Конденсационные и неконденсационные котлы что это такое

Сравнение конвекционных и конденсационных газовых котлов

Сегодня существует два типа конструкции газовых котлов: конвекционный и конденсационный. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, оба типа конструкции пользуются широким спросом и выпускаются в виде все более современных моделей. Внешне они никак не отличимы, да и конструкция различается лишь несколькими инженерными решениями.

Чтобы комплексно разобраться во всех нюансах финансовой выгоды, простоты монтажа и удобства эксплуатации, важно не только взвесить все достоинства и недостатки каждого из типов, но и разобраться в их принципе работы, произвести экономические расчеты, чем мы и займемся в данной статье.

Газовые конвекционные котлы: что это такое и каков принцип их работы

Газовые конвекционные котлы отопления – это классическая простая конструкция, где газовая горелка сжигает газ, нагревая находящийся над ней теплообменник с теплоносителем, теплоноситель циркулирует по системе отопления и отдает тепло. По сути, это обычные, простые, всем известные газовые котлы. Они могут быть как напольными, так и настенными, одноконтурными и двухконтурными, иметь открытую или закрытую камеру сгорания.

Принцип действия классического атмосферного газового конвекционника.

Основным недостатком такой конструкции является предел эффективности. Большинство современных конвекционных котлов имеют КПД в пределах 88-92%, а модели с самым высоким КПД 93-94,5% являются не всегда оправданными с финансовой точки зрения, ведь при приросте всего в 2% они имеют гораздо более сложную конструкцию и стоят в 1,5-2 раза дороже. Но даже при столь высоких для конвекционных котлов показателях огромная часть тепла из камеры сгорания уходит через дымоход и остается незадействованной. Температура отходящих газов часто достигает 70-80-90°C.

Кроме того, малоизвестным до покупки, но неожиданным и частым недостатком во время эксплуатации является образование в дымоходе конденсата. Обычно он образуется при низкотемпературном режиме отопления, когда температура отходящих через дымоход газов падает ниже 50-60°C, особенно, если отвод газов производится через традиционный, вертикальный дымоход, при проектировании которого часто допускаются отклонения от СНиП.

Образование конденсата в данном случае означает не просто жидкость, а смесь серьезных кислот, сокращающих срок службы дымохода и теплообменника котла (при попадании внутрь него).

В остальном это вполне оправданная, простая, и главное – финансово доступная конструкция. Стоимость газовых котлов конвекционного типа начинается от 14-15 тыс. рублей за самые примитивные отечественные напольные модели. Лучшие в соотношении «цена-качество» и наиболее востребованные модели стоят в пределах 25-32 тыс. рублей.

Преимущества и недостатки

Отличия конденсационных газовых котлов от конвекционных

Конденсационные газовые котлы отличаются от конвекционных лишь более сложным принципом аккумуляции тепла.

Принцип работы обычного конвекционного (КПД 88-94%) и конденсационного (КПД 103-115%) газовых котлов.

Конденсационные модели имеют все ту же конструкцию, но с еще одним дополнительным теплообменником. После сжигания продукты сгорания проходят более длительный путь отвода, в котором охлаждаются до точки росы. Образуется конденсат, который оседает на дополнительном теплообменнике и отдает ему (а значит и циркулирующему в нем теплоносителю) неиспользованную ранее тепловую энергию. Отсюда и соответствующее название – конденсационные – аккумулирующие тепло конденсата отходящих газов.

Таким образом, температура отводящихся продуктов сгорания практически равна атмосферной (обычно 25-40°C против 60-90°C у конвекционных моделей). КПД конденсационных моделей обычно в пределах 103-115%, что подразумевает в среднем на 15-25% меньший расход газа. Если пересчитать показатели и конвекционных, и конденсационных не по низшей (как это принято), а по высшей теплоте сгорания (включая теплоту конденсирующих водяных паров), то КПД обычных газовых котлов будет в пределах 80-85%, а конденсационных – 92-98%, что является существенным преимуществом.

Выхлоп конденсационных моделей более экологичный, на оголовье дымохода, в виду более низкой разницы температур отходящих газов и атмосферы, больше не образуется конденсат. У всех моделей исключительно закрытая камера сгорания и коаксиальный дымоход, что подразумевает более низкие требования к помещению и упрощенный монтаж. Но стоимость конденсационников в 2-3 раза выше, самые бюджетные модели такие, как BAXI Duo-tec Compact или Protherm Рысь MKV стоят от 50 тыс. рублей.

Есть и еще один существенный недостаток – необходимость в отводе конденсата. Как уже говорилось, это не просто нейтральная жидкость, а сильная кислота, которую нужно грамотно отводить. Сливать кислоту напрямую в канализацию нельзя, перед этим его нужно разбавить в пропорции 10:1, а лучше 25:1.

Пример отвода и нейтрализации конденсата.

Конденсат необходимо нейтрализовать и при сливе в септик, делается это с помощью локальной очистительной станции – пластикового резервуара с нейтрализующим наполнителям. Согласно отзывам владельцев, за сутки при работе котла мощностью 18-24 кВт образуется 25-40 л конденсата.

Что в итоге лучше: конвекционный или конденсационный котел

Выбор, к сожалению не однозначен, с одной стороны экономия конденсационных моделей кажется существенной. С другой – высокая цена, необходимость в утилизации конденсата и особые требования к системе отопления и условиям эксплуатации. Дело в том, что в Европе окупаемость конденсационных моделей находится в районе 4-6 лет, а в отечественных условиях это не совсем так по нескольким причинам:

Сроки окупаемости зависят от стоимости модели, ее монтажа и условий эксплуатации. Но на практике в отечественных условиях это не менее 6 лет, а в некоторых случаях и более 10.

По нашему мнению, сейчас покупка конденсационных моделей оправдана лишь при использовании в системе с низкотемпературным режимом отопления. Однако в будущем, когда цена на газ будут расти, а стоимость конденсационного отопительного оборудования будет снижаться, покупка конденсационника будет все более оправданной и в отечественных условиях.

Источник

Конденсационный котел: что это такое

Конденсационный котел – это газовый котел, работа которого основана на принципе конденсации. Благодаря своей современной конструкции, такой газовый котел отопления позволяет сделать обогрев помещений еще более экономичным и комфортным.

Разберем подробнее, что такое котел конденсационного типа, чем он лучше обычного и почему его КПД больше 100%.

Оставить заявку на подбор котла

Конденсационный котел: принцип работы

Чтобы лучше понять, в чем особенность конденсационного газового котла, сравним его работу с традиционным.

В обычном газовом котле продукты сгорания в виде горячих отходящих газов проходят через теплообменник котла, где отдают большую часть своей энергии теплоносителю. Большую, да не всю. Затем, через дымоход эти отходящие газы выбрасываются в атмосферу — и вместе с этим теряется часть неиспользованной теплоты, ведь вместе с газами уходит и водяной пар, образующийся при сгорании топлива. Именно этот пар и уносит с собой скрытую энергию. Суть конденсационного котла в том, что он способен сохранять и передавать системе отопления эту энергию.

При охлаждении пар превращается в жидкость, то есть конденсируется, высвобождая при этом определённое количество теплоты. В обычном котле идет борьба с конденсацией, в этом же варианте конденсация только приветствуется. Конденсация происходит в специальном теплообменнике увеличенной площади, который и отбирает тепло для системы отопления.

Почему КПД более 100%

КПД (коэффициент полезного действия) конденсационного котла обычно составляет около 108-109%, в то время как у обычного — 92-95%. Как это возможно? Ведь КПД характеризует эффективность котла, соотношение потребляемого топлива к объему выделяемого тепла. Проще говоря, если КПД котла более 100%, то он должен отдавать энергии больше, чем потреблять. А энергия, как мы знаем, не появляется из ниоткуда.

Причина таких невероятных характеристик в следующем:

Количество теплоты, которое может быть получено при полном сжигании единицы топлива, включая долю, высвобождаемую при конденсации пара, называется «высшей» теплотой сгорания топлива. То же количество теплоты, но без учёта теплоты конденсации, называется «низшей» теплотой сгорания топлива.

Понятно, что по законам физики потери энергии неизбежны и КПД не может превышать стопроцентную «планку». Но древние философы говорили, что, прежде чем начинать спор, следует договориться о тождественности терминов. В этом и заключается суть такой величины КПД: для возможности сравнения тепловой эффективности конденсационных газовых и обычных газовых котлов вычисление выполняется на основе значения низшей теплоты сгорания. Исторически сложилось так, что все физические расчеты велись на основании измеряемого значения низшей теплоты сгорания. Таким образом, это не реальный КПД, а сравнительный, или условный.

При этом необходимо отметить, что и при вычислении КПД на основе значения высшей теплоты сгорания величина КПД конденсационных котлов получается достаточно высокой, и значительно выше, чем обычных газовых котлов.

Преимущества

Конструкция и эксплуатация

По исполнению конденсационные котлы для отопления подобны традиционным. Обычно они выполняются в настенном варианте, хотя выпускаются и напольные устройства высокой мощности, которые применяются в промышленных или офисных помещениях. Отличаются они от обычных котлов тем, что теплообменник в них иной и выполняется из кислотостойких материалов, таких как силумин или нержавеющая сталь. Ведь образующийся водный конденсат за счет повышенной кислотности может вызвать коррозию стали и чугуна, применяемых при производстве обычных котлов. По форме теплообменник может выполняться, например, в виде труб сложного сечения с дополнительными спиралевидными ребрами. Все это делается для увеличения площади теплообмена и, соответственно, повышения эффективности работы котла. Кроме этого, в газовом конденсационном котле применен вентилятор, установленный перед горелкой, который «высасывает» из газопровода газ, смешивает с воздухом и направляет к горелке рабочую смесь газа с воздухом.

Удаление дымовых газов, как правило, осуществляется через коаксиальные дымоходы, обычно изготовляемые из термостойкого пластика. А управляемый электроникой насос оптимизирует мощность отопления, экономит электроэнергию и снижает шум от протекающего в отопительной системе теплоносителя.

Но даже если установить такой котел на место старого обычного, не меняя систему отопления, все равно большую часть времени он будет работать с эффектом конденсации, то есть более эффективно, чем старый. Связано это с тем, что самые холодные дни составляют в нашем климатическом поясе порядка 10% длительности отопительного периода, следовательно, в течение девяти десятых этого периода конденсация возможна.

Наконец, выпускаются модели, применяемые как для отопления, так и для нагревания горячей воды, и мощность их может составлять 20-100 кВт. Для бытовых целей этого более чем достаточно, а для промышленного или офисного применения выпускаются более мощные модели в напольном исполнении. Предлагаются также комплекты для подключения котлов, расширительные баки, нейтрализаторы конденсата в зависимости от мощности установки, средства для нейтрализации, предохранительные устройства, а также комплекты трубной обвязки котлов и подключения гидравлической стрелки, системы отвода дымовых газов. На рынке есть одноконтурные и двухконтурные модели для настенной или напольной установки.

На нашем сайте Вы можете купить конденсационный газовый котел по низким ценам от производителей.

Мифы о конденсационных котлах

Миф №1

Конденсационные котлы дороже традиционных.

Конденсационные котлы бывают напольные и настенные, как правило, их сравнивают именно по этим признакам. Но такое сравнение не всегда корректно. Настенные конденсационные котлы бывают мощностью до 120 кВт, в то время как удел обычных настенных котлов 32-35 кВт. Таким образом, сравнивать 65 кВт конденсационный котел можно только с напольным котлом аналогичной мощности.

Миф №2

КПД конденсационного котла больше 100%.

Коэффициент полезного действия (КПД) более 100%! Это заявление производителей конденсационных котлов вызывает изумление не только у непросвещенных и далеких от котельного оборудования людей, но и у тех, кто вплотную занимается им.

Принцип работы любого конденсационного котла основан на использовании тепла, которое отдаёт водяной пар при конденсации. Это тепло, благодаря особой конструкции котла, также используется для нагревания теплоносителя. В теплотехнике КПД отопительного котла определяется отношением полезной теплоты, утилизированной в процессе отопления и ГВС, к теплоте сгорания (количеству тепла, образующегося при полном сгорании топлива и последующем охлаждении продуктов сгорания до стандартных условий (0 °C, 760 мм рт. ст.)). Однако для всех видов органического топлива необходимо различать высшую и низшую теплоту сгорания. Высшая теплота сгорания определяется как низшая теплота сгорания плюс теплота конденсации. Она и является основой для определения КПД. В результате потерь, связанных с высокой температурой отходящих продуктов сгорания, теплового излучения и других факторов, не вся теплота передается нагреваемой воде.

Чтобы сделать возможным сравнение конденсационных котлов с традиционными, расчет КПД ведется по той же методике, т.е. по низшей теплоте сгорания. В итоге получается, что конденсационный котел использует всю низшую теплоту сгорания (100%) и теплоту конденсации (еще 8-9%). На самом деле КПД конденсационных котлов, конечно же, меньше 100%. Но поскольку во всем мире до сих пор КПД традиционных котлов рассчитывается по низшей теплоте сгорания, то для правильного сравнения традиционных и конденсационных котлов КПД последних принимается равным 107-109%.

Миф №3

Проблемы с конденсатом.

Бытует мнение, что много проблем вызывает конденсат, образующийся в процессе работы котла. Конденсат действительно выделяется, и для его утилизации производители предлагают системы нейтрализации и отвода. Количество выделяемого конденсата зависит в первую очередь от мощности котла. Для того чтобы приблизительно оценить количество конденсата, можно использовать следующую простую схему. Для сжигания 1 м3 газа необходимо 9 м3 воздуха, в результате чего выделяется 2 м3 паров воды, из которых может осесть в виде конденсата 1,6 л. Исходя из этих цифр, можно элементарно вычислить максимальное количе-ство конденсата, которое образуется при работе конденсационного котла. Всех пугает сам факт, что при работе котла выделяется конденсат, но мало кто помнит, что при работе обычного котла также выделяется конденсат и требует утилизации. Дымовая труба после остановки котла остывает сверху вниз, и конденсат, образуясь на стенках дымохода, начинает стекать к котлу. Об этом факте зачатую забывают, ограничиваясь установкой конденсатоотводчика, который сбрасывает образовавшуюся жидкость без предварительной нейтрализации в канализацию, что недопустимо.

Миф №4

Сложный дымоход.

Считается, что для конденсационных котлов отопления нужен особенный кислотоустойчивый дымоход. Этот факт зачастую трактуют как необходимость в дымоходе из свинца или из чего-то не менее пугающего. В жизни все оказывается гораздо проще.

В интернет-магазине отопительного оборудования «Энергомир» можно купить котел отопления, а также заказать бойлер для нагрева воды к нему. Мы предлагаем конденсационные котлы Baxi, Buderus, Vaillant, Protherm и других проверенных брендов.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.

Источник

Какой конденсационный котел выбрать, как он работает и куда сливать конденсат

В этой статье я поделюсь своим опытом использования газовых конденсатных котлов, расскажу о нюансах их монтажа и эксплуатации.

Что такое конденсационный котёл и чем он отличается от обычного

Главное отличие конденсационного котла от обычного это увеличенный размер теплообменника. Если вы не разбираетесь в котлах, то эта фраза вам ничего не объяснит. Поэтому я сейчас подробно опишу принцип работы обоих котлов и через 5 минут вам всё станет понятно.

Для примера возьму настенные газовые котлы, которые установлены у меня дома. В 2008 году я установил для отопления своего дома обычный газовый котёл Viessmann Vitopend 100.

В январе 2020 года я его заменил на конденсационный настенный газовый котёл Viessmann Vitodens 050. Внешне котлы выглядят практически одинаково.

На переднем плане конденсационный котел Viessmann Vitodans 050. На заднем плане старый Viessmann Vitopend 100

Принцип работы обычного газового котла

При сжигании газа в камере сгорания котла образуются выхлопные газы, состоящие в основном из углекислого газа и водяных паров, имеющих высокую температуру. Когда эти выхлопные газы проходят через теплообменник котла, то тепло от них нагревает теплообменник и уже остывшие выхлопные газы улетучиваются в дымоход.

Для тех кто не понимает, что такое теплообменник котла. Если у вас есть автомобиль, то там есть теплообменник с вентилятором, который установлен внутри машины и вы его называете печкой.

Горячий теплоноситель (антифриз) циркулирует через радиатор, от этого он нагревается и передаёт тепло воздуху, который вентилятор прогоняет через радиатор. Тепло от жидкости (антифриза) нагревает воздух это и называют теплообменом.

Представьте, что радиатор от печки автомобиля установили в газовый котёл. Горячие газы пролетают через этот радиатор и своим теплом нагревают находящуюся внутри жидкость. Только в отличие от печки в машине, в котле тепло от воздуха греет жидкость, а не наоборот.

Как я уже писал выше, при сжигании газа выделяются водяные пары. При охлаждении этих паров, когда они пролетают через теплообменник котла, эти пары конденсируют. Появляются капли воды, которые осаживаются на теплообменнике котла и начинают его разъедать.

Потек теплообменник котла. Вот так его съела коррозия

Пары выпадают в конденсат при температуре ниже +58°C. Поэтому при проектировании обычных газовых котлов инженеры сделали так, чтобы эту температуру проскочить как можно быстрее.

Если вы понаблюдаете за работой обычного котла, то наверняка услышите, что при запуске горелки котёл сразу включается на максимум своей мощности. А через несколько секунд пламя горелки уменьшается, и котёл работает в настроенном режиме.

Это сделали для того, чтобы минимизировать появление конденсата.

Как работает конденсационный котёл

Принцип работы конденсационного котла точно такой же, как и у обычного газового котла. Но как я уже писал выше, у конденсатного теплообменник имеет больший размер. Если теплообменник больше, то и тепла с выхлопных газов он сможет снять больше, чем обычный котёл.

Большой теплообменник занимает половину места в конденсационном котле Viessmann

Вот и получается, что КПД у конденсационного котла больше, так как меньше тепла вылетает в трубу, при сжигании одинакового количества газа. Для сравнения: температура уходящих газов обычного котла Vitopend 100 — 105-132°C, а у конденсационного Vitodens 050 — 35-68°C.

Есть ещё один момент.

Если обычный котёл старается быстро пройти фазу конденсации, то в конденсационном котле, всё сделано наоборот. Чем больше появится конденсата, тем больше с него можно снять тепла и передать его в систему отопления.

Поэтому самый эффективный режим работы конденсационного котла это работа на температуре ниже 58°C.

Какая экономия от использования конденсационного котла

У меня есть два настенных газовых котла, обычный и конденсационный. Понятно, что один выкидывает водяные пары в трубу, а второй снимает с них тепло. Давайте разбираться, какая экономия между ними, ведь конденсационный котёл стоит дороже, чем обычный.

Начать нужно с системы отопления. Она бывает высокотемпературная и низкотемпературная. Если в системе отопления температура выше точки конденсации, то она высокотемпературная. Если ниже, то низкотемпературная.

Когда отопление делают грамотные монтажники, то они придумывают конфигурацию системы исходя из параметров источника тепла. В идеале система отопления должна рассчитываться и проектироваться.

Согласитесь, будет глупо ставить радиаторы под каждое окно исходя из расчётов 10 Ватт на квадратный метр, если у вас источник тепла выдаёт температуру, например, +45°C. Зимой вы просто замёрзнете.

Так как конденсационный котёл работает на низких температурах, есть смысл его устанавливать на низкотемпературные системы отопления. А если у вас, например, для комфорта в доме температура радиаторов должна быть не меньше 70°C, то смысла в установке конденсационного котла нет никакого. Вы просто переплатите за него.

При работе на температуре выше 55°C он будет работать с такой же эффективностью, как и обычный газовый котёл.

А вот если у вас низкотемпературная система отопления, например, тёплые полы, то конденсационный котёл то, что нужно. Первый плюс его использования — экономия самого котла на этапе сжигания газа.

Второй огромный плюс — возможность сэкономить на конфигурации системы отопления. Конденсационный котёл можно напрямую подключить к водяным тёплым полам, не тратя деньги на смесительные узлы. Без которых водяные полы к обычному котлу подключать нельзя.

Сколько я сэкономил

Как я писал выше, в 2020 году у меня была замена обычного котла на конденсационный. Я живу в частном доме с пристройкой. Площадь дома и пристройки примерно одинаковы. В доме установлены радиаторы, в пристройке водяные тёплые полы. Газовый котёл управляется по механическому термостату.

Вот этот термостат управляет моим конденсационным котлом

После замены одного котла на другой расход газа уменьшился примерно на 20%. Раньше мы платили 4 000 рублей в месяц, после установки конденсационного котла Viessmann Vitodens 050 стали платить по 3 000 — 3 200 рублей в месяц.

Утилизация конденсата в септик

Довольно часто мои заказчики (я занимаюсь монтажом систем отопления) спрашивают: можно ли конденсат сливать в септик? В интернете всякого начитались или другие монтажники им страсти рассказали и теперь вообще непонятно куда конденсат сливать.

Знаете, я 20 лет работаю на стройке и понял одно: надо стараться подальше держаться от людей, которые всё знают. Именно те, кто говорит, что он суперпрофессионал и всё знает, больше всего косячит. По крайней мере, я именно с таким сталкиваюсь.

У меня подход простой: зачем мне всё знать, если на каждое оборудование есть инструкция по его применению? Если у вас вопрос по конденсату, то скорее всего, об этом написано в инструкции к котлу производителя. У меня котёл Висман, открываю инструкцию к нему и читаю:

Во время режима отопления в конденсационном котле и в дымоходе образуется конденсат со значением pH между 4 и 5. Конденсат должен быть отведён согласно предписаниям.

В инструкции DWA-A 251 «Конденсат из конденсационных котлов», на основании которой составляются, как правило, местные постановления об очистке сточных вод, определены условия для отвода конденсата из конденсационных котлов в местную канализационную сеть.

Если заглянуть в эту немецкую инструкцию DWA-A 251 и перевести, то там написано: конденсаты из систем сжигания природного газа мощностью до 200 кВт обычно достаточно нейтрализуются путём смешивания с бытовыми сточными водами.

Допустим, что я не верю немцам или не умею пользоваться интернетом и переводчиком, как мне решить, можно в канализацию конденсат сливать или нет? В инструкции к котлу указано, что кислотность конденсата pH находится между 4 и 5. Например, у томатного сока кислотность — 4,1. pH пива — 4,5, а у чёрного кофе pH равен 5.

Что будет с септиком, если в него налить кофе или томатный сок? Наверное, ничего с ним не случится.

У меня больше года конденсат сливается в септик и проблем я не заметил.

Ошибки при монтаже котла

Когда мы устанавливали конденсационный котёл у меня дома, то допустили несколько ошибок. Первая ошибка, это отсутствие разрыва струи на отводе конденсата. Её я сделал осознанно. Но так как это у меня дома, то я закрыл на это глаза.

Когда я делаю отопление и получаю за это деньги, то делаю всё правильно. Чтоб не было конфликтов и претензий. У себя дома мы поставили конденсационный котёл 2 января. Магазины были закрыты, поэтому шланг от котла я временно воткнул в канализационную трубу.

Шланг от конденсационного котла воткнул в канализационную трубу

Но нет ничего более постоянного, чем сделанное временно. Вот и у меня так шланг торчит второй год.

Разрыв струи нужен для того, чтобы при забивании канализации дерьмо не пошло в котёл. Прецеденты были. Заказчик жалуется, что котёл не работает, монтажник его вскрывает, а он фекалиями забит. Такое может случиться, если канализация забилась и нет разрыва струи.

Сифон с разрывом струи. Не забывайте делать гидрозатвор. Или ставьте клапан с сухим затвором, чтобы запах не шел из канализации

Лучший газовый котёл

Этот вопрос мне задают 90% заказчиков. Женя, какой котёл лучше ставить, может у тебя есть свой рейтинг?

Есть, мы даже видео сделали: 5 лучших настенных газовых котлов.

Проблема в том, что это наш рейтинг подходит для нашего региона. Я считаю, что самый лучший газовый котёл это Viessmann Vitopend 100 и конденсационный Viessmann Vitodens 050.

Но если в вашем регионе не обслуживаются котлы Viessmann, то для вас они будут худшими. Кто его будет ремонтировать, если он сломается? Где искать запчасти?

Лучшим будет тот котёл, на который можно без проблем купить запчасти. И в любое время найти мастера. Если нет знакомых мастеров, ставьте те котлы, которые обслуживает ваш горгаз.

Желаю всем добра и отсутствия проблем с котлами. Если остались вопросы — задавайте их в комментариях.

Источник