Принцип работы конденсационного газового котла отопления и как выбрать

Технология использования тепловой энергии при конденсации водяного пара, который возникает в процессе горения углеводородов, является одной из инноваций, которые сегодня нашли применение в производстве отопительных котлов. Эффективный конденсационный газовый котел считается неплохой альтернативой стандартному газовому оборудованию. На отечественном рынке агрегаты предстают новинкой, но в ряде европейских стран приборы входят в список единственно разрешенных котлов для автономных систем отопления. Следует рассмотреть подробнее принцип работы, преимущества и недостатки оборудования, а также нюансы выбора для домашнего использования.

Что такое конденсаторный котел?

По сути, газовые конденсационные котлы отопления – это немного измененные обычные газовые агрегаты конвекционного типа. Топливо – газ сжиженный или баллонный. При сгорании топлива высвобождается большое количество тепловой энергии, в том числе от прогретой водяной взвеси в виде пара, которая затем выпадает в конденсат. Основное отличие от стандартных газовых котлов в использовании всей тепловой энергии – открытой, образуемой при сгорании газа, и скрытой – от нагретого конденсата.

Предназначение оборудования – обустройство автономной системы отопления в частных строениях.

Конструкция состоит из основных и дополнительных элементов:

1. Отсек для сбора конденсата, куда поступает теплоноситель после того, как охлаждаются отводимые массы воздуха. Пар отдает тепло воде, а через сливное устройство конденсат перемещается в отельную емкость.
2. Теплообменник. Выполнен в форме цилиндра с увеличенной площадью теплоотдачи.
3. Газовая горелка. Размещается в закрытой камере сгорания.

Оборудование дополнено системой управления и контроля, а значит, вмешательство человека в работу агрегата сведено к минимуму.

Принцип работы, преимущества и недостатки

В котлах конденсационного типа конструкция предусматривает наличие теплообменника, где осуществляется переход газообразного состояния в конденсат – процесс сопровождается выделением большого количества тепла, которое отбирается для прогрева теплоносителя системы.

КПД котлов достигает 109%, это больше, чем у любого другого оборудования. Дело в том, что обычные газовые котлы используют тепло только от процесса горения газа. Тепловой поток в теплообменнике охлаждается до +140 С, при более низких температурах снижается тяга и образуется тот самый конденсат, вызывающий коррозию металла. Поэтому тепловая энергия конденсата не используется. В конденсаторных котлах отбирается вся тепловая энергия, поэтому КПД выше 100%.

Для отбора энергии котлы оборудованы двумя теплообменниками, из которых первый работает как в обычном оборудовании, пропускает тепловой поток без остывания ниже точки росы. Второй теплообменник отбирает тепловую энергию у продуктов сгорания и охлаждает до температуры ниже точки росы. Поэтому водяной пар скапливается на стенках второго теплообменника и отдает всю полезную энергию воды.

Оборудование считается одним из самых экономичных, а высокий КПД обеспечивает сохранение тепла надолго. За счет применения специальных горелок, которые обеспечивают полное сгорание топлива, количество выбросов минимальное.

Важно! Отходящий газ прогревается до показателей не более +40 С, поэтому для конденсационных котлов разрешены пластиковые дымоходы.

Плюсы оборудования:

• малые габариты;
• небольшой вес;
• экономичность (до 35% топлива за сезон);
• малый уровень шума;
• минимальная вибрация;
• возможность каскадного монтажа;
• экологичность.

Минусов у приборов немного, главный – высокая цена оборудования. Конденсатные котлы стоят на 30-80% дороже обычных, но такие вложения окупаются сниженными затратами на топливо.

Также нужно учитывать некоторые особенности работы агрегатов:

1. Малая температура прогрева помещения. Обычные системы отопления показывают разность температур между трубопроводом подачи и обратки в 75 С и 55 С, а конденсатные всего 55 С к 33 С. Этого мало для качественного прогрева, может потребоваться система теплого пола или интеграция в схему дополнительных радиаторов.
2. Утилизация конденсата. За сутки котел мощностью до 35 кВт вырабатывает до 30 литров воды, ее нужно утилизировать. Слив в септик не допускается, потому что в воде много кислоты, придется продумывать схему нейтрализации жидкости.

Совет! Если котел устанавливается в домах с централизованной канализацией, проблемы со сливом конденсата не будет – в РФ нет ограничений на обязательность нейтрализации жидкости при сливе в центральную систему канализации.

Как правильно выбрать конденсаторный котел для дома?

Дорогая покупка требует тщательного выбора и разумного подхода.

Котлы служат много лет, поэтому лучше обратить внимание на некоторые правила подбора:

1. Мощность. В этом случае большая мощность не требуется, так как приведет к быстрому износу агрегата. Для расчетов оптимального показателя подойдет простая формула – на 10 м2 требуется 1 кВт тепла. В домах с плохим утеплением, наличием больших окон и для регионов с суровыми зимами показатель нужно увеличить на 30-50%.
2. Количество контуров. Если конденсационные котлы, принцип работы которых мало отличается от обычного оборудования, оснащены двумя контурами, хозяин получает возможность отопления и ГВС. Один контур будет работать на подогрев теплоносителя, второй – отвечать за раздачу горячей воды.

На заметку! Двухконтурные котлы в дома с интенсивным потреблением горячего водоснабжения лучше подбирать с показателем мощности до 24 кВт. Следует дополнительно утеплить строение. В одноконтурный котел можно встроить накопительный бак.

3. Расход топлива. Этот показатель зависит от мощности, нагрузки на систему и КПД. Например, котлы в 10 кВт расходуют до 1,12 м3/час газа, а в 30 кВт уже 3,36 м3/час. Самый большой показатель у агрегатов мощностью в 60 кВт – им требуется 6,72 м3/час газа.
4. Из чего изготовлен теплообменник. Если это силумин (алюминий с кремнием), то прибор будет инертен к химическим веществам, а нержавеющая сталь дешевле, стойко переносит коррозию, термоудары, но не переносит химически агрессивных веществ.
5. Температура режимов работы. Этот параметр влияет на КПД. Чем ниже нагревание в обратке, тем быстрее происходит процесс конденсации. Например, если температура прямого/обратного контура в 40/30 С, то КПД достигает 108%, а при показателях температуры прямого/обратного контура 90/75 С КПД равен всего 98%.

Совет! Оптимальными считаются показатели температуры прямого и обратного трубопровода в 40 С и 30 С. КПД в этом случае будет равен 108%, процесс конденсации происходит в непрерывном режиме.

6. Наличие системы управления, контроля, блока автоматики. Оборудование установлено во всех котлах, различается только список функций. Тут выбор зависит от предпочтений хозяина, желания управлять прибором дистанционно, задавать ночной/дневной режим работы, прогрев на минимальных температурах и прочее.
7. Монтаж. Выпускаются котлы напольного и настенного вида. Напольные – это одноконтурные агрегаты с повышенной мощностью (от 100 кВт), могут интегрироваться в любую систему отопления. Настенные – приборы со сниженной мощностью (до 100 кВт), двухконтурные, не требуют обустройства полноценного дымохода, хватит трубы, выведенной через стену на улицу.

Нельзя обойти вопрос цены. Ассортимент оборудования выпускается в трех ценовых сегментах:

• Премиум. Сюда входят германские производители, которые предлагают агрегаты стильного дизайна, с бесшумной работой. Приборы изготовлены из высококачественных материалов и с сертификатами экологической безопасности.
• Средняя цена. Комфортные и экономичные приборы, в том числе одно-, двухконтурные, настенного и напольного вида. Никакой разницы с люксовыми моделями нет, кроме чуть менее раскрученной марки бренда. Пример – модели марки BAXI.
• Бюджетные приборы. Это изделия от корейских, словацких изготовителей, которые адаптированы под условия нашей действительности. Разница с элитными моделями только в упрощенном функционале и минимальном наборе «умных» опций автоматики и управления. Такие котлы отлично переносят скачки давления, перебои с электричеством и поддерживают работу там, где более дорогая автоматика останавливает функциональность котла.

Выбирая котел, не лишним будет обратить внимание на ремонтопригодность, наличие запчастей в широкой продаже и сервисных центров с умелыми сотрудниками.