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

Образование конденсата в этом случае означает не только жидкость, но и интенсивную кислотную смесь, которая сокращает срок службы дымохода и теплообменника котла (если он проходит внутри).

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

Продавцы конденсационных теплогенераторов утверждают, что производительность предлагаемого инновационного оборудования превышает 100%. Но согласитесь, это несколько противоречит законам сохранения энергии, известным всем нам из школьных уроков физики. Так в чем же загадка?

С одной стороны, такие заявления — это уловки трейдеров. С другой стороны, в их обнадеживающих заявлениях есть доля правды. Подробный анализ того, как устроены конденсационные котлы. Их преимущества и недостатки, специфика работы и конструкция заслуживают детального изучения.

Чтобы получить полное представление о типе конденсационного оборудования, давайте сравним его с классическим типом теплогенератора. Покажите его связи и функциональные характеристики. Раскройте секреты их сверхвысокой производительности.

Конденсационный котел на газу

Высокая производительность конденсационных газовых теплогенераторов гарантируется наличием в конструкции дополнительного теплообменника. Первый теплообменник, стандартный для всех отопительных котлов, передает энергию сгорающего топлива теплоносителю. Во втором случае добавляется тепло от рекуперации выхлопных газов.

Обогащенные котлы работают на «голубом топливе»:.

  • магистральном (смеси газов с преобладанием метана);
  • газгольдерном или баллонном (смеси пропана с бутаном с преобладанием или первого, или второго компонента).

Можно использовать все типы газов. Самое главное, что горелка приспособлена для работы с тем или иным видом топлива.

Эффективность конденсационных котлов

Котлы на обогащенном газе дороже обычных синагогальных моделей, но имеют преимущество в виде более низкого потребления газа на 20-30% по сравнению с синагогальными моделями.

Конденсационные теплогенераторы более эффективны при сжигании метана. Пропан-бутановые смеси немного уступают. И чем больше доля пропана, тем лучше.

В этом отношении «зимний» газ в газгольдере дает несколько более высокую производительность, чем выход из «летнего» газа, поскольку в первом случае пропановый компонент выше.

В отличие от конденсационных газовых котлов, часть тепловой энергии направляется в дымоход, используя продукты сгорания в синагогальном котле. Таким образом, классический дизайн составляет около 90%. Его можно сделать выше, но это технически очень сложно.

Это не оправдано с финансовой точки зрения. Однако в конденсаторах тепло от сжигания газов используется более рационально и полно, поскольку тепло от паров, выделяющихся в процессе обработки, накапливается и поступает в систему отопления. Таким образом, нагревается и теплоноситель, что снижает расход топлива на кВт тепла.

Устройство и принцип работы

Конденсационные котлы очень похожи на соответствующие синагогальные котлы с закрытыми камерами сгорания. Только внутри он дополнен вторичным теплообменником и рекуператором.

Специальные установки для производства теплогенераторов с рекуперацией

Основными особенностями конденсационных котлов являются вторичные теплообменники и закрытые вентилятором камеры сгорания.

Газовые конденсационные котлы бывают следующие.

  • камеры горения закрытого типа с модулируемой горелкой;
  • первичного теплообменника №1;
  • камеры охлаждения выхлопных газов до +56–57 0 С (точки росы);
  • вторичного конденсационного теплообменника №2;
  • дымохода;
  • вентилятора подачи воздуха;
  • резервуара для конденсата и системы его отвода.

Оборудование почти всегда строится с насосом среднего нагрева. Обычный выбор, связанный с естественным движением воды по трубам отопления, здесь не применим. Если насос не включен, его необходимо предусмотреть как часть проекта котельной системы.

Дополнительные показатели эффективности от восстановления

Дополнительный процент эффективности конденсационного котла получается за счет нагрева обратного потока через охлаждение отработанных газов в дымоходе.

Плюсы и минусы конденсационного нагревателя

Преимущества конденсационных котлов включают.

  1. Сокращение на 60–70% объема вредных выбросов (большая часть углекислоты и азотных оксидов уходит в конденсат).
  2. В сравнении с конвекционными моделями экономия до 30% газового топлива на сгенерированный 1 кВт.
  3. Меньшие габариты нагревательного оборудования на газу при одинаковой мощности.
  4. Низкая температура продуктов горения в дымоходе (всего лишь около 40 0 С).
  5. Возможность установки каскада из нескольких котлов.
  6. Универсальность (подходит как для радиаторов отопления, так и для «теплых полов»).
  7. Наличие умной автоматики и полная автономность работы газового генератора тепла без вмешательства человека.

Лестничная система из двух или трех теплогенераторов позволяет устанавливать котлы меньшего размера, которые работают тише и меньше вибрируют, чем большие модели.

Это упрощает монтаж всей системы отопления и уменьшает размеры котельной. Кроме того, повышается общая эффективность системы отопления, а процесс отопления становится более гибким.

Группа конденсационных котлов в котельной

Затраты на конденсационные котлы по сравнению с обычными конвекционными котлами покрываются в течение 5-6 лет за счет экономии газа.

К недостаткам конденсационных теплогенераторов относятся

  1. Высокий ценник на оборудование (в 1,5–2 раза выше, чем у аналогичных по мощности моделей классического конвекционного типа).
  2. Проблемы с утилизацией конденсата.
  3. Снижение эффективности при использовании котла в высокотемпературных системах обогрева.
  4. Энергозависимость – для работы вентилятору, автоматике и циркуляционному насосу требуется электричество.
  5. Запрет на использование с антифризами.

Несмотря на значительные первоначальные затраты, конденсационные котлы оправдывают себя с экономической точки зрения. В процессе эксплуатации он возвращает прежде всего все первоначально потраченные деньги.

В России это оборудование пока не получило широкого распространения. Восстановленные газовые котлы все еще очень редки и практически не изучены на нашем рынке. Однако интерес к таким теплогенераторам постепенно растет.

Образование конденсата в этом случае означает не только жидкость, но и интенсивную кислотную смесь, которая сокращает срок службы дымохода и теплообменника котла (если он проходит внутри).

Конденсационный котел что это такое

КаадзеАнастасияГеннадьевна, главный редактор.

Чтобы ваш котел прослужил как можно дольше, не забывайте ухаживать за ним. Своевременно очищайте дренажный поддон и конденсатоотводчик. В современных приборах поверхность теплообменника обычно покрыта специальным составом, который предотвращает быстрое загрязнение. Однако примерно раз в два года теплообменник следует очищать специальным моющим средством.

Лучшие регулирующие клапаны

Дымоходы для котлов: какой тип выбрать для дома

©2021 «Аргументы и факты» Руслан Новиков, генеральный директор ОАО; Игорь Черняк, главный редактор еженедельной газеты «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 Федеральном управлении по связи, информационным технологиям и средствам массовой информации (РОСКОМНАДЗОР), регистрационный номер Эл № ФС 77-78200, от 6 апреля 2020 года. 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 нашего письменного разрешения.

Котлы с бойлерами гораздо легче поддаются расчету. Для бойлеров с дистанционным управлением производитель указывает мощность бойлера, достаточную для нагрева воды. Для агрегатов со встроенными котлами производитель определяет площадь обогрева и максимальный объем бытовой горячей воды.

Конструкция и эксплуатация

Концентрационные котлы для отопления похожи на обычные котлы. Обычно они монтируются на стену, но высокопроизводительные напольные устройства также могут использоваться в промышленных зонах и офисных помещениях. Они отличаются от обычных котлов тем, что теплообменник у них другой и выполнен из кислотостойких материалов, таких как силиум или нержавеющая сталь. Конденсат, образующийся из-за повышенной кислотности, может вызвать эрозию стали и чугуна, из которых изготавливаются традиционные котлы. Формы теплообменников включают, например, формы труб со сложным поперечным сечением и аддитивные спиральные ребра. Все это делается для увеличения поверхности теплопередачи и, следовательно, производительности котла. Кроме того, газовые конденсационные котлы имеют вентилятор, расположенный перед горелкой, который «всасывает» газ из газопровода, смешивает его с воздухом и направляет газовоздушную смесь к горелке.

Отработанный воздух обычно выводится через коаксиальный дымоход из термостойкого пластика. Насосы с электронным управлением оптимизируют работу системы отопления, экономят энергию и снижают шум нагрева жидкости, поступающей в систему отопления.

Независимо от того, насколько совершенным является котел, эффективность его работы во многом зависит от параметров системы отопления. Чем ниже температура воды, тем выше доля скрытого тепла, обусловленного концентрацией водяного пара. Таким образом, производительность котла выше. Нет необходимости говорить о том, что системы отопления с конденсационными котлами должны быть рассчитаны на более низкие температуры теплопередачи. При проектировании температура обратного потока не должна превышать 60°C при внешних условиях. В этом случае, при относительно небольшом морозе, температура обратки будет около 45-50°C, и котел будет работать в конденсационном режиме. Всем необходимым условиям отвечают системы напольного отопления или низкотемпературные панельные системы отопления. В этом случае функция конденсации обеспечивается в течение всего отопительного периода. Необходимым условием для работы котла в режиме конденсации энергии является температура теплоносителя на входе ниже 57°C. Чем ниже температура, тем лучше конденсация и выше производительность котла.

Однако даже если такой котел установить на место старого обычного котла без каких-либо изменений в системе отопления, он в большинстве случаев будет продолжать работать более эффективно, чем старый, — явление конденсации. Это связано с тем, что самые холодные дни в нашей климатической зоне составляют около 10% отопительного сезона, поэтому конденсация возможна в течение одной девятой этого периода.

Наконец, в диапазоне 20-100 кВт имеются модели для отопления и горячего водоснабжения. Этого достаточно для бытовых целей, но для промышленного и офисного применения существуют более мощные напольные модели. Котельные соединения, расширительные баки, конденсационные, нейтрализующие и предохранительные устройства, котельные трубы, комплекты гидравлических рычагов и системы вентиляции отработанных газов в зависимости от установленной мощности. На рынке представлены одно- и двухконтурные модели для настенной или напольной установки.

Мифы о конденсационных котлах

Миф №1

Концентрационные котлы дороже обычных котлов.

Концентрированные котлы, в принципе, можно сравнить по этим свойствам. Однако такие сравнения не всегда корректны. Мощность настенных конденсационных котлов может достигать 120 кВт, в то время как удел обычных настенных котлов — 32-35 кВт. Таким образом, конденсационный котел мощностью 65 кВт можно сравнивать только с напольным котлом аналогичной мощности.

Миф №2

Производительность конденсационных котлов превышает 100 %.

Производительность составляет более 100 %! Это заявление конденсационного котла вызывает удивление не только у тех, кто несведущ и далек от котельного оборудования, но и у тех, кто тесно с ним связан.

Принцип работы конденсационных котлов основан на использовании тепла для выделения водяного пара в процессе конденсации. Это тепло также используется для нагрева теплоносителя, благодаря специальной конструкции котла. В тепломеханике степень эффективности отопительного котла определяется как «отношение полезного тепла, извлекаемого при отоплении, и количества тепла, производимого при нагреве горячей воды (полное сгорание топлива и последующее охлаждение продукта), к тепловой мощности». Нормальные условия (0°C, 760 мм рт. ст.). Однако для всех ископаемых видов топлива необходимо проводить различие между самой высокой и самой низкой теплопроизводительностью. Это является основой для определения эффективности. Тепло и другие факторы, не все тепло передается нагретой воде.

Для сравнения конденсационных котлов с обычными котлами COP рассчитывается таким же образом, т.е. по LHV. Вывод таков: конденсационные котлы используют всю тепловую мощность (100%) и тепло конденсации (дополнительно 8-9%). Конечно, фактическая производительность конденсационных котлов составляет менее 100%. Однако до сих пор во всем мире степень эффективности обычных котлов рассчитывается на основе наименьшей экзотермической мощности для корректного сравнения обычных и конденсационных котлов. Последняя оценка равна 107. 109%.

Миф №3

Проблемы с конденсацией.

Существует мнение, что конденсат от работы котла вызывает ряд проблем. Образуются концентраты, для которых производители предусматривают системы нейтрализации и дренажа. Количество производимого концентрата зависит в первую очередь от производительности котла. Чтобы приблизительно определить количество концентрата, можно использовать следующую простую схему Для сжигания 1 м3 газа требуется 9 м3 воздуха, в результате чего выделяется 2 м3 водяного пара, из которых 1,6 л можно сконцентрировать в виде конденсата. На основе этих факторов можно рассчитать максимальное количество концентрата, которое может быть произведено конденсационным котлом. Страшно знать, что при нормальной работе котла образуются концентраты, но не все помнят, что при нормальной работе котла также образуется конденсат, который становится доступным. Когда котел выключен, выхлопная труба охлаждается до верха, концентрируется на стенке дымохода и начинает идти к котлу. Об этом часто забывают и ограничиваются установкой конденсатоотводчика. При этом отбраковывается жидкость, полученная без предварительной нейтрализации в стоке, что недопустимо.

Вторым важным преимуществом является экономия ресурсов при формировании системы отопления. Конденсационные котлы можно напрямую подключать к напольному водяному отоплению, не тратясь на смесительные узлы. Без этого напольное водяное отопление не может быть подключено к обычному котлу.

Что в итоге лучше: конвекционный или конденсационный котел

К сожалению, выбор не однозначен. С одной стороны, экономия на моделях для сбора конденсата кажется важной. С другой стороны, высокие цены, необходимость очистки конденсата и специфические требования системы отопления и условий эксплуатации. Тот факт, что в Европе амортизация конденсационных моделей составляет от четырех до шести лет, не применим в домашних условиях по целому ряду причин.

  1. Наивысший КПД таких котлов достигается при низкотемпературном режиме отопления, когда используются теплые полы, радиаторы с увеличенным количеством секций, а температура теплоносителя не превышает 50°C.
  2. Стоимость газа в России достаточно низкая в сравнении с европейскими странами, что лишь оттягивает окупаемость высокой изначальной цены.
  3. Появляются дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с утилизацией конденсата (организация отвода, покупка нейтрализующего наполнителя или разбавка водой).

Потенциальная экономия может быть рассчитана, если котел используется в системе холодного отопления, а затраты на удаление конденсата отклонены.

Предположим, что средний дом в Подмосковье в два кирпича с высотой потолков 2,7 м имеет 12 кВт (из правила 1 кВт на 10 м 2 ). Они составляют 288 кВт в день и должны быть заменены бойлером. Тепловая мощность газа составляет 9,3-10 кВт на м³. Для тепловой производительности 1 кВт в газовом котле потребуется около 0,1-0,108 м 3 природного газа. СОДЕРЖАНИЕ: В

  1. При отоплении конвекционным котлом с КПД 92% – 288(кВт) * 0,1(м 3 ) * 1,08(92% КПД) = 31,1 м 3 /сутки природного газа. В стоимостном выражении – 31,1(м 3 ) * 5,7(руб/м 3, тариф в МО с 1 июля 2019 года, актуальный и в 2020) = 177,27 руб/сутки.
  2. При отоплении конденсационным котлом с КПД 109% – 288(кВт) * 0,1(м 3 ) * 0,91(109% КПД) = 26,2 м 3 /сутки природного газа. В стоимостном выражении – 26,2(м 3 ) * 5,7(руб/м 3 ) = 149,3 руб/сутки.

Период распада зависит от стоимости модели, ее установки и условий эксплуатации. Однако на практике, в отечественных условиях, он составляет не менее 6 лет, а в некоторых случаях — более 10 лет.

По нашему мнению, на данный момент концентрационные модели оправданы только в случае их использования в низкотемпературных системах отопления. Однако в будущем, по мере роста цен на газ и снижения стоимости конденсационных систем отопления, приобретение конденсационных котлов будет все более оправданным в бытовых условиях.

Оцените статью
megavorota.com.ua
Добавить комментарий