Конденсационный котел - почему выгодно?

Конденсационный котел – инновация, которая покорила многие страны мира. Он представляет собой газовоео борудование, которое функционирует на основе конденсации. За счет конструкции и способа работы, котел способен обеспечить комфортный обогрев. В чем секрет? КПД котла свыше 100%! Как это возможно – разберемся в этой статье.

Кондиционный котел: функционирование

В стандартных газовых котлах при сгорании образуются горячие газы, которые идут через теплообменник, где отдают часть своей тепловой энергии теплоносителю. Но они отдают далеко не всё. После теплообмена газы выводятся через дымоход, куда вместе с газами уходит неиспользованная часть энергии и пар, который образовался при сгорании топлива. Именно он несет в себе энергию.

Функционирование конденсационного котла состоит в том, что он может забирать энергию от пара, передавая ее сети отопления. В результате охлаждения пар переходит в жидкость, иными словами, конденсируется. При этом образуется энергия.

Если в стандартном котле постоянно идёт борьба с конденсацией, то в конденсационном она, наоборот, приветствуется. Преобразование пара в жидкость происходит на отдельном теплообменнике увеличенной площади.

Откуда КПД свыше 100%?

КПД конденсационного котла – 108-109%. В то время как у стандартного котла КПД не более 95%.

Как возможно достичь такого высокого показателя эффективности, весь КПД – параметр, который характеризует производительность котла по соотношению потребляемого горючего к объему выделяемой тепловой энергии. Другими словами, если КПД котла более 100%, он способен отдать тепловой энергии больше, чем потратил. Но энергия согласно законам физики не может возникнуть из ниоткуда. Причин такой высокой эффективности котла несколько.

Объем теплоты, полученный при сгорании единицы топлива, в том числе и тепловая энергия, которая освобождается при преобразовании пара в жидкость, называют «высшей теплотой». Тот же объем тепловой энергии, но без учёта конденсации, называют «низшей теплотой». По законам физики потери тепловой энергии неизбежны и КПД не может быть выше 100%.

Но сравнивая КПД конденсационных и стандартных газовых котлов вычисления проводят на основе значений низшей теплоты. В результате мы получаем показатель не реального КПД, а условного. В тоже время, вычисляя реальный показатель КПД на основе высшей теплоты, эффективность конденсационных котлов также будет высокой – значительно выше, чем стандартных котлов.

Плюсы конденсационных котлов

Кроме высокой эффективности функционирования, конденсационные котлы отличаются и более высокой экономичностью – выгоднее примерно на 15% в сравнении с традиционными котлами.

Конденсационные котлы снабжают высокотехнологическими горелками, которые способны приготавливать топливно-воздушную смесь, оптимально подходящую для особого режима работы конденсационного котла. Их главная особенность – непрерывный контроль отношения пропорций газа и воздуха. За счёт этого сведен к минимуму риск неполного сгорания топлива.

Как результат – в атмосферу выводится минимум вредных веществ, а температура отходящих газов, как правило, до 40 градусов. Благодаря этому с конденсационными котлами можно использовать дымоходы из пластмассы, что значительно сокращает затраты на монтаж.

Конструкция котлов

Конструкция конденсационных котлов имеет сходство с традиционным оборудованием. Зачастую их производят для настенного монтажа. Отдельные модели высокой мощности предназначены для монтажа на пол. Такие устройства используют в промышленности и для обогрева офисных помещений.

От стандартных котлов конденсационные отличаются особой конструкцией теплообменника. Он изготовлен из кислотостойких материалов – нержавеющая сталь или силумин. Это связано с тем, что конденсат, который образуется из пара, содержит множество кислот. Они негативно влияют на сталь и чугун, который традиционно используют при производстве стандартных котлов.

Теплообменник котла может иметь различную конфигурацию – в виде труб сложного сечения с рёбрами. Главная задача – увеличить площадь теплообмена, от чего будет зависеть эффективность котла. В конструкции котла есть вентилятор, который расположен перед горелкой. Он необходим для высасывания из газопровода газа, смешивания его с воздухом. Вентилятор направляет полученную смесь на горелку.

Отработанные газы, как правило, удаляются через коаксиальные дымоходы, изготовленные из термостойкой пластмассы. Котлы укомплектованы современной автоматикой, которая регулирует процесс обогрева, экономит электроэнергию и т.д.

Каким бы совершенным ни был котёл, его производительность напрямую зависит от параметров самой отопительной системы. К примеру, чем ниже температура воды, тем более полно будет осуществляться конденсация пара, и, соответственно, большая часть скрытой тепловой энергии будет направляться в систему отопления. В результате – выше КПД котла.

При проектировании системы отопления нужно позаботиться, чтобы температура теплоносителя в обратной линии не была более 60 градусов. Такие условия оптимально подходят при работе котла совместно с напольным отоплением. Немаловажное условие для правильной работы котла в энергосберегающем режиме – температура теплоносителя на входе не более 57 градусов.

Конденсационные котлы выпускают для отопления и подогрева воды для ГВС. Мощность оборудования составляет от 20 до 100 кВт.

В европейских странах конденсационный котел – самый распространённый вариант оборудования для обогрева жилищ. Стоит отметить, что применение стандартных газовых котлов во многих странах Европы запрещено, кроме конденсационных. Причина такой популярности даже не высокий КПД котлов, а минимальные выбросы вредных веществ в атмосферу.