Рейтинг-2021: ТОП-10 лучших газовых конвекционных котлов для отопления частного дома

Конвекционные и конденсационные котлы: в чем разница?

В традиционных котлах температура продуктов сгорания настолько высока, что конденсация водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания, не происходит. Часть тепловой энергии выходит в трубу, но зато вместе с, пусть и теплым, но агрессивным конденсатом.

Если вызвать конденсацию, образующегося при сжигании газа пара, который в традиционных котлах выходит через дымоход, то тем самым можно получить так называемую скрытую теплоту. Для конденсации необходимо понизить температуру продуктов сгорания. Эту идею помогла воплотить в жизнь технология сварки нержавеющей стали. До ее открытия, произвести конденсационный котел не представлялось возможным, поскольку незащищенный металл был сильно уязвим для агрессивной среды конденсата. Однако материалы, используемые для производства конденсационных котлов, а также сама технология сварки делает их дороже традиционных (конвекционных).

Конденсация пара. Чтобы вызвать конденсацию, находящегося в продуктах сгорания газа водяного пара, его температура должна опуститься ниже точки росы. Для природного газа температура конденсации составляет 56°, для сжиженного – 52°, а для жидкого топлива – 47°. Чтобы охладить продукты сгорания в конденсационных котлах предусмотрены специальные теплообменники. Некоторые модели имеют двухступенчатое понижение продуктов сгорания, и соответственно два теплообменника.

Конденсационные котлы бывают не только газовые, но и жидкотопливными. Однако газовые приборы более рентабельны, поскольку при сжигании газа образуется намного больше водяного пара. К тому же при сжигании жидкого топлива образуется много серы, которая придает конденсату очень агрессивные свойства, что в свою очередь заставляет использовать более дорогие материалы при изготовлении теплообменников. Тем не менее, такие котлы есть и их можно приобрести.

Отвод продуктов сгорания из традиционных котлов, которые чаще всего имеют закрытую камеру, осуществляется благодаря естественной тяге в дымоходе. Но для этого в помещение, где установлен котел, должен поступать компенсирующий объем воздуха.

Конденсационные котлы не могут обеспечить условия для возникновения достаточной естественной тяги, поскольку продукты сгорания охлаждены и имеют невысокую температуру. В таких котлах присутствует закрытая камера сгорания, а свежий воздух нагнетается принудительно при помощи вентилятора. Соответственно, создаваемое им избыточное давление, обеспечивает принудительный отвод газов. Благодаря закрытой топке газы не могут попасть в помещение, что делает работу таких котлов более безопасной. Продукты сгорания отводятся через коаксиальную трубу, которая также является и трубой для забора воздуха. Трубы котлов мощностью до 30 кВт могут выводиться через стену, а более мощные котлы подключаются к трубе, которая имеет выход выше крыши.

Важно понимать, что присутствие закрытой камеры сгорания еще не означает, что котел конденсационный. Традиционные котлы тоже могут иметь закрытую камеру сгорания и принудительную вентиляцию.

У конденсационных котлов КПД выше 100%. Такое заявление, по сути, противоречит закону сохранения энергии, открытому Майером еще в 19 веке. Однако превышение 100% происходит из-за устаревших методик расчета КПД для отопительного оборудования, во времена разработки которых, скрытая теплота не учитывалась. Первые конденсационные котлы появились в 80-х годах прошлого века. Тогда КПД рассчитывался таким образом, что за 100% принималась так называемая теплотворность топлива без учета фактора образования горячих водяных паров. Больше всего паров образуется при сжигании природного газа, благодаря чему он обладает скрытой теплотой до 11%. У пропана этот показатель ниже – 9%, а у жидкого топлива – только 6%. Таким образом, эффективность конденсационного принципа отбора тепла при сжигании природного газа будет почти вдвое выше, чем при сжигании дизтоплива.

Показатель теплоты прибавляется к теплотворной способности топлива, и получается, что у конденсационных котлов, работающих на природном газе, КПД = 111%, на сжиженном пропане – 109%, а на жидком топливе – 106%. Но это в теории. На практике эти показатели оказываются на 2-4% меньше из-за различных теплопотерь и неполного сгорания топлива.

Читайте также:

Ремонт фундамента – поиск проблемы и грамотное восстановление основания (80 фото-идей)

Преимущества и недостатки

Конденсационные котлы отличаются рядом преимуществ по сравнению с традиционными отопительными проборами. Делают выбор в их пользу те, кто вкладывает деньги на перспективу. Установив конденсационный котёл у себя дома, вы получите эффективную, экономную отопительную систему. Основные достоинства оборудования:

экономия топлива и денег до 35%;
уменьшение количества отработанных газов, которые выбрасываются в воздух;
возможность выполнения дымохода из пластиковых труб, что также помогает сэкономить средства;
«умная» электроника, которая обеспечивает полностью автоматическое регулирование работы отопительного оборудования;
длительный срок службы, которые достигается за счёт применения в изготовлении высококачественных, прочных материалов;
стойкость к коррозии.

Монтаж конденсационного котла

Положительные характеристики конденсационного оборудования:

Нет необходимости в дымоходе, который обладает сложной конструкцией. Так как температура продуктов сгорания небольшая, есть возможность обустройства дымохода из алюминиевых и пластиковых труб. Также разрешается устройство коаксиальных дымоотводов, где воздушная масса подается и отводится по методу «маленькая труба в большой трубе», то есть продукты сгорания удаляются сквозь стену в атмосферу.
Компактность в сочетании с большой производительностью. Линейка конденсационных аппаратов, имеющих производительность 120 кВт, выполнены в настенных вариациях. Традиционные газовые устройства занимают намного больше места и бывают только напольными.

Забор воздушной массы для оптимального функционирования из здания, в котором они располагаются. Таким образом, отпадает необходимость в обустройстве специальных котельных помещений для оборудования мощностью менее 60 кВт.
Сокращение выделения вредных газов и паров в атмосферу.
Значительная экономия газа. При качественной установке устройства мощностью 60 кВт за зиму можно сэкономить около 2000 м3 топлива.

Отрицательные характеристики оборудования конденсационного типа:

Дороговизна. В среднем, цена стандартных котлов такой же мощности до 40% ниже стоимости конвекционных котлоагрегатов.
Нельзя конденсат сливать в септик, поэтому необходим специальный резервуар для сбора конденсата, где он нейтрализуется при помощи нейтрализующих компонентов, и только потом его можно направить в емкость для слива. Резервуар для конденсата должен быть достаточно большой вместимости, так как оборудование даже с маленькой мощностью выдает высокий объем конденсата.
Необходимость отопительной системы, функционирующей при низких температурных режимах.
Неэффективная работа при слишком низких температурах, так как появляется необходимость в повышении температуры теплового носителя.
Энергозависимость.

Устройство и принцип работы

Горелка и теплообменник определяют тип котла. Первый элемент выполняется из нержавейки, а регенераторы и рекуператоры делаются из материалов:

нержавейка;
медь;
углеродистая сталь.

Недостаток конвекционного метода заключается в нерациональном использовании тепла. Если задать низкотемпературный режим, охлаждение конечных продуктов ведет к выпадению конденсата в дымоходе.

Способы установки

Напольный котел

Напольный или настенный вариант выбирается в зависимости от мощности и обогреваемой площади. Настенные агрегаты обеспечивают отопление помещения не больше 200 м2 и отличаются производительностью не больше 14 л/мин. Если потребности строения выше, устанавливается напольный агрегат.

Напольный

Оборудование монтируется на полу или специальном фундаменте, а элементы обвязки приобретаются отдельно от котла.

Выпускаются виды агрегатов:

Читайте также:

Порядок установки ручки на межкомнатную дверь своими руками

жаротрубные стальные котлы;
газовое чугунное оборудование.

Первый вид имеет повышенную мощность и высокое значение КПД. Теплообменник выполняется в форме цилиндра со сварным соединением, содержит в составе стальные коллекторы для передвижения воды. Газовая камера сгорания получает приготовленный газо-воздушный состав от дутьевой горелки.

Чугунное оборудование чаще производится с секционными теплообменниками, имеет дутьевые или трубчатые горелки. Мощность котлов средняя, вес намного ниже жаротрубных котлов. Чугунный теплообменник служит длительное время при соблюдении определенного температурного режима. Для монтажа первый и второй тип котлов поставляется в разобранном виде из-за значительной массы.

Напольные агрегаты выбираются, если требуется обогревать несколько отдельно стоящих строений или большое помещение, даже если общая отопительная площадь не превышает показатель 200 м2.

Настенный

Настенная модель

Подвесной газовый конвекционный котел монтируются на вертикальном ограждении или для него сваривается металлическая рама. Теплообменник делается из стали или меди, горелки чаще выполняются трубчатого типа. Настенное оборудование компактно размещается в помещении, котлы поступают в продажу со всеми необходимыми элементами и деталями обвязки. Продажный комплект представляет собой своеобразный котельный узел с управлением от пульта.

Настенный вариант с открытой камерой покупают не часто, хотя он стоит дешевле и не зависит от поставок электричества. Закрытые настенные котлы приобретают чаще, популярные модели компактные, имеют привлекательный вид. Производители применяют передовые технологии, оборудование снабжено современной электронной начинкой. Это может стать недостатком, т. к. электроника не выдерживает перепадов напряжения и зависит от электросети.

Настенные котлы отличаются чувствительностью к качеству энергоносителя. Жидкость нагревается в небольшом по размеру корпусе с тонкостенными внутренними элементами. Некачественная вода в системе ведет к отложению осадка. Антифриз также применяется не ко всем настенным агрегатам, о чем есть инструкция в техническом паспорте.

Отличия в тратах и подсчеты

Технические характеристики изделия указываются производителем в паспорте, для котлов они следующие: КПД конвекционных — 90-93%, конденсационных — до 110%, разница чисто арифметическая не более 20%. Сравнение цифр не в пользу последних, так как стоимость их выше в разы. Более подробный анализ следует проводить с учетом факторов конкретного места эксплуатации и методиками подсчета.

Европейские данные говорят об окупаемости конденсационных моделей за пятилетку, для отечественных потребителей сроки другие из-за низкой стоимости топлива, слабого распространения низкотемпературных типов отопления с теплыми полами и многосекционными радиаторами повышенной площади.

Следовательно, следует заранее просчитать потенциальную экономию. Утепленный по строительным нормам дом теряет 1 кВт час на 10 кв. метров. Для дома площадью 100 кв. м. в средней полосе России для восполнения суточных теплопотерь потребуется 240 кВт. Для удобства подсчетов принято топливо — природный газ, удельная теплота сгорания которого — 10 кВт на один кубометр, и 1 кВт котла потребует 0,1 куб. м. его сгорания в топке.

Конвекционный котел (к.п.д. – 90 %) потребует 240 кВт * 0,1 куб. м.*1,07(90%) = 26 куб. м в сутки.

При цене 5 руб.м³ суточные траты составят 128 рублей.

Читайте также:

Каталог готовых проектов домов – СБЛОКИРОВАННЫЕ ДОМА (таунхаусы)

Для конденсационного — расчеты будут таковы: 240 кВт * 0,1 куб. м.*0,91(110%) = 22 куб. м в сутки.

Стоимость газа — 109 руб.сутки. Ежедневная расчетная экономия – 20 рублей в сутки.

Но не забываем, что есть и регионы с гораздо более дорогим газом и есть дома с гораздо большей площадью.

Применяемые в расчетах к.п.д. отличаются от паспортных, прописанных производителями. Это объясняется спецификой подсчетов калорийности органического топлива. Существуют два термина: «высшая» и «низшая» топливная теплота горения. Первоначально считалось что энерготраты на испарение влаги и образование конденсата незначительны, и при расчетах ими можно пренебречь. Поэтому характеристики тепловых систем рассчитывали по «низшим» показателям. По мере уточнения величины этой доли затрат стали пользоваться цифрами «высшей» топливной теплоты горения, что и привело к величинам, превышающим сто процентов. С физической точки зрения это невозможно, ведь количество энергии, полученной при сжигании не может быть больше запасенной в составе химических связей, но традиционно сложившиеся методы уже не меняли, что привело к показателю КПД в 110 процентов.

Целесообразно ли использовать конденсационный котел в радиаторной системе отопления?

Конденсационным котлам обычно «вменяют в вину» то, что они не годятся для работы в высокотемпературных системах радиаторного отопления. Но так ли это? Ведь при обогреве дома радиаторами, даже в условиях наших зим, делать их горячее 55°С большую часть отопительного периода просто нет необходимости. За исключением максимум двух-трех морозных недель, среднесуточная температура за окном составляет около 0°С, и «раскалять» в это время батареи, расходуя лишнее топливо, совсем ни к чему. Таким образом, когда потребности дома в тепле могут быть полностью удовлетворены при пониженной температуре теплоносителя, конденсационный котел будет прекрасно обслуживать и радиаторные системы отопления. Ну а если ударит настоящий мороз (–25…30°C) и котельная перейдет на усиленный режим работы (к примеру, 90°С), то процесс конденсации прекратится и эффективность котла снизится, но все равно, хоть и незначительно, она будет выше, чем у конвекционных устройств.

Особенности конструкции

Конструктивно конденсационные котлы не слишком отличаются от традиционных газотопливных агрегатов, но от того, какого типа устройства выступают в них в качестве важнейших узлов, напрямую зависят заявленные высокоэффективность, экономичность и надежность данного оборудования.

Теплообменник,

служащий для охлаждения отходящих газов, постоянно испытывает агрессивное воздействие конденсата, представляющего собой едкую кислотосодержащую жидкость, поэтому основное требование к данному элементу конструкции – высокая химическая стойкость. Теплообменники изготавливают из нержавеющей стали либо из силумина (алюминиево-кремниевого сплава), притом наилучшим вариантом будут литые изделия, так как шов с малейшим изъяном является потенциальным очагом коррозии.

‘ >

Читайте также:

Обустройство колодца прямо на собственном дачном участке

Котел в разрезе

Конденсационные теплогенераторы имеют закрытую камеру сгорания

и, как правило, оснащены высокопроизводительными вентиляторными (дутьевыми) горелками, регулируемыми в широком диапазоне мощности, что дает возможность максимально точно контролировать температуру отходящих газов (не выше 57°С). За работу горелки отвечает автоматика, которая отслеживает все настройки и параметры безопасности оборудования.

В некоторых моделях котлов установлены модулирующие циркуляционные насосы

с плавной регулировкой мощности двигателя и высоты напора теплоносителя. Это позволяет им гибко подстраиваться под заданные гидравлические и температурные параметры, даже когда система отопления работает в режиме неполной нагрузки. Обычные же насосы обеспечивают постоянный поток теплоносителя, а значит, его температура в возвратной линии может превышать значения, необходимые для конденсации водяных паров из отходящих газов. Таким образом, конденсационный котел, по сути, начинает функционировать как простой конвекционный, то есть КПД оборудования падает.

Для организации системы ГВС на базе конденсационного котла многие производители выпускают агрегаты со встроенным вторичным теплообменником и расширительным баком. Компактные настенники комплектуются баками всего на 30–40 л, у напольных же моделей они могут вмещать 150–200 л воды и более

Автоматика управления

Автоматическое управление, тем более дистанционное, существенно повышает уровень комфорта при эксплуатации котельного оборудования, а также предусматривает возможность подключения котла к комплексной системе отопления и ГВС, организованной на основе нескольких источников тепла. Так, автоматика Logamatic EMS plus RC300, которой оснащаются агрегаты марки Buderus, может управлять системой, состоящей из четырех контуров отопления, двух контуров ГВС и гелиоустановки. Принцип удаленного контроля Buderus реализует при помощи электронного термостата Logamatic TC100, а, например, фирма De Dietrich использует для этого настенную панель Diematic VM ISystem.

Управляющий модуль связан с котлом низковольтным проводным соединением. А взаимодействие пользователя с любыми элементами системы (корректировка параметров и режимов работы, краткосрочное или долгосрочное программирование и т. п.) осуществляется по Wi-Fi либо через специальное приложение на компьютере или смартфоне.

Конденсационные котлы большинства марок можно объединять в каскады – группы из нескольких (в быту обычно до четырех) устройств. Такой каскад позволяет очень точно регулировать мощность приборов

Производители и цены конденсационные котлы

До того, как выбрать тот или иной газовый конденсационный котел, ознакомьтесь с ассортиментом, представленным на современном рынке. Также важен тот факт, присутствуют ли в вашем регионе центры сервисного обслуживания конкретной фирмы. Невзирая на то, что на рынке больше всего германских моделей, справедливости ради ознакомимся с самыми популярными из брендов.

Таблица – Сравниваем популярных изготовителей

Наименование	Страна-изготовитель	Характеристики	Среднерыночная стоимость, в рублях
Ariston	Италия	Для дома площадью до 350 м.кв. вполне достаточно модели мощностью в 31 киловатт. Оборудование рассчитано на низкое давление газа – не более 5 мБар.	65 тысяч
Veissmann	Германия	Компактное и производительное оборудование. Так, для нагрева воды со скоростью 14 литров за минуту потребуется котел мощностью в 32 киловатта.	От 110 до 160 тысяч
Bosch	Германия	Котлы и бойлеры в одной оболочке. Экономичность, возможность функционирования в нескольких режимах, компактность (для установки прибора необходимо всего 50-100 сантиметров свободного пространства).	Свыше 150 тысяч
Buderus	Германия	Хорошие котлы класса «эконом». Встроена электромодуляция пламени; отопление и ГВС.	От 90 тысяч

Как видим, выбор есть. Но в итоге выиграет тот изготовитель, который представит эффективное оборудование по доступной стоимости. Да, конденсационные котлы пока дорогие, но это всего лишь начало. А их экономия и сегодня весьма неплохая – от 15 процентов.

Газовые конденсационные котлы Buderus Logamax plus GB072

Наименование	Мощность,кВт	Описание	ГВС при Т=30С	Размеры ВхШхГ, мм	Цена
Logamax GB072-14	2.9-14.0	одноконтурный	—	840x440x350	78 480 руб.
Logamax GB072-24	6.6-22.5	одноконтурный	—	840x440x350	82 730 руб.
Logamax GB072-24K	6.6-22.5	двухконтурный	12	840x440x350	87 120 руб.

Пример нейтрализатора конденсата газового котла, заполненного гранулами

Давайте рассмотрим немножко ближе те моменты, которые могут заставить вас сомневаться в тех или иных преимуществах и недостатках кондиционных котлов.

Первое, что нужно сказать, касается максимальной эффективности такого котла, которая достигается во время работы на низких температурах.

Второе касается конденсационного котла вместе со специальным нейтрализатором конденсата, который образуется в дымоходе отопления. Помните, что монтаж конденсационного котла не всегда может привести к экономии средств.

Третье – финансовый аспект. Конденсационный котел – недешевая вещь, которая требует очень бережной, аккуратной эксплуатации. Если вы уверены, что не сможете вовремя его обслуживать, то не стоит выбирать такую систему отопления.

Достоинства

Конвекционные котлы имеют меньшую эффективность в отличие от конденсационных моделей. Такие агрегаты производят нагрев теплоносителя только благодаря теплу, получаемому в результате сжигания газа. При этом примерно 20 процентов энергии уходит вместе с продуктами сгорания в атмосферу.

Но несмотря на это, такие котлы имеют ряд следующих немаловажных достоинств, которые определяют популярность среди потребителей:

одним из самых значительных достоинств — существенно низкая цена по сравнению с конденсационным, в полтора — два раза.
способ установки может быть как настенным, так и напольным. Имеет чугунный теплообменник, который является одним из самых надежных и прослужит долгое время.
малое количество кислотного конденсата, который образуется в процессе эксплуатации котла, основная масса которого уходит в трубу вместе с продуктами сгорания.
имея открытую камеру сгорания, использует воздух окружающей среды для процесса горения, благодаря чему воздух в помещении, где установлен газовый котел, охлаждается.
несложный монтаж, ремонт и демонтаж.
простая конструкция.
небольшой уровень шума в процессе работы.
широкий выбор моделей, как одноконтурных, так и двухконтурных.

Функциональность

Современные отопительные агрегаты обладают широкой функциональностью, которую нужно учитывать при выборе газового отопительного котла.

Одной из ключевых функций является регулировка мощности оборудования. Она может быть следующих типов:

одноступенчатая — предусматривается только возможность включения и выключения;
двухступенчатая — имеется два рабочих режима с разной мощностью отопления;
плавная регулировка с модуляцией пламени — в зависимости от установленных температур и давления теплоносителя система автоматически регулирует количество задействованных форсунок горелки и высоту пламени.

Самый эффективный и удобный в эксплуатации вариант котлов — с плавной модуляцией пламени.

Важно выбирать котлы проверенных производителей, которые оснащают их целым комплексов устройств и систем для поддержания безопасной работы. К числу таких средств защиты относятся:

датчики контроля давления газа и воды;
датчики, контролирующие режим горения;
системы блокировки работы оборудования при аварийных режимах;
фильтры очистки воды;
термостаты, предотвращающие перегрев теплоносителя;
клапаны для сброса избыточного давления и т.д.

Кроме того, ведущие производители оснащают газовые котлы передовой автоматикой, которая делает использование оборудования максимально эффективным и удобным для пользователя.

Что такое конвекционный котел?

Такой тип устройства часто используют для частного дома площадью более 300 м². Принцип работы устройства прост: газ поступает в горелку, загорается пламя, оно нагревает теплообменник с водой. Продукты сгорания выводятся через подключенный дымоход. КПД устройства составляет свыше 90 %.

Конвекционный газовый котел бывает:

одноконтурным — рассчитан только на нагрев теплоносителя для отопления дома;
двухконтурным — обеспечивает жилище отоплением и горячим водоснабжением (ГВС).

Установка выполняется двумя способами:

Напольным — такие агрегаты требуют отдельного помещения либо большой площади; для их монтажа предусматривается прочный фундамент.

Настенным — такие модели компактны, могут размещаться в любом нежилом помещении квартиры.

Принцип работы и устройство

Отопительные приборы бывают с открытой и закрытой камерой сгорания. Котел с открытой камерой забирает воздух для горения из комнаты и выводит отработанный газ через дымоход. Устройство с закрытой камерой предусматривает наличие коаксиального дымохода. Это конструкция «труба в трубе»: по одной заходит воздух для поддержания пламени, по другой — выводятся продукты сгорания.

Как работает конвективное отопление? Внутри прибора находится теплообменник и горелка с модуляцией пламени. При автоматическом или пьезорозжиге газ поступает в систему, создается искра и зажигается горелка. Пламя нагревает теплообменник, по которому движется теплоноситель. Как только жидкость достигает установленной температуры, срабатывает автоматика и нагрев прекращается. При охлаждении теплоносителя включается термопара открывается топливный клапан и вновь происходит нагрев.

Циркуляционный насос принудительно перемещает теплоноситель в системе, что позволяет избежать замерзания при снижении температуры. Скорость работы насоса можно регулировать.

Правила установки и эксплуатации конденсационного котла

Если установка котла будет произведена правильно, то его использование ничем не будет уступать использованию стандартных газовых приборов

Но некоторым параметрам конденсационных газовых котлов следует уделять особое внимание. Так, главным отличием, как мы уже выяснили, является наличие потребности в утилизации отходов и обустройстве специального отводящего канала

Конечно, в России его можно сливать и в канализацию, но исключительно в разбавленном виде (соотношение 25:1). В других же случаях применяются нейтрализационные блоки, в которых указанные выше реагенты нейтрализуют агрессивную жидкость. И никаких неудобств в эксплуатации нет, поскольку замену блока придется проводить максимум два-три раза за все время использования.

Как установить газовый котел

Ранее мы рассказывали о том как своими силами сделать установить газовый котел. В дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с этим руководством

Обратите внимание! При расчете отопительной системы необходимо учитывать оптимальную температуру прибора отопления. Чтобы эксплуатация была предельно эффективной, можете использовать в роли отопительных устройств старые радиаторы панельного типа

Также источником тепла может служить система «теплого пола».

Дымоход

Безусловно, газовый конденсационный котел производит низкотемпературные продукты сжигания, из-за чего тяга будет достаточно слабой. Поэтому естественным образом эти продукты не сумеют подняться по дымоходному каналу. В связи с этим котлы оснащаются камерами сжигания закрытого типа, а отводящие каналы оснащаются специальными турбинами.

Как сделать дымоход для газового котла

Ранее мы рассказывали о том как своими силами сделать дымоход для газового котла, рассматривали необходимые нормы и требования. В дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с этим руководством

К слову, именно для этих приборов ставятся коаксиальные трубы, то есть «труба в трубе». По одной из них подается воздух снаружи, а по другой продукты сжигания выводятся из системы.

Обратите внимание! Конденсат будет в любом случае появляться внутри дымохода, поэтому материалом, из которого он сделан, должна быть сталь, устойчивая к воздействию кислоты. Этот момент обязателен и исключений не имеет

Альтернативная сторона вопроса

Как мы уже отмечали, КПД, который равен или превышает 100 процентов – это маркетинговая уловка. Но фирмы-изготовители подобного оборудования все равно пытаются максимально приблизиться к данному показателю. При этом не забывайте, что он – показатель – зависит от ряда важных факторов, среди которых:

соотношение объема комнаты к мощности нагревательного прибора;
«возраст» самого прибора;
то, какой тип розжига используется – современный либо же один из старых.

На данный момент изготовители производят такие котлы в двух вариациях:

с мокрой отдачей тепла;
с сухой.

В первой группе – приборы, применяемые в жилых домах, или, проще говоря, обычные отопительные котлы. А вот устройства второй группы эксплуатируются в котельных коммерческого назначения и пока еще на стадии разработки. Эффективность их выше, но стоят они при этом в несколько раз дороже.

Принцип работы

Конвекционные котлы

Повышение температуры теплоносителя для отопительной системы и поддержание ее на требуемом уровне, приготовление горячей воды для собственных нужд (ГВС) обеспечивается пламенем горелки. Существенный недостаток данного (конвективного) способа в том, что часть тепловой энергии тратится нерационально – уходит в атмосферу, через дымоход. Его коаксиальная версия проблему несколько нивелирует, но не настолько, чтобы говорить о значительной экономии.

У всех конвекционных котлов имеется и еще один недостаток, о котором рядовой пользователь может и не знать. Работа установки на пониженном режиме приводит к «охлаждению» продуктов сгорания. И если их температура упадет ниже 55±50С (зависит от модификации), то газы начинают конденсировать на стенках дымохода, камеры. Агрессивные химические соединения, содержащиеся в капельках жидкости, не лучшим образом влияют на металлы. Как результат – снижение ресурса котла и внеплановый ремонт.

Конденсационные котлы

В таких установках тепловая энергия для нагрева воды используется по максимуму. Она выделяется не только в результате сгорания топлива; содержится и в паре (он имеет высокую температуру), уходящем вместе с газами через трубу наружу. Реализовано все просто и оригинально: конденсационные котлы оснащаются водяными экономайзерами. По сути, еще один теплообменник.

Его назначение описывается кратко: для обеспечения конденсации паров на своих стенках и перенаправления полученной энергии на конкретные цели. В суммарном выражении при сгорании той же «дозы» топлива ее получается значительно больше. Этим повышается эффективность работы котельного оборудования на системы (ОВ или ГВС), в зависимости от режима.

Практика подтверждает теоретические расчеты: экономия газа на обогрев строения может достигать 35%. Следовательно, расходы по статье «отопление» (ГВС) снижаются.

В чем отличие в практическом плане? Для нормального функционирования отопительной системы с включенным в схему конвекционным котлом нужно обеспечить минимальную разницу температур на его выходе и входе (в линии обратки). Несоблюдение данного условия чревато температурным перекосом в теплообменнике. К чему приводит поступление холодного теплоносителя в горячий металлический корпус прибора, пояснять не нужно. Это одна из причин быстрого выхода оборудования из строя, особенно при самостоятельном проектировании системы и монтаже.

С котлом конденсационным все иначе. Охлажденная вода, поступающая по обратке в экономайзер, подогревается тепловой энергией, выделяющейся при конденсации паров. В основном теплообменнике ее температуру нужно всего лишь поднять до требуемого значения. Выгоду понять несложно: традиционный (конвекционный) газовый котел характеризуется КПД порядка 90%. То есть 10 в прямом смысле «улетает» через дымоход. В конденсационной установке и эти проценты используются для нагрева воды (ОВ или ГВС) в теплообменнике. Потому их КПД достигает 98%.

Устройство основных узлов конденсационного котла

С конструкционной точки зрения конденсационный котёл не сильно, но всё же отличается от обычного газового.

Его основными элементами являются:

• камера сгорания, оснащённая горелкой, системой подачи топлива и вентилятором для нагнетания воздуха;

• камера доохлаждения парогазовой смеси до температуры, максимально приближенной к 56-57°C;

• теплообменник №2 (конденсационный теплообменник);

• резервуар для сбора конденсата;

• дымоход для отведения холодных дымовых газов;

• насос, обеспечивающий циркуляцию воды в системе.

В первичном теплообменнике, сопряжённом с камере сгорания, выделяющиеся газы охлаждаются до температуры, существенно превышающей точку росы (собственно, так и выглядят обычные конвекционные газовые котлы). Затем дымовая смесь принудительно направляется к конденсационному теплообменнику, где происходит её доохлаждение до температуры ниже точки росы, то ест 56°C. При этом водяной пар конденсируется на стенках теплообменника, отдавая последнюю свою энергию. Конденсат собирается в специальном резервуаре, откуда по отводящей трубе стекает в канализацию.

Вода, выполняющая роль теплоносителя, движется в направлении, противоположном движению парогазовой смеси. Холодная вода (обратная жидкость системы отопления) предварительно подогревается в конденсационном теплообменнике. Затем она поступает в первичный теплообменник, где нагревается до более высокой температуры, заданной пользователем.

Конденсат – это не чистая вода, а смесь разбавленных неорганических кислот. Их концентрация невелика, но с учётом того, что температура в системе всегда повышенная, конденсат можно считать агрессивной жидкостью. Именно поэтому при производстве подобных котлов (и в первую очередь соответствующих теплообменников) используют кислотостойкие материалы – нержавеющую сталь или силумин (алюминиево-кремниевый сплав). Теплообменник, как правило, делают литым, поскольку сварные швы являются уязвимым местом – именно там в первую очередь начинается процесс коррозионного разрушения материала.

Конденсироваться пар должен именно на конденсационном теплообменнике. Всё, что прошло дальше, в дымоход, с одной стороны, потеряно для отопления, с другой – разрушающе действует на материал дымохода. Именно в силу последней причины дымоход изготавливают из кислотостойкой нержавеющей стали или пластика, а горизонтальным его участкам придают небольшой уклон, чтобы вода, образовавшаяся при конденсации незначительных количеств пара, всё же попавших в дымоход, сливалась обратно в котёл. Дымовые газы, выходящие из конденсатника, сильно охлаждены, и всё, что не сконденсировалось в котле, обязательно сделает это в дымоходе.

В разное время суток от отопительного котла требуется различное количество тепла, регулировать которое можно с помощью горелки. Она у конденсационного котла может быть либо модулируемой – с возможностью плавного изменения мощности в процессе работы, либо немоделируемой – с фиксированной мощностью. В последнем случае котёл подстраивается под требования своего владельца, который может включать горелку с различной частотой. На большинстве современных котлов, предназначенных для отопления частных домов, устанавливают моделируемые горелки.

Котлы конденсационные

Эта схема — продолжение и логическое развитие идей экономии ресурсов. В конвекционных котлах температура воздушных потоков на выходе рекомендована быть выше 58 градусов для предотвращения образования и накопления в трубах конденсата. Поэтому удаляемые непосредственно в окружающую среду отработанные газы приводят к нерациональным тратам топлива, а теплоноситель греется только в топке, иные источники не предусмотрены.

Для устранения этой недоработки в котлах конденсационного типа устанавливается водный экономайзер с задачами организации дополнительного теплообмена и целью — утилизировать температуру перегретого водяного пара, который образуется при сгорании топлива. Изготавливается он в виде змеевиков из набора труб для увеличения площади теплообмена из материалов, нейтральных к агрессивной кислотной среде конденсата. Этот экономайзер относят к классу рекуператоров и размещают в потоке горячего выходного потока воздуха. Он нагревает циркулирующую по трубкам жидкость, которая перемещается от батарей или радиаторов к горелкам для ее последующего нагревания, что экономит топливо.

Теплообмен осуществляется в температурных рамках. Конденсат водяного пара оседает на стенках экономайзера при температуре точки росы, для этого нужна циркуляция вода внутри не горячее 49 градусов. При этих условиях возвратная жидкость предварительно подогревается, отработанный воздух охлаждается, а сглаживание разницы температур повышает коэффициент полезного действия (к.п.д.) котла. Необходимость подобной организации движения воды подразумевает применение электронасосов. К другим особенностям котлов этого типа относится образование конденсата с обязательной утилизацией, потому что он токсичен и содержит кислоты.

К предполагаемым преимуществам этого типа котлов относят дешевизну эксплуатации и это доказывается расчетами.