Организация отопления в доме – ответственный шаг, который обеспечит комфортное проживание в течение всего зимнего периода. Причем одинаково важным является как выбор топлива для котла, так и особенности конструкции.
Большое внимание уделяется возможности экономии на эксплуатационных затратах и удобству обслуживания. Особой проблемой сегодня является загрязнение окружающей среды, что тоже должно учитываться при установке отопительного прибора.
Оптимальное сочетание экономичности, экологичности и простоты использования можно получить при покупке конденсационного котла.
Принцип работы
Главное отличие такого отопительного прибора состоит в дополнительном получении тепла, образующегося при конденсации продуктов горения. В традиционных котлах они не могут охлаждаться до температур ниже 100-130°С, иначе тяга в дымоходах сильно упадет. При этом вместе с дымом и водяным паром уходит наружу часть тепла, называемого скрытым.
Для максимального использования энергии топлива, необходимо предусмотреть способность выделения этих скрытых ресурсов. В таких котлах в конструкции заложена возможность конденсации пара, выделившегося при горении и смешанного с дымом, и направить полученную энергию парообразования на дополнительный нагрев теплоносителя.
Основным условием для появления конденсации является разница температур между паром и поверхностью, с которой он соприкасается и имеющей более низкую температуру. При охлаждении до так называемой точки росы происходит насыщение пара и он переходит в жидкое состояние.
Нужно учитывать, что содержащиеся в дыме водяные пары смешаны с другими газами, меняет их физические параметры. При сгорании газа она составляет 50-60°С. Значит, для начала конденсации необходимо понижение температуры пара до этого значения.
Конструкция котла
При сжигании топлива в камере сгорания в обычном газовом котле нагревается теплоноситель, а продукты горения направляются в дымоход и выбрасываются в атмосферу. В конденсационных аппаратах в конструкцию внесено несколько изменений, позволяющих значительно повысить его эффективность:
Устройство конденсационного котла
- Добавлена еще одна камера для доохлаждения дыма, в которую он подается после сгорания топлива в топке.
- Дополнительный теплообменник, через который циркулирует вода из обратной трубы. Благодаря разнице температур происходит конденсация пара с выделением тепла, при этом обогревая теплоноситель.
- Модульная горелка позволяет регулировать интенсивность пламени в зависимости от температуры теплоносителя.
- Охлажденный дым выводится через внешний контур коаксиального кабеля, а внутренний предназначен для подач в котел кислорода.
- Перед горелкой устанавливается вентилятор, обеспечивающий лучшее насыщение газа кислородом.
- Для сбора конденсата предусмотрена специальная емкость.
Благодаря тому, что температура выводимого дыма опускается ниже 40°С, дымоход может быть изготовлен из пластмассы, что позволит снизить его стоимость и упростит установку.
Устройство и принцип работы конденсационного котла:
Плюсы и минусы конденсационных котлов
Применение такого обеспечивает ряд преимуществ перед аналогами, работающими на другом принципе:
Жидкотопливный конденсационный котел
- Высокая эффективность. Конденсационные котлы позволяют получить КПД до 110% благодаря дополнительному притоку энергии при конденсации.
- Экономия топлива. За сезон токая технология позволяет снизить до 30% расход газа.
- Экологичность. Особая конструкция горелки позволяет получить более полное сгорание газа, что уменьшает концентрацию вредных веществ в выводимом в атмосферу дыме.
- Безопасность. Высокая степени автоматизации котла позволяет быстро реагировать на любые внештатные ситуации и исключить аварии.
- Бесшумная работа и отсутствие вибраций.
- Компактность и небольшой вес.
- Конструкция позволяет установку нескольких конденсационных котлов каскадно, создавая систему из различных аппаратов.
Единственным недостатком все еще является высокая цена таких котлов, которая объясняется наличием дополнительной камеры и теплообменника, а также применению коррозионностойких материалов, но благодаря экономичной работе время окупаемости значительно уменьшается. Преимущества такого оборудования делают выгодным его покупку, а высокая надежность обеспечивает долгий срок эксплуатации.
Различные режимы работы
Если просмотреть технические характеристики котла, указанные в паспорте, можно заметить, что КДП прибора отличается в зависимости от температурного режима его работы. От разницы нагрева воды на выходе и входе, с одной стороны, зависит мощность котла, а с другой, возможность конденсации пара, а значит, эффективность работы.
Низкотемпературный режим
Имеющая параметры 40/30 система обеспечивает максимальное использование преимущества конденсации, эффективность которой зависит от возможности охлаждения продуктов горения ниже точки росы. Невысокая температура обратки в любом случае оказывается ниже этой величины, поэтому конденсат образуется в течение всего отопительного периода.
Низкотемпературный режим подходит для систем обогрева пола и использующих панельные радиаторы, имеющие небольшой объем и обеспечивающие высокую теплоотдачу. Температура 20°Сявляется наиболее комфортной для нормальной жизнедеятельности человека. Нет смысла перегревать помещение.
Особое место среди способов отопления занимает система обогрева полов, которая обеспечивает равномерно разогревать всю плоскость, а одновременно с этим и всю комнату. Такое отопление является наиболее комфортным для человека, так как оно не пересушивает воздух, уменьшает сквозняки.
Такие системы имеют максимально возможный КПД, в зависимости от используемого теплоносителя и вида применяемого газа может достигать 110%.
Режим с высокими температурами
Если в системе соотношение параметров на выходе и входе составляет 75/60, то конденсационный котел работает как обычный. Чтобы добиться появления конденсата и увеличить эффективность этого аппарата, необходимо понизить температуру в трубе обратной подачи как минимум до 50°С. Для этого достаточно регулировать режим котла в зависимости от температуры окружающего воздуха.
Наибольшая мощность отопления необходима только при очень сильных морозах, которые бывают не так часто. В остальное время допустимо снижать интенсивность нагрева, а, значит, и поддерживать обратку более холодной.
Кроме этого, для увеличения экономичности режима важно обеспечить разницу температур входящей и выходящей воды не менее 20°С, не устанавливать байпасные обводы или гидравлические стрелки.
Еще одна возможность вызвать конденсацию, это установка экономайзера, позволяющего провести утилизацию остаточной теплоты продуктов горения.
Такой прибор может располагаться как в самом теплообменнике, так и в качестве отдельного блока. Это решение может подойти для обычного котла.
Видеообзор, какой котел выбрать: конденсационный или конвекционный
Особенности использования
Во многих странах Европы применение конденсационных котлов является обязательным. В наши дни время все более остро стоит задача защиты природы и сокращения потребления газа. Поэтому именно экологичное оборудование является наиболее востребованным на рынке.
В атмосферных выбросах конденсационных котлов минимальное содержание серы и углекислоты, что обеспечивается возможностью горелки наиболее полно сжигать топливо. В дополнение к этому некоторые страны требуют нейтрализации конденсата, сливаемого в канализацию, при помощи реактивов, содержащих щелочи калия и магния. В большинстве государств, в том числе в России, это не является обязательным.
Энергетический кризис в последнее время ощущается все сильнее, а цены на газ устанавливаются все более высокие. Поэтому экономное расходование топлива становится проблемой глобального характера, что тоже повышает остроту использования конденсационных котлов.
Многих покупателей подобной техники сдерживает ее высокая стоимость. Такой котел может стоить на 30-40% дороже, чем аналогичный, работающий на газе.
Но если учесть экономность и эффективность такого оборудования, а также невысокую цену обслуживания, можно посчитать, что оно окупится всего за несколько лет. Срок окупаемости будет зависеть от температурного режима, правильности проектирования отопительной системы, а также качества утепления здания.
