. Модели функционировали как в обычном режиме нагрева, так и в режиме конденсации. Современные конденсационные системы работают лишь с низкотемпературными теплоносителями.

Как выбрать конденсационный котел

Выбор газовых конденсационных котлов основывается на различных теплотехнических свойствах и функциональных параметрах. При выборе наиболее подходящей модели стоит учитывать следующие моменты:

После окончательного выбора котла на основании его характеристик нужно уделить внимание его экономическому потенциалу.

Настенные конденсационные котлы

Настенные газовые конденсационные котлы изготавливаются в вариантах с одним и двумя контурами. Каждая модель обладает своими техническими характеристиками.

• Мощность — производитель должен учитывать нагрузку на стены, так как это ограничивает размер и вес отопительной установки. Обычно настенные модели имеют меньшую мощность — до 35 кВт;
• Функциональные особенности — настенные двухконтурные газовые конденсационные котлы могут быть оснащены встроенным бойлером косвенного нагрева. Некоторые производители предлагают конструкции, которые позволяют разместить накопительные баки в нижней части устройства для уменьшения нагрузки на стену;
• Одноконтурные газовые конденсационные котлы предназначены для нагрева теплоносителей в системах отопления и ГВС. В отличие от двухконтурных моделей, они не имеют встроенного бойлера, но могут быть подключены к внешнему накопительному баку при необходимости. Двухконтурные модели подключаются как к системе отопления, так и к системе горячей воды; некоторые модели могут включать управляющий цилиндр для подключения к системе рециркуляции, что позволяет быстро подавать горячую воду после открытия крана.

При проектировании компонентов конструкторам нередко приходится применять сплавы легких металлов для некоторых частей, что снижает общий вес конструкции, однако отрицательно сказывается на сроке службы. В среднем, срок эксплуатации настенного котла оказывается на пять лет короче, чем у аналогичного напольного котла.

Конденсационные напольные котлы

Напольные газовые конденсационные котлы могут производиться с одним или двумя теплообменниками. В этом случае ограничений по размеру и массе конструкции нет, и для критически важных узлов используются более прочные металлы, что повышает надежность и срок службы устройств.

Одноконтурный бытовой напольный конденсационный котел может достигать мощности до 90 кВт. Автоматика позволяет одновременно подключать несколько отопительных контуров различных типов, что является оптимальным решением для обеспечения тепла в радиаторных системах и при подогреве полов.

Двухконтурные газовые конденсационные котлы представляют собой полноценные отопительные станции, предназначенные для нагрева теплоносителей и горячей воды для бытовых нужд. Аппаратная конфигурация включает вторичный теплообменник, выполненный из меди или алюминиевого сплава.

Как выбрать емкость

Расчет прост: используется формула 1 кВт = 10 м². Эта формула основывается на предположении, что дом хорошо изолирован, помещения обогреваются с единственным отопительным контуром, а высота потолков в помещениях не превышает 2,7 метра. Однако необходимо учитывать и другие факторы, которые могут значительно влиять на расчет.