Принцип работы конденсационного котла

Конденсационный котел представляет собой новую модификацию котлоагрегата. Она была создана на фоне регулярного роста цен на энергоносители. Данная отопительная технология для рынка России считается перспективным направлением. В европейских странах устройства устанавливаются повсеместно, в то время как в ряде других государств помимо них больше ничего не используется. Ограничения возникли на фоне эффективной схемы производства и его экологической безопасности.

Устройство и принцип работы

Конденсационное устройство можно назвать новой «версией» газотопливного конвекционного котла. Опишем принцип работы последнего. Для газового котла, как можно догадаться, топливом служит газ (сжиженный, магистральный). Во время сгорания он выделяет углекислый газ и воду. Таким образом, высвобождается тепловая энергия. Тепло нагревает собой теплоноситель (техническую воду), которая идет по всей отопительной системе.

Нагрев теплоносителя происходит при помощи горелки. Однако после прохождения процесса сжигания и передачи тепла теплообменнику, котел сначала остужает продукты сгорания со 150-250 °C до 50-60 °C.

Данная температура позволяет водяному пару перейти в жидкое состояние, то есть проделать путь к возникновению конденсации влаги. Конденсация провоцирует выделение теплоэнергии. В стандартных газовых котлах она выбрасывается в трубу и пар, то есть потенциальная энергия просто теряется. Но в данном типе котла энергия передается обратке. То есть, конденсационный котел способен сохранять и использовать эту энергию вместо того, чтобы просто ее выбросить. Движение теплоносителя идет в обратном направлении от движения отработанного газа.

Стекающий конденсат собирается в резервуаре, специально предназначенном для этого. Химический состав конденсата совершенно не соответствует составу чистой воды. Он включает в себя большое количество неорганических кислот. Температура жидкости довольно высокая, именно поэтому она агрессивно влияет на теплообменник. Но многие модели котлов изготавливаются из материалов, устойчивых к влиянию конденсата.

Что касается устройства, то котел состоит из:

• корпуса;
• теплообменника;
• автоматики;
• газогорелочного устройства.

Прямоугольный теплообменник, изготовленный из алюминиевого сплава, обладает устойчивостью к коррозии. Средние и крайние секции, стянутые шпильками, образуют водяную полость. Дымовые газы, появляющиеся в процессе работы газогорелочного устройства, перенаправляют тепло воде. Она проходит сквозь водяную полость, после чего теплоноситель поступает в отопительную систему, а газы — в камеру конденсации. Конденсат из топки отводится через сифон.

Автоматика включает в себя следующие элементы: контрольно-измерительные приборы, блок управления, датчики и детали для управления работой. БУ помогает адаптировать коэффициент модуляции под тепловую нагрузку. Мощность изменяется с помощью управления скоростью работы вентилятора. Газогорелочное устройство после этого также регулирует газ с учетом скорости вращения вентилятора.

Газогорелочное устройство, в свою очередь, функционирует при предварительном смешении воздуха с газом. Оптимальная стабилизация горения обеспечивается за счет особой конструкции. Горелка, созданная из нержавеющей стали, имеет повышенную надежность и отвечает всем предъявляемым требованиям. Она отлично переносит тепловые нагрузки во время работы котла.

КПД

КПД конвекционного котла — 90 %. Этот параметр намного выше, чем у твердо- и жидкотопливных теплогенераторов. Как бы ученым не хотелось, чтобы этот показатель достиг 100 %, это все равно невозможно. Остальные 10 % продуктов сгорания «уходят» через дымоход. Поскольку они нагреты до предельно высокой температуры, то получается, что потерянная энергия обогревает воздух на улице.

Что касается конденсационного котла, то его КПД составляет выше 100 %. Разберемся, откуда в этом котле образуется дополнительное тепло, и почему оно не появляется в конвекционном.

Конденсационный котел работает таким образом, что использует энергию топлива (газа), а также энергию, выделяемую во время конденсации влаги. Она также является продуктом сгорания. Если стандартный котел просто выкидывает энергию в атмосферу, то конденсационный перенаправляет ее на обогрев помещения. Получается, что конвекционный тип котла затрачивает на обогрев около 90 % энергии, а у конденсационного кроме уже имеющихся 100 % есть дополнительная энергия, примерно равная 10 %.

Таким образом, получается, что во время функционирования котла любого типа возникают потери, но у конденсационного котла потери все равно меньше. Размер потерь зависит от того, как эксплуатируется котел.

Сравнение с обычными котлами

Сравнивая обычный котел с конденсационным, люди часто видят разницу лишь в стоимости. Цена первого вдвое ниже второго, а значит логичнее установить его. Но важно просчитать время эксплуатации, тогда станет понятнее, какой тип устройства выгоднее эксплуатировать.

Выявим различия между этими двумя типами котлов:

1. Затрачиваемое топливо. Конденсационный прибор затрачивает на 30 % меньше топлива, чем обычный. Газ тратиться меньше, а значит, устройство работает экономично.
2. Материал изготовления. Конденсационный котел, как правило, изготовлен из более прочных материалов, чем стандартный прибор. У недорогих конвекционных котлов теплообменник производится из меди, которая быстрее выгорает и ломается.
3. Шум. Конденсационный тип котла издает меньше шума, чем традиционный. Это связано с его конструктивными особенностями.

И самое главное, ради чего стоит устанавливать конденсационный котел — это КПД, который на 10 % больше, чем у традиционного устройства. Это также немаловажный фактор для экологичности, учитывая, как сегодня актуальна эта тема.

Если брать во внимание технические характеристики, то нужно обратить внимание на «глубину модуляции пламени». Проще говоря, горелка у конденсационных видов регулируется от минимальных до максимальных значений. У обычных совсем нет такой возможности. Если потребление упало, то горелка все равно продолжит гореть на определенном уровне, изменить который будет нельзя. Если есть регулировка, то можно снизить расход до минимума, тем самым сэкономив топливо.

Предлагаем обратить внимание на конденсационные котлы ZORD. Они являются одними из лучших в своем ценовом диапазоне. Область применения данных котлов распространяется на стационарные отопительные котельные и транспортабельные автоматизированные котельные установки с температурой теплоносителя не выше 95 °С.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом конденсационного прибора является, конечно же, его КПД. Устанавливая устройство, потребитель получает до 110 % тепла. Появляется возможность максимально эффективно расходовать топливо.

Неконденсационный котел не дает так эффективно экономить топливо. Несмотря на то, что его стоимость ниже, он уже через несколько лет может выйти из строя. Покупая конденсационное устройство, пользователь затрачивает в два раза больше денег, но получает существенную экономию на топливе. Тем более, что на протяжении нескольких лет прибор не только не сломается, да еще и окупится.

Многие думают, что после приобретения экономичного котла, он начнет выдавать по 100 % КПД сразу после запуска. Но это не так, поскольку прибор способен адаптировать работу к условиям внутри помещения. Иными словами, он понимает, как сильно нужно отопить помещение. Некоторые модели программируемые, то есть для них можно задать температуру нагрева. Конденсационный котел в том числе и поэтому считается довольно экономичным. Получается, что только несколько дней в году он будет функционировать на полную мощность, а в другие дни приспосабливаться к внешним условиям, а значит, потреблять меньше топлива.

Практически все модели конденсационных котлов имеют замкнутую конструкцию. Эта особенность гарантирует пользователям безопасную эксплуатацию. Традиционным приборам нужно постоянно получать воздух извне, чтобы производить сгорание газа. Закрытые котлы избавляют от этой проблематики, так как вентиляция осуществляется при помощи вентилятора. Таким образом, помещение не только не остывает, но и лучше прогревается, чем при работе традиционного котла. Замкнутая система делает прибор безопасным. Корпус защищает от паров, а также от отравления угарным газом.

Закрытые котлы требуют минимум свободного пространства. Они компактные и тихие.

Что касается недостатков, то у конденсационных котлов их не так много, но они есть. Во-первых, стоимость прибора на 30-50 % выше, чем традиционного. Не все готовы сразу выложить круглую сумму за котел. Во-вторых, в высокотемпературных режимах параметр КПД падает до 98-99 %. К перечисленным недостаткам можно еще причислить сложность удаления конденсата. Но для котлов, мощность которых составляет меньше 28 кВт, есть возможность утилизировать конденсат в канализационную трубу. В редких случаях пользователи отмечают также высокую чувствительность к поступающему воздуху.