Конденсационные газовые котлы: технические характеристики, достоинства и принцип работы

Содержание

Принцип работы и преимущества конденсационного газового котла

Конденсационные газовые котлы: технические характеристики, достоинства и принцип работы

Стремительное развитие технологий заставило современных ученых вплотную подойти к модернизации привычных систем отопления. Это привело к появлению нового типа обогревателей — конденсационного котла.

Монтаж подобного оборудования в низкотемпературный узел обеспечивает высокие показатели КПД, которые превышают отметку 100%.

С чем это связано, и в чем заключается принцип работы конденсационного газового котла?Обеспечьте теплую температуру в своем доме

Общая информация

Конденсационные котлы представляют собой усовершенствованную версию обычного котла конвекционного типа. При этом принцип работы последнего знаком даже тем, кто никогда раньше не интересовались техническими вопросами или физикой. В качестве источника энергии для таких установок задействуется газ в двух формах:

  • природный (магистральный);
  • сжиженный (баллонный).

Во время сгорания топлива, как и любых других органических веществ, происходит образование углекислого газа и воды, что приводит к выделению внушительного количества энергии. Это вызывает нагрев теплоносителя — специальной жидкости, которая циркулирует по трубам отопительной системы.

В данном видео рассмотрим какой котел лучше выбрать:

Показатели коэффициента полезного действия достигают 90%, что превосходит аналогичные показатели у котлов, работающих на жидком и твердом топливе.

Тем не менее, по мере развития науки и техники люди пытались максимально улучшить продуктивность котлов и достичь 100% результатов.

Ведь некоторые продукты сгорания газа, которые составляют 10 процентов от общей массы, банально выходят через дымоходную трубу. Кстати, они разогреты до +150…+250°С.

В поисках оптимальных решений ученые и инженеры старались обеспечить более полную рекуперацию теплового потенциала, но воплотить это в реальность удалось только 10 лет назад, когда на свет вышли первые конденсационные котлы.

Как работает конденсационный котел и в чем заключаются принципиальные отличия от традиционных установок, рассказать просто. После отработки основной процедуры сгорания топлива и передачи выделенного тепла аппарат начинает автоматически остужать газообразные продукты до отметки +50…+60°С, т.е. до начала конденсации воды.

Как устроены конденсационные котлы

Принцип работы конденсационных газовых котлов интересует широкую аудиторию потребителей. Связано это с тем, что в последнее время такие системы перестали казаться атрибутом роскоши, а составили достойную конкуренцию традиционным установкам.

Когда достигается температурный режим +56°С (так называемая «точка росы), жидкость начинает переходить из парообразного состояния в конденсированное. Именно в это время начинается выделение дополнительной энергии, которая не выходит за пределы помещения через дымоход, а идет на обогрев труб. Это значит, что котел буквально «забирает» эти 10% тепла и передает их теплоносителю.

Многие производители конденсационных систем утверждают, что показатели КПД их продукции превышают отметку 100%. Объясняется это применением немного измененной системы оценки.

При расчетах производительности обогревателей часто учитывается часть тепла, которое отдается теплоносителю. В сумме это составляет 108−110%.

Если брать во внимание точку зрения официальной физики, то такой алгоритм не совсем правильный, ведь, рассчитывая КПД, важно обращать внимание на полный энергетический потенциал, образованный при горении топливной смеси. В таком случае на конечный результат будет влиять и энергия, которую нужно было затратить на перевод воды из одного состояния в другое.

Короче говоря, заявления о 110% процентном КПД являются ничем иным, как обычным маркетинговым ходом, который позволяет активнее реализовать продукцию на рынке. В любом случае, конденсаторный котел и газовый, привычный для XX века, существенно отличаются друг от друга по показателям производительности. Преимущества первого типа очевидны и заключаются в:

  • максимальной эффективности работы;
  • экономичном потреблении ресурсов.

Конструкционные особенности

Что касается конструкции кондиционного котла отопления, то она мало чем отличается от обычного газового. Тем не менее некоторые отличия все-таки присутствуют, и их роль очевидна. К ключевым элементам системы следует отнести:

  1. Камеру сгорания топлива с горелкой, вентиляционным оборудованием и элементом подачи топливной смеси.
  2. Первичный теплообменник.
  3. Камеру охлаждения смеси до температуры, равной «точке росы» (+56…+57°С).
  4. Вторичный теплообменник, в котором осуществляются конденсационные процессы.
  5. Емкость для хранения конденсата.
  6. Дымоходная труба, по которой происходит отвод холодных дымовых газов.
  7. Насос для циркуляции жидкости в системе.

Задача первичного теплообменника, соединенного с камерой сгорания, заключается в охлаждении выделяющихся газов до температуры, которая намного выше «точки росы» (по аналогичному принципу работают традиционные газовые котлы конвекционного типа).

После этого смесь дыма перемещается к вторичному теплообменнику, в котором осуществляется доохлаждение до температурных показателей ниже +56°С.

При этом водяной пар переходит в состояние конденсата и скапливается на стенках теплообменника, а затем собирается в специальном контейнере и стекает в канализационное отверстие.

Жидкость, которая используется в качестве теплоносителя, перемещается противоположно направлению паровой смеси. В свою очередь холодная вода проходит через конденсационный теплообменник и нагревается, а затем переходит в первичный теплообменник и становится еще более горячей.

Образование конденсата

Полученный конденсат уже не является чистой H20, а представляет собой смесь из различных неорганических кислот с относительно невысокой концентрацией.

Однако из-за постоянного повышения температуры внутренних узлов его относят к агрессивным составам.

Чтобы предотвратить развитие деформации из-за воздействия конденсатов, конструкции котлов изготовляют из кислотостойких материалов. В их качестве может использоваться:

  • нержавеющая сталь;
  • симулин (алюминиево-кремниевый сплав).

В большинстве случаев теплообменники обладают литой конструкцией, а от сварных швов производители отказываются. Это объясняется их уязвимостью к коррозийным разрушениям.



Конденсация пара должна происходить только во вторичном теплообменнике. Если она пойдет дальше, в дымоход, это снизит тепловой потенциал установки, а также негативно повлияет на материал трубы.

Из-за этого для производства дымоходов тоже принято использовать нержавейку или пластик, а отдельные горизонтальные узлы помещают под небольшим углом, чтобы конденсат сливался обратно в котел, а не выходил наружу.

Важно понимать, что газы, которые выходят из конденсатника, остужены до невероятно низких температур, а все, что не перешло в состояние конденсации в котле, начнет конденсироваться непосредственно в дымоходе.

В разную пору года и суток от котловой установки требуется определенный объем тепла, который регулируется горелкой.

Этот элемент может быть как модулируемый, поддерживающий плавное изменение мощности, так и немоделируемый, у которого показатели мощности фиксированы в определенном диапазоне.

Последний вариант подразумевает регулировку частоты включения горелки исходя из предпочтений хозяина. Однако в современных котлах для жилых помещений задействуются моделируемые горелки.

Получив общее представление об кондиционных котлах отопления, принципе их действия, а также типах горелок, можно более серьезно подходить к вопросу приобретения системы и последующего монтажа.

Но в большинстве случаев базовой информации не хватает, чтобы убедиться, что предстоящий выбор оправдает себя.

Поэтому многие люди желают подробно изучить основные преимущества и недостатки конденсационных котлов.

Плюсы оборудования

Список преимуществ конденсационных котлов очень обширный, что объясняет высокую популярность такой разновидности обогревательных систем. К ключевым плюсам можно отнести:

  1. Экономичность. Если сравнивать конденсационные котлы с обычными конвекционными моделями, то они потребляют на 35% меньше топлива, что позволяет существенно снизить расходы на обогрев помещения.
  2. Экологичность. Процент сокращения вредных выбросов достигает 70% в сравнении с традиционными газовыми установками.
  3. Возможность установки дымоходов из пластика из-за низкой температуры отходящих газов. Пластиковые модели существенно дешевле классических стальных.
  4. Тихая работа, которая повышает уровень комфорта проживания в помещении.

Что касается расхода топлива, то он определяется и мощностью оборудования, и нагрузкой, которая возлагается на котел.

Чтобы полностью обогреть жилище площадью 250 квадратных метров, вполне подойдет 28-киловатный котел с расходом топлива 2,85 м3/ч. Для сравнения, классические газовые агрегаты будут требовать не меньше 3,25 м3/ч.

В результате за шестимесячный период эксплуатации получится экономия средств около 3 тысяч рублей.

Еще один важный плюсом системы — минимальный объем вредных выбросов. Во время сгорания органической топливной смеси происходит образование углекислого газа, который вырабатывает углекислоту. К тому же, в любых топливах присутствуют химические соединения серы, азоты, фосфора и многих других элементов, которые при контакте с водой тоже дают кислоты.

Обычные газовые котлы выбрасывают пары воды с различными примесями в воздух, загрязняя его. У конденсационных установок этот минус отсутствует, т.к. все кислоты не покидают конденсат.

Перечень недостатков

Несмотря на массу плюсов, у конденсационных котлов есть и весомые преимущества. Некоторые из них заставляют потребителей отказаться от своего выбора и искать другие варианты:

  • высокаястоимость оборудования;
  • низкий тепловой потенциал при эксплуатации в высокотемпературных системах;
  • сложности утилизации конденсата;
  • высокая чувствительность к качеству забираемого воздуха.

И хоть конденсационные котлы способны выдавать дополнительные проценты тепловой энергии, за них приходится немало платить.

При этом стоимость оборудования повышается из-за сложных технических особенностей, поэтому такой котел окажется гораздо дороже, чем классическая модель с аналогичными показателями мощностями.

С одной стороны, это оправдывается большим сроком службы, но не все готовы платить за обогревательное оборудование тысячи долларов.

Доступные на рынке модели конденсационных котлов условно разделяются на три ценовые категории: премиальный класс, средний и бюджетный.

Представители первой группы предназначаются для узкого круга потребителей, и к ним относятся дорогостоящие установки от ведущих немецких производителей.

Среди преимуществ таких котлов выделяют соответствие всем стандартам экологичности, наличие многих функций, максимальный уровень комфорта, а также возможность программирования работы.

В среднем ценовом сегменте расположены более дешевые модели с урезанным функционалом.

В плане экономичности и экологичности к ним нет никаких претензий, при этом показатели производительности находятся на оптимальном уровне.

Котлы этого класса поддерживают массу важных функций, а также автоматизированы, поэтому они способны самостоятельно изменять параметры работы с учетом окружающей температуры.

Эконом-класс рассчитан на ту аудиторию потребителей, которая готова смиряться с низкой производительностью в пользу дешевизны. При этом бюджетная продукция всегда находится на лидирующей позиции по объемам продаж.

При выборе будущего конденсационного котла важно учитывать и его стоимость, и рабочие показатели. Гораздо разумнее купить более дорогую систему, которая сможет проработать без сбоев в течение нескольких десятков лет, нежели переплачивать за дешевые модели, способные выйти из строя через короткий промежуток времени.



Источник: https://kaminguru.com/kotel/preimushhestva-kondensacionnogo-gazovogo-kotla.html

Плюсы и минусы конденсационных газовых котлов

Конденсационные газовые котлы: технические характеристики, достоинства и принцип работы

Поговорим про оптимальный вариант теплогенератора для отопительной системы дома — конденсационный газовый котел.

Для организации отопительной системы загородного дома в современном мире применяют множество различного оборудования. Оно может функционировать на газе, электроэнергии или дровах. Тем, кто особенно заботится об экологической безопасности, оптимально подойдет конденсационный котел.

Благодаря высокому КПД, составляющему 98%, он еще поможет существенно сэкономить на топливе. Фирмы, занимающиеся изготовлением оборудования для отопления, предоставляют широкий выбор этих агрегатов.

За их высокое качество тоже волноваться не стоит, ведь аппараты производят с использованием инновационных технологий, надежных и прочных материалов.

Конденсационный газовый котел

  • Конденсационный газовый котел — принцип работы
  • Устройство конденсационного отопительного прибора
  • Виды конденсационных котлов
  • Достоинства и недостатки конденсационных котлов

Конденсационный газовый котел — принцип работы

Конденсационный газовый котел произошел от самого простого газотопливного конвекционного агрегата, с самым элементарным принципом функционирования. Горючим для него выступает природный либо сжиженный газ.

В момент его сгорания образуются вода и углекислый газ, высвобождая энергию в большом количестве. Теплоноситель нагревается освобождающимся теплом, циркулирует по отопительной системе жилья. При таком принципе работы КПД получается около 90%, остальные 10 через дымоход просто вылетают на улицу.

Разработанный инженерами конденсационный газовый прибор позволил решить эту проблему.

В агрегате, после сжигания топлива и передачи большей части жара теплообменнику, конденсатник остужает газообразные продукты горения до 50-60°C, тем самым помогая развитию скопления воды. За счет этого увеличивается КПД, а, значит, повышается объем тепла, передающегося теплоносителю.

Дополнительная энергия получается также за счет конденсации испарений воды, в обычных устройствах теряемая при улетучивании парогазовой смеси. Прибор забирает тепло, образуемое во время этой процедуры, и передает его теплоносителю. Таким образом, КПД аппарата приближается к 100%, т.к. ему под силу получить от процесса горения почти все возможное.

При этом такая высокая эффективность достигается при снижении потребляемых энергоресурсов.

Устройство конденсационного отопительного прибора

Конструкция конденсационного котла хоть не существенно, но разнится с простым газовым прибором. Его важнейшие элементы следующие:

  1. Первичный теплообменник.
  2. Оборудованная системой, подающей топливо, горелкой и качающим воздух вентилятором камера сгорания.
  3. Конденсационный теплообменник.
  4. Камера, доохлаждающая парогазовую смесь до 56-57°C.
  5. Сборник для конденсата.
  6. Дымоход, отводящий холодные дымовые газы.
  7. Насос для круговращения воды по системе.

В первичном теплообменнике, который связан с камерой сгорания, выделяемые газы подвергаются охлаждению до температуры, превышающей точку росы. После этого дымовая смесь следует к конденсационному теплообменнику, где доохлождается менее чем до 56°C.

На стенках теплообменника накапливается пар, отдавая при этом последнее тепло. Конденсат набирается в резервуар, из которого сливается по трубе в канализацию. Теплоноситель-вода перемещается противоположно парогазовой смеси.

Холодная она сначала прогревается в конденсационном теплообменнике, а затем следует в первичный теплообменник, где греется до желаемой потребителем температуры.

Сами котлы изготавливают из нержавейки и силумина, теплообменник делается литым, ведь конденсат представляет собой смесь разведенных неорганических кислот.

Такие материалы позволяют продлить срок службы прибора, а отсутствие швов – предотвратить коррозию.

Чтобы избежать разрушения дымохода попадающим на него незначительным количеством конденсата, его производят из пластика или кислотостойкой нержавейки.

Регулировать подачу тепла в разное время на протяжении суток помогает горелка. Она может быть моделируемой (позволяет постепенно изменять мощность в процессе работы) или немоделируемой (с установленным значением), при этом частота включения горелки подстраивает прибор под требуемые параметры. В лучших конденсационных газовых котлах чаще монтируют моделируемые горелки.

Виды конденсационных котлов

Это оборудование для отопления делится на:

  • конденсационные котлы двухконтурные – помимо отопления обеспечивают еще горячее водоснабжение, при этом процессы идут синхронно и быстро;
  • одноконтурные – используются только для обогрева помещений;
  • напольные – обладают большой мощностью, используются для обогрева значительных площадей офисов, промышленных предприятий, многоквартирных домов;
  • настенные – применяются для жилых помещений небольшой площади.

Перед покупкой оборудования следует определиться с его назначением, площадью помещений, которые он должен отапливать. Если нет надобности в горячей воде, то для коттеджа небольшой площади будет целесообразно взять настенный одноконтурный конденсационный котел.

Достоинства и недостатки конденсационных котлов

Растущая популярность объясняется рядом плюсов конденсационных котлов:

  • экономит горючее по сравнению с конвекционным прибором примерно на 35%;
  • в среднем на 70% сокращает вредные выбросы сопоставимо с традиционными моделями;
  • отходящие газы – холодные, что позволяет монтировать дымоходы из пластика, которые значительно доступнее по цене, чем стальные;
  • уровень комфорта жильцов дома возрастает благодаря низкому уровню шума прибора;
  • автоматическая работа благодаря «умной» электронике;
  • длительный период эксплуатации благодаря высокопрочным, стойким к коррозии материалам;
  • не требуется выделять под оборудование отдельное помещение, благодаря малогабаритности и легкости его можно без проблем установить в ванной комнате или на кухне.

Минусов конденсационных котлов можно выделить значительно меньше, но все же у этого почти идеального агрегата они есть:

  • высокая цена самого прибора и теплообменника (поэтому придется регулярно проверять состояние всей системы);
  • конденсат сложно утилизировать;
  • в высокотемпературных системах использование такого оборудования нецелесообразно;
  • агрегат высокочувствителен к качеству забираемого воздуха.

Прибор – инновация системы отопления, отличающаяся качеством, экологичностью и большой эффективностью. Несмотря на высокую стоимость, можно с уверенностью сказать, что конденсационный котел купить все же стоит, ведь такая инвестиция обязательно себя окупит, позволяя экономить на теплоносителях при максимальной теплоотдаче.  опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/articles/plyusy-i-minusy-kondensatsionnyh-gazovyh-kotlov

Конденсационные газовые котлы

Конденсационные газовые котлы: технические характеристики, достоинства и принцип работы

УСТРОЙСТВО — ХАРАКТЕРИСТИКИ — НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ

В последнее время все больше и больше людей предпочитает, работая в большом городе, обустраивать свою жизнь за его пределами. Для желающих переехать за городскую черту существует большое количество самого разнообразного жилья. Существуют, например, элитные поселки, где в коттеджах предусмотрена вся необходимая инфраструктура.

Однако ежемесячная плата за их обслуживание, как правило, превышает разумные рамки. Поэтому наибольшим спросом пользуются современные дома, построенные в деревнях и дачных поселках. Но в этом случае все вопросы по организации инфраструктуры, способной обеспечить комфортные условия проживания, ложатся на владельца дома.

Одним из основных вопросов, который приходится решать каждому домовладельцу это организация системы отопления и выбор отопительных приборов. При этом наиболее выгодной и эффективной считается система водяного отопления с котлом, работающим на природном газе.

На отечественном рынке представлено огромное количество отопительных котлов конвекционного и конденсационного типов, изготовленных как отечественными, так и зарубежными производителями.

Принцип действия газовых котлов.

В основу работы газовых котлов конвекционного и конденсационного типа положен один и тот же принцип нагрев теплоносителя при помощи тепла, выделяемого во время сгорания газа.

Осуществляется этот процесс следующим образом:

  • процесс сжигания газа осуществляется в камере сгорания, куда он подается через специальную горелку;
  • выделяемая тепловая энергия нагревает металлический теплообменник, внутри которого движется вода;
  • топочный газ, отдав часть тепловой энергии теплообменнику, выводится наружу через дымоход.

Вместе с топочным газом через дымоход в атмосферу выводится и часть неиспользованной тепловой энергии, которая содержится в водяных парах, образующихся при сгорании газа, что является существенным недостатком, снижающим коэффициент полезного действия (КПД) газового котла.

Бороться с этим недостатком можно различными способами:

1. В котлах конвекционного типа искусственно увеличивают площадь теплообменника, оснащая его внутренними полостями различного сечения и/или спиралевидными ребрами. При этом обеспечивается более полный отбор тепла за счет замедленного движения воды.

2. В конденсационных котлах устанавливают дополнительный теплообменник. И если основной работает в стандартном режиме, забирая основную массу тепловой энергии, выделяемой при сгорании газа, то второй, конденсационный, обогревается за счет тепла, получаемого от конденсируемого влажного пара.

При этом дополнительный теплообменник устанавливается на обратном контуре системы отопления, что обеспечивает:

  • быстрое охлаждение паров воды до температуры так называемой точки росы (47…55°С);
  • конденсацию влажного пара;
  • выделение тепловой энергии из конденсата и поглощение ее той же водой;
  • поступление в котел уже подогретой «обратки», требующей меньше тепла для нагрева.

Таким образом, благодаря процессу рекуперации (возврат энергии для повторного использования) уменьшается расход сжигаемого газа.Конденсация водяных паров, которые появляются в результате сгорания газа, является наиболее перспективным (инновационным) способом получения тепловой энергии. Именно поэтому специалисты предсказывают ему широкое распространение в будущем.

Устройство и принцип работы конденсационного котла

Впервые конденсационные котлы появились в середине прошлого столетия. Они обеспечивали неплохую экономичность, но в эксплуатации были недолговечны. Их теплообменники, выполненные из стали или чугуна, подвергаясь воздействию агрессивного конденсата быстро ржавели и приходили в негодность.

Оснащать их теплообменниками, изготовленными из нержавеющей стали или силумина начали только в 70х годах. С тех пор конвекционные котлы, постоянно совершенствуясь, заняли достойное место на отечественном рынке в сегменте «Теплотехника».

Конструкция.

Конструктивно конденсационный котел включает в свой состав:

  • патрубки, с помощью которых в котел подается холодная вода и обеспечивается ее поступление в систему отопления или горячего водоснабжения после нагрева;
  • вентилятор, который забирает из газовой магистрали газ, смешивает его с воздухом и подает к горелке оптимальную газовоздушную смесь;
  • горелку, она подает газ в камеру сгорания и равномерно его распределяет;
  • основной и дополнительный (конденсационный) теплообменники;
  • насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя в системе.

Для того, чтобы получить необходимое количество конденсата, используется ряд конструктивных и технологических приемов.

Например:

  • применяются усовершенствованные горелки, обеспечивающие оптимальное соотношение воздуха и газа, поступающего из магистрали в камеру сгорания;
  • охлажденную воду изначально направляют в ту часть теплообменника, где скапливается охлажденный пар;
  • увеличивают площадь соприкосновения теплообменника с теплоносителем, для чего трубки располагают по спирали.

Достоинства и недостатки конденсационных котлов.

Популярность конденсационных котлов во многом определяется значительным количеством достоинств, в числе которых:

  • высокий КПД, составляющий более 95%;
  • экономия природного газа до 35% по сравнению с котлами конвекционного типа;
  • низкая температура отработанных газов, что дает возможность монтажа пластмассовых дымоходных труб, которые намного дешевле и проще устанавливать.

Количество недостатков, присущих этим котлам, значительно меньше. Основными считаются:

  • высокая стоимость, которая может превышать цену конвекционных котлов на 30…80%;
  • необходимость утилизации конденсата, что связано с наличием в нем ряда кислот. В конвекционных котлах эти кислоты выводятся вместе с паром через дымоход в атмосферу, а в котлах конденсационного типа накапливаются в конденсате и требуют нейтрализации;

В зависимости от той или иной модели котла конкретные преимущества и недостатки могут нивелироваться и усугубляться. Поэтому приняв решение о приобретении конденсационного котла, необходимо проконсультироваться со специалистом, который подскажет, на какие параметры необходимо обратить особое внимание.

В начало

Основные параметры и характеристики

Среди многочисленных технических характеристик конденсационных котлов основными являются:

Мощность.

Мощность котла определяется исходя из площади и объема обогреваемых помещений, а также степени их утепления. Излишняя мощность приводит к перерасходу газа, а недостаточная способствует быстрому износу оборудования;

Количество контуров.

Конденсационные котлы могут быть как одноконтурными, так и двухконтурными. В первом случае котел обогревает только теплоноситель, который используется для обогрева помещений, во втором может нагревать и воду для бытовых нужд (горячее водоснабжение дома). Двухконтурные котлы устанавливают в небольших домах или квартирах с хорошей теплоизоляцией.

Для обогрева помещений большого объема устанавливают одноконтурные котлы. При этом воду для бытовых нужд нагревают с помощью бойлера косвенного подогрева.

Потребление газа.

Зависит от мощности и КПД котла, а также нагрузочных параметров системы отопления.

Температурный режим.

Определяет эффективность работы котла (КПД). При этом, чем ниже температура «обратки», тем интенсивнее конденсируется вода в теплообменнике.

Способ установки.

Конденсационные котлы бывают двух типов настенные и напольные. Напольные это одноконтурные котлы, обладающие большой мощностью (больше 100 кВт). Как правило, такие котлы устанавливаются в отдельном помещении на специально подготовленную площадку.

Настенные котлы компактны и не требуют перед установкой специальных подготовительных работ. Обычно их мощность не превышает 100 кВт. Настенный котел не требует полноценного дымохода вполне достаточно трубы, выведенной на улицу.

КПД конденсационного котла.

Конденсационные котлы в процессе работы отбирают у продуктов сгорания не только явное тепло (низшая теплота), но и теплоту конденсации водяного пара (скрытая теплота парообразования). При этом, используя общепринятую методику расчета эффективности традиционных газовых котлов, которая не учитывает количество теплоты, уходящей в дымоход, КПД конденсационного котла составляет 100%.

Если добавить к этому значению количество тепла, получаемое от использования «скрытой теплоты парообразования», которая составляет порядка 8…11%, то получится, что КПД конденсационных котлов может достигать 108…111%.

Но такая величина КПД является чисто условной, определяется методикой расчета и является скорее маркетинговым ходом, чем результатом точного расчета. В действительности же, объективный расчет эффективности работы конденсационного котла показывает, что его КПД составляет порядка 95…97% (для сравнения: КПД конвекционного котла не превышает 86%).

В начало

Нейтрализация и отвод конденсата

Одним из недостатков конденсационных котлов является образование конденсата, который необходимо нейтрализовывать и выводить из системы. Этот конденсат представляет собой достаточно агрессивную смесь кислот, водородный показатель рН которой находится в пределах от 3 до 5 единиц.

При этом по статистическим данным количество образованного конденсата составляет 0,1…0,15 литра на 1 кВт•час получаемой тепловой энергии.

Как правило, конденсат собирается в специально встроенной в котел емкости, а затем выводится в канализацию.

В настоящее время трубы внутренней канализации изготавливаются из полипропилена, который устойчив к воздействию агрессивных сред при рН 2…12 единиц.

Поэтому при установке котлов мощностью до 35 кВт в домах новой застройки с выводом стоков в общую канализацию, проблем нет. Их можно просто сливать в общую канализацию. В случае использования котлов большей мощности конденсат необходимо предварительно нейтрализовать. Для этого используют специальные емкости, наполненные мраморной крошкой или гранулами известняка.

Отдельно необходимо рассмотреть вопрос отвода конденсата в случае, когда он должен отводиться в локальную канализацию (септик). В этом случае отвод его без нейтрализации не рекомендуется, так как от воздействия агрессивной среды могут погибнуть микроорганизмы, способствующие интенсификации очистки бытовых стоков.

Рассчитывая резервуар для нейтрализации конденсата, необходимо учесть, что даже небольшой маломощный конденсационный котел за 24 часа образует более 30 литров конденсата. При прохождении конденсата через наполнитель, последний растворяется, увеличивая рН раствора до величины нейтральной среды. При этом количество наполнителя уменьшается и его необходимо периодически добавлять в емкость.

В начало

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/kotel_kondensacionnyj.html

Конденсационные котлы: характеристики, виды, параметры, принцип работы, фото и видео

Конденсационные газовые котлы: технические характеристики, достоинства и принцип работы
: 415

Грядет похолодание, и большинство домовладельцев уже задались вопросом: как сэкономить бюджет при эксплуатации автономной системы отопления. Решение нашлось: газовые конденсационные котлы для отопления частного дома, обладая усовершенствованной конструкцией, позволят сохранить до 15% ресурса, используемого для обогрева вашего жилища.

В довершении этого, конденсационные котлы на газу отличаются высокой степенью экологической безопасности, выделяя в атмосферу минимум парниковых газов.

Технические параметры

Вследствие сравнения технических характеристик и принципа работы конденсационного котла и газового, можно выявить, насколько выигрышным будет приобретение первого.

Так, например, в традиционном отопительном оборудовании после сгорания природного газа, отходящие продукты распада (углекислота и пар) при изначальной температуре 200 градусов поступают в теплообменник, имея уже при этом величину 150-170о С.

В нем они отдают большую часть энергии теплоносителю обогрева, затем выводятся через дымоход.

Конденсационный котел

При этом некоторая составляющая теплоты (примерно 11%) расходуется впустую, потому как в воздух улетучивается и водяной пар, образующийся при выработке топливного сырья.

Тогда как в конденсирующем наоборот: пар, после его охлаждения, сгущается до жидкого состояния. Выделяемое при этом тепло отдается отопительной воде, тем самым происходит рекуперация высвобождающейся энергии.

Это дает возможность минимизировать расход метана.

Принцип работы

Принцип работы газового конденсационного котла была известна давным-давно: освобождение тепловой энергии в «сжижающем» механизме аналогично работе обычного конвекционного котла отопления.

Однако отличие состоит в том, что здесь из первичного теплообменника продукты сгорания горючего направляются к вторичному (конденсационному) теплоносителю увеличенного размера, где под воздействием обратной воды из нагревающей системы и происходит охлаждение горячих паров до температуры +57оС (точка росы), что приводит к выделению дополнительного тепла.

Чтоб избежать кислотной коррозии, производят его из устойчивых к разрушению сплавов: силумина (смесь алюминия и кремния) или легированной высококачественной стали. Излишняя остывшая влага (конденсат) выводится особым отводным каналом на улицу либо в канализационную сеть, что очень схоже с работой сплит-систем и охладительных кондиционеров.

Принцип работы конденсационного котла

Уместно будет заметить, что объем тепловой мощности котла, выделяемой при полном выгорании единицы используемого топлива, учитывая долю, извлекаемую при конденсации пара, именуют «высшей» точкой сгорания топлива. Тогда как «низшей» точкой зовется идентичный критерий теплоты, однако конденсацию пара в расчет не берут.

Характеристики

Характеристики газовых котлов конденсационного типа определяется величиной коэффициента полезного действия.

У обыкновенных котлов КПД 94-98%  – определение величины происходит с использованием низшей теплоты сгорания энергетического ресурса.

У «сгущающих» – на 10-11% выше обыкновенных аппаратов за счет конденсирования паров и путем сложения составляет 104-109%. Значение более 100% может быть получено и при исчислении КПД по «высшей» теплоте.

Оснащение сжижающей установки инновационной газовой горелкой, автоматически подающей предварительно смешанную топливно-воздушную массу пропорциональными долями, дает возможность перерабатывать горючее сырье в полном объеме.

Вследствие высокого КПД газового котла расходование метана сокращается на 34%. Такие характеристики и принцип работы конденсационных котлов для отопления способствуют уменьшению выброса в атмосферу азото-углеродных окисей до 89%, что в настоящее время очень актуально.

КПД сгорания топлива конденсационного котла

Виды котлов

Функции современных котлов подразделяется на 4 вида: настенные котлы и напольные, одноконтурные котлы (обогрев помещений) и двухконтурные устройства (с функцией горячего водоснабжения).

Параметры мощности настенных конденсирующих моделей котла может достигать 100 кВт, притом, что простые выдают всего лишь 20 – 45 кВт.

Напольные котлы отопления чаще всего устанавливаются в офисных и промышленных зданиях с обширной площадью, потому что монтаж нескольких приборов общей производительностью до 800 кВт не возбраняется.

Конструкция конденсирующего котла

Конструкция любого конденсирующего котла состоит из следующих частей: перед горелкой обязательно устанавливается вентилятор, вытягивающий из газопроводной трубы метан и направляющий его в специальную камеру для дальнейшего смешения с воздухом. Далее такой горючий состав проходит через горелку.

Конструкция конденсирующего агрегата

Выделяемые под ее воздействием газообразные продукты движутся к первичному, затем к вторичному теплообменнику, выполненному в форме спиралевидной трубы прямоугольного сечения с расположенными между витками зазорами. Образующийся конденсат стекает в специальный отдел (нейтрализатор), где щелочные металлы (калий и магний) понижает его кислотность, затем вода через трубку стекает на улицу.

Образующийся низкотемпературный углекислый газ выходит в атмосферу через герметичный коаксиальный дымоход, изготовленный из алюминия и термостойкого пластика. Употребление в изготовлении дымохода подобных составляющих существенно сокращает затраты на материал, потому как их стоимость невелика.

Высочайшая производительность конденсационного котла зависит от параметров обогревательной системы.

В связи с тем, что сгущение паров происходит только в случае, когда температура поверхности конденсатора ниже точки росы и не переходит за 60 градусов по Цельсию, выгоднее применять подобный котел в низкотемпературном панельном отоплении либо при монтаже «теплых полов», где вода подается из магистрали с t 40оС, а возвращается в систему со значением примерно 30оС.

В таких условиях конденсационный котел будет работать в сжижающем режиме весь зимний период – даже если на улице мороз, температурный показатель во вторичном теплоносителе будет около +42-44оС.

Преимущества

К основным преимуществам сжижающего оборудования относятся следующие:

  • Несмотря на завышенную в разы стоимость, расходование средств на покупку такого нагревательного механизма при максимальной эксплуатации окупится уже в течение 2,5-4 лет, даже с учетом роста цен на коммунальные услуги. Все это достигается благодаря уменьшению потребления количества используемого топлива как минимум на 14%, а в сравнении со старыми моделями – на все 25%!
  • Специфика конструкции делает работу оборудования почти бесшумной.
  • Срок службы такой отопительной техники в 2-3 раза больше аналогичных простых агрегатов.

В большинстве стран Евросоюза наложен запрет на пользование стандартными газовыми котлами вследствие того, что завышенный КПД сжижающего устройства в разы снижает уровень загрязнения воздуха, что также способствует минимизации проблем в вопросе экологической безопасности.

Инновационные технологии в сфере отопительного вопроса стремительно развиваются. Ведь еще некоторое время назад о таких котлах знали немногие, а теперь чуть ли не каждый третий потребитель может позволить себе подобную покупку. Кроме того, ценовой показатель уже имеет меньшее значение, когда на кону стоит возможность экономии еще больших сумм!

Не получили ответ на свой вопрос? Спросите нашего эксперта: Спросить

Источник: http://SdelatOtoplenie.ru/kondensacionnye-kotly-sovremennogo-tipa.html

Принцип работы и обзор конденсационных котлов

Конденсационные газовые котлы: технические характеристики, достоинства и принцип работы

Все чаще конденсационные котлы выбираются как источник тепла для отопления помещений и нагрева проточной воды.

В Европе такой способ обогрева один из самых популярных, в Бельгии и Англии разрешено использовать только такие котлы. За счет дополнительной экономии сейчас эта технология начинает активно распространяться в России.

Для того чтобы понять, подходит ли вам конденсационный газовый котел, важно разобраться в особенностях его работы и использования.

Схема устройства конденсационного котла

Конденсационные котлы, были придуманы давно, но не так долго широко используются в отопительных целях. Ранее использование конденсата для дополнительного нагрева было невозможным из-за отсутствия стойких к коррозии материалов. Нержавеющая сталь и коррозийно-стойкие сплавы сделали такие котлы доступными для широкого производства и применения.

Во время сгорания любого углеводородного топлива образуются горячие летучие вещества. В традиционных котлах тепло от них не используется. Они нагревают корпус котла и вентиляционные трубы, а большая часть уходит в атмосферу через дымоход. Теряется часть произведенной тепловой энергии.

В конденсационных котлах пар, который образуется при сгорании топлива, используется для предварительного нагрева воды.

Для этого в котле предусмотрен дополнительный теплообменник большой площади, который позволяет эффективно использовать энергию продуктов сгорания и возвращать её в систему. Он представляет собой трубку сложного сечения с несколькими спиралевидными ребрами.

Изготовляется из стойких к окислению металлов. Перед газовой горелкой установлен вентилятор для создания оптимальной смеси газа и воздуха.

Основные части конденсационного газового котла:

  • Вентилятор.
  • Горелка.
  • Два теплообменника.
  • Емкость для конденсата.

Снизу расположен вентилятор, который направляет поток воздуха вверх. Сверху стоит горелка, тепло от которой передается на первый теплообменник, точно так же, как и в традиционном газовом котле.

Выше его находится второй теплообменник, который использует тепло водяного пара от продуктов сгорания. Пар конденсируется, отдавая тепловую энергию воде. Именно это дополнительное количество тепла повышает КПД конденсационных котлов в сравнении с обычными аналогами.

Конденсат выводится из системы в резервуар, где нейтрализуется гранулами магния и калия, а потом поступает в канализацию.

Виды конденсационных котлов

Принцип работы конденсационных котлов

Конденсационные газовые котлы бывают:

  • Настенные. За счет меньшего размера используются как отопительное оборудование в квартирах и частных домах. Настенные модели позволяют обеспечить теплом и горячей проточной водой помещение небольшого размера. Для бытового использования достаточно мощности 20-100 кВт.
  • Напольные. Имеют большую мощность. Применяются для обогрева промышленных предприятий, многоквартирных домов или офисных помещений.
  • Одноконтурные. Используются только как оборудование для отопления.
  • Двухконтурные. Позволяют обеспечить отопление и горячую воду.

Оборудование выбирают в зависимости от площади отапливаемого помещения и потребности в горячей воде. При небольшой площади целесообразно рассмотреть настенные модели.

Достижение максимальной эффективности

Конденсат от продуктов сгорания, который в традиционных газовых котлах является проблемой, необходим для более эффективной работы конденсационного котла. Пар превращается в конденсат при температуре меньше 50 градусов. И чем ниже температура, тем активнее происходит этот процесс.

Это означает, что максимальной экономии можно достичь, если в системе будет температура 30-50 градусов. Для сравнения обычная температура воды для отопления около 75 градусов.

Восполнить недостаток температуры можно, установив большее количество радиаторов.

Чтобы достичь максимальной экономии важно не только заменить отопительное оборудование, но и продумать модернизацию всей системы отопления.

Если же температура воды в системе поднимается выше, то эффективность обогрева приравнивается к обычным газовым котлам.

Преимущества конденсационных котлов

В сравнении с обычным газогрелочным оборудованием, конденсационные газовые котлы обладают рядом эксплуатационных преимуществ:

  • Экономичность. Самое главное преимущество. За счет повышения КПД уменьшается потребления газа. В среднем экономия достигает 30-35 %.
  • Небольшие размеры. Небольшие габариты оборудования позволяют установить его в удобном месте и снизить затраты на транспортировку. Самыми компактными являются настенные модели.
  • Экологичность. За счет того, что продукты сгорания используются для дополнительного нагрева воды, в атмосферу выбрасывается меньше вредных веществ. Дым выходит охлаждённым до 40 градусов.
  • Бесшумность. Особенности конструкции оборудования обеспечивает низкий уровень вибраций, что важно при установке в жилых помещениях.
  • Длительный срок службы. При изготовлении применяются надежные нержавеющие металлы и сплавы. Это позволяет увеличить срок эксплуатации в 2 раза по сравнению с традиционным газогрелочным оборудованием.
  • Экономия на дымоходе. За счет того, что в конструкции предусмотрен вентилятор, не нужно выводить трубу высоко и делать ее большого диаметра. А низкая температура дыма позволяет изготовлять дымоход из термостойкого пластика.

Эти преимущества наиболее полно раскрывают аргументы в пользу выбора конденсационного газового котла.

Недостатки конденсационных котлов

При большом количестве плюсов существует несколько особенностей, которые следует учесть:

  • Высокая стоимость. Оборудование конденсационных котлов в среднем на 50-70% дороже обычных аналогов. Разница в цене окупается за счет экономии газа.
  • Необходимость изменения системы отопления. Чтобы увидеть реальную экономию недостаточно установить современное конденсационное газовое оборудование. Эффективнее всего настенные котлы работают при относительно низких температурах, порядка 30-50 градусов. Чтобы использовать такую систему в отоплении необходимо добавление дополнительных радиаторов. Перед установкой нужно провести теплотехнический анализ потерь помещения.

Эти особенности стоит учесть при выборе типа котла.

Конденсационный газовый котел – это выбор в сторону качества, эффективности и экологичности. Такие инвестиции окупаются в долгосрочной перспективе. Сегодня конденсационный котел все еще является инновацией в отоплении. Он позволяет использовать тепло от сгорания газа по максимуму. При выборе способа обогрева обязательно рассмотрите настенные газовые конденсационные котлы.

статьи — рейтинг материала: 4,00 из 5
Loading…

Источник: http://EtaPech.ru/kotly/kondensacionnyj-kotel.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.