Принцип работы конденсационных газовых котлов отопления и как выбрать

Производители предлагают разнообразные котлы отопления для автономных систем – электрические, твердотопливные и стандартные газовые агрегаты. Они имеют ряд преимуществ, делающих оборудование популярным. Конденсационный газовый котел – инновационный агрегат, использующий тепловую энергию водяного пара, образуемого в процессе сгорания углеводородов. Прибор имеет много достоинств, считается одним из самых безопасных видов оборудования, поэтому стоит подробнее рассмотреть особенности, преимущества и возможности применения устройства в автономных системах отопления.

Что такое конденсаторные котлы?

Вид оборудования представляет собой видоизмененный газовый котел конвекционного типа. Энергоносителем выступает газ, поступающий по централизованному трубопроводу или баллонный. Отличие в том, что газовые конденсационные котлы отопления используют все виды тепловой энергии – открытую и закрытую. Открытая образуется при сгорании газа, закрытая – энергия нагретого конденсата.

На заметку! В процессе горения газа высвобождается энергия от прогретой воды в виде пара – он выпадает в конденсат, обладающий большим количеством тепла. Тепловая энергия называется закрытой, не используется в стандартных видах оборудования.

Конструктивно котлы состоят из следующих деталей:

1. Газовая горелка, размещенная в камере сгорания закрытого типа.
2. Теплообменник. Цилиндрическая форма элемента быстрее прогревает воду за счет увеличенной площади соприкосновения.
3. Емкость для сбора конденсата, куда транспортируется теплоноситель после охлаждения отводимых масс воздуха. Парообразная субстанция отдает тепло жидкости, затем через специальное устройство слива конденсат попадает в емкость.

Важно! Конденсационные котлы оснащены системами контроля, управления. Вмешательства человека в работу системы практически не требуется.

Принцип работы котлов, их достоинства и недостатки

Теплообменник агрегатов служит для перехода субстанции из газового состояния в конденсат. В процессе высвобождается большое количество тепловой энергии, собираемой для прогрева теплоносителя. КПД оборудования 109% – это выше, чем у любого другого устройства.

Высокий КПД объясняется принципом работы. В стандартных газовых котлах используется тепло от сжигаемого газа, в теплообменнике поток жидкости остывает до +140 С, пониженные температуры уменьшают тягу, вызывают образование конденсата, который может служить причиной появления ржавчины на металлических деталях. Поэтому тепловая энергия от выпадающего конденсата не используется, а конденсатные котлы отбирают все тепло, за счет чего повышается КПД.

Для забора теплоэнергии оборудование имеет два теплообменника. Первый работает по стандартной схеме – пропускает тепловые потоки без охлаждения ниже точки росы, второй охлаждает продукты сгорания ниже точки росы, попутно забирая тепловую энергию. Таким образом, водяной пар оседает на стенках второго теплообменного элемента, передает всю энергию воды.

Получается, что конденсатный котел – один из самых экономичных видов отопительных приборов с высоким КПД, за счет чего тепло сохраняется в помещении достаточно долго. Специальные горелки работают так, что топливо сгорает полностью, количество выбросов самое минимальное.

Важно! Для систем, оборудованных конденсационными котлами, допустима установка пластиковых дымоходов, поскольку отходящий газ охлаждается до температуры не более +40 С.

К достоинствам отопительных приборов относят:

• облегченный вес;
• компактность;
• низкий уровень шума;
• минимальную вибрацию при работе;
• возможность каскадной установки оборудования;
• экономичность – за сезон затраты на топливо снижаются на 35%;
• экологичность за счет полного сгорания энергоносителя, использования всей тепловой энергии.

Что касается недостатков, то он один – оборудование стоит дорого, примерно на 30-80% больше, чем стандартные газовые котлы. Однако при соблюдении условий эксплуатации агрегаты прослужат достаточно долго, вложения за счет уменьшения затрат на топливо окупаются примерно за 2-3 сезона.

Особенности работы приборов:

1. Большое количество конденсата, который нужно утилизировать. В течение 24 часов котел мощностью до 35 кВт вырабатывает до 30 л воды. Сливать в септик без нейтрализации такую воду нельзя, система нуждается в установке нейтрализующего оборудования.
2. Сниженная температура прогрева комнаты. Стандартные отопительные приборы показывают разницу температуры между трубопроводом подачи и обратного тока воды в 75 С и 55 С, а конденсационные модели всего 55 С и 35 С. Такого прогрева недостаточно, может потребоваться дополнительная система, например, контуры теплых полов или врезка большего количества радиаторов.

Важно! При подключении дома к централизованной канализации отработанную воду можно спускать без нейтрализации. Ограничений по сбросу отработанной жидкости от бытовых котлов в РФ нет.

Правила выбора конденсаторного котла для дома

Производители предлагают устройства в трех разных ценовых вариантах.

Различается оборудование так:

1. Модели премиум класса. Отличаются оригинальным дизайном, тихо работают, изготавливаются из материалов высокого качества. Каждый агрегат имеет собственный сертификат экологической безопасности.
2. Оборудование среднего ценового сегмента. Экономичные конденсационные котлы, принцип работы которых ничем не отличается от дорогого оборудования. Разница только в менее раскрученной марке. Приборы выпускаются с одним, двумя контурами, в напольном и настенном виде.
3. Бюджетные модели представлены оборудованием от корейских, словацких производителей. Особенность в адаптации к отечественным условиям эксплуатации – это большой плюс. Невысокая стоимость объясняется отсутствием разнообразной автоматики, систем контроля – в агрегатах есть стандартный набор функций, его достаточно для безупречной работы всей системы.

На заметку! Котлы с невысокой стоимостью стойко переносят скачки давления, перебои с подачей электроэнергии и продолжат работать там, где элитные приборы отключатся из-за сбоя программы.

При выборе конденсационного газового котла в расчет принимаются следующие параметры:

• Мощность. Расчет показателя выполняется по формуле – на 10 м2 площади надо 1 кВт тепла. Для регионов с суровыми климатическими условиями к итоговому количеству следует добавить 15-30%. Избыточная мощность не нужна, это приводит к быстрому износу оборудования.
• Расход топлива. Учитывается мощность, нагрузка на систему, КПД прибора. Для котлов с мощностью в 10 кВт потребуется газа 1,12м3/час, для агрегатов в 30 кВт 3,36 м3/час. Приборы в 60 кВт потребляют 6,72 м3/час – это самый высокий показатель.
• Материал теплообменника. Модели с силуминовым теплообменником (сплав алюминия и кремния) инертны к химическим веществам, поэтому допускают применение теплоносителя с присадками. Агрегаты с теплообменниками из нержавеющей стали дешевле, выдерживают гидроудары, но от химических компонентов в теплоносителе могут прийти в негодность.
• Температурный показатель режимов работы, от которого зависит КПД. Чем ниже показатель нагрева в трубе обратного тока, тем быстрее образуется конденсат. Если температура в трубопроводах подачи/обратки в 40/30 С КПД агрегата будет 108%, при показателях в 90/75 С КПД равен 98%.
• Количество контуров. Одноконтурные котлы работают только на систему отопления, двухконтурные на отопление и раздачу ГВС. Двухконтурные модели для домашней автономной системы выбираются с мощностью до 24 кВт.

Совет! В систему с одноконтурным котлом допустимо встраивать накопительные баки, откуда берут горячую воду для бытовых нужд.

• Тип монтажа. В продаже представлены настенные и напольные устройства. Напольные – одноконтурные модели с мощностью от 100 кВт, встраиваемые в любую систему отопления дома. Настенные отличаются сниженным показателем мощности – до 100 кВт, оснащены двумя контурами, не требуют формирования дымохода, достаточно вывести через стену на улицу пластиковую трубу.

Для упрощения работы агрегаты дополняются системами контроля, автоматики. Чем больше настроек, тем дороже модель. Оптимальным набором считается наличие дневного/ночного режима работы, прогрева на минимальных температурах, остальные функции выбирает пользователь.

Оборудование такого типа считается новым, потому наличие в городе сети сервисных центров, возможность быстро купить запчасти и сделать ремонт, также важные нюансы выбора.