Выбираем конденсационный котел для дома

Одной из перспективных инновационных технологий, применяемых в производстве отопительных систем, является конденсационная технология, базирующаяся на конденсации водяного пара, который образуется при сгорании углеводородных топлив. Эта технология называется конденсационным газовым котлом и еще только начинает завоевывать популярность на российском рынке. Однако, в Европе она широко распространена и, в некоторых странах является единственным разрешенным способом отопления.

Между тем, это не случайно. Котлы, основанные на конденсационной технологии, отличаются высокой эффективностью, экологичностью и универсальностью. В данной статье мы рассмотрим принцип работы конденсационного газового котла, его достоинства и недостатки, а также некоторые особенности, которые следует учитывать при выборе этого оборудования.

Конденсационный котел работает на сжиженном или природном газе, как и обычный котел. Однако, этот вид котла способен собирать неопределенную теплоту из продуктов сгорания, которую обычный котел не сможет использовать. Такая «скрытая» теплота является кинетической энергией воды в виде водяного пара, образованного в процессе конденсации.

Процесс основан на физических законах и происходит следующим образом: при горении топлива выделяются водяной пар и углекислый газ, а жидкость испаряется, что сопровождается выделением тепловой энергии. Конденсация пара позволяет вернуть потерянную теплоту, повышая тем самым КПД системы. В обычных котлах конденсат считается нежелательным, а в конденсационных котлах система предусматривает специальный теплообменник для формирования жидкости. Теплообменник забирает тепло, выделяемое при конденсации, передавая его теплоносителю.

Для предотвращения коррозии котлов используют материалы повышенной стойкости, такие как нержавеющая сталь или сплав алюминия и кремния (силумин).

Конструктивно конденсационный котел похож на обычный газовый котел и содержит следующие основные элементы:

• Патрубки подачи и отвода воды, которые направляют холодную воду в котел и, после ее нагрева, направляют в радиаторы и трубы ГВС.
• Горелку, которая подает газ в камеру сгорания и распределяет топливо равномерно.
• Теплообменник № 1, емкость для первичного нагрева воды.
• Теплообменник № 2, емкость для конденсации и извлечения дополнительной тепловой энергии.
• Насос, который обеспечивает циркуляцию воды.

Когда вода поступает в камеру сгорания, горелка запускает процесс горения. Продукты горения проходят через теплообменник № 1 и нагревают ее стенки. Применяя конденсацию, теплообменник № 2 «собирает» водяной пар и образует конденсат. Последнее позволяет извлечь дополнительную энергию на обогрев.

Для повышения эффективности конденсации применяются некоторые технологические решения: трубки теплообменника привариваются в форме спирали, чтобы увеличить площадь соприкосновения с теплоносителем; охлажденный теплоноситель отправляется сначала в ту часть теплообменника, куда поступают охлажденные дымовые газы; устанавливают высокотехнологичные горелки, которые позволяют максимально смешать воздух и магистральный газ.

Конденсационные котлы используются для отопления домов, квартир, и небольших коттеджей, а также для обогрева воды для бытового использования. Размер и мощность котла зависят от площади помещений. В индивидуальных домах котлы также используются для обогрева воды. В Европе 70% отопительных систем работает на конденсационных котлах, которые начали производить в Голландии и дальше развивали в Великобритании. В США и Канаде даже была установлена льготная система налогообложения для пользователей этого оборудования.

В современном мире все большее значение приобретает экономия топлива и экологическая безопасность, поэтому конденсационные газовые котлы становятся все более популярными. Конденсационные котлы отличаются высоким КПД, который может достигать до 111%. Производители используют особую систему расчетов, основанную на двух точках сгорания топлива: низшей температуре и температуре конденсации. Этот показатель и определяет конечный КПД конденсационных котлов.

Конденсационные котлы имеют много достоинств. Во-первых, они компактны и легко помещаются даже в ограниченном пространстве. Во-вторых, экономия топлива может достигать до 35% по сравнению с обычными котлами. В-третьих, котел можно подобрать в точности под те параметры, которые необходимы потребителю, и не переплачивать за излишнюю мощность. Кроме того, конденсационные котлы имеют низкий уровень шума, сокращают вредные выбросы и позволяют устанавливать пластиковые дымоходы, которые дешевле и проще в монтаже, чем классические стальные.

Однако у конденсационных котлов есть и минусы. Главный из них — это их цена, на 30-80% выше, чем у обычных котлов. Но, несмотря на это, заметная экономия топлива позволит окупить вложения. Кроме того, есть некоторые специфические особенности в работе системы, которые следует учесть при выборе котла. Например, необходимо учитывать невысокую температуру нагрева воздуха в помещении, что может потребовать установки дополнительных радиаторов. Также следует предусмотреть отдельную систему для нейтрализации конденсата, так как в нем содержится кислота и сливать его в локальную систему канализации (септик) недопустимо.

Перед приобретением конденсационного котла важно получить профессиональную консультацию об особенностях эксплуатации выбранной модели в конкретных условиях. Тем не менее, плюсы конденсационных котлов превалируют над минусами, и этот тип оборудования с каждым годом становится все более востребованным.

Советы специалистов по выбору конденсационного котла

Покупка конденсационного газового котла не является дешевой инвестицией, однако такое оборудование обычно покупают на десятилетия вперед. Поэтому стоит обратить внимание на производителей, использующих инновационные технологии, повышающие комфорт эксплуатации и гарантирующие бесперебойную работу на протяжении всего срока службы. Однако выбор торговой марки является только общим правилом. При выборе конкретного котла необходимо обратить внимание на несколько характеристик и учесть особенности дома, который вы планируете обогревать.

Мощность является важным фактором при выборе конденсационного котла, однако более мощный котел не всегда означает лучшее решение. Избыточная мощность может привести к ускоренному изнашиванию оборудования. Для определения оптимальной мощности котла необходимо учесть площадь дома, высоту потолков и качество утепления. Для более точного рассчета рекомендуется обследование дома с помощью специальных приборов, которые позволят выявить источники тепловых потерь и подобрать соответствующий котел. В различных климатических зонах рекомендуемые мощности котлов различаются. Например, для Москвы среднее значение от 1 до 1,5 кВт на 10 кв. метров помещения. Таким образом, если вы планируете обогревать коттедж площадью 250 кв. метров, вам потребуется котел мощностью не менее 25 кВт.

Количество контуров является еще одним важным параметром для конденсационных котлов. В двухконтурных котлах один теплообменник отвечает за нагрев теплоносителя для отопления, а другой - для горячего водоснабжения. При повороте горячего крана система автоматически переключается на нагрев воды. В одноконтурных котлах нагревается только теплоноситель. Стоит отметить, что для организации горячего водоснабжения достаточно установить бойлер косвенного нагрева. Если жильцы дома интенсивно потребляют горячую воду, рекомендуется установить бойлер косвенного нагрева даже на двухконтурный котел. Специалисты не дают четких рекомендаций относительно предпочтительности одноконтурных или двухконтурных котлов. Обычно мощность оборудования с двумя контурами не превышает 24 Вт, что делает их идеальным выбором для небольших домов с хорошей теплоизоляцией или квартир с автономным отоплением.

Расход газа зависит от мощности котла, коэффициента полезного действия и нагрузки на систему отопления. Таблица 1 показывает расход газа в зависимости от мощности котлов.

В таблице 1 представлены расходы природного газа в газовых котлах разной мощности. Как видно из таблицы, при мощности 10 кВт потребление составляет 1,12 м³/ч, а при мощности 60 кВт - 6,72 м³/ч. Между этими значениями присутствуют промежуточные значения для котлов мощностью от 15 до 50 кВт. Данная информация может быть полезной при выборе оптимального котла для отопления помещения в зависимости от его площади и ожидаемой тепловой нагрузки.

Теплообменники предназначены для передачи энергии от горючего топлива к теплоносителю. Какой материал используется для изготовления теплообменников, напрямую влияет на эффективность работы системы в различных условиях окружающей среды. В этой статье мы рассмотрим два основных материала для изготовления теплообменников и их особенности.

Силумин

Силумин - это сплав, в состав которого входят алюминий и кремний. Он используется в теплообменниках конденсационных котлов, чтобы защитить систему от агрессивного конденсата. Так как силумин подвержен коррозии, теплообменник выполняют литым из одного куска, чтобы избежать швов, которые могут уменьшить его защитные свойства.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь - это материал, который обычно дешевле, чем силумин. Он также устойчив к коррозии и не подвержен термоудару. Нержавеющая сталь часто используется для производства теплообменников газовых котлов конденсационного типа.

Экологичность

Одним из преимуществ конденсационных котлов является их экологичность. Котлы, использующие пар с примесью кислот (угольной, серной, азотной), выбрасывают их в атмосферу, тогда как в конденсационных котлах кислоты растворяются в конденсате и затем нейтрализуются.

Температурные режимы

Температурные режимы работы также оказывают влияние на КПД котла. Чем ниже температура воды в обратном контуре, тем лучше происходит конденсация. В таблице 2 представлены соотношения температурных режимов и значения КПД.

Вывод

Выбор материала для теплообменника зависит от целей и условий эксплуатации. Сильная коррозия конденсата, высокая стоимость материала и требования к долговечности могут повлиять на выбор. Однако, несмотря на все эти факторы, сегодня вы можете выбрать из множества материалов, которые гарантируют точную работу, оптимизацию процесса и экономию энергии.

В зависимости от температуры воды в прямом и обратном контурах, можно определить КПД конденсационного котла, как это указано в Таблице 2. При температуре воды прямого контура 40°С и обратного 30°С, КПД составляет 108%. При более высоких значениях температуры воды, а именно при 70°С и 60°С в прямом и обратном контурах соответственно, КПД снижается до 104%. Однако, при значительном повышении температуры воды до 90°С в прямом контуре и 75°С в обратном, КПД уменьшается до 98%.

Стоит отметить, что оптимальным режимом является пара температур, равных 40/30 °С, на которые способны установки напольного типа и панельные системы отопления с низкой температурой. Подобная пара температур позволяет достичь непрерывной конденсации пара.

Современные котлы оснащены автоматикой и системами управления, обеспечивающими эффективный и автоматический контроль за температурой в контурах, давлением и расходом топлива. Надстройки в виде датчиков позволяют осуществлять снижение температуры в период ночного времени, а также регулирование температуры при отсутствии в помещении жильцов. Управление продвинутыми моделями котлов возможно через специальные приложения на мобильных устройствах.

Выбор способа монтажа котла зависит от его типа и мощности. Напольные котлы с большой мощностью свыше 100 кВт чаще используют в помещениях с большим расходом горячей воды и легко связываются с другими установками с помощью циркуляционных насосов. Но если предполагается использование котла в небольшом доме на одну или две семьи, то настенные двухконтурные конденсационные газовые котлы будут оптимальным вариантом. Они компактны, не требуют полноценный дымоход и легко монтируются.

Цена на конденсационные газовые котлы зависит от их класса. Престижные немецкие бренды относятся к премиум-классу и отличаются высоким качеством, безопасностью и дизайном. Такие котлы могут быть довольно дорогими. BAXI, находящаяся в средней ценовой категории, предлагает комфортные, экономичные и экологичные агрегаты, одно- и двухконтурные, настенные и напольные. Корейские и словацкие производители представлены в эконом-классе, цена на их котлы в два и более раз ниже, чем на престижные модели. Однако, учитывая простой функционал и минимальные опции, недорогие котлы адаптированы к российским условиям, а их надежность и устойчивость к перепадам давления и сбоям в электроснабжении часто превосходят модели из более дорогих ценовых категорий.

При выборе котла следует учитывать не только ваши потребности и характеристики продукта, но также уделить внимание возможности быстрого ремонта, а также наличию в продаже запасных частей для этого типа агрегатов. В этом вопросе средний ценовой диапазон является оптимальным выбором, поскольку предлагаемые изделия этой категории, как правило, обладают наибольшей доступностью и удобством при ремонте. При этом они не уступают продукции более высокой ценовой категории по основным характеристикам. Таким образом, выбрав котел из среднего ценового диапазона, вы сделаете правильный выбор, сочетая внушительные технические характеристики и высокий уровень эксплуатации.

Фото: freepik.com