Экономичный газовый котёл - конденсационный
Не просто дым
Как и в случае с любым технически сложным оборудованием, изначально повышенные затраты на более совершенную и надёжную отопительную технику для дома оборачиваются в итоге серьёзной финансовой выгодой.
Для отопительной техники фактор экономии энергоресурсов один из приоритетных. Ведь учитывая то обстоятельство, что срок эксплуатации отопительного котла достаточно долог, суммарные затраты на топливо за этот период превышают цену самого агрегата. Порой на порядок.
Конечно, серьёзно уменьшить потребление топлива помогает снижение температуры внутри помещений. Ведь известно, что при понижении температуры обогрева всего на 1°С экономится порядка 6-7% тепловой энергии. Однако, неужели для того, чтобы сэкономить, непременно требуется пожертвовать домашним комфортом, устанавливая в жилых помещениях заведомо низкую температуру?
Очевидно, что в таких условиях повышение экономичности котла (дополнительное КПД) даже на пару процентов в итоге складывается в круглую денежную сумму, которую наверняка можно потратить на что-то более полезное. А изначально более высокая по сравнению со стандартным отопительным оборудованием стоимость буквально «растворится» на фоне общих эксплуатационных затрат за весь период работы котла.
КПД отопительного котла
Такой параметр отопительного газового котла, как максимальная мощность, при выборе конкретной модели оборудования находится на первом месте. Очевидно, что заложенная в агрегат мощность призвана обеспечивать заданный уровень обогрева дома даже при самых неблагоприятных погодных условиях.
То есть если для региона характерны 40-градусные морозы, то и мощность котла должна быть таковой, чтобы в любом случае поддерживать внутри помещений, скажем, 20°С выше нуля. Единственное, что исходя только из потребностей отопления, котлы сегодня не выбирают. Куда больше энергии требуется на нагрев горячей воды.
Необходимо учесть и то обстоятельство, что тепло от сгорания газа преобразуется в тепло для дома с некоторыми потерями. То есть, если КПД котла составляет около 90%, а его мощность 24 кВт, то с пользой можно будет использовать в лучшем случае 21 кВт. Остальное «вылетит в трубу» вместе с горячими дымовыми газами.
Вот тут-то и скрывается обширное поле для инженерных изысканий и научного творчества. Ведь в обычных, привычных нам котлах (по технической классификации - «конвекционных») величина коэффициента полезного действия уже давно достигла некоего предельного максимума. И любые, даже самые совершенные технические нововведения, добавляют в общую копилку эффективности буквально доли процента КПД.
Поэтому возникает вполне резонный вопрос, а нельзя ли обернуть в пользу хотя бы часть той тепловой энергии газов, которая столь бессмысленно исчезает после сгорания топлива? Ведь в пересчёте на прямые потери газа, это количество для природного топлива не так уж и мало, доходя до 11%. Возвращать в работу именно эту условно-бесплатную тепловую энергию и способны современные конденсационные котлы.
Принцип конденсации в отопительном котле
В обычном котле часть тепла просто-напросто улетает в дымоход. Если же продукты сгорания охладить ниже определённого значения температуры, содержащийся в них пар начнёт конденсироваться, переходя из газообразного состояния в жидкое. Известно, что для сжигания 1 м3 газа необходимо 9 м3 воздуха, в результате выделяется 2 м3 паров воды, из которых может осесть в виде конденсата 1,6 л. Это происходит в специальном теплообменнике. При сжигании природного газа температура «точки росы» начинается с 59°С.
При дальнейшем понижении температуры выделяется дополнительное тепло. Соответственно, бесцельно теряемая до этого момента энергия может быть использована. При этом расход топлива не увеличивается, что означает существенную экономию. Теоретически экономия энергии при использовании теплоты конденсации для природного газа составляет 11%, для сжиженного 9%, а для дизельного топлива 6%.
Сам принцип работы конденсационного котла известен давно, однако образующийся конденсат достаточно агрессивен и вызывает коррозию стали и чугуна. Именно поэтому производители котлов ранее исключали саму возможность конденсации водяных паров в теплообменнике и, естественно, всячески пытались поддерживать температуру отходящих газов не ниже 160-140°С, чтобы не допустить появления точки росы в котле и дымоходе. Но как только технологии позволили применить в производстве теплообменников коррозиестойкие сплавы, данная технология стала реальностью. Температура отходящих газов в конденсационном котле 35-50°С, то есть большую часть своей энергии они реально отдают на пользу дела.
Некоторых настораживает, что КПД конденсационного котла превышает 100% и заявляется, например, в размере 109%. Как же это соотносится со физическими законами? Ведь все знают, что такое невозможно.
Оказывается, что КПД более 100% получается лишь математически, исходя из общепринятых способов расчёта при сравнении конденсационных котлов с традиционными конвекционными. Это исключительно демонстрационный приём, который не имеет научного физического смысла. Если КПД теплового агрегата изначально рассчитать с учётом скрытой теплоты сгорания, то для обычных котлов этот показатель составит всего 82-87%, а у конденсационных моделей КПД может достичь 97-98%.
