Залог успешной работы конденсационного котла

Залог успешной работы конденсационного котла

В конденсационном котле ставится задача рационально использовать достаточно мощный внутренний потенциал дымовых газов и вернуть избыток обычно бесцельно теряемой энергии. Максимальная теоретическая экономия при использовании теплоты конденсации для природного газа составляет 11%.

Суть эффекта конденсации

Реакция горения любого углеводородного топлива сопровождается выделением тепла. Основными конечными продуктами сгорания являются углекислый газ и вода. Вода сразу превращается в пар, отбирая при этом часть тепла, полученного при горении.

Тепло, потраченное на испарение воды, можно вернуть при обратном переходе из газообразной фазы в жидкую, то есть при конденсации. Весь этот процесс на языке школьного курса физики называется изменением фазового состояния воды или «фазовым переходом». Это тепло, называемое скрытой теплотой конденсации, является постоянной известной величиной при определенных температуре и давлении.

Особые условия для процесса конденсации

При использовании природного газа температура точки росы, когда водяные пары в дымовых газах конденсируются на теплообменнике, начинается с 59°С. Соответственно, если теплоноситель в обратке будет нагрет выше точки росы, никакого результата не будет.

Из этого вытекает ключевое условие максимально эффективного использования энергии топлива в конденсационном котле. Система должна работать как можно с более низкими температурами теплоносителя в обратной линии, чтобы обеспечивать поддержание температуры ниже точки росы.

Наиболее ярко конденсационный котёл раскрывает свои преимущества в низкотемпературном режиме, при использовании совместно с системами водяного тёплого пола. Наивысшая точка эффективности конденсационного котла достигается при соотношении температуры теплоносителя в подающей и обратной магистралях как 50/30. Вот тут можно вкусить все достоинства конденсационного котла. Работающий только в режиме «тёплого пола» конденсационный котел позволяет существенно сэкономить на топливе. Однако конденсационные котлы эффективны не только при отоплении теплыми полами.

Казалось бы, для стандартной радиаторной системы с обычным температурным графиком применение конденсационных котлов теряет всякий смысл. Ведь когда за окном за -30°С, температура обратки в любом случае будет такая, что выпадение конденсата невозможно. Таким образом конденсационный котел будет работать в обычном режиме нагрева. Но если взять в расчёт полный отопительный период, то выясняется, что в нашем климате весьма длинные так называемые переходные периоды отопления (весна-осень), когда среднесуточные температуры на улице не намного ниже нуля (до 80% времени). И получается, что конденсация в таком котле идет даже при работе со стандартной радиаторной системой отопления.

Кроме того, у конденсационного котла в конструкции предусмотрена модуляционная горелка с полным предварительным смешением воздуха и газа. Такая горелка позволяет достигать достаточно глубокой модуляции мощности (до 17% от номинала) плюс до 70% сокращает выбросы в атмосферу. В режиме пониженных нагрузок КПД конденсационного котла может достигать максимальных значений, в отличие от атмосферных газовых котлов, КПД которых только падает в таком режиме из-за высокого избытка воздуха. Так что явные преимущества налицо.

Порог конденсации

То, до какой температуры нужно охладить отходящие газы, чтобы добиться выпадения конденсата, зависит от состава самих газов и количества в их объёме водяных паров.

Практическое же значение представляет не сложно измеряемый объём влаги в дымовых газах, а процентное содержание СО2, которое с ним связано. Последний параметр напрямую зависит от величины коэффициента избытка воздуха, то есть отношения фактически содержащегося количества воздуха в газо-воздушной смеси к расчётному (теоретически необходимому для полного сгорания газа). Чем выше этот коэффициент, тем ниже температура конденсации водяных паров.

Для этого используются высокотехнологичные вентиляторные горелки с полным предварительным смешением газа и воздуха, которые обеспечивают непрерывный контроль пропорции газо-воздушной смеси в любом режиме горения. Они имеют закрытую камеру сгорания и соответственно абсолютно безопасны, так как процесс сгорания полностью изолирован от помещения.

Начало: Дым из трубы - тепло наружу

Что нам стоит дом построитьАзбука тепла