Отопительные газовые котлы обычные и конденсационные

Отопительные газовые котлы обычные и конденсационные

Эйфория хозяина по случаю окончания строительства дома нередко сменяется на глубокое раздумье, как же всё это квадратно-метровое богатство обогреть. Причём основная проблема не в самом способе, а в качестве и экономичности отопления.

Драгоценный дым

Завершение всех капитальных строительных работ обычно стараются приурочить к окончанию строительного сезона. Основная задача - полностью закрыть тепловой контур (окна, двери, крыша, перекрытия), чтобы здание можно было как-то обогреть и не оставлять на зиму не отапливаемым. Такой дом ещё не назовёшь жилым, зато ничто не мешает заняться черновой отделкой и монтажом внутренних сетей и оборудования.

Как правило, даже если в дальнейшем планируется отапливать новый дом магистральным газом, произвести сразу само подключение невозможно. Этап подготовки и согласований процесс достаточно длительный, необходимо выполнить целый ряд условий. Поэтому остаётся либо обогревать дом электричеством, либо попросту топить «буржуйку», то есть твердотопливный котёл. Вот тут-то владельца и ждёт первое испытание.

Даже если дом не такой большой, порядка 150 м2, поддержание необходимого уровня тепла в обычной, не утеплённой коробке при помощи электрообогревателей может «влететь в копеечку». Что уж говорить о полноценном доме в 200-300 м2. И это всё в ситуации, когда задача поддержания во внутренних помещениях нормальных для постоянного проживания условий +20+22°С даже ещё и не ставилась. Пока система отопления не превратилась в финансовую дыру семейного бюджета, необходимо заняться поиском энергоэффективных решений.

Конечно, заводить разговор о проблемах отопления до тех пор, пока внешний контур дома недостаточно утеплён, бессмысленно. Это отдельная строительная задача, включающая грамотную теплоизоляцию стен, фундамента, перекрытий и (в случае мансардного этажа) крыши, плюс установку качественных окон и входных дверей. А вот следующим этапом становится монтаж современного экономичного отопительного котла.

В погоне за максимальной эффективностью отопительного оборудования производители стремятся применить такие решения, которые бы позволяли выдавать больше тепла при минимизации расхода энергоносителя. Однако техническая «доводка» стандартных узлов добавляет к КПД агрегатов лишь несущественные доли процента. Поэтому требуется принципиально иное решение. Одним из таких технологических прорывов стала технология производства конденсационных котлов, повышающая эффективность тепловых установок в общей сложности на 15-20%. Сегодня конденсационные модели в своём ассортименте имеют практически все ведущие производители отопительного оборудования.

Основные преимущества конденсационных котлов:

  • малые габариты котлов и котельных и небольшой вес оборудования;
  • экономия газа до 35% за сезон за счет высокой эффективности;
  • глубокая модуляция (значительная экономия газа на частичных нагрузках);
  • возможность каскадной установки;
  • низкий уровень шума и пониженная вибрация;
  • экономия на дымоходе;
  • низкие выбросы.

Котел котлу рознь

Принцип работы обычного котла достаточно прост. Реакция горения любого углеводородного топлива сопровождается выделением тепла. Эта тепловая энергия через теплообменник котла передаётся теплоносителю и по трубам распределяется по дому, поступая на обогревательные приборы (радиаторы отопления). В конденсационных котлах процесс отличается от традиционной схемы лишь тем, что для передачи тепла теплообменнику используется не только явная, но в том числе и «скрытая» теплота продуктов сгорания.

Чтобы понять практический смысл использования конденсации, необходимо обратиться к школьному курсу физики. Основными конечными продуктами сгорания являются углекислый газ и вода. Вода при этом немедленно превращается в пар, отбирая часть тепла, полученного при горении. Суть физического процесса в том, что при изменении фазового состояния, то есть превращении лёд / вода / пар тратится или выделяется некоторое количество «теплоты фазового перехода». Это количество постоянно и равно 2260 кДж/кг испарившейся или сконденсировавшейся воды и 334 кДж/кг замёрзшей или растаявшей воды.

Многих настораживает заявление, что КПД таких агрегатов превышает 100% и составляет, например, 109%. Другими словами, это вечный двигатель. Оказывается, что КПД более 100% получается лишь математически исходя из общепринятых способов расчёта при сравнении конденсационных котлов с традиционными. Это исключительно демонстрационный приём, который не имеет никакого смысла с точки зрения физики как науки. Если же КПД рассчитать с учётом скрытой теплоты сгорания, то для стандартных котлов этот показатель составляет всего 82-87%, а у конденсационных моделей КПД может достигать 97-98%.

В обычном котле это тепло 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. 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.

ДОМ ИДЕЙАзбука тепла