Конденсационные котлы

Принцип работы и цена газового конденсационного котла

Любое углеводородное топливо при горении выделяет тепло. В процессе сгорания топлива конечными продуктами становятся углекислый газ (СO2) и вода (Н2О), которая под действием высоких температур превращается в пар. Испаряясь, вода затрачивает тепло, но его можно получить обратно в процессе конденсации, то есть, если вода из газообразной фазы перейдет снова в жидкую.

Как работают конденсационные котлы

Принцип работы конденсационных котлов был известен давно, но применять его в котельном оборудовании из чугуна и стали было невозможно, так как водный конденсат, обладая высокой кислотностью и имея в своем составе углекислый газ, вызывал коррозию стальных и чугунных котлов. Только с появлением коррозионно-стойких сплавов и нержавеющей стали стало возможным внедрить данную технологию в производство котельного оборудования.

Обычные отопительные котлы забирают у продуктов горения большую часть тепловой энергии и снижают их температуру до 150-160 градусов. Они не охлаждают ниже данной отметки, ведь это способно не только снизить тягу, но и инициировать появление химически агрессивного конденсата, который рано или поздно приведет к коррозии элементов отопительного оборудования. А вот газовый конденсационный котел отличен тем, что продукты горения здесь охлаждаются ниже показателя точки росы (то есть показателя, при котором пар превращается в росу – для тех из них, что присущи сжиганию газа, это порядка 58 градусов).

Из-за этого пар конденсируется и избавляется от так называемой скрытой энергии (тепла, выделяемого/поглощаемого во время смены фазового состояния) в пользу воды, нагреваемой в отопительном приборе. Следовательно, в котлах конденсационного типа тепло рекуперируется (та энергия, что была растрачена, возвращается для еще одного применения), освобождается в процессе конденсации пара. И если сравнивать с обычными котлами, то в них данная энергия исчезает вместе с паром.

Хочется подчеркнуть, что процесс конденсации может быть осуществлен только благодаря тому, что происходит охлаждение продуктов сгорания до какой-то определенной температуры, имеющей название точки росы, она обычно составляет 58 градусов.

Что происходит с конденсатом?

Данным вопросом задаются многие люди, планирующие взять себе газовый конденсационный котел. Корпус данного прибора оснащен маленьким резервуаром, где, собственно, и скапливается конденсат. Из этого резервуара он поступает в канализационную систему. К слову, в Евросоюзе запрещается сливать такую жидкость в канализацию. Там каждый потребитель обязан утилизировать конденсационную влагу за собственные деньги. Для утилизации выделяемого конденсата существуют системы нейтрализации и отвода. Чем мощнее котел, тем больше он будет выделять конденсата. Для приблизительной оценки его количества можно использовать следующее: чтобы сжечь один кубометр газа нужно девять кубометров воздуха, при этом выделяется два кубических метра водяного пара, который может осесть в виде конденсата, объёмом около 1.6л. Благодаря этой схеме можно рассчитать количество выделяемого конденсата при работе котла. Например, при работе котла мощностью 24 кВт, количество образующегося конденсата составляет 8 литров в час.

КПД конденсационного котла больше 100%

Чтобы конденсационные котлы отдали весь свой потенциал, нужно чтобы они работали в режиме «конденсации». Для того, чтобы теплопотери вместе с дымом и газами были как можно меньше, в теплообменнике обязательно должна происходить постоянная конденсация воды. Это становится возможным, если в теплообменнике хотя бы часть всей поверхности имеет температуру точки росы, а желательно – несколько ниже. Если рассматривать природный газ в типичных условиях, то точка росы – это около 57 градусов. И если вы хотите, чтобы котел отрабатывал «по полной программе», в обратке температура теплоносителя не должна подниматься выше 57 градусов. При невыполнении этого условия КПД оборудования будет уменьшено на 4-10 процентов. Конечно, КПД конденсационного котла все равно будет превышать производительность обычного котла на несколько процентов – это за счет того, что общая площадь теплообменника больше.

Понятно, что КПД конденсационного котла будет тогда выше, когда в системе отопления будет низкий температурный режим. Но тогда и отопительную систему надо предусматривать соответствующую, а не включать новое энергоэффективное оборудование в уже имеющуюся. Такая система должна быть предварительно рассчитана именно на конденсационный котел. Во время проектирования инженерной сети надо определить даже во время сильных холодов температуру обратки не более 60 градусов. Тогда если на улице будет лишь небольшой морозец, обратная линия будет подавать теплоноситель с температурой не выше 45-50, а оборудование будет работать в самом оптимальном режиме. Самое эффективное сочетание системы отопления с конденсационными котлами – это когда в квартире или доме присутствует, система «теплый пол» и отопительные приборы подобраны с работой в режиме отопления 60/40.

В заключение – в любом случае, если вы желаете поменять не всю систему энергопотребления в вашем доме, а только систему отопления – планировать все необходимо в комплексе. Иначе энергоэффективность будет неэнергоэффективной!

Подробнее