Расширенный поиск
Рекомендуем

 

 

Главная  /  Каталог статей  /  Отопление и газоснабжение

Что такое конденсационный котел

Когда мы выбираем в дом какое-либо оборудование длительного использования, то хотим чтобы этот выбор был максимально выгодным. В то же время не каждая новая технология перечеркивает старую. Сегодня отдельные поколения оборудования могут сосуществовать. Таким образом, все, что сегодня предлагается производителями в той или иной мере востребовано. В этой статье поговорим о конденсационных котлах – насколько они выгодны и каковы их особенности.

Прежде всего, замечу, что для современной отопительной техники одним из немаловажных критериев выбора является ее стоимость и эксплуатационные расходы. Если сравнивать обычный котел с конденсационным, то первый окажется дешевле, но менее экономичным. КПД такого котла около 90%, а у более дорогого конденсационного – 110%. Чтобы подсчитать выгоду от экономичности конденсационного котла, необходимо прежде разобраться с тем, что же такое КПД 110% – ошибка, научный парадокс или обоснованный факт?

Все мы знаем со школьной скамьи, что КПД любой системы в теории не может превышать 100%, как не может и равняться этой цифре. И это никто не берется оспаривать. Но в конденсационных котлах КПД считается по-другому. У некоторых конденсационных котлов КПД может быть 106%, у других – 109% и даже 110%, но всегда более 100% – так указывается в их технических характеристиках. Попробуем понять, откуда берутся «лишние» проценты.

Любое органическое топливо сгорает с выделением воды, углекислоты и тепла. До момента сжигания все эти компоненты как бы находятся в одной «оболочке». Но, как только газ, пар и тепло высвобождаются в процессе горения топлива, все они с точки зрения физики оцениваются как отдельные энергетические потенциалы. Углекислый газ в поле нашего интереса не попадает, а вот водяной пар становится весьма интересной субстанцией. Когда его температура снижается, то он превращается в жидкость. При этом пар теряет много тепла, которое можно вовремя отобрать и пустить себе на пользу, т.е. использовать скрытую теплоту конденсации. Эта теплота в простых расчетах КПД конвекционных котлов не учитывается.

По-другому скрытая теплота конденсации может называться высшей теплотой сгорания. Для природного газа данная величина может составлять 11%. Определенный потенциал скрытой теплоты сгорания имеется у всех видов органического топлива. Таким образом, если сжигать топливо в установках, способных отбирать скрытую теплоту конденсации, то можно повысить их КПД. В случае с газовым оборудованием дополнительный прирост теплоты может заставить выйти показатель совокупного КПД за рамки 100%. Вот собственно и весь секрет.

Как отбирается скрытая теплота конденсации? Для сбора скрытой теплоты требуется дополнительное оборудование, которое неизбежно приводит к усложнению конструкции котла и соответственно к его удорожанию. Нечто подобное можно применять и во всех других системах, где сжигается органическое топливо, но не везде это нужно и целесообразно. Обычные конвекционные котлы не используют высшую теплоту сгорания. Для этого у них нет технической возможности. Все это тепло уходит в дымоход вместе с продуктами сгорания. Конденсация водяного пара в этом случае происходит в атмосфере и не играет для нас никакой роли.

Конденсационные котлы способны существенно снизить температуру дымовых газов, попадающих в дымоход, а разницу в виде тепла – использовать для нагрева теплоносителя. При этом газы значительно осушаются, но полностью лишить их паров не реально. При работе на природном газе такие котлы в сумме способны показать КПД на уровне 108-109%. Это, примерно, на 15% больше, чем у традиционных газовых котлов. По крайней мере, такие цифры выходят из физических расчетов. Но теория и практика если и пересекаются, то при соблюдении целого ряда условий.

Конденсационный котел

Особенности работы конденсационных котлов в системах отопления

Если не заострять внимание на технических тонкостях, то принцип конденсационного котла можно описать как работу двух блоков, один из которых работает по принципу традиционного котла, а другой – представляет собой некий теплообменник из кислотоустойчивого материала, в котором происходит конденсация пара, образующегося при сгорании горючего газа. В этом втором теплообменнике происходит отбор скрытого тепла и его передача теплоносителю. Однако эффективность такого отбора будет зависеть от температуры теплоносителя: чем он холоднее, тем больше тепла сможет взять. Это означает, что в низкотемпературных системах отопления конденсационный котел более эффективен. Температура теплоносителя в них не превышает 30-35°С (теплый пол), тогда как в системах в с радиаторами температура от 50°С и выше.

Дымовые газы конденсируются при температуре 55-60°С. Она практически совпадает с температурой возвращенного теплоносителя в радиаторных системах. А вот разница с температурой обратки теплых полов составит более 30°С. Это означает, что конденсация во втором случае будет происходить более эффективно. В результате котел может выйти на те самые 109-110%. Но в системах, где температура обратки окажется выше температуры конденсации, на получение дополнительного тепла можно не надеяться. На практике выгода от использования конденсационного котла в системах с радиаторами составляет не больше 5%, а КПД не превысит 95-99%. С одной стороны даже 5%-ная экономия в долгосрочной перспективе и при существующей динамике роста цен на газ может быть существенной. Но тут нужно учесть, насколько дороже и сложнее становится система и чем приходится жертвовать.

Конденсат дымовых газов

У конденсационных котлов теплообменник цилиндрического типа, где газовая горелка устанавливается с торца. Образовавшийся конденсат, который представляет собой хоть и слабый, но довольно агрессивный кислотный раствор, собирается и отводится в канализацию. Для таких котлов характерны закрытые камеры сгорания, а также модульные горелки. Теплообменник в них изготавливается из силумина либо из кислотоустойчивой нержавеющей стали.

В двухконтурных конденсационных котлах могут быть установлены раздельные или битермические теплообменники. Последние более дешевые, но требуют умягчения воды. Их довольно узкие каналы легко забиваются накипью, которая в изобилии образуется из жесткой воды. К растворенным солям не так чувствительны раздельные теплообменники, поскольку имеют более широкие каналы. По той же причине они позволяют получать большие объемы горячей воды в единицу времени. Двухконтурные котлы конденсационного типа могут иметь встроенный бойлер.

Канальный дымоход газового котла

Дымоходы конденсационных котлов отличаются от традиционных. Температура газов, проходящих по ним ниже, поэтому остаточный конденсат образуется прямо в них. Дымоходы преимущественно коаксиальные (труба в трубе), но есть и модели обычным выводом. Наиболее дешевые дымоходы в пластиковом исполнении, при этом они не менее надежны, чем из нержавейки. Такие дымоходы не боятся кислот. Длина коаксиального дымохода не превышает 5 метров. Горизонтальные участки делаются под небольшим уклоном к котлу (у конвекционных котлов уклон горизонтальных участков дымохода делается, наоборот – от котла). Это необходимо для того, чтобы то большое количество конденсата, сливалось не наружу, а в конденсатосборник.

Целесообразность применения конденсационных котлов

Конденсационные котлы преимущественно европейского производства. Их популярность вызвана, прежде всего, высокой стоимостью газа для европейского потребителя. Мы платим в 5-10 раз меньше, чем в жители Европы. Понятно, что при столь высокой цене и 15%- и даже 5%-ная экономия ощутима и целесообразно. При российской цене на газ конденсационные котлы будут окупаться довольно долго, поэтому у нас они не так популярны. Традиционные (конвекционные) котлы по-прежнему остаются лидерами продаж.

Выгода конденсационных котлов зависит не только от цены на газ, но и от их мощности. Для маленького котла – маленькая экономия, для большого – большая. Одним словом, чем больше расходуется газа на отопление, тем ощутимее экономия. При этом не стоит забывать и о главном факторе экономии КПД. Если в высокотемпературных системах отопления экономии может вообще не быть или она не превысит 5%, то в низкотемпературных может достичь 15% по сравнению с котлами традиционного (конвекционного) типа.

16.04.2014
Автор текста: М. Тамилин



Понравилась статья? Поделись с друзьями:


Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.

Карта сайта|Контакты|Политика конфиденциальности