Конденсационный котел – лучшее решение для отопления частного дома. Принцип работы конденсационного котла Плюсы и минусы конденсационных отопительных приборов

Энергосберегающие технологии и экономное использование с максимальной эффективностью энергоресурсов становятся все более актуальными темами. Конденсационные котлы - это результат применения последних уникальных технологий в технике используемой для отопления. Они имеют самый высокий КПД – на 15-17% выше, чем у обычных атмосферных котлов, срок службы длительнее в 2 - 3 раза, широкий диапазон мощностей (до 100 кВт и более).

Благодаря своей эффективности конденсационные котлы имеют высокую популярность в Европе, например в Германии 70% отопительных котлов составляют конденсационные.

Принципы работы конденсационного котла основан на получении и передаче теплоносителю дополнительной тепловой энергии, выделенной в процессе конденсации водяных паров.

В газовом котле прямого горения, передача тепловой энергии теплоносителю происходит путем нагрева теплообменника газовой горелкой в которой происходит процессе сгорания газа. Одним из составляющих образующихся в процессе сгорания газов, являются пары воды, которые в свою очередь появляются в результате сгорания водорода, присутствующем в природном газе. Часть водяных паров из отопительного котла вместе с дымогарными газами выходят через дымоход в атмосферу, а часть в виде конденсата отводится через конденсационную трубку дымохода (обычно в санузел).

В газовых котлах прямого горения конденсация – негативный фактор, в конденсационных котлах процесс конденсации водяных паров – главное условие на котором основана работы котла.

Устроен таким образом, что водяные пары имея температуру от 130 до 150 °C охлаждаются теплоносителем из обратной линии системы отопления до температуры ниже 57°C. Именно при такой температуре происходит конденсация воды, а скрытая тепловая энергия от процесса конденсации передается самому теплоносителю и добавляется к теплоте, полученной в результате сгорания природного газа. Как видно, для обеспечения процесса конденсации водяного пара задействуется теплоноситель обратной линии отопительной системы.

Чем ниже температура теплоносителя обратной линии в котле, тем больше выделяется теплоты конденсации, и, соответственно выше КПД котла – это главный принцип работы любого конденсационного котла.

Достичь максимального КПД конденсационного котла удается при температуре в обратной линии 50 – 30 °С. В процессе конденсации образуется слегка кислая среда, 3-5 pH, поэтому материалы из которых изготовлены узлы котла, используемые в зонах увлажнения должны быть устойчивые к кислотности. В зонах высокой температуры наиболее часто используются алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь, в области низких температур наиболее экономически эффективными являются пластмассы (например полипропилен).

Теплообменники конденсационных котлов изготовлены с использованием нержавеющей стали и алюминия, оснащены системой сбора и отвода конденсата, а также нагнетающим вентилятором со ступенчатой системой мощности. Управляя числом оборотов вентилятора достигается оптимальное соотношение воздуха и газа для процесса горения и достигать высокого КПД. Для эффективного процесса сгорания газа применяются энжекционные горелки с модуляцией пламени. Удаление продуктов горения газов происходит принудительно через коаксиальную трубу. Температура дымогарных газов составляет 40-50 °C

ЭСПЛУАТАЦИЯ

Для достижения максимального КПД конденсационный котел необходимо эксплуатировать в определенном диапазоне температур. Если рабочий режим температур составляет от 60 до 80°C будет происходить незначительная конденсация водяного пара и КПД конденсационного котла составит приблизительно 98 %. Для сравнения у традиционного дымоходного газового котла КПД составляет 92 % – разница есть, но она не существенна. Если рабочий температурный режим системы отопления будет составлять от 53 до 30 °C, тогда будет происходить значительная конденсация водяного пара и КПД возрастет до 107-111%. При расчете КПД за 100% принимается тепловая энергия от сгорания газа, к ней суммируется энергия полученная от процесса конденсации, поэтому получается величина больше 100%.

Основное условие достижения максимальной эффективности – использовать конденсационные котлы на низкотемпературных отопительных системах, желательно специально спроектированных под них, с режимом температур не выше 60-40°С, максимум 70-50°С).

Наиболее соответствуют этим требованиям системы теплых полов с температурой подачи теплоносителя 40-45°С и температурой обратной линии 35-30°С, менее подходят, радиаторные системы отопления с температурой подачи теплоносителя до 70°С и температурой обратной линии 50°С.

Современные энергосберегающие технологии позволяют существенно экономить на отоплении, конденсационные котлы позволяют еще более снизить затраты на энергоресурсы и улучшить комфорт проживания.

Для того чтобы понять, насколько выгоднее приобрести конденсационный котел, необходимо сравнить его характеристики и параметры с газовым котлом. Продукты сгорания в простом газовом котле проходят через теплообменник устройства, поэтому некоторая часть тепла будет теряться. Это можно объяснить тем, что вместе с отработанными газами в атмосферу будет уходить и некоторая доля горячих паров. Конденсационный котел сохраняет эту тепловую энергию в виде пара, поэтому он считается более эффективным, чем простой газовый котел.

После того, как пар охлаждается, он преобразуется в жидкость. Благодаря такому процессу конденсации будет высвобождаться некоторое количество тепла. В обычном котле во время его работы происходит борьба с таким явлением, как конденсация, а в случае с конденсационным котлом конденсация является полезным явлением. Процесс конденсации имеет место в теплообменнике, который, по сравнению с газовым котлом, имеет несколько больший размер. Этот компонент конденсационного котла отбирает тепловую энергию для отопительной системы.

Тепло, которое образуется при полном сжигании топливной единицы, с учетом пара, который высвобождается во время процесса конденсации, носит название «высшей» теплоты сгорания топлива.

«Низшей» теплотой сгорания будет называться количество теплоты без учета конденсационного тепла.

Конденсационные котлы отопления начали пользоваться популярностью относительно недавно, хотя принцип их работы был известен человечеству еще более 100 лет назад. На сегодняшний день благодаря технологическому прогрессу при изготовлении котлов начали использовать сплавы, которые обладают хорошей устойчивостью к коррозии и другим губительным процессам.

Особенности конденсационных котлов

Исходя из законов физики, необходимо понимать, что хоть незначительные потери тепла в любом случае неизбежны и КПД не достигнет 100%. По сравнению с газовыми котлами, конденсационные котлы характеризуются более высокой экономичностью. Этот показатель у конденсационных котлов выше примерно на 15-20%.

Конденсационные котлы оснащены более современными горелками, что снижает на минимум вероятность неполного сгорания топлива. Вместе с отработанными газами выделяется намного меньше вредных веществ и также понижается температура отходящих газов, которая редко превышает отметку 40 градусов. Для таких котлов можно использовать и пластиковые дымоходы, что позволяет сэкономить на данном компоненте отопительной системы. Также уменьшаются затраты на установку дымоходов.

Что касается исполнения, то котлы конденсационные газовые настенные почти во всем схожи с газовыми котлами традиционного типа.

Чаще всего конденсационные котлы бывают настенного типа, однако встречаются и мощные напольные устройства. Такие котлы редко используются для жилых помещений. В основном, их можно встретить в офисных помещениях или на производстве.

Главное отличие от обычных котлов состоит в том, что в конденсационных котлах теплообменник выполнен из материалов, обладающих хорошей устойчивостью к воздействию различных кислот. Обычно такими материалами служат нержавеющая сталь или силумин. За счет высокой кислотности и образуется конденсат, а он вызывает процесс коррозии, если будут использованы такие сплавы, которые применяются для изготовления котлов неконденсационного типа.

Основные узлы конденсационного котла

Теплообменник для конденсационных котлов может быть изготовлен в форме труб со сложным сечением. Это необходимо для того чтобы как можно больше увеличить объем теплообменника, тем самым, повысив эффективность работы конденсационного котла. В котлах такого типа перед горелкой монтирован вентилятор, который извлекает из газопровода газ и смешивает его с воздухом. Далее такая рабочая смесь направляется к горелке.

Дымоходные газы выходят из системы посредством дымоходов коаксиального типа.

Для изготовления таких дымоходов производители используют, в основном, пластик, обладающий хорошей термостойкостью. Насос, встроенный в газовые конденсационные котлы отопления, управляется посредством электроники и оптимизирует мощность котла, тем самым, позволяя сэкономить электричество.

Эффективность работы котла во многом зависит и от параметров отопительной системы в целом. Если температура воды будет низкой, то конденсация водяного пара будет происходить более полно. Тем самым, значительная часть скрытого тепла будет возвращаться в отопительную систему. Это повлияет и на то, что показатель КПД конденсационного котла будет несколько выше.

Под конденсационный котел подойдет не всякая отопительная система. Система отопления должна быть рассчитана на не слишком высокую температуру теплоносителя.

То есть, это должна быть относительно низкотемпературная система отопления. В обратном контуре теплоноситель должен обладать температурой не выше, чем 60 градусов. Наружные условия не имеют никакого значения. Если на улице будет небольшой мороз, то температура теплоносителя в обратном контуре будет не ниже, чем 45-50 градусов. Таким образом, котел будет функционировать в конденсационном режиме.

Низкотемпературные котлы отопления могут быть как с одним, так и с двумя контурами. Их можно использовать для организации отопительной системы или для горячего водоснабжения. Такие котлы могут различаться по параметрам мощности. Диапазон их мощности достаточно большой и составляет от 20 до 100 кВт. Такой мощности, которую предоставляет низкотемпературное отопление дома, хватает для любых бытовых условий.

Для промышленной области потребуется приобрести более мощный котел напольного типа.

Можно приобрести и различные комплекты для подключения конденсационных котлов. В перечень таких компонентов входят: нейтрализаторы конденсата, расширительные баки, различные предохранительные устройства, комплекты для системы отвода отработанных газов, комплекты трубной обвязки и многое другое.

Во многих европейских странах запрещено использование других котлов, кроме конденсационных. Это объясняется тем, что у них более высокий показатель КПД и они выбрасывают в атмосферу куда меньше вредных частиц. В таких странах государство заботится о своих людях, потому что запрещает использовать оборудование, которое не обладает хорошей экономичностью и низким уровнем безопасности с экологической точки зрения.

Сложность применения принципа конденсации раньше заключалась в том, что скапливающийся конденсат в газовом котле отопления приводил к коррозии металлических элементов конструкции. Проблема перестала существовать, когда для изготовления оборудования стали применяться стойкие к коррозии сплавы и нержавейка.

Устройство котла

Конденсационный котел – что это такое в конструкционном плане?

Основной рабочий элемент – теплообменник из нержавейки в форме змеевика. Внутри спирали расположен нагревательный элемент (горелка). В змеевик поступает теплоноситель из обратки, разогревается от горелки.

Со стороны входного патрубка, где вода самая холодная (менее 59 градусов), на стенках камеры пар конденсируется. В конденсационных моделях камера сгорания закрытого типа, т.е. воздух для горения котел забирает с улицы, и продукты сгорания в котельную не просачиваются.

Система оборудована:

• циркуляционным насосом, принудительно перегоняющим теплоноситель (располагается на обратной трубе, оснащен фильтром);
• коаксиальным дымоходом (двойная труба, для подачи воздуха и отвода дыма одновременно), подсоединена в верхней части агрегата;
• вентилятором для принудительного нагнетания воздуха на горелку;
• конденсатоотводчиком.

В схему включены приборы защиты и контроля (). Современные модели котлов допускают возможность дистанционного управления, начиная с пультов и заканчивая СМС.

Плюсы и минусы

Обычный или конденсационный котел – что лучше, и в каких ситуациях?

Основные преимущества агрегатов конденсационного типа – высокий КПД и экономичность. Благодаря конструкции горелки () топливо сгорает практически полностью, количество отходов минимально – то есть, в экологическом отношении этот котел тоже лучше.

Температура дыма ниже 40 градусов – это означает, что можно использовать дымоходы из пластика, а они дешевле металлических. За счет меньшего количества продуктов сгорания и встроенной принудительной вентиляции можно использовать трубы меньшего сечения.

К плюсам этого котельного оборудования относятся:

• компактность, небольшой вес;
• проще монтаж;
• модулируемая горелка;
• экономия газа, в среднем 35 %;
• малый уровень шума и вибраций;
• экономия на дымоходе;
• экологичность (в 7 раз меньше вредных выбросов);
• возможна каскадная установка (несколько котлов в общей системе).

Основной минус – высокая цена, но в правильно организованной системе отопления разница себя окупает.

Особенности конденсационных моделей

Принцип работы конденсационных котлов таков, что для эксплуатации нужна маленькая вилка температур между подачей и обраткой. Значит, исходная температура теплоносителя должна быть не слишком высокой. Поэтому считается, что наиболее эффективное использование таких моделей – .

Как и простой газовый котел, конденсационный существует в и исполнении. Преимущество напольного — более высокая мощность, настенного — компактность. Мощность агрегата подбирается из расчета 1 киловатт на 10 квадратов плюс 10 % запаса.

Для маленького дома котел с высокой мощностью не нужен. Компактную и экологичную настенную модель можно повесить в кухне, не потребуется отдельная комната под котельную.

Видео о принципе работы конденсационного котла.

В производстве отопительных систем наиболее перспективной инновационной технологией считается конденсация водяных паров, которые образуются во время сгорании углеводородов. По такому принципу, работают конденсационные котлы. Это новое отопительное оборудование на российском рынке появилось недавно, но уже пользуется немалым покупательским спросом. В продаже представлены котлы конденсационные как зарубежных, так и отечественных производителей.

Широкий ассортимент конденсационных котлов предлагает компания BAXI, которая, благодаря высокому качеству своей продукции, стала лидером российского рынка котельного оборудования. Конденсационные котлы Бакси это напольные и настенные конденсационные котлы, отличающиеся высоким коэффициентом полезного действия. Другими известными марками котельного оборудования на отечественном рынке можно назвать конденсационные котлы vaillant и висман.

Конденсационный котел

Принципы горения и конденсации

Любое углеводородное топливо при горении выделяет тепло. В процессе сгорания топлива конечными продуктами становятся углекислый газ (СO 2) и (Н 2 О) вода, которая под действием высоких температур превращается в пар. Испаряясь, вода затрачивает тепло, но его можно получить обратно в процессе конденсации, то есть, если вода из газообразной фазы перейдет снова в жидкую.

Как работают конденсационные котлы

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

Как мы уже знаем, при охлаждении пар снова переходит в жидкое состояние и освобождает опре­делённое количество теплоты. Если рассматривать обычный котел, то при его работе с процессом конденсации идет борьба, а в котлах конденсационных конден­сация только приветствуется. Их конструкция предусматривает специальный теплообменник, в котором и происходит процесс конденсации, а выделяемое тепло при этом процессе отбирается для системы отопления

Конденсацион­ный котел имеет коэффициент полезного действия — 108-109%. Как же это возможно, если по законам физики КПД не может превышать 100%, так как потери энергии в любых процессах неизбежны.

В неконденсационных котлах во время сжигания газа отбирается не вся тепловая энергия, а только ее большая часть. Тепловой поток в теплообменнике охлаждается только до температуры 140-160° С, при его охлаждении до более низкой температуры в дымоходе уменьшается тяга образуется агрессивный конденсат, вызывающий коррозию элементов котла. Тепловая энергия, которую можно получить в процессе конденсации в обычных котлах не используется, она называется скрытой.

Конденсационные газовые котлы используют в своей работе энергию, скрытую в конденсирующихся водяных парах, поэтому их коэффициент полезного действия, в сравнении с КПДД обычных котлов, превышает 100%. Основным элементом любого котла является теплообменник. В конструкции конденсационных котлах теплообменника два. Они могут быть раздельными или совмещенными (двухступенчатыми). Первый теплообменник работает так же, как и в обычных котлах. Через него проходит тепловой поток но, не остывает ниже точки росы. Второй конденсационный теплообменник отбирает тепло, оставшееся у продуктов сгорания, и охлаждает до температуры ниже точки росы.

Водяной пар, конденсируется на стенках второго теплообменника, и отдает скрытую тепловую энергию воде. В этот момент у продуктов сгорания происходит дополнительный отбор тепла их температура на выходе из теплообменника только на 10-15°С выше температуры теплоносителя.

Чтобы решить проблему коррозии, которую вызывает агрессивный конденсат, производители используют при изготовлении котлов устойчивые к коррозии и химическим воздействиям материалы (нержавеющую сталь, силумин (алюминиево-кремниевый сплав)).

В Европе, и в частности в Германии, действуют нормы, требующие нейтрализовать конденсат перед сливом в канализацию. Нейтрализатор представляет собой емкость с гранулами магния и калия. Проходя через эти щелочные реактивы, конденсат нейтрализуется, и когда выводится в канализацию, не представляет собой опасности для окружающей среды. В России санитарные нормы не требуют нейтрализации конденсата, поэтому он просто собирается в специальный резервуар, предусмотренный в конструкции котла, и, в последствие, отводится в канализацию в своем первоначальном виде. В котлах мощностью до 30 кВт, предназначенных для отопления частных домов, за 24 часа сутки работы образуется около 30 л конденсата.

Достоинства и недостатки конденсационных котлов

Настенный отопительный котел

Конденсационный газовый котел можно назвать одним из самых экономичных и высокоэффективных отопительных приборов. Его КПД на 10-15% выше, чем коэффициент полезного действия у традиционного котла. Кроме того по экономичности конденсационные котлы на 20 % превышают обычное котельное оборудование.

В конструкциях конденсационных котлов применяются высокотехнологичные горелки, которые готовят топливно-воздушные смеси в оптимальных пропор­циях, что минимизирует возможность непол­ного сгорания топлива. Благодаря этому снижается количество выбросов вредных веществ.

Отходящие газы имеют низкую температуру (ниже 40 °С), что дает возможность применять для конденсационных котлов дымо­ходы из пластмассы, тем самым уменьшая затраты на монтаж отопительной системы.

Преимуществами конденсационных котлов можно назвать:

• небольшие габариты и небольшой вес котельного оборудования;
• экономичность (экономия газа составляет 35% за сезон);
• глубокую модуляцию (экономия газа при частичных нагрузках);
• невысокий уровень вибраций и низкий уровень шума;
• возможность каскадной установки;
• экономия на дымоходе (можно устанавливать дымоходы с меньшим диаметром);
• уменьшение выбросов вредных веществ NO X и CO 2 (ниже в 7 раз, чем у обычных котлов).

Каскад конденсационных котлов

Благодаря небольшим габаритам и малому весу котельного оборудования, для установки котла требуется меньше места, в то же время снижаются затраты на его транспортировку и монтаж. Существует такое заблуждение, что конденсационные котлы эффективно работают только с системой отопления теплый пол. В другом случае эффективность их не больше, чем у традиционных котлов. Но это не так. В конструкции конденсационного котла есть модуляционная горелка, позволяющая достигать глубокой модуляции мощности, уменьшая при этом затраты газа и воздуха.

Процесс конденсации в котле идет и при работе отопительного оборудования с радиаторной системой отопления. При пониженных нагрузках КПД конденсационного котла вполне может достигать высоких значений, в отличие от обычных газовых котлов, у которых КПД в таком режиме падает из-за переизбытка воздуха.

Для каскадной установки конденсационных котлов производители предлагают специальные регуляторы (например, фирма BAXI продает для своих котлов регулятор RVA47), которые превращают котлы, установленные отдельно, в единую систему.

Преимуществами каскадной системы является легкость монтажа и компактные размеры котельной. Благодаря пониженным вибрациям и низкому уровню шума при установке конденсационных котлов, нет надобности делать виброизолирующие платформы и звукоизоляцию помещения, предназначенного для котельной. Что тоже позволяет сэкономить денежные средства при установке отопительной системы.

Экономить на размерах дымохода, позволяет работающий в конденсационных котлах вентилятор. Он развивает довольно высокое давление, поэтому диаметр дымохода может быть в два раза меньше, чем при монтаже отопительной системы с традиционными котлами.

Благодаря низким выбросам NO X и CO 2 ,конденсационные котлы относятся к разряду экологичного оборудования, их часто используют для оборудования котельных в курортных и заповедных зонах. Отыскать недостатки в котлах конденсационных очень трудно. Главным минусом этого отопительного оборудования является высокая цена, которая в два раза выше цены обычных котлов.

Применение

По внешнему виду конденсационные котлы мало чем отличаются от традиционных. Изготавливают их в настенном варианте и наполь­ном варианте. Настенные газовые конденсационные котлы обладают меньшей мощностью, чем напольные и применяются в быту для отопления частных домов и коттеджей.

Напольные конденсационные котлы с высокой мощностью используют для отопления промышленных объектов и офис­ных помещений.

Конденсационные газовые котлы выпускают одно-, и двухконтурные. Применяются двухконтурные котлы и для отопления и для нагревания воды. Мощность одно- и двухконтурных котлов составляет — 20-100 кВт. Этого достаточно для бытового использования котлов. Для промышленного применения выпускают модели большей мощности.

Основные отличия конструкции конденсационных котлов от обычных

Конденсационные котлы отличаются от традиционных материалом, используемым для теплообменника. Их теплообменник выполняется из кислотостойкого сплава силумина или нержавеющей стали. Образующийся в котле водный конденсат имеет повышенную кислотность и вызывает коррозию таких материалов, как сталь и чугун, которые используются в производстве неконденсационных котлов. Форма теплообменника представляет собой трубу сложного сечения, имеющую дополнитель­ные спиралевидные ребра. Такая форма теплообменника способствует увеличению площади теплообмена и повышает эффективность работы котла.

В конденсационных котлах перед горелкой установлен вентилятор, кото­рый «высасывает» газ из газопровода и смешивает его с воздухом, после чего направляет смесь газа с воздухом к горелке.

Устройство конденсационного котла

Дымовые газы удаляются через коаксиальные дымоходы, изготовляемые из термостойкого пластика. Кроме этого, в конденсационных котлах есть насос, управляемый электроникой, который оптимизирует мощ­ность отопления, экономя электроэнергию и сни­жая шум от теплоносителя, протекающего в системе отопления.

Конструкция традиционных котлов не предусматривает процесса конденсации и использования крытой энергии, поэтому температуру продуктов сгорания поддерживают на высоком уровне. Часть тепла в таких котлах не используется, а выводится с продуктами сгорания через дымоход.

Так как конденсат обладает химической агрессивностью, чтобы его использовать необходимо элементы котла делать из химически устойчивых материалов, стоимость которых довольно высокая. Производителям намного легче продавать более дешевые товары, чем вкладывать свои средства в прогрессивные, но дорогие технологии. Поэтому большинство котлов, представленных на рынке, созданы на основе устаревших технологий. Для пользователей же выгоднее купить пусть дорогие, но более эффективные конденсационные котлы, которые позволяют экономить на расходе топлива.

Производители предлагают для своих конденсационных котлов ком­плекты для подключения, нейтрализаторы конденсата, расширительные баки, предохранительные устройства, комплекты трубной обвязки котлов, системы для отвода дымовых газов.

В Европейских странах конденсационные котлы — самый массовый вид отопительных при­боров. Есть страны, в которых запрещена установка неконденсационных котлов. Причина этому — более высокий КПДД и более низкий показатель выброса вредных веществ в конденсационных котлах.

Многих наших заказчиков мучает один и тот же вопрос при выборе отопительного котла - использовать конденсационные котлы или нет? Правда ли, что они эффективнее традиционных и окупаются со временем? И многие другие вопросы.

Попробуем разобраться во всем по порядку и на каждый вопрос ответить обстоятельно, коротко и емко.

! Читателю на заметку
Этот настенный конденсационный котел в марте 2008 года получил престижную премию “iF product design award” в категории Industry/Buildings на выставке CeBIT в немецком Ганновере. Высокую оценку получили конструкция изделия, качество примененных материалов, степень инновационности продукта, уровень влияния на окружающую среду, функциональность, эргономика, безопасность и внешний вид.

Итак, вопросы:

Почему для эффективной работы конденсационного котла требуется температура в системе отопления 50/30°С?
50/30°С - это температурный напор в системе отопления. 50°С - это температура теплоносителя в подающей трубе - «подача». 30°С - это температура теплоносителя в обратной трубе - «обратка». Для эффективной работы конденсационного котла необходимо, чтобы котел работал в режиме конденсации. А режим конденсации напрямую зависит от температуры «обратки». Для начала конденсации водяных паров в составе дымовых газов необходимо, чтобы дымовые газы охладились до температуры 57°С, а это возможно только тогда, когда температура «обратки» ниже 50°С. Другими словами, если система отопления работает при таком режиме, в котором температура «обратки» ниже 50°С, то котел работает в режиме конденсации, а значит эффективно.

Правда ли, что конденсационный котел работает эффективно только при низкотемпературном отоплении (теплый пол) при температуре в системе 50/30°С? А при температуре 80/60°С работает не эффективно?
Для того чтобы ответить на вопрос необходимо разобраться подробнее с работой котла. Дело в том, что температура зимой на улице не постоянна, следовательно, и температура в системе отопления должна меняться, чтобы не перетапливать помещения. Ведь что будет, если, допустим, на улице –10°С, а котел будет подавать в отопительные приборы воду с температурой как при –28°С? Правильно, помещение будет перетапливаться. А значит, будет расходоваться энергия. Чтобы этого не происходило, котел работает в погодозависимом режиме генерации тепла. Т. е. в зависимости от температуры на улице меняется температура в системе отопления. Что это дает? Посмотрим на отопительный график ниже.

Отопительный график построить очень легко: достаточно задаться граничными условиями. При –28°С на улице в системе отопления температура подачи будет +80°С, а «обратки» +60°С. А при температуре +18°С на улице, когда отопление в здании не нужно, подача и «обратка» тоже будут +18°С. Из прошлого вопроса мы помним, что котел работает эффективно при температуре «обратки» 50°С и ниже. Следовательно, по графику видно, что котел работает в режиме конденсации при температуре на улице –18°С и выше. Если посмотреть по времени, сколько часов в Москве зимой температура доходит ниже –18°С, и сколько часов зимой в Москве температура воздуха на улице выше –18°С, то станет понятно, что 95 % времени всего отопительного режима конденсационный котел работает в режиме конденсации. А значит эффективнее традиционных низкотемпературных котлов.

Получается конденсационный котел при температуре ниже –18°С работает не эффективно?
Это не так. Конденсационный котел эффективнее своих традиционных собратьев минимум на 5 %, даже когда котел работает не в режиме конденсации. В чем секрет? А секрет в потерях тепла при работе котла. Какие потери тепла существуют? Потери тепла отлично проиллюстрированы ниже на изображении.

Видно, что даже без учета конденсации, котел эффективнее своих низкотемпературных собратьев на 5 %. Это наглядно можно увидеть, если сравнить температуру отходящих газов конденсационных котлов и низкотемпературных. Температура дымовых газов низкотемпературных котлов примерно равна 138°С, а конденсационных - 70°C. При такой температуре отходящих газов вместо металлических дымоходов используют пластиковые.

Как обеспечить конденсационный режим работы котла при температуре ниже –18°С при температуре в системе отопления 80/60°С?
Для этого достаточно, просто, увеличить отопительные приборы по размеру на 30 %. А с учетом того, что при проектировании системы отопления проектировщики практически всегда делают запас на 10–15 %, то затраты на чуть большие отопительные приборы не будут существенными.

Как насчет загрязнения атмосферы? Говорят, что выброс дымовых газов от конденсационных котлов более вреден для окружающей среды, чем от низкотемпературных.
Это миф. Дымовые газы от конденсационных котлов менее вредны для атмосферы, чем от низкотемпературных котлов. К примеру, углекислого газа (СО 2) выделяется меньше на 20 % в сравнении с низкотемпературным котлом и на 40 % меньше по сравнению со стандартным котлом.

Низкотемпературный котел выбрасывает в атмосферу на 60 % меньше окиси азота (NO x), чем низкотемпературный котел, и на 90 % меньше, чем стандартный котел.

Хорошо, в атмосферу выбрасывает меньше загрязнений, а как насчет канализации? При конденсационном режиме работы котел сливает в канализацию кислую среду. Как быть с этим? Не повредятся ли трубы канализации?
Действительно, при работе котла в конденсационном режиме необходимо сливать в канализацию кислый конденсат. Но для этого случая есть два решения. Первое - для городской канализации есть разрешение от Мосводоканала о том, что конденсат можно сливать в канализацию, но при условии разбавления его в пропорции 1/25, но только для котельных мощностью не больше 260 кВт. Второе решение (простое) - достаточно иметь один нейтрализатор конденсата на всю котельную.

Читателю на заметку
• К примеру, на конденсационный котел мощностью 60 кВт за 2000 часов выделяется 14,2 м³ конденсата. За 1 час работы конденсационного котла выделяется 14,2/2000 = 0,0071 м³/час. Нейтрализация не требуется, если соотношение 1:25 - это написано и в каталоге Будеруса, и в требованиях Мосводоканала. Для дома площадью 490 м² водоотведение равно примерно 0,684 м³/час, т. е. соотношение 1:96, что удовлетворяет условиям. Следовательно, для этого котла емкость нейтрализации можно не ставить.
• Конденсат - это не что иное, как угольная кислота, которая является слабой кислотой и на полипропиленовые трубы не влияет.
• Если есть септик, то лучше поставить емкость нейтрализации.

К примеру, в объеме поставки котла Будерус есть стандартное решение с тремя видами нейтрализатора конденсата, различающимися по «навороченности». Нейтрализатор конденсата - это не что иное, как емкость, заполняемая нейтрализующим средством.

Получается, что если есть емкость и нейтрализующее средство, то это средство периодически необходимо менять? Можно же разориться?
Действительно, нейтрализующее средство необходимо периодически менять. Но одной заправки нейтрализующего средства хватит на 350 м³ конденсата. А при работе котельной на 260 кВт выделяется всего 8–9 л/ч конденсата при конденсационном режиме работы котла в максимально эффективном режиме, а это практически 7–8 лет работы котельной, не меняя нейтрализатор. Т.е. за весь срок службы котла необходимость в замене нейтрализатора возникнет только 1–2 раза. Стоимость 10 кг нейтрализатора (одна заправка емкости) равна 5600 рублей, так что разориться не получится.

Я хочу разместить котел в помещении кухни. Нужна емкость нейтрализации. Будет ли гранулянт в емкости нейтрализации испаряться и «отравлять» помещение?
Нет, не будет. Заполнитель емкости нейтрализации - это диоксид магния (MgO), который не испаряется.

В нейтрализаторе производится нейтрализация угольной кислоты (H 2 CO 3), которая представляет собой реакцию замещения. Испаряться ничего не будет, т. к. в процессе реакции образуются:

• карбонат магния (MgCO 3)
  Основной карбонат магния 3MgCO 3 ·Mg(OH) 2 ·3H 2 O (так называемая белая магнезия) применяют как наполнитель в резиновых смесях, для изготовления теплоизоляционных материалов. В медицине и в качестве пищевой добавки E504 используется основной карбонат магния 4MgCO 3 ·Mg(OH) 2 ·nH 2 O.
• вода (H 2 O) - ну никак не вредное вещество.

Карбонат магния может распадаться на углекислый газ (CO 2) и оксид магния, что является в первом случае продуктом жизнедеятельности человека, а во втором - порошок, который используют в спортивной гимнастике.

Как уже было сказано, используются дымоходы из пластика для отвода дымовых газов от конденсационных котлов. Будут ли проблемы при сдаче котельной надзорным органам?
Нет, проблем не будет. Все оперируют старыми сведениями о стальных дымоходах. В техническом регламенте по пожарной безопасности описано, что дымоход может быть из любого материала, если рекомендован производителем. У компании Будерус есть все разрешения и сертификаты, доказывающие, что дымоходы из пластика - это стандартное, заводское решение от компании Будерус.

Вдруг случится так, что температура дымовых газов превысит температуру 70–80°С и расплавит дымоход?
Такая ситуация невозможна. В котле установлен датчик отсечки на 85°С, т. е. котел выключается, если такая ситуация происходит. Дело в том, что часть котла выполнена из того же пластика, что и дымоходы, поэтому повышение температуры отходящих газов в первую очередь повредило бы конструкцию котла, что не может быть допущено.

Настенный конденсационный котел - это сравнительно компактный агрегат. Видимо, не очень большой мощности. Что делать, если у объекта большая тепловая нагрузка?
Несмотря на свою компактность настенные конденсационные котлы Будерус очень мощные. При одном типоразмере есть два варианта мощности - 80 и 100 кВт.

Что делать, если нужно больше тепловой мощности?
Дело в том, что конденсационные котлы можно объединять в каскад и получать необходимую мощность. К примеру, одной автоматикой Будерус можно объединить до 16 конденсационных котлов в каскад и получить 1,6 МВт мощности (!), а это уже совсем не мало. Но все плюсы каскада не заканчиваются на этом. Используя специальные каскадные монтажные блоки можно получить до 400 кВт тепловой мощности всего с 1 м²! Выглядеть это будет так, 4 котла спина-к-спине:

При использовании каскада можно не только сэкономить место, но и в разы повысить надежность системы отопления дома. При выходе из строя одного отопительного котла автоматика распределяет нагрузку на остальные. А в системах отопления домов с одним напольным котлом, при выходе из строя любого элемента, система отопления перестает работать и дом остывает. При использовании каскада есть возможность объединять все дымовые выводы котла в один дымоход, для этого есть стандартное решение от компании Будерус.

По нормам нельзя объединять несколько дымоходов в один! Котельную не примут?
Котельную примут. Достаточно взять инструкцию по монтажу и сертификаты. Это заводское решение со всеми элементами. В сертификате соответствия оговорено, что котлы сертифицированы вместе с дымоходами.

Продолжение следует.