Конденсационные котлы - это последнее слово в развитии инновационных технологий.
Своим названием "конденсационный котел" обязан способности отбирать из продуктов сгорания так называемую «скрытую» теплоту конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания. Использование этой, обычно уходящей вместе с дымовыми газами, теплоты позволяет котлу иметь рабочий "КПД" 107–109 %. Конденсационная техника при аналогичном потреблении тепла и горячей воды позволяет снизить расход газадо 35 %, а также уменьшить содержание окисей углерода и азота (NOx и CO) на 80–90 % по сравнению с обычными источниками тепла.
Принцип конденсации. Классические водогрейные котлы используют тепло, получаемое в процессе сжигания топлива, и обычно имеют температуру уходящих в атмосферу дымовых газов примерно 100–170°С. Во время процесса горения также образуется вода (продукт окисления углеводорода), которая при высокой температуре сразу же превращается в пар. При этом могут использоваться как природный газ, так и жидкое топливо. При их сгорании в результате реакции с кислородом воздуха образуется водяной пар, содержащий тепло. Охлаждаясь при контакте с более холодной водой обратной линии отопительной системы, содержащийся в отходящем газе пар конденсируется и отдает тепло в отопительную систему. Таким образом, часть производимого тепла не используется и выносится из котла. Основной целью конденсационного котла является отбор этой драгоценной энергии (тепла) из дымовых газов путем конденсации водяного пара в специальном теплообменнике. Полученное таким образом тепло затем используется для нагревания теплоносителя.
Как достичь КПД выше 100%. При сравнении с традиционными моделями котлов применяют в качестве параметра исходную тепловую мощность (она выражает количество используемого тепла без учета конденсации). Исходя из того, что конденсационные котлы используют также тепло от конденсации, КПД выше 100 % легко достижим. В случае природного газа скрытая теплота, которую можно использовать, составляет 11 %. Считая, что исходная тепловая мощность составляет 100% и, добавляя 11 % скрытой теплоты пара, можно достигнуть теоретической выходной тепловой мощности, равной 111 %. КПД конденсационного котла строго связан с температурой обратной воды из системы отопления, т.е. она должна быть ниже точки росы (около 50°C). Для обеспечения наибольшего КПД рекомендуется подсоединить котел к датчику уличной температуры. Это позволит поддерживать температуру обратной воды всегда минимально возможной и, следовательно, получать максимальную конденсацию.
Так как отходящие газы имеют относительно низкую температуру, возможно применение пластиковых дымоходов.
Преимущества конденсационных котлов.
Благодаря сокращенному потреблению газа они становятся наиболее выгодным решением для потребителя и в настоящее время являются наиболее экономичными установками по сравнению с традиционными котлами. Конденсационные котлы можно устанавливать как в традиционных, так и в низкотемпературных системах, например в системе «водяные теплые полы». В низкотемпературных системах эти котлы особенно эффективны, т.к. создаются идеальные условия для конденсации, поскольку температура обратной воды всегда ниже точки росы (т.е. ниже 40–50°С).
При включении в низкотемпературную систему (например «водяные теплые полы») конденсационные котлы
могут уменьшить потребление газа до 35 % в год
и, соответственно, снизить на 35 % затраты на газ. Этот результат достигается благодаря следующим моментам:
Высокому КПД.
Процессу конденсации не только в режиме отопления, но и в режиме получения бытовой горячей воды.
Широкому диапазону модуляции пламени.
Достижению комфортной температуры при меньших теплопотерях (за счет использования низкотемпературной системы «водяные теплые полы»).
За последние годы в Европе газовые конденсационные котлы значительно потеснили на рынке традиционные газовые котлы. Стоят они несколько дороже, но энергоэффективность конденсационных установок значительно выше. Экономия за сезон
может составлять до 35 %!
В странах ЕС запрещено производство и применение в
новом строительстве котлов НЕконденсационного типа. Возрастает применение
конденсационных котлов и в нашей стране.
Экология. Благодаря полному предварительному смешению воздуха и газа и соответствующей горелке в конденсационных котлах также существенно снижено содержание вредных веществ в продуктах сгорания. По сравнению с традиционными котлами уменьшение количества NOx и СО составляет 80 и 90 % соответственно.
В ведущих странах Европы в новых системах отопления законодательно обязывают установку только конденсационной техники.
Такие особенности конденсационных котлов как низкий вес и компактность
так же являются их неоспоримым преимуществом. Существуют настенные модели котлов
конденсационного типа мощностью до 150 кВт. Это снижает затраты на размещение
конденсационных котлов во встроенных котельных и позволяет снижать
массо-габаритные параметры крышных и блочно-модульных котельных при
использовании таких котлов.
Применение конденсационных котлов
Конденсационный котел с закрытой камерой сгорания и турбированным коаксиальным дымоходом не требует специального помещения и может быть компактно размещен на кухне, в прихожей, в санузле, на чердаке и т.п. (экономится площадь). Котлы могут быть объеденены в каскад для увеличения мощности системы (до 1 МВт и более).
Более дорогой конденсационный котел с
коаксиальным или вертикальным дымоходом может оказаться дешевле напольного котла с высоким
утепленным дымоходом из нержавеющей стали. Сами конденсационные котлы при работе только в конденсационном режиме могут комплектоваться дымоходами из пластика, т.к. температура уходящих газов примерно 60-80°С.
Котлы со встроенными накопительными бойлерами более 100 л являются хорошим решением для коттеджа, минимизирующим расходы на монтаж котельной. Котел со встроенным бойлером обычно содержит и насосы и по сути является котельной собранной в зоводских условиях. Эта котельная будет более качественной и может обойтись дешевле собранной на месте. Таких моделей достаточно много, в т.ч. конденсационных (Viessman Vitidens 333-F - 86 литров, Vitidens 333-F тип WR3C - 250 литров со змеевиком для жесткой воды).
Некоторые модели конденсационных котлов автоматически анализируют состав
газо-воздушной смеси и автоматически подстраиваются под нее, что оптимизирует их
работу. Такие котлы могут работать как от природного, так и от сжиженного газа без смены форсунок
как у традиционных котлов и без других перенастроек, что позволяет быстро перейти на резервное топливо (нет необходимости в дополнительном котле на резервном топливе - еще один резерв экономии).
Для получения большой мощности могут применяться мощные конденсационные котлы
(промышленные котлы), и даже настенные модели для этой цели могут объединяться в
большие каскады. Каскадные котельные на базе конденсационных котлов получили
широкое распространение и популярность. Компактность, небольшая масса, энергоэффективность, экологичность, простые дымоходы и гибкость размещения - их
отличительные особенности.
Производителиконденсационных котлов
Конденсационные котлы производят
практически все производители.
Конденсационные котлы большой мощности, в т.ч. с возможностью
каскадного включения производят крупные заводы (Viessmann,
Buderus, Unical (Wiesberg)и др.
Конденсационные котлы позволяют исключить смесительные узлы в низкотемпературных
системах и при работе котла с минимально возможной температурой теплоносителя за
счет этого вывести его на режим максимальной конденсации и, соответственно
эффективности (максимального КПД).
Наша компания
с 2007 г. успешно применяет конденсационные котлы на своих объектах. Накоплен большой
практический опыт их применения в низкотемпературных системахотопления (водяной теплый пол без радиаторов) в условиях Сибири.
В нашем случае так реализовано большинство
наших объектов.
Особый интересв "бытовом" сегменте до 100 кВт представляют
надежная продукция ведущих производителей с надежными и качеситвенными
конденсационными теплообенниками - котлы с витыми теплообменниками из
нержавеющей стали Viessmann
Vitodens 100/200/300-W и котлы с литвми
теплооиенниками из силумина
Buderus Logamaxplus GB172i,Logamax plus GB162,
Logamax plus GB062,
Bosch Condens
5000i
W,
2500 W, Condens 7000
W.