Газовый котел конденсационный

Содержание

Конденсационные газовые котлы – принцип работы, достоинства и недостатки

Постоянно растущая стоимость энергоносителей подтолкнула ученых и инженеров к созданию нового типа теплогенераторов – конденсационного котла. При установке в низкотемпературную систему отопления конденсатник может показать КПД свыше 100%. Как удается этого достичь? Каков принцип работы конденсационного газового котла? В чем заключаются его достоинства и недостатки? Прочитав нашу статью, вы узнаете об этом все или почти все.

Принцип работы конденсационного котла

Конденсационный котел является младшим братом самого обычного газотопливного конвекционного котла. Принцип действия последнего крайне прост, а посему понятен даже людям, плохо разбирающимся в физике и технике. Топливом для газового котла, как следует из его названия, служит природный (магистральный) или сжиженный (баллонный) газ. При сгорании голубого топлива, как впрочем и любой другой органики, образуется углекислый газ и вода и высвобождается большое количество энергии. Выделяющееся тепло идет на нагрев теплоносителя – технической воды, циркулирующей по системе отопления дома.

КПД газового конвекционного котла составляет

90%. Это не так уж и плохо, по крайней мере, выше, чем у жидко- и твердотопливных теплогенераторов. Однако люди всегда стремились максимально приблизить этот показатель к заветным 100%. В связи с этим встает вопрос: куда же деваются остальные 10%? Ответ, увы, прозаичен: вылетают в трубу. Действительно, продукты сгорания газа, покидающие систему через дымоход, разогреты до очень высокой температуры (150-250°C), а значит, потерянные нами 10% энергии расходуются на обогрев воздуха за пределами дома.

Ученые и инженеры давно искали возможность более полной рекуперации тепла, однако способ технологического воплощения их теоретических разработок был найден лишь 10 лет назад, когда был создан конденсационный котел.

В чем его принципиальное отличие от традиционного конвекционного газотопливного теплогенератора? Отработав основной процесс сжигания топлива и передачи значительной части выделенного при этом тепла теплообменнику, конденсатник доостужает газообразные продукты сгорания до 50-60°C, т.е. до точки, когда начинается процесс конденсации воды. Уже этого достаточно для того, чтобы существенно увеличить КПД, в данном случае – количество тепла, переданного теплоносителю. Однако и это еще не все.

Традиционный газовый котел

Конденсационный газовый котел

При температуре 56°C – в так называемой точке росы – вода переходит из парообразного состояния в жидкое, иными словами, происходит конденсация водяного пара. При этом выделяется дополнительная энергия, в свое время затраченная на испарение воды и в обычных газовых котлах теряемая вместе с улетучивающейся парогазовой смесью. Конденсационный котел способен «забрать» тепло, выделяемое в процессе конденсации водяного пара, и передать его теплоносителю.

Производители теплогенераторов конденсационного типа неизменно обращают внимание своих потенциальных клиентов на необычайно высокий КПД выпускаемых ими устройств – выше 100%. Как такое возможно? На самом деле никакого противоречия канонам классической физики здесь нет. Просто в данном случае применяют иную систему расчетов.

Часто, оценивая КПД отопительных котлов, подсчитывают, какая часть выделившегося тепла передана теплоносителю. Тепло, «отбираемое» в обычном котле, и тепло от глубокого охлаждения дымовых газов дадут в сумме 100% КПД. Но если добавить сюда еще и тепло, выделившееся при конденсации пара, мы получим

С точки зрения физики такие вычисления не совсем верны. При расчете КПД нужно учитывать не выделившееся тепло, а полную энергию, высвободившуюся в процессе горения смеси углеводородов заданного состава. Сюда войдет и энергия, затраченная на перевод воды в газообразное состояние (впоследствии выделившаяся в процессе конденсации).

Из этого следует, что коэффициент полезного действия, превышающий 100%, это всего лишь хитрый ход маркетологов, эксплуатирующих несовершенство устаревшей формулы расчета. Тем не менее, следует признать, что конденсатнику, в отличие от обычного конвекционного котла, удается «выжать» из процесса сгорания топлива все или почти все. Положительные моменты очевидны – более высокая эффективность и снижение потребления ископаемых ресурсов.

Устройство основных узлов конденсационного котла

С конструкционной точки зрения конденсационный котел не сильно, но все же отличается от обычного газового. Его основными элементами являются:

  • камера сгорания, оснащенная горелкой, системой подачи топлива и вентилятором для нагнетания воздуха;
  • теплообменник № 1 (первичный теплообменник);
  • камера доохлождения парогазовой смеси до температуры, максимально приближенной к 56-57°C;
  • теплообменник № 2 (конденсационный теплообменник);
  • резервуар для сбора конденсата;
  • дымоход для отведения холодных дымовых газов;
  • насос, обеспечивающий циркуляцию воды в системе.

1. Дымоход.
2. Расширительный бак.

3. Теплообменные поверхности.
4. Модулируемая горелка.

5. Вентилятор горелки.
6. Насос.
7. Панель управления.

В первичном теплообменнике, сопряженном с камерой сгорания, выделяющиеся газы охлаждаются до температуры, существенно превышающей точку росы (собственно, так и выглядят обычные конвекционные газовые котлы). Затем дымовая смесь принудительно направляется к конденсационному теплообменнику, где происходит ее доохлаждение до температуры ниже точки росы, т. е. ниже 56°C. При этом водяной пар конденсируется на стенках теплообменника, «отдавая последнее». Конденсат собирается в специальном резервуаре, откуда по отводящей трубе стекает в канализацию.

Вода, выполняющая роль теплоносителя, движется в направлении, противоположном движению парогазовой смеси. Холодная вода (обратная вода системы отопления) предварительно подогревается в конденсационном теплообменнике. Затем она поступает в первичный теплообменник, где нагревается до более высокой температуры, заданной пользователем.

Конденсат – увы, не чистая водичка, как полагают многие, а смесь разбавленных неорганических кислот. Концентрация кислот в конденсате невелика, но с учетом того, что температура в системе всегда повышенная, его можно считать агрессивной жидкостью. Именно поэтому при производстве подобных котлов (и в первую очередь конденсационных теплообменников) используют кислотостойкие материалы – нержавеющую сталь или силумин (алюминиево-кремниевый сплав). Теплообменник, как правило, делают литым, поскольку сварные швы являются уязвимым местом – именно там в первую очередь начинается процесс коррозионного разрушения материала.

Конденсироваться пар должен именно на конденсационном теплообменнике. Все, что прошло дальше, в дымоход, с одной стороны, потеряно для отопления, с другой – разрушающе действует на материал дымохода. Именно в силу последней причины дымоход изготавливают из кислотостойкой нержавеющей стали или пластика, а горизонтальным его участкам придают небольшой уклон, чтобы вода, образовавшаяся при конденсации незначительных количеств пара, все же попавших в дымоход, сливалась обратно, в котел. Следует принять во внимание, что дымовые газы, выходящие из конденсатника, сильно охлаждены, и все, что не сконденсировалось в котле, обязательно сконденсируется в дымоходе.

В разное время суток от отопительного котла требуется разное количество тепла, регулировать которое можно с помощью горелки. Горелка у конденсационного котла может быть либо модулируемой, т.е. с возможностью плавного изменения мощности в процессе работы, либо немоделируемой – с фиксированной мощностью. В последнем случае котел подстраивается под требования хозяина путем изменения частоты включения горелки. На большинстве современных котлов, предназначенных для отопления частных домов, устанавливают моделируемые горелки.

Итак, вы, надеемся, получили общее представление о том, что такое конденсационный котел, как он устроен и по какому принципу работает. Однако, скорее всего, этих сведений будет недостаточно для того, чтобы понять, а стоит ли лично вам приобретать подобное оборудование. Чтобы помочь вам принять то или иное решение, расскажем обо всех достоинствах и недостатках, плюсах и минусах конденсационного котла, сравнив его с традиционным конвекционным.

Плюсы конденсационного котла

Перечень достоинств конденсационного котла внушителен, что в конечном итоге и объясняет растущую популярность этого вида отопительного оборудования:

  • Экономия топлива по сравнению с обычным конвекционным котлом может достигать 35%.
  • Сокращение вредных выбросов при переходе от традиционных газовых моделей к конденсационным оценивается в среднем в 70%.
  • Низкая температура отходящих газов дает возможность устанавливать пластиковые дымоходы, которые значительно дешевле, чем классические стальные.
  • Низкий уровень шума повышает уровень комфорта проживающих в доме людей.

Поговорим о некоторых из перечисленных достоинств конденсационных котлов более подробно.

Экономия топлива при использовании в низкотемпературных системах

Расход топлива напрямую зависит от мощности оборудования и нагрузки, возложенной на систему отопления. Для обогрева дома площадью 250 м 2 достаточно будет 28-киловаттного конденсационного котла с максимальным расходом газа 2.85 м 3 /ч. Классический котел той же мощности будет потреблять 3.25 м 3 /ч. При условии, что котел эксплуатируется шесть месяцев из двенадцати, в год вы будете экономить около 3000 руб. (при существующих ценах на магистральный газ для российских потребителей). Такую экономию, наверное, сложно назвать значительной – она даже не перекроет разницы в стоимости ежегодного технического обслуживания котлов.

Но взглянем на ситуацию глазами среднего европейского потребителя, которому природный газ обходится в четыре-пять (а то и больше) раз дороже. Сумма экономии в данном случае составит уже около 300 евро, а за это стоит побороться.

Расход газа в конденсационных котлах различной мощности:

Сокращение вредных выбросов

При сгорании органического топлива образуется углекислый газ, дающий при взаимодействии с водой углекислоту. Кроме того, в любом топливе всегда имеются примеси соединений серы, фосфора, азота и ряда других элементов. В процессе сгорания из них образуются соответствующие оксиды, которые, соединяясь с водой, тоже дают кислоты.

У обычных конвекционных котлов пары воды с примесью кислот (угольной, серной, азотной, фосфорной) выбрасываются в атмосферу. Конденсационные котлы лишены этого недостатка: кислоты остаются в конденсате. Впрочем, с учетом проблем с утилизацией конденсата пресловутая экологичность данного оборудования может быть поставлена под сомнение.

Минусы конденсационного котла

Конденсационный котел при всех его достоинствах нельзя назвать идеальным отопительным оборудованием, ведь не лишен он и недостатков:

  • высокая цена;
  • высокая стоимость теплообменника (и, как следствие этого, необходимость тщательно следить за состоянием всей системы отопления);
  • нецелесообразность использования в высокотемпературных системах;
  • сложность утилизации конденсата;
  • чувствительность к качеству забираемого воздуха.

За дополнительные проценты тепловой энергии приходится расплачиваться. Технически конденсационный котел сложнее, а потому и стоит дороже. Стоимость хорошего бытового конденсатника от известного производителя в несколько раз превышает стоимость классического агрегата такой же мощности. Конечно, приобретается подобное оборудование не на одно десятилетие, а значит, имеет смысл отдать предпочтение инновационным технологиям, повышающим комфорт эксплуатации.

Условно все модели конденсационных котлов можно поделить на три ценовых категории – премиум, средний и эконом класс:

1. Премиум-класс рассчитан на немногочисленных покупателей. К конденсационным котлам премиум-класса относятся, например, модели немецких брендов. Это оборудование эффективно в работе и удобно в эксплуатации, отвечает европейским экологическим стандартам, изготовлено из материалов высокого качества. «Премиальные» котлы обладают множеством полезных функций, существенно повышающих уровень комфорта при их эксплуатации: программирование режимов работы (например, поддержание температуры в помещении на минимальном уровне в отсутствие хозяев или небольшое снижение температуры в ночное время), погодозависимое регулирование, интеллектуальное взаимодействие с другими теплогенераторами, удаленное управление с помощью специальной программы на мобильном телефоне и т.д. Единственный минус – высокая цена.

2. Средний класс включает в себя товар подешевле, но с несколько более скромными потребительскими качествами. Это экономичные и экологичные агрегаты, соответствующие всем требованиям и обеспечивающие высокую производительность. Они отличаются широким набором функций, оснащены автоматической системой управления, самостоятельно изменяющей параметры в зависимости от температуры теплоносителя и воздуха в помещении.

3. Эконом класс рассчитан на тех, кто ради экономии готов смириться с более низким уровнем комфорта. «Массовый» товар всегда лидирует по уровню продаж. Лидирующие позиции на рынке конденсационных котлов экономкласса принадлежат корейским и словацким компаниям. Их продукция в два и более раз дешевле моделей премиум-класса. Еще одно достоинство этого оборудования – адаптированность к российским условиям эксплуатации. Недорогие конденсатники, имеющие простой функционал, спокойно переносят сбои в электроснабжении и перепады давления, когда дорогая автоматика перестает работать.

Оценивая свои финансовые возможности, необходимо учесть и неизбежные затраты на монтаж и запуск техники в эксплуатацию, которые тоже обойдутся вам очень и очень недешево.

Не следует забывать, что в процессе эксплуатации конденсационный котел обеспечивает экономию газа. Однако экономия эта столь призрачная, что окупятся вложения нескоро. Это означает, что перед покупкой конденсационного тепла стоит произвести предварительную оценку: оправдает ли стоимость сэкономленного топлива высокую цену оборудования.

Положительного экономического эффекта от приобретения такого котла следует ожидать только при определенных условиях – если он устанавливается в рассчитанном на постоянное проживание новом (читай «строящемся») доме с организованной низкотемпературной отопительной системой теплых полов. При этом величина эффекта напрямую зависит от средней зимней температуры, т. е. от региона, где расположен дом (принцип прост: чем больше требуется тепла, тем больше смысла в подобной технике).

Высокая стоимость применяемого теплообменника

Теплообменник – технически сложный и дорогой элемент. В случае его выхода из строя вы, как говорится, «попадаете на бабки». За те деньги, что вы потратите на покупку нового теплообменника и на оплату работы по его замене, вы легко могли бы приобрести новый конвекционный котел той же мощности.

Из этого следует, что необходимо тщательно следить за состоянием теплообменника. Промыть его, когда он забьется, будет крайне сложно. Устанавливая конденсационный котел, необходимо провести ревизию всей системы отопления – в ней не должно быть ржавых труб и радиаторов.

Сохранность теплообменника зависит и от качества используемого теплоносителя. Вода должна быть мягкой, иначе трубки быстро зарастут изнутри накипью. Наличие в воде ржавчины, посторонних взвесей, солей кальция и железа недопустимо.

Так как конденсат содержит кислоты, то теплообменник должен суметь противостоять их воздействию. Чаще всего теплообменники изготавливаются из силумина и высококачественной нержавеющей стали. Теплообменник из силумина производят метолом литья. Благодаря более низкой стоимости материала и технологии производства эти теплообменники стоят дешевле, по сравнению с теплообменниками из нержавеющей стали. Но есть у данных теплообменников и недостаток – они менее устойчивы к агрессивной кислотной среде.

Теплообменники из нержавеющей стали производятся путем сваривания отдельных деталей. Конечная стоимость таких теплообменников выше чем силуминовых. Однако они лучше противостоят кислотной среде и добавляют надежности оборудованию.

Нецелесообразность использования в высокотемпературных системах

Обещанный КПД 108-110% можно получить далеко не всегда – реальная цифра зависит от системы отопления. Существуют два принципиально разных типа отопительных систем – высокотемпературные и низкотемпературные. Отличаются они диапазоном температур теплоносителя на входе и на выходе из теплогенератора.

В обычных высокотемпературных отопительных системах соотношение температуры подаваемой воды и воды в обратном контуре обычно составляет 75-80°C к 55-60°C. Система с конденсационным котлом эффективна только в низкотемпературном режиме, т.е. когда соотношение температур подачи и «обратки» составляет 50-55°C к 30-35°C. Такое соотношение идеально, если обогрев жилища осуществляется с помощью теплых полов. В противном случае для согрева помещения потребуется установка дополнительных радиаторов с увеличенной в 2.5-3 раза полезной площадью поверхности, рассчитанных на температуру теплоносителя не выше 50°C.

Эффективность работы конденсационного котла определяется в первую очередь температурой теплоносителя на входе. Объясняется это просто: чем ниже температура воды в обратном контуре, тем интенсивнее происходит конденсация. КПД котла в низкотемпературной системе отопления (температура на входе/выходе составляет примерно 30/50 °C) может достигать тех самых 108-110%. Если же такой котел заставить функционировать в высокотемпературной системе (60/80 °C), то конденсата не будет, и КПД упадет до 98-99% – это больше, чем у обычных конвекционных котлов, но меньше, чем могло бы быть.

Таким образом, если вы хотите извлечь из конденсатника максимальную выгоду, решение о его установке нужно принимать еще на стадии проектирования дома. Если приобретать такой котел для уже существующего дома с уже существующей системой отопления, это означает неизбежную реконструкцию здания с заменой высокотемпературной радиаторной системы отопления на низкотемпературную систему теплых полов (а такой масштабный ремонт – это опять же немалые расходы, и экономический эффект всей затеи теряется).

Сложность утилизации конденсата

Использование конденсационного котла предполагает утилизацию конденсата. Причем образуется последний в немалых количествах – один литр из кубометра сгоревшего газа. Для примера: котел мощностью 25 кВт в час потребляет около 2.8 м 3 газа, т. е. всего за один час его работы выделится чуть меньше 3 л конденсата, за сутки – 70 л.

Напомним, что конденсат – это раствор кислот, а значит, вопрос о том, куда его девать, вовсе не праздный. Хорошо, если ваш дом подключен к централизованной системе канализации. Даже по строгим европейским нормам котлам мощностью до 28 кВт специальной утилизации конденсата не требуется. Предполагается, что такое количество конденсата достаточно разбавляется бытовыми стоками, чтобы не нанести вреда канализационным трубам.

Но что делать владельцам частных домов с автономной канализацией? Выливать в септик нельзя – погибнут полезные (и дорогие) бактерии. Сливать на грунт недопустимо – произойдет засоление почвы, и со временем в этом месте ничего не будет расти. Вывозить на утилизацию 70 литров ежедневно – крайне затруднительно. Выход один – предусмотреть собственную отдельную систему для нейтрализации кислот, содержащихся в конденсате. На Западе, где требования к соблюдению экологических стандартов более жесткие, чем у нас, при установке конденсационного котла автоматически приобретается каталитический нейтрализатор.

Чувствительность к качеству забираемого воздуха

Немаловажный момент, на который стоит обратить внимание, если вы хотите, чтобы ваш котел функционировал нормально – отвод продуктов сгорания и доступ воздуха для горения.

Одно из отличий конденсационных котлов от конвекционных заключается в использовании камеры сгорания закрытого типа. Конвекционные котлы забирают воздух из помещения, конденсационные – с улицы. В первых для насыщения воздушнотопливной смеси кислородом используется естественная циркуляция воздуха (конвекция), во вторых предусмотрен вентилятор, нагнетающий воздух на горелку. Отвод продуктов сгорания в них, кстати, тоже осуществляется принудительно. Циркулируют воздушные массы, как правило, по коаксиальному дымоходу, представляющему собой конструкцию типа «труба в трубе». Забираемый воздух движется по внешней полости дымохода, отводящиеся продукты сгорания – по внутренней.

Из всего этого следует, что конденсатники должны быть очень чувствительны к качеству забираемого воздуха. Наличие заметного количества пыли в воздухе приводит к быстрому износу турбины (вентилятора).

Большое значение для нормального функционирования конденсационного котла имеет не только чистота, но и температура воздуха на улице. Если доступ воздуха в систему осуществляется через коаксиальную трубу дымохода, то, как показывает практика, входной воздушный канал зимой, в морозы, может обмерзать, поскольку температура отводящихся дымовых газов достаточно низкая, и они не способны согреть стенки дымохода. Это приводит к уменьшению поступления кислорода, необходимого для горения топлива, и, как следствие этого, к снижению КПД оборудования.

Чтобы этого не происходило и вам не приходилось периодически отогревать трубы для освобождения их от наледи, расчетом системы, ее монтажом, запуском и настройкой должны заниматься сертифицированные сервисные специалисты. Для настройки параметра, отвечающего за поступление воздуха в количестве, необходимом для сжигания топлива в котле заданной мощности, они используют газоанализатор. Без подобного спецоборудования требуемого КПД от котла не добиться. Кроме того, жителям районов с жесткими климатическими условиями, принимая решение об установке конденсационного котла, следует попросить разъяснений у представителей производителя о возможности эксплуатации подобного оборудования при данном диапазоне местных наружных температур.

Конденсационные газовые котлы – принцип работы, достоинства и недостатки
Конденсационный котел – это уникальное отопительное оборудование, с которым российский потребитель знаком пока еще мало. Сегодня мы поговорим обо всех плюсах и минусах конденсационных газовых котлов, и, быть может, кто-то примет решение установить это чудо инженерной мысли в своем доме.

Конденсационный газовый котел: специфика действия, плюсы и минусы + отличие от классических моделей

Продавцы теплогенераторов конденсационного типа заявляют, что КПД предложенного нам инновационного оборудования превышает 100%. Но согласитесь, это слегка противоречит закону сохранения энергии, знакомому всем нам по школьному курсу физики. Так в чем же загадка?

С одной стороны подобные заявления являются уловкой маркетологов. Однако с другой – в их убеждающих покупателя уверениях есть и зерно правды. Мы подробно разберем, как устроен конденсационный котел: преимущества и недостатки, его специфика работы и конструкции заслуживают детального изучения.

Для того чтобы получить полноценное представление о конденсационном типе оборудования, сравним его с классическим видом генератора тепловой энергии. Приведем особенности его подключения и эксплуатации. Раскроем тайны сверхвысокой производительности.

Конденсационный котел на газу

Высокий КПД конденсационного газового теплогенератора обеспечивается наличием в его конструкции дополнительного теплообменника. Первый штатный для всех отопительных котлов теплообменный узел передает теплоносителю энергию сжигаемого топлива. А второй добавляет к этому еще и тепло от рекуперации выхлопных газов.

Работают конденсационные котлы на «голубом топливе»:

  • магистральном (смеси газов с преобладанием метана);
  • газгольдерном или баллонном (смеси пропана с бутаном с преобладанием или первого, или второго компонента).

Допустимо использовать любой вариант газа. Главное, чтобы горелка была рассчитана на работу с тем или иным типом топлива.

Конденсационные газовые котлы дороже обычных конвекционных моделей, но выигрывают у них по расходам на топливо за счет снижения потребления газа на 20–30%

Наилучшую эффективность конденсационный теплогенератор показывает при сжигании метана. Пропан-бутановая смесь здесь немного уступает. Причем чем больше доля пропана, тем лучше.

В этом отношении «зимний» газ для газгольдера дает на выходе немного больший КПД, нежели «летний», так как пропановая компонента в первом случае выше.

В отличие от конденсационного газового котла в конвекционном часть тепловой энергии уходить в дымоход вместе с продуктами горения. Поэтому у классических конструкций КПД и находится в районе 90%. Выше его поднять можно, но технически слишком сложно.

Экономически это не оправдано. А вот в конденсатниках тепло, получаемое от сжигания газа, используется более рационально и полно, так как тепло выделяемого при переработки пара аккумулируется и передается системе отопления. Так дополнительно нагревается теплоноситель, что позволяет снизить расход горючего в расчете на получаемый 1 кВт тепла.

Устройство и принцип работы

По конструкции конденсационный котел во многом похож на конвекционный аналог с закрытой камерой горения. Только внутри он дополняется вторичным теплообменником и блоком рекуперации.

Главные особенности устройства конденсационного теплогенератора – наличие второго теплообменника и закрытой камеры сгорания с вентилятором

Состоит конденсационный котел на газу из:

  • камеры горения закрытого типа с модулируемой горелкой;
  • первичного теплообменника №1;
  • камеры охлаждения выхлопных газов до +56–57 0С (точки росы);
  • вторичного конденсационного теплообменника №2;
  • дымохода;
  • вентилятора подачи воздуха;
  • резервуара для конденсата и системы его отвода.

Рассматриваемое оборудование практически всегда оснащается встроенным циркуляционным насосом для теплоносителя. Обычный вариант с естественным током воды по трубам отопления здесь малоприменим. Если насоса в комплекте нет, то его обязательно надо будет предусмотреть при подготовке проекта обвязки котла.

Дополнительные проценты КПД у конденсационного котла образуются в результате подогрева обратки за счет охлаждения выхлопных газов в дымоходе

Котлы-конденсатники в продаже есть одноконтурные и двухконтурные, а также в напольном и настенном исполнении. В этом отличий они от классических конвекционных моделей не имеют.

Принцип работы конденсационного газового котла следующий:

  1. Основное тепло нагреваемая вода получает в теплообменнике №1 от сжигания газа.
  2. Затем теплоноситель проходит по контуру отопления, остывает и попадает на вторичный теплообменный блок.
  3. В результате конденсации продуктов горения в теплообменнике №2 остывшая вода подогревается за счет рекуперированного тепла (экономя до 30% топлива) и уходит вновь на №1 в новый цикл циркуляции.

Чтобы точно контролировать температуру отработанных газов, конденсационные котлы всегда оснащаются модулируемой горелкой с ходом мощности от 20 до 100% и вентилятором подачи воздуха.

Нюансы эксплуатации: конденсат и дымоход

В конвекционном котле продукты горения природного газа СО2, оксиды азота и пар охлаждаются лишь до 140–160 0С. Если остудить их ниже, то в дымоходе упадет тяга, начнет образовываться агрессивный конденсат и потухнет горелка.

Такого развития ситуации все производители классических газовых теплогенераторов стремятся избежать, чтобы максимально повысить безопасность работы, а также продлить срок службы своего оборудования.

В конденсационном котле температура газов в дымоходе колеблется в районе 40 0С. С одной стороны это снижает требования по жаростойкости материала дымоходной трубы, но с другой накладывает ограничения на его выбор в плане стойкости к воздействию кислот.

Отработанные газы из газового котла при охлаждении образуют агрессивный с высокой кислотностью конденсат, который с легкостью разъедает даже сталь

Теплообменники в конденсационных теплогенераторах делают из:

  • нержавейки;
  • силумина (алюминия с кремнием).

Оба эти материала обладают повышенными кислотостойкими характеристиками. Чугун и обычная сталь для конденсатников совершенно не подходят.

Дымоходную трубу для конденсационного котла разрешается устанавливать исключительно из нержавейки либо кислотостойкого пластика. Кирпичные, железные и иные дымоходы для подобного оборудования не подходят.

При рекуперации во вторичном теплообменнике образуется конденсат, представляющий собой слабый кислотный раствор и подлежащий удалению из водонагревательного прибора

При работе конденсационного котла мощностью 35–40 кВт образуется порядка 4–6 литров конденсата. Упрощенно выходит около 0,14–0,15 литра на 1 кВт тепловой энергии.

Фактически это слабая кислота, которую запрещено сливать в автономную канализацию, так как она погубит задействованные в переработке отходов бактерии. Да и перед сбросом в централизованную систему рекомендована сначала разбавить водой в пропорции до 25:1. А потом уже можно удалять, не боясь разрушить трубу.

Если котел ставится в коттедже с септиком или ЛОС, то конденсат вначале необходимо нейтрализовать. В противном случае он убьет всю микрофлору в автономной очистной системе.

«Нейтрализатор» выполняется в виде емкости с мраморной крошкой общей массой 20–40 кг. При прохождении через мрамор у конденсата из котла повышается pH. Жидкость становится нейтральной или низкощелочной, уже неопасной для бактерий в септике и для материала самого отстойника. Менять наполнитель в таком нейтрализаторе требуется раз в 4–6 месяцев.

Откуда КПД выше 100%?

При указании эффективности работы газового котла производители за основу берут показатель низшей теплоты сгорания газа без учета теплоты, образующейся при конденсации водяного пара. В конвекционном теплогенераторе последний вместе с приблизительно 10% тепловой энергии полностью уходит в дымоходную трубу, поэтому его и не учитывают.

Однако если сложить конденсационное вторичное тепло и основное от сожженного природного газа, то выйдет как раз более 100% КПД. Никакого мошенничества, просто небольшая хитрость в цифрах.

При расчете КПД по высшей теплоте сгорания у конвекционного котла он будет в районе 83–85%, а у конденсационного – порядка 95–97%

По сути, «неправильный» коэффициент полезного действия выше 100% возникает из-за желания производителей теплогенерирующего оборудования сравнивать сравниваемые показатели.

Просто в конвекционном приборе «водяной пар» вообще ни как не считается, а в конденсационном его учитывать надо. Отсюда и небольшие расхождения с логикой базовой физики, которую преподают в школе.

Плюсы и минусы конденсационного нагревателя

Среди преимуществ конденсационного котла числятся:

  1. Сокращение на 60–70% объема вредных выбросов (большая часть углекислоты и азотных оксидов уходит в конденсат).
  2. В сравнении с конвекционными моделями экономия до 30% газового топлива на сгенерированный 1 кВт.
  3. Меньшие габариты нагревательного оборудования на газу при одинаковой мощности.
  4. Низкая температура продуктов горения в дымоходе (всего лишь около 40 0С).
  5. Возможность установки каскада из нескольких котлов.
  6. Универсальность (подходит как для радиаторов отопления, так и для «теплых полов»).
  7. Наличие умной автоматики и полная автономность работы газового генератора тепла без вмешательства человека.

Каскадная система из двух-трех теплогенераторов позволяет устанавливать котлы малой мощности, которые меньше шумят и вибрируют при работе, нежели более мощные модели.

Это упрощает монтаж всей отопительной системы и позволяет уменьшить габариты домашней котельной. Плюс благодаря возможности более гибкого регулирования процесса генерации тепла повышается общая эффективность применения теплогенерирующего оборудования.

Затраты на конденсационный котел в сравнении с обычным конвекционным отбиваются за 5–6 лет за счет экономии на природном газе

Из минусов конденсационных теплогенераторов следует упомянуть:

  1. Высокий ценник на оборудование (в 1,5–2 раза выше, чем у аналогичных по мощности моделей классического конвекционного типа).
  2. Проблемы с утилизацией конденсата.
  3. Снижение эффективности при использовании котла в высокотемпературных системах обогрева.
  4. Энергозависимость – для работы вентилятору, автоматике и циркуляционному насосу требуется электричество.
  5. Запрет на использование с антифризами.

Несмотря на значительные первоначальные затраты, конденсационный котел вполне оправдан с экономической точки зрения. В процессе эксплуатации он с лихвой возвращает все потраченные изначально деньги.

В России подобное оборудование пока распространено мало. Газовый котел с рекуперацией еще слишком необычен и мало изучен на нашем рынке. Но интерес к таким теплогенераторам постепенно растет.

Выводы и полезное видео по теме

Как работает конденсационный теплогенератор:

Устройство газовых котлов с рекуперацией водяного пара:

Все преимущества конденсационных котлов:

Если внимательно разобраться, как и по каким принципам работает газовый конденсационный котел, то на первый взгляд «некорректные» 108–110% КПД становятся вполне понятными и оправданными цифрам.

Теплогенератор с рекуперацией отработанных газов действительно более эффективен в сравнении с классической конструкцией. Единственный его серьезный недостаток – конденсат с высокой кислотностью, который надо куда-то утилизировать.

Сравнение конвекционных и конденсационных газовых котлов

Сегодня существует два типа конструкции газовых котлов: конвекционный и конденсационный. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, оба типа конструкции пользуются широким спросом и выпускаются в виде все более современных моделей. Внешне они никак не отличимы, да и конструкция различается лишь несколькими инженерными решениями.

Чтобы комплексно разобраться во всех нюансах финансовой выгоды, простоты монтажа и удобства эксплуатации, важно не только взвесить все достоинства и недостатки каждого из типов, но и разобраться в их принципе работы, произвести экономические расчеты, чем мы и займемся в данной статье.

Газовые конвекционные котлы: что это такое и каков принцип их работы

Газовые конвекционные котлы отопления – это классическая простая конструкция, где газовая горелка сжигает газ, нагревая находящийся над ней теплообменник с теплоносителем, теплоноситель циркулирует по системе отопления и отдает тепло. По сути, это обычные, простые, всем известные газовые котлы. Они могут быть как напольными, так и настенными, одноконтурными и двухконтурными, иметь открытую или закрытую камеру сгорания.

Принцип действия классического атмосферного газового конвекционника.

Основным недостатком такой конструкции является предел эффективности. Большинство современных конвекционных котлов имеют КПД в пределах 88-92%, а модели с самым высоким КПД 93-94,5% являются не всегда оправданными с финансовой точки зрения, ведь при приросте всего в 2% они имеют гораздо более сложную конструкцию и стоят в 1,5-2 раза дороже. Но даже при столь высоких для конвекционных котлов показателях огромная часть тепла из камеры сгорания уходит через дымоход и остается незадействованной. Температура отходящих газов часто достигает 70-80-90°C.

Кроме того, малоизвестным до покупки, но неожиданным и частым недостатком во время эксплуатации является образование в дымоходе конденсата. Обычно он образуется при низкотемпературном режиме отопления, когда температура отходящих через дымоход газов падает ниже 50-60°C, особенно, если отвод газов производится через традиционный, вертикальный дымоход, при проектировании которого часто допускаются отклонения от СНиП.

Образование конденсата в данном случае означает не просто жидкость, а смесь серьезных кислот, сокращающих срок службы дымохода и теплообменника котла (при попадании внутрь него).

На коаксиальном дымоходе, вне зависимости от температурного режима отопления, при уличной температуре ниже -15°C, часто образуется наледь, которая сужает или полностью перекрывает отвод продуктов сгорания, вследствие чего котел прекращает горение, автоматика выбивает соответствующую ошибку.

В остальном это вполне оправданная, простая, и главное – финансово доступная конструкция. Стоимость газовых котлов конвекционного типа начинается от 14-15 тыс. рублей за самые примитивные отечественные напольные модели. Лучшие в соотношении «цена-качество» и наиболее востребованные модели стоят в пределах 25-32 тыс. рублей.

Преимущества и недостатки

Преимущества Недостатки
Более простая конструкция Ограниченная эффективность – полученное от сжигания газа тепло аккумулируется не эффективно, достаточно большая его часть уходит в дымоход
Доступная стоимость – начиная от 14-15 тыс. руб. Образование конденсата на стенках дымохода, что снижает срок службы металлических модулей
Наличие энергонезависимых моделей и в целом широкий выбор на любые особенности и ценовой бюджет При отводе через коаксиальный дымоход большинство конденсата все же отводится на улицу, но при сильных морозах замерзает на оголовье, затрудняя отвод продуктов сгорания
Широкий функционал, такой же, как и у конденсационных моделей, но за гораздо меньшую цену
Простота монтажа и эксплуатации – из коммуникаций лишь обратная и подающая линии, достаточно проводить плановое обслуживание

Отличия конденсационных газовых котлов от конвекционных

Конденсационные газовые котлы отличаются от конвекционных лишь более сложным принципом аккумуляции тепла.

Принцип работы обычного конвекционного (КПД 88-94%) и конденсационного (КПД 103-115%) газовых котлов.

Конденсационные модели имеют все ту же конструкцию, но с еще одним дополнительным теплообменником. После сжигания продукты сгорания проходят более длительный путь отвода, в котором охлаждаются до точки росы. Образуется конденсат, который оседает на дополнительном теплообменнике и отдает ему (а значит и циркулирующему в нем теплоносителю) неиспользованную ранее тепловую энергию. Отсюда и соответствующее название – конденсационные – аккумулирующие тепло конденсата отходящих газов.

Таким образом, температура отводящихся продуктов сгорания практически равна атмосферной (обычно 25-40°C против 60-90°C у конвекционных моделей). КПД конденсационных моделей обычно в пределах 103-115%, что подразумевает в среднем на 15-25% меньший расход газа. Если пересчитать показатели и конвекционных, и конденсационных не по низшей (как это принято), а по высшей теплоте сгорания (включая теплоту конденсирующих водяных паров), то КПД обычных газовых котлов будет в пределах 80-85%, а конденсационных – 92-98%, что является существенным преимуществом.

Выхлоп конденсационных моделей более экологичный, на оголовье дымохода, в виду более низкой разницы температур отходящих газов и атмосферы, больше не образуется конденсат. У всех моделей исключительно закрытая камера сгорания и коаксиальный дымоход, что подразумевает более низкие требования к помещению и упрощенный монтаж. Но стоимость конденсационников в 2-3 раза выше, самые бюджетные модели такие, как BAXI Duo-tec Compact или Protherm Рысь MKV стоят от 50 тыс. рублей.

Есть и еще один существенный недостаток – необходимость в отводе конденсата. Как уже говорилось, это не просто нейтральная жидкость, а сильная кислота, которую нужно грамотно отводить. Сливать кислоту напрямую в канализацию нельзя, перед этим его нужно разбавить в пропорции 10:1, а лучше 25:1.

Пример отвода и нейтрализации конденсата.

Конденсат необходимо нейтрализовать и при сливе в септик, делается это с помощью локальной очистительной станции – пластикового резервуара с нейтрализующим наполнителям. Согласно отзывам владельцев, за сутки при работе котла мощностью 18-24 кВт образуется 25-40 л конденсата.

Что в итоге лучше: конвекционный или конденсационный котел

Выбор, к сожалению не однозначен, с одной стороны экономия конденсационных моделей кажется существенной. С другой – высокая цена, необходимость в утилизации конденсата и особые требования к системе отопления и условиям эксплуатации. Дело в том, что в Европе окупаемость конденсационных моделей находится в районе 4-6 лет, а в отечественных условиях это не совсем так по нескольким причинам:

  1. Наивысший КПД таких котлов достигается при низкотемпературном режиме отопления, когда используются теплые полы, радиаторы с увеличенным количеством секций, а температура теплоносителя не превышает 50°C.
  2. Стоимость газа в России достаточно низкая в сравнении с европейскими странами, что лишь оттягивает окупаемость высокой изначальной цены.
  3. Появляются дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с утилизацией конденсата (организация отвода, покупка нейтрализующего наполнителя или разбавка водой).

Если допустить использование котла в низкотемпературной системе отопления и отбросить расходы на отвод конденсата, можно посчитать потенциальную экономию.

Допустим, имеется среднестатистический дом в Подмосковье площадью 120 м2, с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м, теплопотери которого составляют 12 кВт (из правила 1 кВт на каждые 10 м2). В сутки это 288 кВт, которые нужно восполнить котлу. Удельная теплота сгорания природного газа – 9,3-10 кВт на м3. Отсюда следует, что на 1 кВт тепловой мощности газового котла необходимо около 0,1-0,108 м3 природного газа. Считаем:

Сроки окупаемости зависят от стоимости модели, ее монтажа и условий эксплуатации. Но на практике в отечественных условиях это не менее 6 лет, а в некоторых случаях и более 10.

По нашему мнению, сейчас покупка конденсационных моделей оправдана лишь при использовании в системе с низкотемпературным режимом отопления. Однако в будущем, когда цена на газ будут расти, а стоимость конденсационного отопительного оборудования будет снижаться, покупка конденсационника будет все более оправданной и в отечественных условиях.

Сравнительная таблица характеристик и цен

Производитель и модель Мощность, кВт КПД, % Max расход газа, м3/час Цена, руб.
Конвекционные
Siberia 17 17,4 90 1,76 23 500
BAXI ECO Four 1.14 F 14 92,5 1,6 34 500
Viessmann Vitopend 100-W A1HB001 24 91 2,77 39 000
Buderus Logamax U072-18 18 92 2,1 28 000
Конденсационные
Rinnai RB-277CMF 29,7 104,6 1,84 76 000
BAXI Duo-tec Compact 1.24 24 105,7 2,61 53 000
iessmann Vitodens 100-W B1KC033 35 109 3,86 119 000

Что такое конвекционный котел

Котлы используют обычно для отопления помещения. В лучших случаях они предназначены еще и для организации горячего водоснабжения (ГВС). Не является исключением конвекционный тип.

Конвекция – это теплообмен, который совершается в результате перемешивания частиц между собой. Это действие происходит в жидкостях и газах. Легче всего перемешать газ. Природный газ в России самое дешевое топливо. И не удивительно, что этот вид котлов у нас самый распространенный.

Из чего состоит и как работает

Внутри расположен теплообменник и горелка. При розжиге газ поступает в систему, образуется искра и зажигается горелка. Пламя нагревает теплообменник, по которому передвигается теплоноситель. При достижении нужной температуры жидкости срабатывает автоматика и нагрев прекращается. При охлаждении автоматически открывается топливный клапан и возобновляется нагрев теплоносителя.

Важно! Для перемещения теплоносителя в системе используется циркуляционный насос. Скорость перемещения воды можно регулировать.

И последнее – это вывод продуктов сгорания. Обеспечивается через патрубок и далее в дымоход. Дымоход должен быть выполнен из материала, выдерживающего высокие температуры и агрессивную среду.

По способу организации горячего водоснабжения (ГВС) делятся на:

  1. Одноконтурные. Используются в том случае, когда задача только нагреть помещение. Если дополнительно хочется получить горячую воду надо использовать их в сочетании с бойлером.
  2. Двухконтурные. Могут быть с проточными теплообменниками и с бойлером. И в том и другом случае возможно одновременно нагревать помещение и получать горячую воду. Целесообразность использования определяется количеством точек отбора горячей воды.

Важно! Выбор всегда остается за вами. Имея двухконтурный котел можно использовать всего один контур. Никакого вреда этим прибору не причините. Но в перспективе можете быстро организовать систему ГВС.

По способу установки делятся на:

  1. Напольные. Требуют отдельного помещения, в идеальном случае выделенной котельной. Но возможна установка прямо в доме в отдельной нежилой комнате площадью более 7,5м. Требуют фундамента.
  2. Настенные. Эти модели компактны и могут быть установлены в любом нежилом помещении дома или квартиры.

«За» и «Против» конвекционных котлов

Привлекательность использования определяется следующим:

  • ассортимент позволяет выбрать то, что надо;
  • легко подобрать подходящие соотношение качества и цены;
  • длительный срок службы радиатора;
  • низкий остаточный уровень конденсата;
  • защищен от замерзания;
  • прост в эксплуатации и ремонте.

Заставляют сомневаться в целесообразности выбора следующие факторы:

  1. Расход газа больше, чем в других агрегатах.
  2. Качество воды играет большую роль в долговечности установки. Особенно у двухконтурных котлов. Поможет установка фильтров для воды. Это значительно увеличит срок службы теплообменника.
  3. При использовании закрытой камеры сгорание появляется энергозависимость, так как вентилятор для отвода дыма работает от электричества.

Важно! При монтаже отопительной системы с традиционным котлом продукты сгорания на выходе должны быть не ниже 57 °C.

Сравнение с конденсационным котлом

Сегодня принято отдавать предпочтение конденсационным котлам. Главная причина кроется в том, что этот тип позволяет экономить 10% топлива. Основное отличие от традиционных состоит в том, что они используют теплоотводящих газов. Достигается это за счет размещения вспомогательного теплообменника, на стенках которого происходит конденсация паров.

Чтобы это обеспечить необходима вода около +55°C. То есть воду в обратной линии надо остудить как можно больше.

При эксплуатации конвекционных агрегатов все наоборот: разность температур между «обраткой» и линией подачи должна быть как можно меньше. Это существенно влияет в первую очередь на долговечность теплообменника.

Эти требования приводят к тому, что температура на выходе:

  • конвекционного – 140-160°C;
  • конденсационного – 60-80°C.

Именно это огромная разница приводит к тому, что КПД котлов конденсационного типа значительно выше. Но при этом они сильно проигрывают в цене. Агрегаты этого типа очень экономичны только при низкотемпературных режимах. (теплый пол, подогрев брусчатки дорожек).

Количество продаж конденсационного типа в нашей стране растет, но не превышает 5% от числа общих продаж. Объясняется это в первую очередь низкой стоимостью газа в России. При стоимости конденсационного котла почти в 2 раза выше традиционного срок окупаемости приблизится к сроку службы самого котла.

Когда отдать предпочтение конвекционному котлу

От правильного выбора зависит насколько теплым и комфортным будет дом, безопасность отопительной системы и затраты на ее обслуживание. Итак, установить конвекционный котел целесообразно в случае:

  1. Если в помещении имеется, или в ближайшее время будет подключен магистральный газ.
  2. Происходит замена отопительной системы в старом доме и требуется такая же.
  3. Если затяжные зимы – обычное явление.
  4. По какой-то причине нет возможности создать грамотную систему отвода конденсата и его нейтрализации.
  5. Отопительная системы оснащена только радиаторами (без теплых полов).
  6. Бывают перебои с электричеством.

Если отопление дома производится не теплыми полами или другими низкотемпературными системами отопления, большой выгоды от установки котлов конденсационного типа при российских холодных зимах не будет. В пользу традиционных говорит и доступность запчастей, дешевое обслуживание.

А повышенный расход газа можно и нужно компенсировать хорошим утеплением дома. Расход топлива в большей мере зависит от величины теплопотери помещения и правильно оборудованной отопительной магистрали. Грамотная автоматика также повысит экономичность установки.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Какой газовый котёл лучше: конвекционный или конденсационный?

Фото: /Fotodom.ru

Особенностью конденсационных котлов «Рысь» (Protherm) является литой теплообменник из сплава алюминия и кремния. Его конструкция делает котёл менее чувствительным к воде плохого качества. Фото: Vaillant

Принято считать, что срок службы у дорогих напольных котлов с массивным чугунным теплообменником составляет 25–30 лет. У большинства же современных моделей (как напольного, так и настенного монтажа) он меньше, примерно 8–10 лет. Зато и стоимость таких приборов значительно ниже. Благодаря этому устройства остаются доступными для большей части населения. Так, самые недорогие котлы производства СНГ можно приобрести, например, за 10–15 тыс. руб. Правда, это будут, как правило, модели не очень совершенные с технической точки зрения — громоздкие (почти все для напольного монтажа), не полностью автоматизированные. Но они вполне подходят для замены старых отечественных напольных котлов типа АГВ 120, и поэтому на них есть устойчивый спрос.

В комплектацию двухконтурных котлов Gas Comi Boiler (Navien) входит выносной пульт управления (б). Фото: Борис Безель/Burda Media

Однако за последние два десятилетия появилось много домов, оснащённых более новыми и совершенными газовыми котлами. Это в основном модели для настенного монтажа. Они оснащены горелками и теплообменниками улучшенной конструкции, которые позволяют развивать мощность, достаточную для отопления особняков площадью 150–200 м², которые раньше, как считалось, можно было отапливать исключительно с помощью котлов напольного монтажа.

Более половины этих котлов являются двухконтурными, приспособленными не только для отопления, но и для приготовления горячей воды для системы ГВС. Сейчас двухконтурный настенный котёл известных производителей (Ariston, BAXI, Bosch, Buderus, Kiturami, Protherm) можно приобрести за 30–40 тыс. руб., причём выбор будет достаточно широким.

Фото: /Fotodom.ru

Когда нужна мощность

Настенные конденсационные котлы Buderus Logamax Plus GB172i отличаются усовершенствован-ной конструкцией теплообменников, экономичностью и оригинальным дизайном. Фото: Bosch

В первые модели конденсационных котлов получили распространение в России даже не из-за экономичности, а из-за большой мощности. Только эти модели в настенном исполнении обеспечивали производительность до 60–90 кВт. В условиях большого дома и маленького помещения котельной (или даже его отсутствия) только такие котлы обеспечивали производство необходимого количества тепла и горячей воды.

Сколько контуров вам нужно?

Довольно часто люди выбирают двухконтурный котёл, считая, что только такое устройство оптимально справляется и с отоплением, и с горячим водоснабжением дома. Это не совсем так, иногда одноконтурный котёл даже более предпочтителен. Например, если у вас большая семья и четыре-пять точек водоразбора. В этом случае наилучшим решением будет покупка котла и отдельного бойлера, так как двухконтурная модель может не справиться с интенсивной нагрузкой. А вот если у вас семья из двух-трёх человек и одна-две точки водоразбора, то двухконтурного котла будет вполне достаточно.

Конденсационные котлы

Настенный конвекционный газовый котёл Vaillant turboFIT. Тепловая мощность котла стабильна при давлении газа от 13 до 20 мбар. Фото: Vaillant

Что новенького предлагают нам производители? Наверное, тема номер один — это пресловутые котлы конденсационного типа. Такое оборудование сейчас выпускается всеми ведущими производителями и очень популярно в Европе. Можно сказать, что традиционные котлы конвекционного типа там рассматриваются как устаревшие, и их полная замена лишь вопрос времени. Секрет заключается в том, что КПД конденсационных котлов может быть на 10–15 % выше, чем у конвекционных, за счёт чего затраты при покупке более дорогих конденционников окупаются в Европе за 4–5 лет. Плюс к этому вы получаете экологически более чистое оборудование, поскольку выброс вредных веществ в атмосферу у конденсационных котлов небольшой, в несколько раз ниже, чем у моделей традиционного типа.

Покупатели постепенно стали понимать, что затраты на приобретение конденсационного котла должны компенсироваться высоким КПД этого устройства.

Настенный конденсационный газовый котёл Buderus Logamax plus GB162 мощностью 70, 85 и 100 кВт. Фото: Bosch

Увеличение КПД обеспечивается за счёт конденсации паров, содержащихся в дымовом газе вместе с продуктами сгорания. Дым охлаждается на вторичном теплообменнике (на него подаётся теплоноситель из обратной линии системы отопления) примерно до 55–57 °С, водяные пары конденсируются на теплообменнике, при этом и выделяется дополнительная энергия, дающая прибавку КПД. Режим конденсации будет работать только в условиях, когда температура теплоносителя в обратке не превышает 57 °С и наибольшая эффективность достигается при низких (30–35 °С) температурах теплоносителя в обратке.

Раздельная система дымоудаления с адаптером. Фото: Борис Безель/Burda Media

Покупатели предпочитают конденсационные котлы чаще всего в настенном варианте исполнения. Фото: /Fotodom.ru

Почему стоимость конденсационных котлов заметно выше обычных? Во-многом это связано с материалами, из которых изготовлен теплообменник. Образующийся конденсат содержит кислоты и другие агрессивные химические соединения, которые способны за короткое время полностью вывести из строя, скажем, теплообменник из чугуна (неслучайно температура дымовых газов в конвекционных котлах специально поддерживается на выходе не ниже 140–160 °С). Эти детали в конденсационных котлах изготавливаются из нержавеющей стали и аналогичных, достаточно дорогих материалов.

Ультракомпактный (540 × × 365 × 370 мм, масса 25 кг) конденсационный котёл Naneo Plus (De Dietrich). Фото: Борис Безель/Burda Media

В России число продаж конденсационных котлов растёт, но темпы невысокие — едва ли объём их продаж составляет более 5 % от всего рынка. Причина отсутствия интереса заключается в низкой стоимости газа: в некоторых странах Европы он обходится потребителю в 5–6 раз дороже, чем в России. Соответственно, и срок окупаемости таких котлов в России получается слишком большой, подчас более 10 лет, которые составляют весь расчётный срок службы самого котла. Кроме того, конструктивно конденсационные котлы устроены так, что наиболее высокий КПД у них достигается при небольших, «европейских» морозах, а при сильных (–20…–25 °С) он снижается, и разница между КПД конденсационного и конвекционного котлов становится небольшой, где-то около 5 % (и срок окупаемости становится совсем уж «неприличным»).

Применение конденсационных котлов особенно актуально в системах с низкими температурными режимами (например, тёплыми полами).

Но думается, что с конденсационными котлами произойдёт та же история, что и с энергосберегающими лампочками. Газ будет в цене расти, оборудование — наоборот, дешеветь, и мало-помалу все пользователи перейдут на более экономичную технику. Поэтому, строя новый дом, лучше сразу закладывать в проект возможность размещения конденсационного котла: как обустроить подвод воздуха к котлу для нормальной работы и нейтрализацию конденсата, образующегося в процессе эксплуатации.

Двухконтурные котлы позволяют организовать как отопление жилища, так и снабжение его горячей водой . Фото: /Fotodom.ru

Конвекционные котлы

Коаксиальные дымоходы для конденсационных котлов (Royal Thermo): дымоход No Frost для низких температур (до –50 °С). Фото: Борис Безель/Burda Media

Модели традиционных (конвекционных) котлов тоже постоянно усложняются по конструкции. Так, сегодня востребованы устройства с возможностью подключения погодозависимой автоматики. В зависимости от настроек внешние температурные регуляторы дают команды котлу уменьшить или увеличить интенсивность нагрева. Такие возможности предусмотрены уже во многих конвекционных котлах: в сериях Vaillant turboFIT, Bosch Gaz 6000 W, Ariston Genus Premium Evo.

Универсальная модель. Фото: Борис Безель/Burda Media

Во многих моделях есть несколько режимов работы помимо основного. Например, в приборе WBN6000-35CR (Bosch) предусмотрено два дополнительных режима: комфортный и Eco. В комфортном режиме котёл постоянно поддерживает заданную температуру во вторичном теплообменнике, благодаря чему сокращается время ожидания при отборе горячей воды. В режиме Eco нагрев до заданной температуры осуществляется лишь непосредственно при отборе горячей воды.

Пример устройства двухконтурного конденсационного котла: 1 — коллектор продуктов сгорания; 2 — первичный теплообменник; 3 — горелка; 4 — электрод контроля пламени; 5 — вторичный теплообменник ГВС; 6 — сифон для отвода конденсата; 7 — предохранительный клапан контура отопления; 8 — панель управления; 9 — датчик расхода в контуре ГВС; 10 — моделируемый циркулярный насос; 11 — реле давления; 12 — глушитель дымо­вых газов; 13 — вентилятор горелки; 14 — электроды розжига; 15 — патрубок отвода продуктов сгорания

В большинстве моделей используется закрытая камера сгорания, в которую воздух подаётся с помощью специального вентилятора. Это более сложный вариант конструкции, и, в отличие от традиционных открытых камер, он позволяет добиться лучшего управления мощностью, что в целом обеспечивает более высокий КПД. Недостатком же является то, что требуется постоянное подключение к электросети.

У многих конвекционных котлов оптимизирована и система управления. Всё чаще используются разнообразные дополнительные устройства, например пульты дистанционного управления — ими комплектуются, скажем, серии Atmo и Deluxe (Navien). А в серии Smart (Navien) можно использовать в качестве панели управления смартфон или планшет.

Что ограничивает распространение конденсационных котлов? Во-первых, они достаточно дорогие. Разница в цене может составить и 30, и даже 100 %. Но учтите, что к цене котла нужно прибавлять стоимость приобретения и монтажа системы газоотведения и дымоудаления. Для конденсационных котлов данные системы обходятся значительно дешевле, поэтому цена «под ключ» для конечного клиента будет сопоставима. Во-вторых, для подключения конденсационных котлов требуется монтаж низкотемпературной системы отопления. Максимального КПД можно достичь только при использовании водяных теплых полов. Однако трудоёмкость монтажа, вероятность протечки трубопровода и не­угасаемая вера в исключительность радиаторного отопления не даёт тёп­лым полам завоевать популярность среди потребителей.

Сергей Чернов

Менеджер по продукту «Вайлант Груп Рус»

Что такое газовый конвекционный котел

Газовая отопительная техника набирает все большую популярность. Эксплуатация такого оборудования выгодна даже на сжиженном газе, по сравнению с затратами на электричество. Конвекционный котел — самый распространенный тип среди отопительных приборов данного вида. Среди большого ассортимента моделей важно подобрать ту, что подходит именно для вашего дома.

Что такое конвекционный котел?

Такой тип устройства часто используют для частного дома площадью более 300 м². Принцип работы устройства прост: газ поступает в горелку, загорается пламя, оно нагревает теплообменник с водой. Продукты сгорания выводятся через подключенный дымоход. КПД устройства составляет свыше 90 %.

Конвекционный газовый котел бывает:

  • одноконтурным — рассчитан только на нагрев теплоносителя для отопления дома;
  • двухконтурным — обеспечивает жилище отоплением и горячим водоснабжением (ГВС).

Установка выполняется двумя способами:

  • Напольным — такие агрегаты требуют отдельного помещения либо большой площади; для их монтажа предусматривается прочный фундамент.
  • Настенным — такие модели компактны, могут размещаться в любом нежилом помещении квартиры.

Принцип работы и устройство

Отопительные приборы бывают с открытой и закрытой камерой сгорания. Котел с открытой камерой забирает воздух для горения из комнаты и выводит отработанный газ через дымоход. Устройство с закрытой камерой предусматривает наличие коаксиального дымохода. Это конструкция «труба в трубе»: по одной заходит воздух для поддержания пламени, по другой — выводятся продукты сгорания.

Как работает конвективное отопление? Внутри прибора находится теплообменник и горелка с модуляцией пламени. При автоматическом или пьезорозжиге газ поступает в систему, создается искра и зажигается горелка. Пламя нагревает теплообменник, по которому движется теплоноситель. Как только жидкость достигает установленной температуры, срабатывает автоматика и нагрев прекращается. При охлаждении теплоносителя включается термопара открывается топливный клапан и вновь происходит нагрев.

Циркуляционный насос принудительно перемещает теплоноситель в системе, что позволяет избежать замерзания при снижении температуры. Скорость работы насоса можно регулировать.

Продукты сгорания выводятся наружу через дымоход, который организуется согласно нормативам и с использованием только стойких к агрессивной среде и высокой температуре материалов.

Схема основных узлов агрегата показана ниже:

Преимущества конвекционного котла:

  • Широкий ассортимент конструкций и моделей позволяет подобрать котел для большого по площади частного дома либо маленькой квартиры.
  • Категории цен различны, каждый может выбрать подходящий по стоимости агрегат.
  • Настенный и напольный типы установки.
  • Радиатор выполнен из чугуна, поэтому рассчитан на длительный срок службы.
  • Автоматические датчики и сенсоры обеспечивают безопасную работу.
  • Оседая на стенах, конденсат способствует возникновению коррозии. Но в данных моделях большее его количество выводится в трубу дымоотвода. Низкий остаточный осадок конденсата сводит к минимуму риск порчи металла.
  • Наружный термостат автоматически подстраивает температуру нагрева контура.
  • Защита от обмерзания.
  • Простая конструкция и эксплуатация.

Эксперты выделяют несколько недостатков котлов конвекционного типа, но их можно оспорить:

  • Двухконтурные аппараты чувствительны к качеству воды. С одной стороны, это неудобство. С другой — если вы изначально установите фильтры, то в последующем избежите образования накипи, нарушения нагрева и сгорания теплообменника.
  • Устройства с закрытой камерой сгорания энергозависимы. Действительно, турбированные модели требуют подключения к сети, так как вентилятор для отвода дыма работает от электричества. Если для вас эта проблема актуальна, выбирайте котлы с открытой камерой.

Котлы конвекторного типа

Газовый конвектор — это отопительный прибор, внешне похожий на электрокамин: не требует соединения с системами труб для обогрева. Но конструктивно он схож с котлом: внутри находится горелка, камера сгорания закрытого типа и отвода газов. Дым удаляется по специальной трубке.

Рекомендуется устанавливать агрегат в нижней части помещения. Самый холодный воздух проходит через конвективную часть, нагревается и поднимается вверх.

В таком аппарате есть вентилятор, он быстро и эффективно распространяет теплый воздух по квартире. Конвекторный прибор монтируется на постоянное место. После этого организуется отверстие под вывод дымоходной трубы. Монтаж можно провести самостоятельно.

Что лучше: газовый котел или конвектор? Для отопления жилого помещения, безусловно, лучше подходит котел. Конвектор быстро и неравномерно нагревает воздух, а после его отключения температура быстро снижается. Поэтому устанавливать подобные агрегаты лучше в складах и промышленных зданиях.

Конвекционный или конденсационный?

В чем отличие устройств этих двух типов? Оба работают от газового топлива, обеспечивают горячей водой радиаторы и ГВС. Однако КПД одного составляет свыше 90 %, а другого — 107—110 %. Как такое возможно? Метод конденсации позволяет использовать скрытую теплоту продуктов сгорания.

Пары угарного газа содержат кислоту и агрессивные вещества. В конвекционной технике они отводятся на улицу, а в конденсационной — остужаются до точки росы (52—56 градусов). Эта технология была невозможна, пока в производстве не начали сваривать нержавеющую сталь. Обычный металл быстро разъедала кислота.

Современные изделия комплектуются дополнительным теплообменником. В нем происходит выпадение конденсата, который скапливается в резервуаре. В результате преобразования пара в жидкость вырабатывается дополнительная (скрытая) энергия, которая передается теплоносителю. Принцип работы схож с экономайзером в паровых котлах: он используется для повышения КПД за счет энергии продуктов сгорания. Этот прибор устанавливается в отдельной комнате и занимает много места.

Все познается в сравнении. Конденсационный котел:

  • Экономичнее и эффективнее, но экономия зависит от стоимости топлива.
  • Не охлаждает воздух в комнате, так как его забор производится снаружи.
  • Применяется в низкотемпературных системах, таких как «теплый пол».
  • Нуждается в качественном и надежном дымоотводе, который выдержит агрессивную среду.

Кроме того, придется задуматься, как отводить накопленную влагу. Если в квартирах она смешивается с канализационной водой, то в частном доме необходимо оборудовать отдельную канализацию (подробнее в публикации «Что такое конденсационный котел»).

Конвекционный обогреватель:

  • гораздо дешевле конденсационных моделей;
  • оснащается чугунным радиатором;
  • вырабатывает меньше конденсата;
  • расходует большее количество топлива;
  • модели с открытой камерой сгорания забирают воздух из помещения, поэтому он быстрее остывает.

Основные неисправности

С каждым выпуском производители усовершенствуют свою технику. Но абсолютно надежных приборов еще не придумано. Перечислим, с какими неполадками приходится сталкиваться пользователям:

  • Маленькое пламя в горелке. Такое случается при засоре форсунок пылью и сажей либо при большом содержании воздуха в топливе.
  • После розжига не работает горелка или гаснет пламя. Причина может быть в отсутствии тяги, засоре дымохода, электроде ионизации. Проводится чистка и замена неисправных элементов.
  • Шум при работе. Теплообменник оброс накипью, поэтому вода внутри закипает и шумит. Необходимо очистить радиатор от накипи.
  • Техника не запускается. Нужно проверить подключение фазы и нуля, перевернуть вилку в розетке.

О проблемах с датчиками и узлами сообщает самодиагностика котла. На дисплей выводится код ошибки. Его значение указывает на причину поломки.

Случаются проблемы, которые не зависят от производителя и пользователя, но влияют на работу оборудования:

  • Перепады давления в магистрали. Многие производители выпускают адаптированную к нашим реалиям технику. Такие агрегаты могут работать при давлении 1,5—2 бар.
  • Неверная установка, засор дымохода. Монтаж нужно производить строго по нормативам.
  • Перебои с напряжением. Рекомендуется подключить стабилизатор.

Рассмотрим самые популярные модели.

Разновидности конвекционного оборудования

Среди жителей квартир большей популярностью пользуются навесные модели. Напольные варианты чаще монтируются в частных домах, в отдельном помещении.

Vaillant turboTEC plus VUW 362/5-5

Одна из самых маленьких и компактных моделей. Устройство включает горелку типа «турбо» и закрытую систему отвода газов. Модуляция пламени регулируется от 30 до 100 %. Таким образом, вы можете не только настраивать температуру нагрева, но и экономить на топливе.

Дым отводится через коаксиальную трубу. Коэффициент полезного действия достигает 93 %. Особенностью Vaillant turboTEC plus является наличие двух теплообменников. Первичный изготовлен из меди для подогрева теплоносителя в отопительном контуре. Вторичный — из нержавеющей стали — обеспечивает горячее водоснабжение.

Встроенный насос с регуляцией скоростей в трех позициях. Система безопасности котла включает:

  • расширительный бак;
  • байпас (обеспечивает постоянную циркуляцию теплоносителя);
  • сбросной клапан;
  • защиту от заклинивания и замерзания.

Розжиг электронный, также как и панель управления. Мощность изделия достигает 36 кВт. Размеры — 800x440x338 мм. Стоимость — от 67 000 рублей.

Росс Аогв 10 Пкд Sit Эконом

Экономичное напольное оборудование, состоящее из двух контуров. Этот котел больше похож на камин, но работает он гораздо эффективнее, его мощность — 10,5 кВт. КПД составляет 93 %. Конструктивно предусмотрено два радиатора. Один из них изготовлен из стали; второй (пластинчатый) радиатор рассчитан на обеспечение ГВС.

Изделие подойдет для обогрева площадей до 105 м². Работает при подключении к основной магистрали и баллону. Система стабильно функционирует при падении давления до 1,5 бар. Встроена защита от перегрева (термостат), газ-контроль. Циркуляция теплоносителя естественная. Горелка запускается от пьезорозжига. Размеры — 610x650x280 мм. Цена — от 19 000 рублей.

CTC 950 газовый

Это комбинированный отопительный прибор от швейцарской компании. Чем он отличается от АОГВ? В первую очередь ценой. Это одно из самых дорогих и надежных устройств. Кроме того, двухконтурное оборудование работает на двух видах топлива: зимой будет удобно использовать дизельное отопление, а летом для нагрева ГВС можно включать подачу газа. Допускается установка бойлера.

Прямоугольная конструкция навешивается на стену. Тепловая мощность 30 кВт, КПД — 94 %. Угарный газ выводится на улицу через коаксиальную трубу, оттуда же забирается воздух для поддержания пламени. На внешней панели расположен большой дисплей и кнопочное управление. Защитная автоматика включает:

  • термостат — контроль температуры;
  • предохранительный клапан — для отбора жидкости при повышении давления;
  • внешний термометр;
  • расширительный бак на 12 литров.

Габариты — 690x900x370 мм. Стоимость — от 200 000 рублей.

Bosch Gaz 7000 W

Техника подходит для обогрева квартир и домов 280—350 м². Двухконтурный агрегат закрытого типа по мощности достигает 33,3 кВт. Нагрев между радиаторами и ГВС происходит почти мгновенно благодаря расходному датчику. Электронное управление позволяет отдельно регулировать температуру и мощность для обоих контуров, что актуально в летнее время года.

Горелка с плавной модуляцией пламени. Для перевода на сжиженное топливо достаточно поставить форсунки нужного диаметра.

Особенности Gaz 7000 W:

  • установлены датчики тяги и термостат;
  • встроена защита от замерзания;
  • ионизация пламени;
  • газ-контроль;
  • клапан давления;
  • циркуляционный насос с тремя режимами и защитой от блокировки;
  • автоматический розжиг.

Размеры — 480x825x370 мм. Цена — от 50 000 рублей.

Если вы стоите перед выбором оборудования для отопления, учитывайте преимущества и недостатки конвекционных котлов, а также тип жилья и планировку. Знания об особенностях конвекционных газовых котлов помогут правильно подобрать технику и экономить при ее эксплуатации в дальнейшем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *