Принцип работы конденсационного котла. Конденсационный котел: принцип работы, эффективность, преимущества Принцип работы конденсационных котлов

Отопление


Принцип работы конденсационного котла. Конденсационный котел: принцип работы, эффективность, преимущества Принцип работы конденсационных котлов


Те, кто хоть раз сталкивался с необходимостью того, что требуется качественно и эффективно обогреть загородный дом или коттедж, останавливают свой выбор на таком оборудование, как конденсационный котел. Это наиболее популярное приспособление, которые отличается высокими показателями экономичности. Благодаря этому, а также большому количеству иных положительных эксплуатационных характеристик оборудование оптимально подходит для большого количества разнообразных помещений.

Особенности конденсационного котла

Подобный котел не всегда целиком использует свою энергию, которая производится в процесс выработки топлива. Какая-то ее часть, которая называется теплом, уходит вместе с водяным паром, который может содержаться в продуктах от испарения. Но именно это тепло используется для качественного нагрева воды, которая находится в котле, так как полученный пар имеет свойство конденсироваться. Данный процесс может быть осуществлен только благодаря тому, что происходит охлаждение продуктов сгорания до какой-то определенной температуры, имеющей название точки росы, она обычно составляет 55 градусов
.

Данный котел работает таким образом, что все продукты сгорания, находящиеся внутри него, под влиянием воды охлаждаются, вода в свою очередь возвращается из общей системы отопления. Именно по этой причине температура воды в системе центрального отопления, обслуживаемой котлом , должна быть немного ниже при сравнении ее с традиционными котлами
.

Экономия от применения данного прибора при сравнении с традиционным устройством составляет примерно 11%. При этом стоимость на газовый конденсационный котел время от времени немного снижается, а цена на газ, как правило, остается стабильной. Потому издержки, которые связаны с покупкой, достаточно быстро компенсируются.

Многие пользователи данного качественного оборудования выделяют идеальное соотношение стоимости и большого количества полезного эффекта котлов, а также достаточно долгий их срок службы. Кроме того, привлекает наличие минимальных расходов на техническое обслуживание котлов , на это идут совершенно незначительные суммы.

На основании наличия большого количества положительных качеств, его можно вполне справедливо отнести к идеальному оборудованию, которое отопление загородного дома сделает удобным, комфортным и простым
. Оборудование такого плана в состоянии подарить большое количество теплых минут в холодное время года.

Описывая особенности таких приборов, можно отметить, что газовый конденсационный котел эксплуатируется для эффективного обогрева помещения. Он в данном процессе использует тепловую энергию, которая выделяется в процессе сгорания топлива, а также теплоту водяного пара. Подобный принцип работы может быть возможен благодаря конденсации некоторых продуктов сгорания на внутренних стенах.

Современные конденсационные двухконтурные и одноконтурные котлы в состоянии предоставить возможность максимально эффективно использовать энергию используемого топлива, при этом сокращаются расходы потребителя на отопление. В настоящее время, благодаря эффективным инженерным разработкам, появилась возможность сбора такой энергии, потому во всех современных котлах отопления конденсационного типа, такой энергии намного больше, чем у обычных.

Стоит обратить внимание, что котел настенного типа в состоянии работать при достаточно низких температурах, в отличии от традиционного, а также он может обеспечить высокие показатели экономии газа примерно на 20% и таким образом снизить затраты на все отопление в целом
. Именно благодаря этому можно купить простой водонагреватель, а затем подключить его к отопительному устройству без каких-то дополнительных затрат на обогрев и горячее водоснабжение. Что касается материала, из которого производится котел, то это в обязательном порядке основа, которая отличается устойчивостью к коррозии.

Принцип работы котла

Самое основное отличие такого напольного конденсационного котла, от иных устройств, заключается в наличии особой теплообменной емкости, предназначенной для значительного увеличения площади, где разнообразные продукты сгорания некоторым образом охлаждаются до температуры, которая не превышает 40 градусов. По этой причине водяной пар, содержащийся в дыме, через какое-то время переходит в особое жидкое состояние, постепенно освобождая энергию тепла.

Процесс конденсации осуществляется строго в теплообменнике, которые изготавливается из устойчивого к поражению коррозией металла. Для получения полноценного эффекта конденсации стоит добиться снижения температуры до такой степени, чтобы водяные пары от дымового газа начали превращаться в жидкость. Потому можно судить, что принцип работы конденсационного котла является максимально эффективным.

Высокие показатели эффективности конденсационного котла

Описывая данное устройство, можно выделить более подробно некоторые такие преимущества, как экологичность, экономичность, высокие показатели производительности, который основан на принципе работы конденсационного котла
. Именно экономия является одним из основных положительных качеств, что особенно важно в условии постоянно растущих цен на газ.

Если есть необходимость увеличить мощность котельной, есть возможность объединить сразу несколько котлов в определенный каскад. Это особенно востребовано для крышных устройств, а также в котельных, где требуется определенная производительность. Настенный и напольный конденсационный котел имеют, как говорят отзывы, преимущественные пониженные шумовые характеристики, которые особенно сильно выделяются при сравнении с обычными котлами. Есть и недостатки конденсационных котлов — это их относительно высокая стоимость.

Таким образом, в процессе приобретения подобной конструкции покупатель делает выбор в пользу экономичности, современной инновации, возможности долговременного применения, а также в защите чистоты окружающей среды.

Газовый конденсационный котел – относительно новое понятие в области производства техники для отопления. Отличительной особенностью оборудования является высокий КПД, особенно при низкотемпературном режиме. Агрегаты были созданы с целью энергосбережения, улучшения эффективности и повышения экологических показателей. Наиболее известные компании: Vaillant, Baxi,Viessman, Ariston, Bosh изготавливают котлы по инновационным технологиям, отвечающим всем стандартам.


Чтобы понять, что такое конденсационный газовый котел и как он работает, следует разобраться в его функционировании. В обычных агрегатах для отопления продукты сгорания удаляются в атмосферу при температуре 100-170 °C с парами воды, понижая КПД. Тепловая энергия, предназначенная для повышения эффективности деятельности носителя, вылетает через дымоход вместе с отходами.

Принцип работы конденсационного котла заключается в обратном процессе обмена, при котором скрытое тепло забирается от вытягиваемого воздуха и передается в помещение. Коэффициент эффективности рекуперации состоит в отношении между максимально возможной получаемой энергией и ее действительной величиной. В зависимости от мощности агрегата, показатель может достигать 90% КПД. Выброс дыма в подобных конденсационных изделиях осуществляется через коаксиальный дымоход. Автоматика позволяет подбирать нужные условия для вентилятора, нагнетающего воздух с изменяемой частотой оборотов.

Устройство прибора для обогрева отличается от аналогичных стандартных видов тем, что котел оснащен дополнительным теплообменником (раздельным или совмещенным), на который поступает носитель в обратном ходе из контура. Конденсация зависит от величины давления, типа топлива, концентрации кислорода и газа. При образовании точки росы на корпусе газового котла происходит нагрев носителя, поэтому на основание он поступает с более высокой температурой. Необходимая энергия создается в короткие сроки и с малыми затратами ресурса.

Для предотвращения негативного воздействия водного пара обменники изготавливают из нержавеющей стали или силумина. Также специфика заключается в особенностях горелки, которая обеспечивает оптимальное соотношение газа и воздуха, постоянно контролируя процесс в конденсационном агрегате. Закрытая камера сгорания изолирована от помещения, что гарантирует безопасность эксплуатации техники для отопления.

Описание моделей

Известные производители оборудования для обогрева предлагают настенные и напольные котлы, с одно- и двухтрубной разводкой. Как и любые устройства, эти приборы имеют свои плюсы и минусы. Чтобы иметь представление о предлагаемых конденсационных газовых котлах, можно рассмотреть продукцию нескольких компаний:

Приборы предназначены для использования в многоквартирных и частных домах, для промышленных объектов. Vitosolar-300F представляет собой компактную установку с нагревателем, работающим от энергии солнца, объемом 800 л. Также в комплектацию входят расширительный бак, насос, трубопроводы, смесители, конденсационный газовый котел. Все элементы смонтированы в единый блок, что обеспечивает удобство и простоту монтажа. Горелка и радиальный теплообменник сделан из нержавеющей стали. При помощи встроенной электроники контролируется работа в заданном режиме, зависящем от температуры воздуха в помещении.

Viessman Vitodens-300V – настенная модель с коэффициентом эффективности 98%, горелкой MatriX, диагностическим узлом. Блок газового котла собирает данные с датчиков, измеряет скорость движения носителя и полученную информацию передает на выключатель, который срабатывает при понижении потребления энергии. Благодаря системе Smart, риск поломки сводится к нулю.

Отличительной чертой конденсационных агрегатов этой компании является высокая производительность в сочетании с компактными размерами и небольшим весом. По способу обогрева бывают одно-и двухконтурные системы с естественным и принудительным методом. В серию Pro входит оборудование Atmo TEC pro VUW. Выпускается в стандартном и уменьшенном вариантах, мощность – до 24 кВТ. Оснащен закрытой камерой сгорания и турбированным отводом дыма.

Одноконтурное устройство с естественным отводом дыма Vaillant TEC plus VUW обеспечивает качественное отопление и дает возможность подсоединения водонагревателя. Автоматика позволяет контролировать процессы и устанавливать температуру. При помощи клапана со встроенным шаговым двигателем настенные газовые котлы отопления плавно достигают необходимый уровень мощности.

Судя по отзывам потребителей, конденсационные котлы этой компании особенно эффективны в домах без подачи централизованного водоснабжения. Все виды могут работать на сжиженном газе, регулировка температуры происходит в двух режимах: 30-85°C и 30-45°C для теплых полов. Электрический газовый котел Baxi ECO Compact адаптирован к любому топливу, оснащен авторозжигом, модуляционной горелкой и ионизационным контролем пламени. Отработанные газы проходят открытую камеру сгорания.

DUO-TEC – двухконтурное устройство для обогрева с возможностью подключения внешнего накопительного бойлера. Имеет панель управления с доступным дисплеем, встроенную автоматику, реагирующую на климат. Конденсационный газовый котел обеспечивает контроль за разнотемпературными зональными системами.

Каждая модель может подключаться к солнечным коллекторам, оборудована скоростным пластинчатым обменником для эффективного отопления. Система подачи и смешивания дает оптимальное соотношение газа и воздуха. Горелка рассчитана на 25 лет службы. В марке GAZ 2000 установлен мембранный расширительный бак, циркуляционный насос с деаэратором и тремя скоростями.

Газовый котел Condens 2000 W ZWB может функционировать при давлении в 5 бар, согласно отзывам покупателей, адаптирован для многоквартирных зданий и частных домов. В качестве топлива используется природный или сжиженный газ с максимальным расходом в 2,5 м3/ч. Производительность горячей воды составляет 12 л/мин.

Мнения покупателей

На основании мнений потребителей о разных моделях и принципе работы газовых котлов, учитывая все плюсы и минусы, можно сделать выбор подходящего оборудования для обогрева дома и ГВС:

«Я в своем доме установил гелиосистему в целях экономии, понадобилось купить соответствующее оборудование для обогрева. Более всего для меня подходит техника конденсационного типа. Atmo TEC pro VUW от немецкого производителя Vaillant работает уже два года без перебоев. Обеспечивает не только все комнаты, отлично совмещается с теплыми полами. Электроника представляет собой датчики и экран с доступным интерфейсом, контролирующие все режимы по заданным функциям».

Виктор, Москва.

«Конденсационные котлы достаточно удобные и функциональные. Но для экономии важно, чтобы температура теплоносителя была максимум 60°C. В нашем доме площадью 300 м2 установлен двухконтурный Vitosolar-300F, который изготавливает фирма Viessman. В особенно холодные дни радиаторы были достаточно горячими, подача не превышала 50°C. При этом расход газа составлял около 1 000 м3 в месяц. Заметили, что для таких устройств необходимо использовать чистую воду. Грамотный подход к эксплуатации позволяет обеспечить бесперебойную работу и долгий срок службы».

Вадим, Санкт-Петербург.

«Газовый котел конденсационного типа запланировали купить еще на этапе проектирования дома. Вопрос стоял только о производителе. Доверились итальянской компании Baxi, выбрали модель ECO Compact. Вполне справляется с отоплением при низких температурах, также обеспечивает горячей водой. Удобна система автоматики: задал режим – и можно не беспокоиться. Впечатлил эстетичный дизайн. У многих знакомых стоит подобное оборудование, отзывы самые положительные. Даже в сильный мороз в доме тепло».

Анна, Киев.

«Когда решили приобрести новый котел, встал вопрос об экономии. Хотелось выбрать устройство, отвечающее всем требованиям. Просмотрев несколько вариантов и перечитав множество отзывов, остановились на немецкой компании Bosh. У них огромная модельная линейка конденсационных приборов с разной мощностью и возможностями. GAZ 2000, который мы установили три года назад, показал себя только с лучшей стороны. Удобное автоматическое управление, красивое оформление, качественное обслуживание. Планируем через год монтировать солнечную систему, так как эта марка идеально подходит для нее. Экономия возрастет в несколько раз, поэтому довольно высокая цена полностью себя оправдывает».

Мария, Харьков.

Резюме

Подводя итоги, можно отметить плюсы и минусы таких котлов для отопления:

1. Малый уровень шума и вибрации.

2. Высокий КПД.

3. Улучшение выброса продуктов сгорания вдвое.

4. Сокращение выделения вредных веществ в пространство.

5. Компактный размер и небольшой вес.

6. Экономичность потребления топлива увеличивается на 30 %.

7. Возможность установки гелиосистем.

Как и у любого оборудования, у газовых конденсационных котлов имеются недостатки:

  • Довольно высокая цена.
  • Работа подразумевает выпадение конденсата, поэтому требуется продумывать систему отведения его излишков.
  • Возможность эксплуатации только в низкотемпературном режиме.
  • Энергозависимость.

Обзор цен

Стоимость конденсационных изделий от разных производителей формируется на основании мощности и технических характеристик. В таблице представлены модели наиболее известных брендов и цены на них:

Производитель, модель Вариант установки котла Кол-во контуров Размеры (в/ш/г в мм) Вес, кг Мощность (кВт) КПД % Стоимость, рубли
Viessman, Германия Настенный 2 850х450х360 120 35 110 90 000
Vaillant, Германия-Словакия

Atmo TEC pro VUW

Настенный 2 440х720х338 35 24 107 60 000
Baxi, Италия Настенный 1 700х400х298 30 24 90 50 000
Bosh, Германия

Condens 2000 W ZWB

Настенный 2 700х400х300 40 25 103 80 000

Настенные конденсационные котлы – высокоэффективное экономичное оборудованием, которое можно устанавливать, как для новых отопительных элементов, так и для уже имеющихся.

Для того чтобы понять, насколько выгоднее приобрести конденсационный котел, необходимо сравнить его характеристики и параметры с газовым котлом. Продукты сгорания в простом газовом котле проходят через теплообменник устройства, поэтому некоторая часть тепла будет теряться. Это можно объяснить тем, что вместе с отработанными газами в атмосферу будет уходить и некоторая доля горячих паров. Конденсационный котел сохраняет эту тепловую энергию в виде пара, поэтому он считается более эффективным, чем простой газовый котел.

После того, как пар охлаждается, он преобразуется в жидкость. Благодаря такому процессу конденсации будет высвобождаться некоторое количество тепла. В обычном котле во время его работы происходит борьба с таким явлением, как конденсация, а в случае с конденсационным котлом конденсация является полезным явлением. Процесс конденсации имеет место в теплообменнике, который, по сравнению с газовым котлом, имеет несколько больший размер. Этот компонент конденсационного котла отбирает тепловую энергию для отопительной системы.

Тепло, которое образуется при полном сжигании топливной единицы, с учетом пара, который высвобождается во время процесса конденсации, носит название «высшей» теплоты сгорания топлива.

«Низшей» теплотой сгорания будет называться количество теплоты без учета конденсационного тепла.

Конденсационные котлы отопления начали пользоваться популярностью относительно недавно, хотя принцип их работы был известен человечеству еще более 100 лет назад. На сегодняшний день благодаря технологическому прогрессу при изготовлении котлов начали использовать сплавы, которые обладают хорошей устойчивостью к коррозии и другим губительным процессам.

Особенности конденсационных котлов

Исходя из законов физики, необходимо понимать, что хоть незначительные потери тепла в любом случае неизбежны и КПД не достигнет 100%. По сравнению с газовыми котлами, конденсационные котлы характеризуются более высокой экономичностью. Этот показатель у конденсационных котлов выше примерно на 15-20%.

Конденсационные котлы оснащены более современными горелками, что снижает на минимум вероятность неполного сгорания топлива. Вместе с отработанными газами выделяется намного меньше вредных веществ и также понижается температура отходящих газов, которая редко превышает отметку 40 градусов. Для таких котлов можно использовать и пластиковые дымоходы, что позволяет сэкономить на данном компоненте отопительной системы. Также уменьшаются затраты на установку дымоходов.

Что касается исполнения, то котлы конденсационные газовые настенные почти во всем схожи с газовыми котлами традиционного типа.

Чаще всего конденсационные котлы бывают настенного типа, однако встречаются и мощные напольные устройства. Такие котлы редко используются для жилых помещений. В основном, их можно встретить в офисных помещениях или на производстве.

Главное отличие от обычных котлов состоит в том, что в конденсационных котлах теплообменник выполнен из материалов, обладающих хорошей устойчивостью к воздействию различных кислот. Обычно такими материалами служат нержавеющая сталь или силумин. За счет высокой кислотности и образуется конденсат, а он вызывает процесс коррозии, если будут использованы такие сплавы, которые применяются для изготовления котлов неконденсационного типа.

Основные узлы конденсационного котла

Теплообменник для конденсационных котлов может быть изготовлен в форме труб со сложным сечением. Это необходимо для того чтобы как можно больше увеличить объем теплообменника, тем самым, повысив эффективность работы конденсационного котла. В котлах такого типа перед горелкой монтирован вентилятор, который извлекает из газопровода газ и смешивает его с воздухом. Далее такая рабочая смесь направляется к горелке.

Дымоходные газы выходят из системы посредством дымоходов коаксиального типа.

Для изготовления таких дымоходов производители используют, в основном, пластик, обладающий хорошей термостойкостью. Насос, встроенный в газовые конденсационные котлы отопления, управляется посредством электроники и оптимизирует мощность котла, тем самым, позволяя сэкономить электричество.

Эффективность работы котла во многом зависит и от параметров отопительной системы в целом. Если температура воды будет низкой, то конденсация водяного пара будет происходить более полно. Тем самым, значительная часть скрытого тепла будет возвращаться в отопительную систему. Это повлияет и на то, что показатель КПД конденсационного котла будет несколько выше.

Под конденсационный котел подойдет не всякая отопительная система. Система отопления должна быть рассчитана на не слишком высокую температуру теплоносителя.

То есть, это должна быть относительно низкотемпературная система отопления. В обратном контуре теплоноситель должен обладать температурой не выше, чем 60 градусов. Наружные условия не имеют никакого значения. Если на улице будет небольшой мороз, то температура теплоносителя в обратном контуре будет не ниже, чем 45-50 градусов. Таким образом, котел будет функционировать в конденсационном режиме.

Низкотемпературные котлы отопления могут быть как с одним, так и с двумя контурами. Их можно использовать для организации отопительной системы или для горячего водоснабжения. Такие котлы могут различаться по параметрам мощности. Диапазон их мощности достаточно большой и составляет от 20 до 100 кВт. Такой мощности, которую предоставляет низкотемпературное отопление дома, хватает для любых бытовых условий.

Для промышленной области потребуется приобрести более мощный котел напольного типа.

Можно приобрести и различные комплекты для подключения конденсационных котлов. В перечень таких компонентов входят: нейтрализаторы конденсата, расширительные баки, различные предохранительные устройства, комплекты для системы отвода отработанных газов, комплекты трубной обвязки и многое другое.

Во многих европейских странах запрещено использование других котлов, кроме конденсационных. Это объясняется тем, что у них более высокий показатель КПД и они выбрасывают в атмосферу куда меньше вредных частиц. В таких странах государство заботится о своих людях, потому что запрещает использовать оборудование, которое не обладает хорошей экономичностью и низким уровнем безопасности с экологической точки зрения.

Эксплуатация традиционного газового котла влечет за собой некоторую потерю тепловой энергии вместе с продуктами сгорания. Другим негативным моментом выступает образование химически агрессивного конденсата, который вызывает коррозию в системе.

Конденсационный котел охлаждает продукты сгорания ниже точки образования конденсата. Результатом становится конденсация водяного пара с отдачей скрытой энергии теплоносителю, который нагревается в котле.

Принцип работы конденсационных котлов

При сгорании газа в котлах конденсационного типа возникает эффект образования высокотемпературного водяного пара. Выделенные пары концентрируются в виде жидкости на теплообменнике из нержавеющей стали. Стандартные виды газового отопительного оборудования выводят пар вместе с остальными отработанными продуктами горения через дымоход.

Когда скопления пара образуются на первичном теплообменнике, происходит выделение тепла, которое возвращается обратно в отопительную систему. Этот принцип работы конденсационных котлов обеспечивает высокие показатели КПД и эффективность функционирования всей системы отопления.

Особенности функционирования

Котлы конденсационного типа представляют собой приборы с закрытыми камерами сгорания. Отработанные продукты отводятся наружу принудительным способом. Причем все они имеют минимальную температуру. Наличие дополнительного теплообменника позволяет повысить сопротивление проходу веществ, образованных в процессе сжигания топлива. Данный принцип функционирования делает невозможным эффект естественной тяги. Именно поэтому конденсационный газовый котел работает на основе принципа принудительной тяги.

Конденсационные котлы обладают закрытой камерой сгорания с отводом отработанных газов при помощи специальных турбин. В этом имеются свои преимущества, так как продукты сгорания могут выводиться в любое место за пределы отапливаемого строения, перемещаясь по приточно-отводящим каналам.

Устанавливать конденсационный котел можно в домах без дымохода. Такое решение является более безопасным по сравнению с эксплуатацией традиционных газовых котлов, так как процесс сгорания оказывается полностью изолированным от помещения, куда устанавливается отопительный агрегат.

Применение

Настенные конденсационные газовые котлы, как и напольные модели применяются преимущественно в системах радиаторного отопления либо при необходимости обустройства теплого пола.

Обязательным условием для создания эффекта конденсации выступает поддержание определенной температуры воды в обратной линии. Важно, чтобы теплоноситель оставался холоднее температуры, при которой образуется конденсат. При соблюдении данного условия конденсационный газовый котел будет выдавать максимальную мощность работы на протяжении всего года.

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.

Безопасность

Благодаря наличию эффекта предварительного соединения газов и воздуха в соответствующих горелках, котел настенный конденсационный продуцирует минимальное количество вредных веществ из отработанных продуктов сгорания.

Если проводить параллель с традиционными котлами, то здесь снижение количества CO и NOx составляет от 80 до 90 %. Именно по этой причине с недавнего времени в высокоразвитых странах в качестве отопительных приборов все чаще применяются конденсационные агрегаты.

Преимущества

Конденсационные отопительные котлы представляют собой новейшее слово в области разработки инновационных технологий. Выгодным решением для потребителя подобные приборы становятся благодаря заметному сокращению потребления топлива. В настоящее время данная технология считается одной из наиболее экономичных при отоплении помещений. Снижение потребления газа на протяжении отопительного сезона здесь составляет около 35 %.

Достижение таких внушительных результатов становится возможным благодаря следующим факторам:

Оцените статью
Поделиться с друзьями