Багатьох наших замовників мучить те саме питання при виборі опалювального котла - використовувати конденсаційні котли чи ні? Чи правда, що вони ефективніші за традиційні і окупаються з часом? І багато інших питань.
Спробуємо розібратися у всьому по порядку і на кожне запитання відповісти докладно, коротко та ємно.
! Читачеві на замітку
Цей настінний конденсаційний котел у березні 2008 року отримав престижну премію “iF product design award” у категорії Industry/Buildings на виставці CeBIT у німецькому Ганновері. Високу оцінку отримали конструкція виробу, якість застосованих матеріалів, рівень інноваційності продукту, рівень впливу на навколишнє середовище, функціональність, ергономіка, безпека та зовнішній вигляд.
Отже, питання:
Чому для ефективної роботи конденсаційного котлапотрібна температура в системі опалення 50/30 ° С?
50/30°С - це температурний тиск у системі опалення. 50°С - це температура теплоносія в трубі, що подає - «подача». 30°С – це температура теплоносія у зворотній трубі – «обратка». Для ефективної роботи конденсаційного котла необхідно, щоб опалювальний котел працював у режимі конденсації. А режим конденсації залежить від температури «обратки». Для початку конденсації водяної пари у складі димових газів необхідно, щоб димові гази охолоне до температури 57°С, а це можливо тільки тоді, коли температура «обратки» нижче 50°С. Іншими словами, якщо система опалення працює при такому режимі, в якому температура обратки нижче 50 ° С, то котел працює в режимі конденсації, а значить ефективно.
Чи правда, що конденсаційний котел працює ефективно лише за низькотемпературному опаленні(тепла підлога) за температури в системі 50/30°С? А при температурі 80/60 ° С працює не ефективно?
Для того, щоб відповісти на питання, необхідно розібратися докладніше з роботою котла. Справа в тому, що температура взимку на вулиці не постійна, а отже, і температура в системі опалення повинна змінюватися, щоб не перетоплювати приміщення. Адже що буде, якщо, скажімо, на вулиці -10°С, а котел подаватиме в опалювальні приладиводу з температурою як –28°С? Правильно, приміщення перетоплюватиметься. А отже, витрачатиметься енергія. Щоб цього не відбувалося, котел працює у погодозалежному режимі генерації тепла. Т. е. Залежно від температури на вулиці змінюється температура в системі опалення. Що дає? Подивимося на опалювальний графік нижче.
Опалювальний графік побудувати дуже легко: достатньо поставитися граничними умовами. При -28 ° С на вулиці в системі опалення температура подачі буде +80 ° С, а "обратки" +60 ° С. А при температурі +18°С на вулиці, коли опалення в будівлі не потрібне, подача та «обратка» теж будуть +18°С. З минулого питання ми пам'ятаємо, що котел працює ефективно за температури «обратки» 50°С і нижче. Отже, за графіком видно, що казан працює в режимі конденсації при температурі на вулиці -18°С і вище. Якщо подивитися за часом, скільки годин у Москві взимку температура доходить нижче -18°С, і скільки годин взимку в Москві температура повітря на вулиці вище -18°С, то стане зрозуміло, що 95% часу всього опалювального режиму конденсаційний котел працює в режимі конденсації. Отже ефективніше традиційних низькотемпературних котлів.
Виходить конденсаційний котел при температурі нижче -18 ° С працює не ефективно?
Це не так. Конденсаційний котел ефективніший за своїх традиційних побратимів мінімум на 5 %, навіть коли котел працює не в режимі конденсації. У чому секрет? А секрет у втратах тепла під час роботи котла. Які втрати тепла існують? Втрати тепла чудово проілюстровані нижче на зображенні.
Видно, що навіть без урахування конденсації, котел ефективніший за своїх низькотемпературних побратимів на 5 %. Це наочно можна побачити, якщо порівняти температуру газів, що відходять, конденсаційних котлів і низькотемпературних. Температура димових газів низькотемпературних котлів приблизно дорівнює 138 ° С, а конденсаційних - 70 ° C. За такої температури відхідних газів замість металевих димоходів використовують пластикові.
Як забезпечити конденсаційний режим роботи котла за температури нижче –18°С за нормальної температури в системі опалення 80/60°С?
Для цього досить просто збільшити опалювальні прилади за розміром на 30%. А з огляду на те, що при проектуванні системи опалення проектувальники практично завжди роблять запас на 10–15 %, то витрати на трохи більші опалювальні прилади не будуть суттєвими.
Як щодо забруднення атмосфери? Кажуть, що викид димових газів від конденсаційних котлів шкідливіший для навколишнього середовища, ніж від низькотемпературних.
Це міф. Димові гази від конденсаційних котлів менш шкідливі для атмосфери, ніж низькотемпературних котлів. Наприклад, вуглекислого газу (СО 2) виділяється менше на 20% у порівнянні з низькотемпературним котлом та на 40% менше у порівнянні зі стандартним котлом.
Низькотемпературний котел викидає в атмосферу на 60 % менше окису азоту (NO x), ніж низькотемпературний котел, і на 90 % менше, ніж стандартний котел.
Добре, в атмосферу викидає менше забруднень, а як щодо каналізації? При конденсаційному режимі роботи котел зливає в каналізацію кисле середовище. Як бути із цим? Чи не пошкодяться труби каналізації?
Дійсно, під час роботи котла в конденсаційному режимі необхідно зливати у каналізацію кислий конденсат. Але для цього випадку є два рішення. Перше - для міської каналізації є дозвіл від Мосводоканалу про те, що конденсат можна зливати в каналізацію, але за умови розведення його в пропорції 1/25, але тільки для котелень потужністю не більше 260 кВт. Друге рішення (просте) – достатньо мати один нейтралізатор конденсату на всю котельню.
- Читачеві на замітку
- Наприклад, на конденсаційний котел потужністю 60 кВт за 2000 годин виділяється 14,2 м конденсату. За 1 годину роботи конденсаційного котла виділяється 14,2/2000 = 0,0071 м³/година. Нейтралізація не потрібна, якщо співвідношення 1:25 - це написано і в каталозі Будеруса, і вимог Мосводоканалу. Для будинку площею 490 м² водовідведення дорівнює приблизно 0,684 м³/годину, тобто співвідношення 1:96, що задовольняє умовам. Отже, цього котла ємність нейтралізації можна ставити.
- Конденсат - це не що інше, як вугільна кислота, яка є слабкою кислотою поліпропіленові трубине впливає.
- Якщо є септик, краще поставити ємність нейтралізації.
Наприклад, обсягом поставки котла Будерус є стандартне рішенняз трьома видами нейтралізатора конденсату, що розрізняються за «навороченістю». Нейтралізатор конденсату - це не що інше, як ємність, що заповнюється нейтралізуючим засобом.
Виходить, що якщо є ємність і засіб, що нейтралізує, то цей засіб періодично необхідно змінювати? Можна ж розоритися?
Справді, засіб, що нейтралізує, необхідно періодично змінювати. Але однієї заправки нейтралізуючого засобу вистачить на 350 м конденсату. А при роботі котельні на 260 кВт виділяється всього 8-9 л/год конденсату при конденсаційному режимі роботи котла в максимально ефективному режимі, а це практично 7-8 років роботи котельні, не змінюючи нейтралізатор. Тобто. за весь термін служби котла необхідність заміни нейтралізатора виникне лише 1-2 рази. Ціна 10 кг нейтралізатора (одна заправка ємності) дорівнює 5600 рублів, так що розоритися не вдасться.
Я хочу розмістити казан у приміщенні кухні. Потрібна ємність нейтралізації. Чи гранулянт у ємності нейтралізації випаровуватиметься і «отруюватиме» приміщення?
Ні не буде. Заповнювач ємності нейтралізації – це діоксид магнію (MgO), який не випаровується.
У нейтралізаторі проводиться нейтралізація вугільної кислоти (H 2 CO 3), яка є реакцією заміщення. Випаровуватися нічого не буде, тому що в процесі реакції утворюються:
- карбонат магнію (MgCO 3)
Основний карбонат магнію 3MgCO 3 ·Mg(OH) 2 ·3H 2 O (так звана біла магнезія) застосовують як наповнювач гумових сумішахдля виготовлення теплоізоляційних матеріалів. У медицині та як харчової добавки E504 використовується основний карбонат магнію 4MgCO 3 ·Mg(OH) 2 ·nH 2 O. - вода (H 2 O) - ну не шкідлива речовина.
Карбонат магнію може розпадатися на вуглекислий газ (CO 2 ) і оксид магнію, що у першому випадку продуктом життєдіяльності людини, тоді як у другому - порошок, який використовують у спортивної гімнастиці.
Як уже було сказано, використовуються димоходи із пластику для відведення димових газів від конденсаційних котлів. Чи будуть проблеми при здачі котельні наглядовим органам?
Ні, проблем не буде. Усі оперують старими відомостями про сталеві димарі. В технічному регламентіпо пожежної безпекиописано, що димар може бути з будь-якого матеріалу, якщо рекомендований виробником. У компанії Будерус є всі дозволи та сертифікати, що доводять, що димарі з пластику – це стандартне, заводське рішення від компанії Будерус.
Раптом станеться так, що температура димових газів перевищить температуру 70-80 ° С і розплавить димохід?
Така ситуація неможлива. У котлі встановлено датчик відсічення на 85 ° С, тобто котел вимикається, якщо така ситуація відбувається. Справа в тому, що частина котла виконана з того ж пластику, що і димоходи, тому підвищення температури газів, що відходять, в першу чергу пошкодило б конструкцію котла, що не може бути допущено.
Настінний конденсаційний котел – це порівняно компактний агрегат. Мабуть, не дуже великий потужності. Що робити, якщо об'єкт має велике теплове навантаження?
Незважаючи на свою компактність, настінні конденсаційні котли Будерус дуже потужні. При одному типорозмірі є два варіанти потужності - 80 та 100 кВт.
Що робити, якщо потрібно більше теплової потужності?
Справа в тому, що конденсаційні котли можна поєднувати в каскад і отримувати необхідну потужність. Наприклад, однією автоматикою Будерус можна поєднати до 16 конденсаційних котлів у каскад і отримати 1,6 МВт потужності (!), а це вже зовсім не мало. Але всі плюси каскаду не закінчуються на цьому. Використовуючи спеціальні каскадні монтажні блоки, можна отримати до 400 кВт теплової потужності всього з 1 м²! Виглядати це буде так, 4 котли спина-до-спині:
При використанні каскаду можна не тільки заощадити місце, а й у рази підвищити надійність системи опалення будинку. При виході з експлуатації одного опалювального котла автоматика розподіляє навантаження на інші. А в системах опалення будинків з одним котлом підлогою, при виході з ладу будь-якого елемента, система опалення перестає працювати і будинок остигає. При використанні каскаду можна об'єднувати всі димові висновки котла в один димар, для цього є стандартне рішення від компанії Будерус.
За нормами не можна поєднувати кілька димоходів в один! Котельню не приймуть?
Котельню приймуть. Достатньо взяти інструкцію з монтажу та сертифікати. Це заводське рішення із усіма елементами. У сертифікаті відповідності зазначено, що котли сертифіковані разом із димарями.
Далі буде.
Нещодавно з'явився новий тип газових казанів - конденсаційні казани. Працюють вони, як і належить газовим котлам, на природному чи зрідженому газі. Зріджений газ, як правило, використовують більш конструктивні котли, частіше промислові, ніж побутові. Своєю назвою конденсаційні газові котли зобов'язані можливості відбирати з продуктів згоряння «приховану» теплоту, одержувану в результаті конденсації водяної пари, що міститься в них. Використовуючи таку теплоту, що зазвичай йде з димовими газами, конденсаційні котли можуть досягати середнього за опалювальний період коефіцієнта корисної дії (ККД), який умовно позначається як 107-109 %.
Настінні конденсаційні котли давно поширені у Європі, де вони займають близько 70% ринку газових котлів.
З розвитком поквартирного індивідуального опалення вони знаходять дедалі більше широке застосуванняу Росії та починають впроваджуватися в Український ринок. Останнім часом у зв'язку з активним будівництвом квартир покращеного планування та великої площі склалася думка, що настінний газовий котел (конденсаційний або звичайний) – це доля поквартирного опалення. Слід зазначити, що настінними конденсаційними котлами, як і не конденсаційними газовими котлами, можна опалювати квартири або невеликі. заміські котеджі, великі індивідуальні будинки(приблизно від 230 м2) вимагають установки котла, незалежно, конденсаційного або звичайного газового. Не варто забувати, що в індивідуальних котеджахКрім підігріву води опалювальної системи, котел працює і на обігрів води для побутових потреб.
ПРИНЦИП РОБОТИ: У звичайних газових котлахпродукти згоряння проходять через теплообмінні поверхні котла, де віддають частину енергії теплоносії. Частина енергії разом з продуктами згоряння йде з котла через димовідвідну систему в атмосферу, а разом з газами йде і водяна пара, що утворюється в процесі конденсації. У звичайних котлах боротьба з конденсацією обов'язкова, у конденсаційних котлах конденсація водяної пари тільки вітається, вона – саме важлива умовароботи казана. Величезна кількість водяної пари міститься в димових газах, які звичайними газовими котлами не використовуються. У конденсаційному котлі ці пари охолоджуються у теплообміннику теплоносієм із зворотної лінії системи опалення. Водяні пари конденсуються, і прихована теплота конденсації передається теплоносію із зворотної лінії системи опалення, додаючись теплоти, отриманої від згоряння палива.
Конденсаційні котлимають перед теплообмінником нагнітаючий вентилятор зі змінним числом оборотів, тому вони зроблені із закритою камерою згоряння та викидом продуктів згоряння через коаксіальний, пластиковий або алюмінієвий димар. Управління числом обертів вентилятора дозволяє завжди підтримувати оптимальне для згоряння співвідношення повітря і газу. Таким чином досягається ККД вище 100% для нижчої теплоти згоряння, що дає відчутну економію палива. При такому процесі згоряння газу викид забруднюючих речовин в атмосферу дуже низький.
Щоб втрати тепла з димовими газами були мінімальними, у теплообміннику котла має відбуватися конденсація водяної пари з димових газів. Принципова можливість використання конденсаційного теплабуде тим вищою, чим нижче буде температура опалювальної системи, при цьому температура хоча б частини теплообмінної поверхні повинна дорівнювати або нижче температури точки роси. Для природного газу при звичайних умовахвона дорівнює +57 °С. Тому, щоб котел працював у режимі конденсації, температура теплоносія у зворотній лінії (за якою він повертається із системи опалення в котел) повинна бути не вище +57°С. Таким чином, основний принцип роботи будь-якого конденсаційного котла полягає в тому, що чим нижча температура опалювальної системи, тим більша можливість використання конденсаційного принципу.
При експлуатації конденсаційного котла в робочому режимі температур 80/60 "C відбувається мінімальна конденсація водяної пари та ефективність конденсаційного котла складе приблизно 98 %. Різниця ефективності порівняно з класичним котлом (92 %) не така велика. При зниженні температур опалювальної системи, наприклад , До 53/30 "С, ситуація буде інакша. Тоді повною мірою буде використаний конденсаційний режим котла, відбудеться значна конденсація водяної пари та ефективність котла досягне 107-109%.
Конденсаційні котли, як і будь-які газові, можуть бути настінними, підлоговими, одно- або двоконтурними.
Встановлювати конденсаційні котли на спеціально розраховані під них низькотемпературні системи опалення (бажано не вище 60/40 ° С, максимум 70/50 ° С)
Внаслідок того, що температура газів, що відходять часто нижче 40°С, можливо, і навіть рекомендовано застосовувати тільки пластикові або керамічні димаріщо значно зменшить фінансові витрати на їх монтаж.
Також на економічність конденсаційного котла впливає вибір системи опалення: тепла підлога або радіаторне опалення. Для опалювальних систем з радіаторами часто приймають розрахункову зимову температуру в лінії подачі 70 градусів і 50 градусів - у зворотній лінії. Для створення оптимальної конденсації, вирішальною є температура зворотної води. Вона повинна бути якомога нижчою за температуру точки роси. Навіть якщо розрахункова зимова температура становить мінус 20 градусів, температура зворотної води досягне температури точки роси. Чим нижче температура води у зворотній лінії, тим вище стає ступінь конденсації в конденсаційному котлі.
Якщо замість радіаторного опалення максимально застосувати систему теплої підлоги з температурою подачі 40 -45 градусів та температурою у зворотній лінії 35-30 градусів, ступінь конденсації стає ще вищим. В результаті протягом усього опалювального сезону температура зворотної води значно нижча від температури точки роси. Умови роботи конденсаційного котла стають оптимальними, і він працює ще ефективніше.
Застосування конденсаційного котла для опалення приватного будинку дозволяє підвищити комфорт системи опалення (за рахунок можливості роботи котла за нижчих температур) і зменшити витрати газу на 15-20% (при правильному розрахунку системи опалення). При диференційованому тарифі на природний газ у деяких випадках зменшення витрат газу на 20% призводить до зменшення витрат на опалення в 1,5-2 рази.
Серед переваг конденсаційних котлів також можна назвати їх більш високу економічність, приблизно на 15-20% вище в порівнянні зі звичайними. Крім того, у таких котлах використовуються високотехнологічні пальники, які забезпечують приготування паливно-повітряної суміші в оптимальних пропорціях для даного режиму горіння (з безперервним контролем співвідношення «газ-повітря»), що зводить до мінімуму можливість неповного згоряння палива.
Димарі для звичайних газових котлів відрізняються від димарів для конденсаційних котлів. Міфи про надто складні та дорогі димарі для кондиційних котлів не мають жодних підстав. Головна відмінність димоходів для конденсаційних котлів полягає в тому, що конструкцією конденсаційного котла передбачається видалення продуктів згоряння примусово, що дає можливість підключати котел до таких систем димовидалення, як коаксіальний димар, двотрубна система, а також до системи забору повітря з приміщення та видалення продуктів згоряння через димову трубу. Перевагою таких котлів є велика кількістьваріантів підключення до димоходу без його спорудження. Це саме те, чого так не вистачає підлоговим котлам. Єдина вимога до димоходів для конденсаційних котлів – їхня герметичність.
tagPlaceholder Tags:
Час роботи
Прийом дзвінків
- Встановлення твердопаливних котлів
- Установка елетрокотлів
- Заміна труб у квартирі
- Заміна стояків
- Монтаж опалення
- Заміна батарей
- Монтаж теплої підлоги
- Установка пральних машин
- Установка посудомийних машин
- встановлення газових колонок
- Встановлення газових казанів
- Встановлення бойлерів
- Установка електроплит
- встановлення газових плит
- Установка ТВ панелей
- Установка духовок, витяжок
- Установка рушникосушарки
- Установка гідробоксу
- Установка миття
- Установка умивальника
- Встановлення ванни
- Встановлення тумбочки
- Установка біде
- Установка змішувача
- Встановлення сифону
- Встановлення редуктора тиску
- Встановлення фільтрів води
- встановлення лічильників води
- Установка унітазу
- Ремонт унітазу
- ремонт пральних машин
- ремонт газових колонок
- ремонт газових котлів
- ремонт насосних станцій
- Ремонт, чищення бойлерів
- Заміна змішувача
- Ремонт змішувача
- Зварювальні роботи
- Електрик
- Прочищення каналізації
- ДНБ проколи під землею
- ремонт квартир під ключ
Шановні, менеджери!>> Read More
У ДТП біля Юрівки постраждали вчителі, які їхали на нараду до району(Thu, 17 Oct 2019)
16 жовтня біля села Юрівка Козятинського району сталася ДТП. Зіштовхнулися Renault Kangoo та ВАЗ 2114. В останньому авто їхали вчителі на нараду та на колегію профспілки до райцентру. Про це повідомляють в Управлінні Держпраці у Вінницькій області, де розпочали спеціальне розслідування.
>> Read More
Вінниччина налагоджує співпрацю з Пакістаном (Фото)(Thu, 17 Oct 2019)
17 жовтня у Вінницькій обласній державній адміністрації відбулася зустріч нового "губернатора Вінниччини" Владислава Скальського із Надзвичайним та Повноважним Послом Ісламської Республіки Пакистан в Україні паном Західом Мубашір Шейхом. Сторони обговорили подалі...
>> Read More
Вінницькі сумоїсти привезли нагороди із змагань у Японії (Фото)(Thu, 17 Oct 2019)
З 10 по 14 жовтня у місті Осака Японія відбувся чемпіонат світу з сумо серед дорослих та юніорів до 18 років (ІІ ранг). Вінничани вибороли одразу кілька побед. Про це повідомляють в Управлінні фізичної культури та спорту Вінницької ОДА. У змаганнях взяли участь чотири вихованці М...
>> Read More
У Ладижині затримали чоловіка, який виготовляв амфетамін (Фото)(Thu, 17 Oct 2019)
У Ладижині затримали чоловіка, який виготовляв наркотики. В орендованому гаражі 24-річний наркозалежний організував підпільну лабораторію. Про це повідомляють у відділі комунікації поліції Вінниччини. Як розповів начальник Ладижинського відділення поліції Віталій Деркач, до правоохоронних органів...
>> Read More
Вінницький гурт “Пан Карпо” здивував суддів «Х-фактору» провокативною піснею (Відео)(Thu, 17 Oct 2019)
12 жовтня у ефір вийшов черговий випуск 10-го сезону шоу «Х-фактор». Вінницький гурт “Пан Карпо” виконав на сцені авторську пісню “Пес десь”, чим запаливши публіку та отримав чотири “так” від суддів. За кулями соліст гурту Віктор Негур розповів, що...
>> Read More
Зеленський визначив на Вінниччині нових суддів(Thu, 17 Oct 2019)
Президент України Володимир Зеленський назначив кілька суддів у Вінницькій області. Відповідний указ глави держави підписав 17 жовтня. Про це йдеться на офіційному сайті президента. Постановляють назначити у місцевих загальних судах посади: судді Бершадського районного судуВін...
>> Read More
Користувачі нашого порталу мають унікальна можливість- стежити, як у рамках проекту з FORUMHOUSE ми, з нашими партнерами, будуємо у Підмосков'ї комфортабельний та енергоефективний заміський будинок. Для цього при будівництві котеджу використовуються самі сучасні матеріалита технології.
Як фундамент обрана УШП, а системи опалення - тепла підлога. Крім цього, котельнею став настінний конденсаційний газовий котел. Про те, чому для нашого проекту було обрано саме це обладнання, і в чому полягають переваги його роботи, у форматі майстер-класу вам розповість технічний спеціалісткомпанії.
- Принцип роботи газового конденсаційного теплогенератора.
- Переваги використання газового конденсаційного котла.
- В якій системі опалення найкраще використовувати це обладнання.
- На що звернути увагу під час експлуатації конденсаційного газового котла.
Принцип роботи газового конденсаційного теплогенератора
Перш ніж ми розповімо про нюанси конденсаційної технології, зазначимо, що енергоефективний, а значить комфортний та економічний заміський будинок – збалансована будова. Це означає, що, крім замкнутого теплоізоляційного контуру, всі елементи котеджу, включаючи інженерну системуповинні бути оптимально підібрані один до одного. Тому так важливо вибрати котел, який добре поєднується з низькотемпературною опалювальною системою «тепла підлога», а також дозволить скоротити витрати на покупку енергоносія у довгостроковій перспективі.
Сергій Бугаєв Технічний спеціаліст компанії Ariston
У Росії її, на відміну європейських країн, конденсаційні газові котли менш поширені. Крім екологічності та більшого комфорту, даний видобладнання дозволяє зменшити витрати на опалення, т.к. такі котли працюють на 15-20% економічніше за звичайні.
Якщо подивитися технічні характеристики газових конденсаційних котлів, то можна звернути увагу на ККД обладнання - 108-110%. Це суперечить закону збереження енергії. У той час, як, вказуючи ККД звичайного конвекційного котла, виробники пишуть, що воно становить 92-95%. Виникають питання: звідки з'являються ці цифри, і чому конденсаційний газовий котел працює ефективніше за традиційний?
Справа в тому, що такий результат виходить завдяки методиці теплотехнічного розрахунку, що застосовується для звичайних газових котлів, що не враховує один важливий моментвипаровування/конденсацію. Як відомо, при згорянні палива, наприклад, магістрального газу (метану CH 4), виділяється теплова енергія, а також утворюється вуглекислий газ (CO 2), вода (H 2 O) у вигляді пари та ряд інших хімічних елементів.
У звичайному котлі температура димових газів після проходження через теплообмінник може сягати 175-200 °C.
І водяна пара в конвекційному (звичайному) теплогенераторі фактично «вилітає в трубу», забираючи з собою в атмосферу частину теплоти (виробленої енергії). Причому величина цієї «втраченої» енергії може сягати 11%.
Щоб підвищити ефективність роботи котла, треба задіяти це тепло перед тим, як воно піде, і передати його енергію через спеціальний теплообмінник теплоносія. Для цього необхідно охолодити димові гази до температури т.зв. «точки роси» (близько 55 ° C), коли відбувається конденсація парів води з виділенням корисної теплоти. Тобто. - Задіяти енергію фазового переходу для максимального використання теплотворної спроможностіпалива.
Повертаємось до методики розрахунку. Паливо має нижчу та високу теплотворну здатність.
- Вища теплотворна здатність палива - це кількість теплоти, що виділилася при його згорянні з урахуванням енергії водяної пари, що міститься в димових газах.
- Нижча теплотворна здатність палива - це кількість теплоти, що виділилася без урахування енергії, прихованої у водяній парі.
ККД котла виявляється у кількості теплової енергії, отриманої при згорянні палива та переданої теплоносію. Причому, вказуючи ККД теплогенератора, виробники за замовчуванням можуть розрахувати його за методикою із застосуванням нижчої теплотворної здатності палива. Виходить що реальний коефіцієнт корисної дії конвекційного теплогенераторанасправді становить близько 82-85% , а конденсаційного(Пам'ятаємо про 11% додаткової теплоти згоряння, які він може «забрати» з водяної пари) – 93 - 97% .
Звідси і з'являються цифри ККД конденсаційного казана, що перевищують 100%. Завдяки високому ККДтакий теплогенератор витрачає менше газу, ніж звичайний казан.
Сергій Бугаєв
Максимальну ефективність конденсаційні котли забезпечують, якщо температура зворотної лінії теплоносія менша за 55 °C, а це низькотемпературні системи опалення «тепла підлога», «теплі стіни» або системи зі збільшенням кількості секцій радіаторів. У звичайних високотемпературних системах котел працюватиме у конденсаційному режимі. Тільки в сильні морози нам доведеться підтримувати високу температурутеплоносія, решта часу, при погодозалежному регулюванні, температура теплоносія буде нижчою, і рахунок цього на рік ми заощадимо 5-7%.
Максимально можлива (теоретична) економія енергії під час використання теплоти конденсації становить:
- при згорянні газу – 11%;
- при згорянні скрапленого газу(Пропан-бутан) - 9%;
- при згорянні дизельного палива (солярки) – 6%.
Переваги використання газового конденсаційного котла
Отже, ми розібралися з теоретичною частиною. Тепер розповімо, як особливості конструкції конденсаційного казана впливають на ефективність його роботи та довговічність. На перший погляд здається, що використовувати додаткову енергію водяної пари, приховану в димових газах, можна і в звичайному казані, спеціально загнавши його в низькотемпературний режим роботи. Наприклад, підключивши котел (це неправильно) безпосередньо до системи теплої підлоги або значно знизивши температуру теплоносія, що циркулює в системі радіатора опалення. Проте, ми вже писали, що з згорянні магістрального газу утворюється цілий «букет» хімічних елементів. У водяній парі містяться: вуглекислий і чадний гази, оксиди азоту, а також домішки сірки. При конденсації та переході пари з газоподібного в рідкий стан ці домішки опиняються у воді (конденсаті) і на виході виходить слабкий кислотний розчин.
Сергій Бугаєв
Теплообмінник звичайного котла не витримає тривалої роботи в агресивному хімічному середовищі, з часом він проіржавіє та вийде з ладу. Теплообмінник конденсаційного котла виготовлений з матеріалів, що відрізняються корозійною стійкістю та стійкістю до кислотних середовищ. Найбільш стійким матеріаломє нержавіюча сталь.
При виготовленні конденсаційного котла використовуються лише довговічні та зносостійкі матеріали. Це збільшує термін служби та надійність роботи цього обладнання, а також зменшуються витрати на сервісне обслуговування.
Крім цього, підвищені вимоги пред'являються до інших конструкційних елементів конденсаційного теплогенератора, т.к. потрібно охолодити димові гази до потрібної температури. Для цього котел оснащується наддувним пальником з високим ступенем модуляції. Такий пальник працює в широкому діапазоніпотужностей, що дозволяє оптимально регулювати нагрівання води. Також конденсаційні котли оснащуються автоматикою, що забезпечує точну підтримку режиму горіння, температури газів, що відходять, і води в зворотній лінії. Для чого ставляться циркуляційні насоси, що плавно змінюють силу напору протоки теплоносія, а не як прості 2-х і 3-х швидкісні. Зі звичайним насосом теплоносій проходить через котел з постійною швидкістю. Це призводить до зростання температури в «зворотні», підвищення температури димових газів вище за точку роси, а отже, зниження ефективності роботи обладнання. Також можливий перегрів системи опалення (теплої підлоги) та зменшення теплового комфорту.
Важливий нюанс: пальник звичайного котла не може працювати на потужності нижче 1/3 від максимальної (номінальної) потужності теплогенератора. Пальник конденсаційного котла може працювати на потужності, що становить 1/10 (10%) від максимальної (номінальної) потужності теплогенератора.
Сергій Бугаєв
Розглянемо таку ситуацію: розпочався опалювальний сезон, температура на вулиці -15 °C. Потужність звичайного казана, встановленого в будинку – 25 кВт. Мінімальна потужність (1/3 від максимальної), де він може працювати – 7.5 кВт. Припустимо, що втрати будинку складають 15 кВт. Тобто. котел, безперервно працюючи, компенсує ці втрати, плюс залишається запас по потужності. Через кілька днів трапилася відлига, що, погодьтеся, часто трапляється за зиму. В результаті вулична температура тепер близько 0 ° C або трохи нижче. Тепловтрати будівлі через підвищення температури на вулиці скоротилися і тепер становлять приблизно 5 кВт. Що станеться у цьому випадку?
Звичайний котел не зможе, працюючи в безперервному режимі, видавати необхідні компенсації тепловтрат 5 кВт потужності. В результаті він перейде у так званий циклічний режим функціонування. Тобто. буде постійно включати та відключати пальник, або перегріватиметься система опалення.
Такий режим несприятливий для роботи обладнання та призводить до його прискореного зношування.
Конденсаційний котел, при тій же потужності та в аналогічній ситуації, у безперервному режимі роботи спокійно видасть 2.5 кВт потужності (10% від 25 кВт), що безпосередньо впливає на термін служби теплогенератора та рівень комфорту в заміському будинку.
Конденсаційний котел, доповнений погодозалежною автоматикою, гнучко підлаштовується під зміни температурного режимупротягом усього опалювального сезону.
Сучасна автоматика дозволяє значно спростити процес керування котлом, у тому числі і дистанційно, за допомогою спеціального мобільного додатка для смартфонів, що підвищує зручність користування обладнанням.
Додамо, що опалювальний сезон у Росії, в залежності від регіону, в середньому становить 6-7 місяців, починаючи восени, коли на вулиці ще не дуже холодно, і триває до весни.
Приблизно 60% цього часу середньодобові температури на вулиці тримаються близько 0 °С.
Виходить, що максимальна потужність котла може знадобитися тільки щодо короткий періодчасу (грудень, січень), коли встановилися справжні морози.
В інші місяці від котла не потрібний вихід на максимальний режим роботи та підвищена тепловіддача. Отже, конденсаційний котел, на відміну від звичайного, ефективно працюватиме і при температурних перепадах, і при невеликому морозі. При цьому знизиться споживання газу, що у тандемі з низькотемпературною системою опалення (теплою підлогою) зменшить витрати на покупку енергоносія.
Навіть при використанні конденсаційного котла разом із високотемпературним радіаторним опаленнямце обладнання працює ефективніше за традиційне на 5-7%.
Сергій Бугаєв
Крім економічності, важливою перевагоюконденсаційних котлів є можливість отримання великої потужності за компактних розмірів обладнання. Конденсаційний газовий котел у настінному виконанні особливо актуальний для невеликих котелень.
Крім цього, конденсаційний котел має турбований пальник, що дозволяє відмовитися від стандартного дорогого димаря і просто вивести коаксіальну димохідну трубу через отвір у стіні. Це спрощує монтаж обладнання або встановлення нового конденсаційного котла замість старого – звичайного при реновації існуючої системиопалення.
Особливості експлуатації газового конденсаційного котла
Часті питання споживачів: що робити з конденсатом, який отримується в процесі експлуатації котла, наскільки він шкідливий, і як його утилізувати.
Кількість конденсату можна розрахувати так: на 1 кВт * год припадає 0,14 кг. Отже, конденсаційний газовий котел потужністю 24 кВт при роботі на 12 кВт потужності (т.к. велику частинуопалювального періоду котел працює з модуляцією, а середнє навантаження на нього, залежно від умов, може становити нижче 25%) у досить холодний день виробляє 40 літрів конденсату за низькотемпературного режиму.
Конденсат можна злити в центральну каналізацію, за умови, що його розбавили в пропорції 10 або краще 25 до 1. Якщо будинок обладнаний септиком або локальною очисною станцією, потрібна нейтралізація конденсату.
Сергій Бугаєв
Нейтралізатор є ємністю, заповненою мармуровою крихтою. Вага наповнювача – від 5 до 40 кг. Міняти її треба вручну в середньому раз на 1-2 місяці. Конденсат, зазвичай пройшовши через нейтралізатор, самопливом потрапляє у каналізацію.
Підведення підсумків
Це сучасне обладнання, яке відрізняється надійністю, економічністю та ефективністю роботи. Також скорочуються викиди шкідливих речовинв атмосферу, що особливо актуально при посиленні норм екологічності. Крім цього, встановлення даного типу теплогенератора, за рахунок зменшення витрати газу, дозволить зменшити витрати на опалення у довгостроковій перспективі та підвищити рівень комфорту у заміському будинку.
Прагнення скоротити споживання енергоресурсів під час обігріву житла, сприяють розвитку та впровадженню інноваційних технологій. Одним із таких досягнень є розробка нового виду теплових генераторів – конденсаційних котлів, які здатні максимально використати енергію згоряння палива.
Теплова енергія традиційних котлів передається теплоносіям шляхом охолодження продуктів згоряння з 200 до 140-160 градусів. Невитрачене тепло виводиться надвір. Збільшити ККД звичайних котлів неможливо, тому що для їх нормальної роботи потрібна димохідна тяга (залежить від температури продуктів згоряння). Крім того, поява конденсату може спричинити корозію деяких елементів обладнання.
У конденсаційних газових котлах пара, що утворюється після згоряння палива, не виводиться на вулицю, а надходить у спеціальну камеру. Відбувається охолодження продуктів згоряння до температури, що конденсується (близько 50 градусів для водяної пари). При зміні стану речовини виділяється кількість теплоти, що додатково нагріває теплоносій.
Таким чином, використання виробленої енергії в котлах, що конденсуються, відбувається більш ефективно і економно, ніж у традиційних.
Зовні котли конденсаційного типу мало чим відрізняються від звичайних теплових генераторів. Вони мають трубочку, що відводить, для конденсату. Установка котлів однакова – можуть монтуватися до підлоги або стіни.
Принцип роботи
Принцип роботи зводиться до максимальної конденсації водяної пари, яка укладена у газах, що відходять. Для цього в котлах передбачено додатковий теплообмінник (бувають котли з двоступінчастим теплообмінником).
Роботу котла можна розбити на кілька етапів:
- Продукти згоряння, проходячи крізь перший (стандартний) теплообмінник, охолоджуються до температури вище за точку роси, передова теплоносію близько 90% енергії.
- Продукти згоряння надходять до другого (конденсованого) теплообмінника, де відбувається зниження їх температури до 50 градусів. Для охолодження використовується зворотна лінія подачі води опалювальної системи. холодніша водав «зворотні», тим вище ККД конденсаційного котла).
- Відбувається конденсація пари та передача теплоносія додаткової, прихованої (близько 10%) енергії. Продукти згоряння на виході мають низьку температуру. Теплообмінник, що конденсується, виготовляється з протикорозійних матеріалів (алюмінієво-кремнієвого сплаву, нержавіючої сталі). Це впливає на довговічність експлуатації котла, теплообмінник якого піддається впливу хімічно агресивного конденсату.
- Конденсат надходить у спеціальний резервуар, після чого виводиться трубою в каналізацію. З метою захисту довкілля у деяких країнах встановлено правила із забору конденсату (у Німеччині конденсат піддається нейтралізації, у Росії – обмежень немає). Якщо потужність котла велика, можна встановити нейтралізатор, що містить магній і кальцій, здатні «знешкодити» агресивність конденсату. Ємність з нейтралізатором встановлюється на трубі, що відводить.
Відведення продуктів згоряння
У котлах конденсаційного типу передбачено закриту камеру згоряння з примусовим виведенням продуктів згоряння. Це зумовлено такими причинами:
- низька температура продуктів згоряння на виході;
- підвищений опір виходу продуктів згоряння через додатковий теплообмінник.
Подача кисню в казан здійснюється завдяки вбудованій турбіні, а видалення продуктів згоряння відбувається під впливом надлишкового тиску.
Зазвичай виробники пропонують димохідні системи, що підходять для конденсаційних котлів. Однак можна придбати систему, що виводить окремо, підібравши її оптимально під параметри котла і конструктивні особливостіжитла.
Встановити припливно-відвідний канал можна через дах будинку або зовнішню стіну. Важливо, щоб при горизонтальному розташуванні каналу, враховувався невеликий кут нахилу, який дозволить стікати агресивному конденсату, що утворився, в котел, а не на вулицю.
Достоїнства і недоліки
Застосування енергоефективної техніки є особливо популярним у Європі, де конденсаційне обладнання займають майже 95% усіх настінних котлів. Це їх основними достоїнствами:
- Високий коефіцієнт ККД. Деякі виробники заявляють про ККД конденсаційних котлів, що перевищує 100%. Якщо розглядати ККД, з погляду фізики, його значення для устаткування може бути більше 100%. Реальний же ККД котлів, що використовують приховану теплову енергію, наближається до 100%
- Економне використання палива. Завдяки ефективному використанню енергії, що отримується, вдається значно скоротити витрати на паливо (до 30% в порівнянні з традиційними котлами - залежить від клімату регіону і потужності котла).
- Зменшення шкідливих викидів. Завдяки вдосконаленій системі згоряння (високотехнологічні пальники) у навколишнє середовище надходить менше забруднених газів.
- Є можливість використання пластмасових димоходів, завдяки низькій температурі газів, що відходять. Це може знизити витрати на встановлення котла.
- Безпека та надійність. Сучасні конденсаційні котли оснащені численним захистом (утворення накипу, замерзання, система захисту від можливого витоку газу).
- Тривалий термін експлуатації. Котли витримують коливання тиску в мережі та продовжують працювати, автоматично регулюючи потужність.
За ефективне та економне використання палива необхідно досить дорого заплатити. Висока вартість, що вдвічі перевищує вартість звичайних котлів, — головний недолік конденсаційних котлів. Перед покупкою потрібно прорахувати, коли окупитися використання нової технології. На рентабельність придбання впливає: опалювальна площа приміщення, потреба у теплоті та вид опалювальної системи. Максимальна температура теплоносія (води) у конденсаційних котлах досягає близько 80 градусів.
Для повноцінного обігріву приміщення з низькотемпературною або підлоговою системоюрекомендується розширити площу радіаторів, що призведе до подорожчання загальної опалювальної системи.
Обігрів житла із застосуванням конденсаційного котла дозволить зменшити витрату палива, а досягти бажаної температури у приміщенні буде простіше, якщо поряд з інноваційним котлом використовувати сучасні теплоізоляційні матеріали(енергозберігаючі вікна, газоблоки, утеплювачі та інше).
Природний газ завжди має у своєму складі невелику кількість води. Під час його згоряння вода перетворюється на пару, яка, будучи гарячою, має тепло. Конденсаційні котли, на відміну від стандартних газових котлів, здатні вбирати та віддавати це тепло рідини, що циркулює за системою опалення. Вони отримують це тепло шляхом перетворення пари на краплі води, тобто шляхом конденсації. Власне, такий принцип роботи і зумовив назву цього типу котла.
Будова
Конденсаційні котли мають практично таку ж конструкцію, як моделі звичайного . Тобто вони складаються з:
- пальники;
- елемента, що розпалює вогонь;
- автоматики;
- спеціально теплообмінника;
- нагнітального вентилятора;
- клапана скидання тиску;
- запобіжного клапана;
- циркуляційного насосу;
- мембранного бака;
- коаксильного димоходу.
Їх конструкція також передбачає наявність елемента для збирання та відведення конденсату.
Пальник та теплообмінник знаходяться в закритій камерізгоряння. Це означає, що повітря потрапляє до її середини лише завдяки роботі вентилятора. Принцип використання останнього полягає в подачі такої кількості повітря, яка потрібна для згоряння газу. Причому обсяг кисню не повинен бути меншим або більшим від потреби. Вентилятор працює синхронно із пальником. Це означає, що зі збільшенням подачі газу вентилятор починає обертатися інтенсивніше. І навпаки.
Без вентилятора дуже складно організувати ефективну роботуагрегату. Тому конденсаційні котли ніколи не мають відкритої топки.
Автоматика, будучи підключеною до різних датчиків, управляє роботою пальника, вентилятора та циркуляційного насоса. Головним орієнтиром у її роботі є температура повітря у приміщенні.
Клапани входять до групи безпеки, яка зменшує тиск у системі, якщо він став занадто великим. Мембранний бак призначений для компенсації невеликих підвищень тиску.
Є подвійною трубою. Внутрішня трубка призначена для подачі свіжого повітря на камеру згоряння. Зовнішня – для відведення чадних газів. Часто його роблять із термостійкої пластмаси. Такий підхід можливий завдяки сильному охолодженню чадних газів.
Читайте також: Переваги котла Попова
Теплообмінник
Цей елемент має саме важливе значенняу конденсаційному котлі. Умовно він складається із двох частин. Перша – основна, знаходиться неподалік пальника. Друга – трохи вищою. Вона є системою трубок з привареними до них металевими пластинами. Під цією частиною знаходиться збірка конденсату, від якої відходить трубка для відведення води.
Теплообмінник конденсаційного котла буває двох видів:
- Звареним. Його роблять із нержавіючої сталі. Але він має нерівномірні хімічні та механічні властивості. Це є наслідком зварювання його з різних частин. Така особливість може спричинити його руйнування. Правда, до поломки цей елемент здатний пропрацювати до 10 років.
- Литим. Цей вид роблять із силуміну. Завдяки цьому він отримує таку перевагу, як рівномірні хімічні та механічні властивості. Однак він не настільки стійкий до хімічного впливу під час горіння газу, як нержавіюча сталь. Литі теплообмінники можуть бути розбірними. Тобто вони складаються з литих частин, які скручуються як чавунні батареїопалення. Такі елементи монтуються лише у дуже потужні конденсаційні котли.
Особливості роботи
Головний принцип роботи конденсаційних пристроїв полягає у передачі воді того тепла, яке утворюється при згорянні газу та конденсації пари. Класичні газові агрегати здатні виконати лише першу функцію. Тому їхнє ККД менше.
Моделі конденсаційних агрегатів працюють таким чином:
- Теплоносій з температурою, меншою за 57 °С, надходить у конденсаційний теплообмінник.
- Чадні гази, охолодившись біля основної частини теплообмінника, рухаються далі, омивають стінки конденсатора, продовжуючи охолоджуватися. Коли їх температура стає меншою за 57 °С, починає випадати конденсат.
- Краплі води залишаються на зовнішньої стінкитеплообмінника, нагрівають її. Далі підігрівається теплоносій.
- Підігріта вода рухається в основну частину теплообмінника, де нагрівається до високої температури.
- Нагрітий теплоносій надходить у систему опалення.
- Охолоджені димові гази виходять через коаксильний димар.
Під час роботи котла напрямки руху води та димових газів є зустрічними.
Увімкнене тепло з конденсату підвищує ККД конденсаційного котла на 11 відсотків. В результаті цей показник досягає 108-109%. У голові багатьох розсудливих людей одразу виникає питання, а як ККД може бути більшим за 100%?
Читайте також: Особливості котлів із нержавіючої сталі
Пояснення цього випадку є наступним: ККД є відносною величиною, яку для газових пристроїввираховують за нижнім рівнем теплоти згоряння. Для такого розрахунку використовують тільки кількість тепла, що виділяється при згорянні газу. Проте є найвищий рівень теплоти згоряння. Він більший на 11% нижнього, адже включає те тепло, яке утворюється при конденсації водяної пари. Числа 108-109% вийшли тому, що за базу порівняння виробники взяли ККД за нижнім рівнем теплоти згоряння.
Треба зауважити, що різні моделіконденсаційних пристроїв можуть мати вищезгаданий ККД тільки тоді, коли теплоносій у зворотній трубі холодніший за 57 °С. Ця температура є точкою роси. При ній водяна пара починає конденсуватися. Крапка роси може бути різною. Вона залежить від вологості та температури повітря. Для умов, що виникають усередині газового казана, вона становить 57 °С.
Якщо теплоносій є більш гарячим, конденсація пари також відбувається. Однак вона дуже слабка і ККД піднімається не більше ніж на 4-5%.
Види
Конденсаційні котли класифікують за двома ознаками:
- Кількість контурів.
- Виконання корпусу.
За кількістю контурів бувають такі види:
- Одноконтурні. Вони призначені для опалення будинку. У своєму складі мають лише один теплообмінник. Такі моделі можуть нагрівати воду для ГВП, однак необхідно здійснювати підключення бойлера непрямого нагріву.
- Двоконтурні. За допомогою них опалюють будинок та подають гарячу водуу крани водопровідної системи. Їхня конструкція доповнена невеликим теплообмінником (замість нього може бути накопичувальний бакабо бойлер пошарового нагріву) та триходовим клапаном, який може змінювати режим опалення на режим ГВП і навпаки. Робота цього клапана відбувається за таким принципом: теплоносій може надходити або додатковий теплообмінник, або систему опалення.
Завантаження...