Что такое конденсационный газовый котел

Современный конденсационный газовый котел, использует тепло, аккумулируемое от отходящих газов. Оптимально подобранное соотношение газовоздушной смеси и эффект целенаправленной конденсации, увеличили КПД котельного оборудования, до 109%.

Как устроен конденсационный котел

Конденсационный котел на газе – это теплогенератор, действующий как полноценная тепловая станция. В основе принципа работы, лежит целенаправленная конденсация (превращение пара в жидкость) разогретых паров отходящих дымовых газов. Конструкция котла «заточена» под данную особенность.

Принцип работы заключается в следующем:

• Автоматика котла подбирает оптимальное соотношение воздуха и газа, чтобы обеспечить максимально полное сжигание топливо-воздушной смеси.
• Горячие потоки воздуха, содержащие пар, преобразовываются во влагу.
• В процессе конденсатообразования, выделяется большое количество тепловой энергии.
• Конденсат удаляется.

Хотя, газовые конденсационные котлы отопления, отличаются особенностями конструкции и внутреннего устройства (в зависимости от завода изготовителя), принцип работы остается неизменным.

Как работает теплообменник

Принцип работы конденсационного газового котла, связан с целенаправленным конденсатообразованием. Тепло аккумулируется из нагретых продуктов сгорания. Чем интенсивней количество выпадаемой влаги, тем больший коэффициент полезного действия у котла.

В обычных атмосферных теплогенераторах, конструкторы пытаются свести количество выпадающего конденсата к минимуму, по причине того, что влага вредит корпусу и внутреннему устройству. Принцип работы и теплоэффективность теплообменника конденсационного оборудования, наоборот, связан с продуцированием как можно большего количества влаги.

Чтобы добиться обильного выпадения конденсата, используется следующее:

• Низкотемпературный нагрев теплоносителя – при достижении определенной температуры нагрева, продуцируется большое количество влаги. Данное явление называется «точка росы».
  Максимальное продуцирование влаги, происходит в пределах температуры 50-60°С. Максимальная теплоэффективность, достигается при нагреве теплоносителя до 53°С.
• Целенаправленная конденсация – при достижении температуры 50°С, отходящие дымовые газы насыщаются влагой. Капельки пара нагреваются одновременно с теплоносителем. Далее, требуется извлечь тепло, посредством конденсатообразования.
  В теплообменнике присутствует конденсатор – узел, на стенках которого продуцируется конденсат и аккумулируется тепло пара. Для конденсации, используется обратка теплоносителя.
• Остывший конденсат, отводится из корпуса котла.

Чтобы предотвратить ускоренную коррозию, по причине постоянного продуцирования конденсата, в конструкции котла установлен теплообменник из нержавеющей стали или чугуна.

В двухконтурных моделях, дополнительно устанавливается змеевик из меди для нагрева ГВС. Медные теплообменники имеют хорошую теплопроводность, поэтому подходят для нагрева горячей воды в условиях низкотемпературного режима работы.

Первые версии конденсационных котлов, снабжались чугунным теплообменником, на котором был установлен конденсационный модуль пластинчатого типа, изготовленный из коррозионностойкой стали. Модели работали как в режиме обычного нагрева, так и с использованием конденсатообразования. Современные котельные установки конденсационного типа, работают исключительно в низкотемпературном режиме нагрева теплоносителя.

Куда уходит конденсат из котла

Конденсат – это смесь угольной, серной, азотной и других кислот в низкой концентрации. При нагреве, жидкость, содержащаяся в капельках пара, приобретает кислотные свойства. Для нейтрализации отходов и отвода конденсата, используется следующая конструкция:

• Осевшая на стенках узла конденсатора жидкость, отводится в специальную емкость.
• Из конденсатосборника, жидкость направляется в бак нейтрализатор.
• Бак нейтрализатор – емкость заполнена природным нейтрализатором. После некоторого времени, кислота теряет свои свойства и ее можно слить в обычную канализацию.

• Дополнительный конденсатосборник устанавливается в коаксиальной трубе. Он препятствует образованию обледенения на дымоходе и отводит скапливающуюся жидкость. Время от времени, придется очищать конденсатосборник вручную.

Расход газа в котле конденсационного типа

Расход газа в конденсационном котле, меньше, чем в классических теплогенераторах с атмосферными горелочными устройствами, приблизительно на 30-35%. Экономия топлива достигается благодаря нескольким модификациям:

• Автоматика – горелочное устройство подключено к погодозависимой автоматике, на базе микропроцессорного контроллера. Блок управления считывает параметры давления газа, температуры в помещении и на улице, характеристики тяги. При помощи рабочих параметров, подбирается оптимальное соотношение газовоздушной смеси.
• Горелка – установлена плавная двухступенчатая или модуляционная горелка. При нагреве теплоносителя до достаточной температуры, уменьшается мощность горелочного устройства. Пламя полностью не гаснет. Отсутствие запальника и модуляция в пределах от 10 до 100% мощности, приводит к уменьшению расхода топлива.

Отличие конденсационных котлов от атмосферных

Существуют значительные отличия конденсационных котлов от обычных атмосферных, связанных с внутренним устройством и принципом работы:

• Горелка – в современных котлах конвекционного (атмосферного) и конденсационного типа, устанавливают модуляционные горелочные устройства. Но, принцип работы котельного оборудования, использующего тепло конденсата, заключается в обязательном использовании камеры сгорания закрытого типа. Атмосферные котлы, забираю воздух из помещения, конденсационные, с улицы.
• Забор воздуха и отвод продуктов сгорания – в атмосферном оборудование, для насыщения кислородом газовоздушной смеси, используется естественная циркуляция воздуха (конвекция). В устройстве конденсационных котлов, предусмотрена турбина (вентилятор), нагнетающая воздух на горелку.
  Дополнительное отличие конденсационных моделей от конвекционных, еще один вентилятор, установленный в систему дымоотведения. Забор воздуха и отвод продуктов сгорания, происходит принудительно.

• КПД – атмосферные котлы значительно проигрывают по теплоэффективности конденсационным аналогам. Если в конструкции теплогенератора предусмотрена модуляционная горелка атмосферного типа, коэффициент полезного действия достигает 92%. Конденсационные котлы, отличаются высоким КПД в 95-109%.

Как выбрать конденсационный котел

На выбор газового конденсационного котла, влияет несколько теплотехнических характеристик и функциональных возможностей. При подборе подходящей модели, обращают внимание:

• На тип установки.
• Количество контуров.
• Мощность.
• Марку производителя.

После подбора котла по характеристикам, выбирают агрегат, основываясь на финансовых возможностях.

Конденсационные навесные котлы

Конденсационные газовые настенные котлы, предлагаются в одноконтурном и двухконтурном исполнении. У каждой модели есть свои технические особенности:

• Мощность – производителю приходится учитывать нагрузку на стену помещения, что ограничивает размеры и вес отопительного оборудования. Как правило, навесное оборудование имеет небольшую мощность, до 35 кВт.
• Функциональные особенности – настенный конденсационный двухконтурный газовый котел, может оснащаться встроенным бойлером косвенного нагрева. Некоторые производители, изготавливают модели отопительного оборудования, размещая накопительную емкость снизу корпуса. Так снижается весовая нагрузка на стену.
• Отопление и ГВС – одноконтурный конденсационный газовый котел, предназначен для нагрева теплоносителя системы отопления. В отличие от двухконтурных моделей, не имеет встраиваемого бойлера, но, при необходимости, может подключаться к выносной накопительной емкости.
  Настенные конденсационные двухконтурные газовые котлы, подключаются к отоплению и ГВС. В некоторых моделях, имеется встроенная буферная емкость, подключаемая к системе рециркуляции и позволяющая получить горячую воду сразу после открытия водопроводного крана.

Конденсационные напольные котлы

Газовые конденсационные напольные котлы, также изготавливаются с одним или двумя теплообменниками. В данном случае, производители не ограничены весом и габаритами конструкции. При изготовлении важных узлов, применяются полноценные металлы, а не сплавы, что увеличивает надежность и срок эксплуатации оборудования.

Бытовой одноконтурный конденсационный напольный газовый котел, достигает мощности до 90 кВт. Автоматика позволяет одновременно подключать несколько контуров отопления, разного типа. Оптимальное решение, обеспечение теплом посредством радиаторного отопления и теплых полов.

Напольные конденсационные двухконтурные газовые котлы, представляют собой полноценную станцию, работающую на нагрев теплоносителя и подогрев бытовой горячей воды. В конструкции предусмотрен вторичный теплообменник, изготовленный из меди или сплава алюминия.

Как подобрать мощность

Простой способ расчетов, вычисление по формуле 1 кВт = 10 м². При этом учитывается, что дом будет иметь хорошую теплоизоляцию, отапливать помещение будет одноконтурный агрегат, а высота потолков не будет выше 2,7 м. Формула не учитывает нескольких факторов:

• Нагрев теплоносителя будет осуществляться в низкотемпературном режиме.
• Используется горелочное устройство модуляционного типа.
• В расчет не берется контур ГВС или бойлер косвенного нагрева.

Чтобы правильно подобрать мощность котла и рассчитать производительность с учетом возможных теплопотерь, и необходимых дополнительных функций, лучше обратиться за помощью к грамотному инженеру – теплотехнику.

Как вариант, расчеты можно сделать посредством онлайн калькуляторов, размещенных на сайте. Чем подробнее и точнее будут вводные значения, тем более достоверный результат получится на выходе.

Какой марки конденсационный котел лучше

То, что самые надежные котлы, выпускают европейские производители, не подлежит никакому сомнению. Отопительное оборудование немецких компаний, занимает первенство среди выпускаемой техники в странах ЕС.

Поэтому, если требуется купить лучший конденсационный котел для дома, стоит сразу обратить внимание на модели, выпущенные и собранные в Германии. Неплохим вариантом, будет приобретение французской и чешской продукции. Рейтинг лучших марок, замыкает итальянское оборудование.

Ниже приводятся марки конденсационных котлов, в зависимости от страны производителя:

• Германия – Viessmann, Buderus, Wolf, Vaillant. Отличаются безупречным качеством сборки и надежностью. Все немецкое оборудование адаптировано к отечественным условиям эксплуатации и имеет высокую степень автоматизации.
• Италия – Ariston, Baxi. Оборудование для тех, кто ценит европейское качество сборки, но не согласен с ценовой политикой, отличающей немецкую продукцию. Качество итальянского котельного оборудования, несколько ниже, чем у аналогов, изготовленных в Германии, но в целом, потребителю предлагаются высоконадежные и экономичные котлы. К данному классу и ценовой категории, можно отнести и французскую марку De Dietrich.
• Чехия – Protherm. Качество продукции бренда, практически идентичное немецким аналогам, но, купить котел можно по более доступной цене.
• Корея – отличительным свойством является практически безупречная автоматизация котлов, оснащение дистанционным управлением и высокотехнологической начинкой, делающей управление комфортным и легким. Но, что касается теплотехнических характеристик, продукция существенно проигрывает даже на фоне отечественных агрегатов. Котлы предлагают компании Navien и Kentatsu, мировые лидеры в производстве климатического оборудования.

Согласно статистике продаж, на выбор производителя, отечественным потребителем, зачастую влияют не теплотехнические характеристики, а стоимость модели. Исходя из этого критерия, наиболее востребованной остается продукция итальянских производителей.

Нормы размещения конденсационных котлов

Конденсационные котлы для отопления и горячего водоснабжения дома, устанавливаются в строгом соответствии с действующими СНиП и санитарными нормами. Отдельно оговариваются требования, предъявляемые к помещению, используемому под нужды котельной и системе дымоотведения.

Рекомендации направлены на обеспечение безопасности и сведению к минимуму вероятности возникновения аварийных ситуаций. Нормы оговариваются в СП 60.13330 (СНиП 41-01-2003), СП 62.13330 (СНиП 42-01-2002).

Каким должно быть помещение под котел

Конденсационный котел, во время работы не сжигает воздух из помещения, поэтому, требования, указанные в СНиП, гораздо ниже, чем для атмосферного оборудования. Обязательные нормы для установки:

• Площадь помещения не менее 8 м². Места должно быть достаточно, чтобы обеспечить возможность подключения бойлера и беспрепятственного доступа ко всем важным узлам для обслуживания.
• Котлы с закрытой камерой сгорания, можно закрывать декоративными перегородками, встраивать в мебель.
• Обязательно оснащение системой водоподготовки и фильтрации.
• Допускается подключение в любом нежилом помещении, отделенном от коридора или жилых комнат, дверным проемом.
• Стены и пол, облицовываются негорючими отделочными материалами. Высота потолков, не менее 2,2 м. Навесной котел располагают в пределах 0,8 -1,6 м от уровня пола.

Устройство отвода дымовых газов

В котлах закрытого типа, используется принудительный отвод продуктов сгорания и забор воздуха. Циркуляция воздушных масс, осуществляется посредством коаксиальных дымоходов, представляющих собой конструкцию типа «труба в трубе».

Современное котельное оборудование, снабжено независимыми выходами дымоудаления. Отвод продуктов сгорания, осуществляется в обычный дымоход, а забор воздуха, выполняется через небольшое отверстие в стене.

Принцип работы газового котла конденсационного типа с коаксиальным дымоходом, заключается в следующем:

• Внутри корпуса котла, расположены две турбины. Первая, нагнетает воздух на горелку и соединяется с наружной трубой, вторая, отводит продукты сгорания и подключена к внутренней полости коаксиального дымохода.
• Забор воздуха происходит принудительно, через верхнюю полость трубы. Отвод продуктов сгорания, через сердцевину дымохода.

Дымоходы для котлов конденсационного типа, выполняют в нескольких вариантах. Так как температура отходящих газов не превышает 110°С, можно поставить пластиковую трубу, отличающуюся простотой монтажа и дешевизной, либо, выбрать вариант из нержавеющей стали. При обустройстве общего вертикального дымохода, как правило, выбирают утепленную сэндвич-трубу.

Плюсы и минусы конденсационных котлов

Перед тем как окончательно решиться на приобретение, необходимо тщательно проанализировать все плюсы и минусы конденсационных газовых котлов. Преимущества и недостатки становятся очевидными, если учесть теплотехнические характеристики, реальный опыт эксплуатации и другие аспекты.

На некоторые нюансы обращают внимание отзывы тех, кто уже какое-то время пользуется конденсационным отопительным оборудованием. Что показывает практика?

Преимущества конденсационного оборудования

Выгода от установки конденсационного газового котла, очевидна. Экономия, по сравнению с атмосферным котельным оборудованием, составляет порядка 30-45%. В режиме конденсатообразования, КПД конденсационных котлов достигает 108-109%. Если учесть, постоянное повышение расценок на «голубое топливо», с каждым годом, установка становится экономически целесообразнее.

Дополнительные преимущества установки конденсационного котельного оборудования:

• Возможность отопления теплых полов – конденсационное оборудование разрабатывалось с учетом подключения к низкотемпературным системам обогрева (теплым полам). Но, при необходимости, допускается монтаж комбинированной системы отопления (одновременно подключаются радиаторы и теплые полы).
• Экономичность – модуляционная горелка, высокий КПД и погодозависимая автоматика, существенно снизили расход топлива, что особенно заметно, если планируется сделать отопление на сжиженном газе. При установке газгольдера или газобаллонного узла, оптимальным выбором остается подключение конденсационного агрегата.
• Срок службы конденсационных котлов – минимальный период эксплуатации 12-15 лет. За это время, котел полностью окупается и со временем начинает приносить стабильный доход, в виде сокращения расходов на обогрев жилых помещений.

Недостатки конденсационных отопителей

Отопители с конденсационной технологией отбора тепла, имеют всего два серьезных недостатка, напрямую связанные с их внутренним устройством и принципом работы:

• Низкотемпературный режим нагрева – оборудование больше подойдет исключительно для южных и средних широт. Протопить дом, расположенный на Севере, будет сложнее. Минимальная рабочая температура при нагреве теплоносителя 53°С, максимальная 65-70°С, что при температуре окружающей среды свыше -20°С, явно недостаточно.
• Высокая стоимость – конденсационные отопители обойдутся в среднем в 2 раза дороже, чем классические котлы. Модели, имеющие встроенный бойлер, будут стоить дороже уже в три раза. Подключение к выносной емкости, приравнивает покупку бытового котла к промышленному теплогенератору.

Даже с учетом самоокупаемости, не каждый потребитель готов разово инвестировать в котельное оборудование с конденсационной технологией отбора тепла, поэтому, ожидать чрезмерного спроса на данные отопители, не приходится.