Экономичность конденсационного отопительного котла на практике. В котле конденсат


Принцип работы конденсационного котла: схема работы

Решили выбрать классический газовый котел для отопления, но услышали о новинке – конденсационном котле? Да, сведения про него звучат очень заманчиво: КПД аж выше 100%, весь прекрасный и сказочный. В чем же вся суть? Как этого удалось достичь? Все ли правда в его описании или есть капелька дегтя? На эти и другие вопросы мы ответим в нашей статье. А теперь – минуточку внимания!

Устройство конденсационного котла

Назад к содержанию.

конденсационный котел, устройство, чертеж, детали, узлыВнутреннее устройство конденсационного котла

Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, начнем с самого начала, а именно – с конструкции конденсационного котла. Заглянем внутрь и узнаем из чего он состоит.

Самая главная особенность этого типа котлов – наличие 2х теплообменников. В остальном же его конструкция схожа с конструкцией обычного газового устройства и включает в себя:

  • Патрубки подачи и отвода воды – через них холодная жидкость поступает в оборудование, нагревается, а потом через патрубок отвода подается в радиаторы и ГВС.
  • Горелка – отвечает за подачу газа в камеру сгорания, а также за равномерное распределение топлива.
  • Вентилятор – устанавливается перед горелкой, а во время работы он смешивает частички газа и воздуха, чтобы полученная смесь хорошо горела.
  • Теплообменник № 1 – греет воду, протекающую через него, до заданной температуры.
  • Теплообменник № 2 – служит для конденсации влаги и извлечения из нее тепловой энергии. Но об этом позже.
  • Насос – для поддержания циркуляции воды.

Особенности конденсационного котла

Назад к содержанию.

Для того, чтобы наиболее наглядно понять протекающий процесс, подробнее остановимся на принципе горения и конденсации.

Что это такое? Все просто: когда сгорает углеводородное топливо, то в результате протекающей реакции выделяются 2 вещества: углекислый газ СО2 и вода Н2О. Возникающая жидкость, находясь в такой жаркой среде, практически сразу превращается в пар. В процессе испарения расходуется тепловая энергия, которую, однако, можно вернуть и направить дополнительно на наши нужды. А вернуть ее можно только если пар конвертировать обратно в воду.

Процесс конденсации и высвобождения при этом энергии был известен давно, однако его нельзя было использовать в отопительном оборудовании. Все дело как раз в токсичном конденсате: во время сгорания газа, в продукты горения попадает много токсичных едких веществ и образованный углекислый газ. Такой ядреный состав очень быстро вызывал коррозию стальных и чугунных теплообменников.

Конденсационные агрегаты получили распространение, только когда были изобретены устойчивые к ржавчине стальные сплавы.

Вот почему в конденсационных котлах особые теплообменники, которые выполняются преимущественно из нержавейки или алюминиево-кремниевого сплава (силумина).

Принцип работы конденсационного котла

Назад к содержанию.

конденсационный котел, утросйтсов, как работает, внутренние деталиКонденсационный котел: принцип работы

Начинается все традиционно:

  • Вода поступает в устройство, газ начинает подаваться в камеру сгорания. Там он поджигается системой розжига.
  • При сгорании топливо образуются продукты горения с высокой температурой. Они проходят через первый теплообменник и нагревают его стенки. А стенки, в свою очередь, отдают тепло циркулирующей по теплообменнику воде.
  • Далее эти газы с температурой выше точки росы выходят из теплообменника№1 и попадают в теплообменник №2.
  • В теплообменнике №2 с помощью циркулирующей по нему воды из системы отопления газы охлаждаются.
  • Когда их температура сравняется с температурой точки росы (при ней и осуществляется возникновение конденсата), то жидкости, которая поступает в оборудование для нагрева, передается высвобожденная энергия водяного пара. А высвободилась она при конденсации.

Режимы работы

Назад к содержанию.

Теплообменник конденсационных котлов был специально разработан таким образом, чтобы максимально эффективно забирать из пара энергию. Особенным является и принцип работы такого теплообменника: как мы уже сказали, к нему подключена обратная труба отопления, по которой течет вода.

Чем меньше температура воды в этой обратке, тем интенсивнее происходит конденсация влаги. При этом температура воды в этой трубе не должна быть больше 50˚С – иначе процесс конденсации будет невозможен, а котел заработает как обычный газовый, но все же с меньшим потреблением газа – выгода будет составлять около 5%.

Поэтому мы приведем зависимость КПД от температуры воды в этой обратной системе.

  1. Если в системе прямой подачи воды течет жидкость температурой 40˚С, а в обратной — 30˚С, то КПД = 108%.
  2. Если значения температур составляют 70˚С и 60˚С, то коэффициент полезного действия уже будет ниже – 104%.
  3. А при значениях 90˚С и 75 ˚С он упадет до 98%.

 Особенности конденсата

Назад к содержанию.

Как мы уже сказали, конденсат, который образуется в процессе работы, имеет весьма агрессивную химическую среду. Для его сбора в конструкции котла есть специальный контейнер, который нужно опустошать периодически.

Как быть в таком  случае? Конечно, в странах зарубежья, таких как Великобритания, Германия, установлены специальные нормы, согласно которым и проводится утилизация такого конденсата.

В России никаких четких запретов и правил нет: конденсат можно слить в канализацию без каких-либо негативных последствий.

Для примера: за 1 день работы котла мощностью 25-30 кВт образуется 25-28 литров конденсата.

Если вам претит такой вариант, то есть альтернатива некоторые модели оснащены специальными сборниками конденсата. В этих емкостях насыпаны гранулы магния или кальция. Они поглощают жидкость, пропускают е через себя, нейтрализуя таким образом ее химически активную среду.

Отвод газов

Назад к содержанию.

Все конденсационные модели – это оборудование с камерой сгорания закрытого типа. Другого варианта не дано: открытая камера просто не сможет поддерживать процесс горения. Из-за наличия 2го теплообменника, который существенно затрудняет процесс движения продуктов горения, а также из-за низкой температуры самих газов (поэтому они будут двигаться очень медленно), скорость поступления воздуха естественным путем будет мала.

Поэтому для отвода газов используется система приточно-отводящего канала: его логично направить через стену/крышу помещения, можно соорудить системы дымоудаления своими руками.

Плюсы и минусы конденсационного котла

Назад к содержанию.

Список достоинств этого вида оборудования внушителен и заставляет задуматься о приобретении весьма серьезно.

  • Компактные габариты и вес – их можно использовать даже в домах и квартирах с малой свободной площадью. Кроме того вы существенно сэкономите на его транспортировке и монтаже.
  • Экономичность – вполне логичный плюс, ведь устройство котла и было создано таким образом, чтобы для достижения результата расходовалось меньше топлива. И это так! Расходы меньше, чем у традиционного на 30-35%!
  • Точная модуляция – по сути это означает очень аккуратный выбор мощности котла в зависимости от внешних параметров (потребности в тепле, температуре воздуха в комнате и за окном и пр.). Это позволяет также сократить потребление топлива, если котел нагружен частично.
  • Низкий уровень шума – это также очень приятно, так как оборудование можно размещать рядом с жилыми помещениями, не боясь, что он побеспокоит сон детей, да и вообще быт.
  • Функция каскадной установки – немаловажный аспект, особенности если вам необходимо отапливать дом большой площади, или вы заранее будете подстраховываться к возможной поломке котла. В таком случае он легко может замениться другим котлом из каскада.
  • Уменьшение выбора токсичных веществ в атмосферу – конденсационный котел примерно на 70% экологичнее своих традиционных собратьев.
  • Низкая температура отходящих газов – это также является существенным плюсом, так как маленькая температура продуктов горения позволяет монтировать пластиковые дымоходы. А их приобретение и монтаж по стоимости намного ниже, чем аналогичные работы с классическими стальными дымоходами.

Минусы. Конечно, при такой радужной картине не хочется портить впечатление, но все же придется поговорить о насущном. Дело в их цене – она почти в 2 раза больше, чем у обычных отопительных моделей.

Конечно, котел может окупиться, но на это влияют такие факторы как интенсивность пользования, температурные режимы и пр.

КПД конденсационного котла

Назад к содержанию.

установка, конденсационный котел, малые размерыКонденсационный котел в доме

Практически во всех рекламных буклетах производители заявляют, что КПД этого вида котлов больше 100%. Как такое вообще может быть, если 100% — это потолок? Не ошиблись ли их инженеры в расчетах?

Чтобы не ломать мозг понапрасну, приведем пример того, как они достигли такой цифры.

Итак, как мы уже выяснили, конденсационный котел греет воду от 2 видов тепла: сгорания газа и конденсации пара.

Теперь обратимся к самой форму КПД – что это такое? Физика гласит: КПД мы получим, если поделим значение тепла, которое выделилось батареями отопления на значение теплу, которое выделилось при сгорании газа в камере котла. Ну и умножим все на 100%.

Теперь обратимся к понятию точки сгорания топлива. У любого топлива есть 2 точки сгорания: высшая и низшая.

Высшая температура складывается из значения низшей + температуры конденсации.

КПД определяется именно высшей температурой.

Теплопотери присутствуют абсолютно в любом устройстве: на излучение тепла в пространство во время нагрева, потери тепла через удаленные газы и пр. Вот почему затраченная энергия никогда не превратится в тепло. Это и есть причина, по которой КПД всегда будет меньше 100%.

Однако существует немного другая система расчета: низшее тепло 100% поглощается теплообменником №1, а тепло от конденсации 8-11% теплообменником №2. Так и выходит, что КПД конденсационных моделей по этой схеме составляет 108-110%.

Работа конденсационного котла: видео

Назад к содержанию.

Если вы еще не до конца разобрались в том, как же все-таки работает этот пресловутый конденсационный котел, то советуем вам посмотреть это видео. Оно внесет немного ясности:

Желаем удачи!

bulkaet.ru

Конденсат и пиролизные котлы

Акция! Котлы Мотор Сич МС-16 и МС-25 со скидкойАкция на котлы до 31мая 2016! Скидка 10% на складские остатки. Цена действует на товар, который есть в наличии на складе.

При розжиге пиролизного котла, часто приходится сталкиваться с образованием конденсата в корпусе котла. Накапливаясь в избытке в теплообменнике котла, конденсат вытекает из него и появляется в виде лужи воды на полу и под котлом. Неопытные пользователи, такую лужу воды, сразу увязывают с «негерметичностью» водяного контура котла.

Котлы на дровах "Мотор Сич" проходят на заводские гидроиспытания (опрессовку) водяного контура.

Гидроиспытание (опрессовка) - это когда в водяной контур корпуса котла закачивается вода и создается избыточное давление, в два-три раза больше от рабочего. В таком состоянии корпус находится не менее 40 мин. Если не наблюдается падение давления (утечка воды), тогда производится окончательная сборка котлов "Мотор Сич". Утечка воды из водяного контура нового котла "Мотор Сич" - исключена. За шесть лет выпуска котлов еще не было ни одного случая претензии пользователя по герметичности водяного контура.

Откуда появляется конденсат?

Конденсат появляется из воздуха. В основу работы пиролизного котла положен принцип пиролизного горения древесины. А она, как известно, включает в себя влагу. Для использования в качестве дров рекомендована древесина, влажностью 25-30%. Котлы "Мотор Сич" позволяют сжигать древесину, влажностью до 45-50%. Это свидетельствует о том, что в топку котла, вместе с дровами попадает до 400 литров воды.

Хотим обратить Ваше внимание на еще один, малоприметный факт: Для заполнения водой системы отопления, часто используется вода из подземных источников, температура которой составляет 5-10°С. Такая вода, будучи закачана в систему отопления, даст обильное образование конденсата даже из окружающего воздуха, прямо на открытых участках металлических труб котла и теплообменника. А, поскольку, даже у неработающего котла происходит интенсивное движение воздуха через теплообменник за счет естественной тяги, то даже в неработающем котле может образоваться конденсат, который будет стекать вниз, собираясь под котлом.

Почему так? Запотевание - явление известное. Точка росы - термин, увы, не нов. Напомню, вкратце (для температур, от 0°С до 100°С).

Для каждой, отдельно взятой температуры:

Абсолютная влажность это показатель максимально возможного содержания влаги в воздухе. Она измеряется в г/м3.

Фактическая влажность – фактическое содержание влаги в воздухе.

Фактическая влажность не зависит от температуры воздуха и отображает реальное содержание влаги в воздухе. Она измеряется в г/м3.

Относительная влажность – отношение содержания максимальной влаги к фактическому содержанию. Относительная влажность показывает, сколько воздух содержит влаги в процентах от максимально возможного. Показатель относительной влажности не бывает больше 100% и это крайне неустойчивое состояние.

Точка росы – температура, до которой нужно охладить воздух, чтобы из него выделился конденсат. Точка росы, напрямую связана с относительной влажностью. При 100% относительной влажности начинается выпадение избыточной влаги в виде конденсата, при этом, температура точки росы, практически совпадает с температурой окружающего воздуха. Это говорит о том, что при 100% относительной влажности, при любой температуре окружающего воздуха будет возможен процесс конденсатообразования.

Вернемся к пиролизным котлам. Как видим из научных определений – при охлаждении воздуха, будет снижаться показатель абсолютной влажности и расти показатель абсолютной. При достижении 100% относительной влажности, из воздуха начнет выделяться влага, в виде конденсата. Именно это явление имеет место во время работы пиролизного котла. Горячие продукты горения (воздух) попадают на холодный теплообменник, мгновенно остывают и дают конденсат. Когда теплообменник прогреется до температуры 50-60°С - образование конденсата прекратится. Что, все так просто? Нет. Быстрому прогреву теплообменника препятствует холодный теплоноситель, который все время поступает из холодной системы отопления.

Как ускорить прогрев теплообменника и свести образование конденсата к минимуму?

Для этого нужно предусмотреть байпас в системе отопления. Как производитель борется с конденсатом. Конструкционным преимуществом конструкции пиролизных котлов "Мотор Сич" является наличие мощного теплообменника, и чем он мощнее, тем ниже температура отработанных отходящих газов, и тем выше эффективность работы и КПД котла. Однако, на практике, осуществив полный отбор тепла и полностью охладив отработанные газы, мы, неизбежно столкнемся с другой проблемой - КОНДЕНСАТ. Для гарантированной защиты от конденсата, теплообменники котлов "Мотор Сич" рассчитаны и сбалансированы так, чтобы температура отходящих из котла газов, при работе котла, составляла 140°С. Дальнейшее увеличение мощности теплообменника, ограничивается критической температурой отработанных газов на выходе - 140°С. Меньше нельзя - в холодную пору года, когда водяные пары неизбежно начнут конденсироваться на металлических поверхностях дымовой трубы и теплообменника. Приходится терять драгоценные проценты КПД, для обеспечения гарантированного отвода водяных паров.

Стало быть, конструкция котла "Мотор Сич" исключает образование конденсата во время его работы.

 

t-kotel.ru

Экономичность конденсационного отопительного котла на практике

Энергосбережение сегодня главная проблема ЖКХ. И если в системах центрального отопления меры экономии постепенно, добровольно-принудительно, но прививаются населению, то частный сектор в этом вопросе предоставлен самому себе.

Залог эффективного тепла

Таким образом, каждый хозяин частного дома изначально должен подумать не только о комфорте и значимости бренда своего будущего отопительного оборудования на рынке, но и, главным образом о реальной окупаемости всей системы и её энергоэффективности. Плюс обязательно об услугах дальнейшего сервиса по обслуживанию этого оборудования и инженерных коммуникаций. Чем тщательнее, желательно на этапе проектирования дома, будет просчитана вся система коммуникаций по водоснабжению, водоотведению, и конечно же, по отоплению, тем меньше затрат она потребует в ходе эксплуатации.

Современный рынок инженерного оборудования позволяет удовлетворить самый взыскательный спрос. Вполне естественно, что чем более экономичную в эксплуатации систему мы хотим получить, тем изначально дороже она обойдётся на этапе приобретения и монтажа оборудования. Зато при правильном подходе в дальнейшем это позволит сэкономить до 35% всех затрат на энергоносители и сервис в сравнении с классическими решениями этого вопроса.

Уже несколько десятилетий назад весь уважающий себя мир перешел на котельное оборудование конденсационного типа, в некоторых странах Европы это даже закреплено на законодательном уровне. Мы же до сих пор продолжаем травить и «отапливать» окружающую среду обычными малоэффективными атмосферными котлами, а при организации систем канализации вместо биологической очистки не стесняемся организовывать обычные сливные ямы и «ходить под себя». Живем по принципу, после нас хоть потоп. А ведь у всех есть дети и внуки, и мы конечно же хотим, чтобы они жили лучше и комфортнее нас… Так в чем же дело, ведь подойдя к вопросу экономичности и экологичности инженерных систем и затратив сегодня чуть больше, завтра мы вместе с нашими детьми будем жить более комфортно и счастливо.

Мифы и реалии конденсации

С каждым годом конденсационная техника занимает все более устойчивые позиции на рынке отопительного оборудования. Однако с конденсационными газовыми котлами до сих пор связывают ряд мифов. Ряд вопросов и ответов на них позволяют определить преимущества и недостатки таких котлов по сравнению с обычными атмосферными моделями.

Надёжны ли конденсационные котлы? Мнение об их ненадёжности сформировалось при эксплуатации первых моделей конденсационных котлов. Но с момента их появления на свет много воды утекло и немало газа выгорело. Так что недостатки первых моделей давно устранены. В настоящее время конденсационные котлы пятого поколения по своей надёжности не уступают традиционным, а многим и превосходят.

Сложны ли они в установке? На самом деле особых отличий в установке конденсационных котлов нет, если не считать необходимость монтажа дренажной трубки, которая предназначена для отвода конденсата.

Опасен ли отводимый от котла конденсат? Конденсат имеет pH 3,5–5,0 что соответствует кислотности любимого многими томатного сока. Поэтому конденсат можно спокойно сливать в общую канализацию. Его образование при работе конденсационного котла многих пугает, однако мало кто вспоминает о том, что при работе обычного атмосферного котла конденсат также появляется и требует утилизации. Особенно много его образуется в холодную погоду. Когда котел выключают, дымоход остывает сверху вниз. Конденсат оседает на стенках дымохода и стекает к котлу. Зачастую об этом факте забывают и ограничиваются простыми приспособлениями для отвода конденсата, в то время как его утилизации и в обычных котлах нужно уделять больше внимания.

Нужен ли для конденсационных котлов особо прочный дымоход? Действительно, для конденсационных котлов нужен особенный, кислотоустойчивый дымоход. Однако по конструкции он мало чем отличается от дымохода для обычных газовых агрегатов. Производители конденсационных котлов предлагают потребителям различные системы дымоходов, выполненные из пластика, алюминия и других материалов.

Есть ли из чего выбирать? Практически все ведущие производители отопительного оборудования, продукция которых представлена на отечественном рынке, имеют в своем ассортименте конденсационные модели. Из техники более высокого класса следует отметить немецкие котлы Viessmann, Buderus, Vaillant и Wolf, французские De Dietrich, а также итальянские Baxi и Ariston. Технику среднего класса представляют многочисленные восточноевропейские производители, среди которых наиболее заметны Protherm , а также итальянские Ferroli.

Существуют ли ограничения по мощности конденсационных котлов? Несколько лет назад такая проблема действительно была. Мощность котлов конденсационного типа тогда не превышала 42 кВт. Новые же модели как минимум в два раза мощнее, они рассчитаны на 90 кВт и выше.

Выгодно ли использовать конденсационные модели отопительных котлов? Современные конденсационные котлы имеют наивысший КПД и самый низкий уровень вредных отходов (в 20 раз меньше действующих в России нормативов).

Конденсационный агрегат способен экономить до 25% топлива по сравнению с традиционными и до 35% топлива по сравнению с устаревшими газовыми моделями. Кроме того, он позволяет на 70% по сравнению с традиционными котлами снизить объем отходящих вредных газов. Но есть и нюансы. Конденсационные модели максимально эффективны, когда температура «обратки» не превышает 40°С. Это означает, что они идеально подходят для работы с низкотемпературными системами отопления и только с ними в полной мере оправдывают свое назначение. Речь идет о системах водяного тёплого пола, а также о системах отопления, в которых использованы стальные панельные радиаторы, работа которых основана на малом объеме воды и повышенной теплоотдаче.

Кроме того, эффект от конденсационных котлов ощущается больше всего в домах, где проблеме энергосбережения изначально было уделено особое внимание. Иными словами, в здании должны быть хорошо теплоизолированы стены, установлены качественные герметичные окна и т.д. Для надёжной работы котла также важны выбранная автоматика и грамотно разработанный проект системы отопления. Поэтому не стоит доверять установку конденсационных агрегатов кому попало, иначе ваши деньги могут вылететь в пусть модную, современную и высоко технологическую, но трубу.

 

domidei.ru

Конденсат в котле и дымоходе

Конденсат Конденсат Конденсат Конденсат

Замучил конденсат в котле и дымовой трубе? Мы расскажем как спроектировать отопление таким образом что бы он не образовывался.

Что такое конденсат в котле

Если Вы увидели в своем котле воду не стоит сразу переживать, это не означает, что котел потек. Возможно это конденсат. При остывание воздуха или дымовых газов до точки "росы" при соприкосновении с более холодными стенками котла или дымовой трубы, происходит образование капель конденсата. Смешиваясь с сажей, она становится похожей на мазут. Эта влажная субстанция обволакивает теплообменник котла и значительно сокращает теплоотдачу, соответственно начинается потеря мощности. Плюс начинается процесс коррозии, так как образуется сернистая кислота. Если ничего не предпринять, котел выйдет из строя.

Конденсат способен образовываться на стенках топки, в теплообменнике, в дымовой трубе. Как правило с этим сталкиваются владельцы пеллетных, твердотопливных и котлов длительного горения, поскольку дымовые газы имеют более низкую выходную температуру.

При правильном проектировании котельной с качественным топливом эта проблема решается.

Объем конденсата зависит от температуры и влажности воздуха, плюс влажности используемого топлива. По природе в воздухе всегда присутствует влага.

Дымовая труба

Если не уделить должного внимания дымовой трубе, Вы столкнетесь с такими проблемами как: недостаточность тяги, потеря мощности котла, задымление. Причины: дымоход меньшего диаметра, труба одинарная не сендвич, используется толстостенная стальная труба, которая долго прогревается. На пеллетном котле прогрев такой трубы займет много времени. А в режиме поддержания температуры в помещении может продолжительное время находится в выключенном состоянии, что приведет к полному остыванию трубы. Поэтому для пеллетных котлов и котлов длительного горения мы рекомендуем применять только утепленные сэндвич-трубы с толщиной стенок не менее 1мм). Так можно использовать кирпичный дымоход. Даже если прибегнуть к принудительной тяге с помощью внешнего вентилятора, в не утепленном дымоходе конденсат все равно будет образовываться.

Для снижения себестоимости, можно утеплить только часть находящуюся только на улице. К тому же часть тепла от первой ступени будет оставаться в помещении.

Эксплуатация котла и системы отопления

Включать циркуляционный насос системы отопления можно только при положительных температурах после прогрева котла до 50 градусов. Это позволит не допустить образование конденсата.

Контролировать включение насоса можно вручную или с помощью автоматики. Есть еще вариант организовать малый контур циркуляции через котел с использованием трехходового клапана и дополнительного циркуляционного насоса. Так Вы обеспечите практически полное отсутствие конденсата. Скорее всего он будет образовываться только в моменты старта.

А вот в системах отопления с естественной циркуляцией образование таких проблем, потому как циркуляция жидкости начинается только после прогрева. Причем циркуляция начинается постепенно. Поэтому если Вам позволяет конструкция дома или здания, мы рекомендуем систему отопления с естественной циркуляцией. Кстати независима от электроэнергии, так как не имеет циркуляционного насоса.

Выбор топлива

Качественное топливо позволяет продлить ресурс Вашего котла и облегчить чистку. Вам необходимо топливо с низкой влажностью. Самым идеальным топливом, у которого влажность менее 10%, являются пеллеты и другое брикетированное топливо. Оно также дает более длительное горение одной закладки. Пеллеты же можно применять только в специализированном пеллетном котле. Таким образом, пеллетый котел и пеллетное топливо - это идеальная пара, которая позволяет максимально облегчить жизнь владельца такого автоматического твердотопливного котла.

mgeso.ru

Конденсационный газовый котел - плюсы и минусы, принцип работы

Горение и конденсация

При сгорании любого вида топлива образуется двуокись углерода и вода, а точнее водяные пары. Температура дымовых газов при выходе из зоны горения топлива может иметь температуру в несколько сотен градусов. В теплообменнике традиционного котла дымовые газы охлаждаются примерно до температуры 140-145 С, а затем направляются в дымоход и выбрасываются в атмосферу, унося с собой не только СО2, но и нагретый водяной пар, а вместе с ним и часть тепловой энергии, полученной при сжигании топлива.

Проблема потери тепла с дымовыми газами долгое время считалась практически неразрешимой. Попытки охладить дым до точки росы и использовать выделяемое при этом тепло осуществлялись еще в первой половине прошлого столетия, но разработчикам пришлось столкнуться с проблемой высокой коррозии материалов, делающей утилизацию тепла уходящих газов экономически нецелесообразной.

Дело в том, что при контакте продуктов сгорания с конденсатом образуется кислота, под воздействием которой материалы того времени приходили в негодность в короткие сроки.  Процесс выделения конденсата и образования кислоты, а, значит, разрушения металла, из которого был сделан котел и дымоход, начинался уже  при температуре ниже 140 С.

Именно по этой причине конструкторы традиционных котлов отопления полностью исключают саму возможность образования конденсата и стремятся к тому, чтобы уходящие дымовые газы не охлаждались ниже 140 градусов.

Однако идея использовать тепло водяного пара и за счет него повысить эффективность котла была заманчива. Неоднократно предпринимались попытки применить в конструкции котла теплообменники из материалов, устойчивых к воздействию кислот: керамики, стали с защитным покрытием, и даже стекла.

Но настоящим прорывом стало появление нержавеющей стали и устойчивых к коррозии алюминиевых сплавов, что позволило создать доступный и эффективный котел отопления, в котором продукты сгорания полностью отдают нагреваемой среде тепло, выработанное при сжигании топлива. Котел получил название конденсационного котла.

В чем отличие конденсационного и традиционного котлов отопления?

Конденсационный котел отопления, в отличие от обычного, имеет два теплообменника:

  • Первый-для предварительного нагрева холодной воды, поступающей в котел
  • Второй- для основного нагрева воды, поступающей из зоны ее предварительного нагрева

Нагрев основного теплообменника осуществляется за счет тепловой энергии дымовых газов, выходящих из зоны горения топлива. По сути, нагрев основного теплообменника и передача в нем тепла теплоносителю можно рассматривать как модель обычного газового котла.

Только в традиционном котле отопления дымовые газы, пройдя через теплообменник и имея температуру примерно 140 С, выбрасываются в атмосферу, унося с собой часть тепловой энергии, выработанной при сжигании топлива, а в конденсационном котле они дополнительно направляются в еще один теплообменник, где происходит снижение температуры дымовых газов до точки росы.

Значение точки росы для природного газа

Точка росы для природного газа

Точкой росы называют определенное соотношение давления газа и его температуры, при котором происходит образование конденсата. Этот процесс еще называют выпадением росы, что и дало название термину, широко распространенному в физике и  теплотехнике.

Значение точки росы для каждого вида топлива различное и определяется концентрацией углекислого газа в уходящих дымовых газах через соотношение  RO2max / RO2. В этой формуле RO2 это содержание в уходящих дымовых газах трехатомных газов.

При сжигании в котле природного газа температура точки росы находится ниже 59 С.

При охлаждении температуры дымовых газов ниже этого значения начинается процесс образования конденсата на стенках теплообменника. При этом выделяется значительное количество тепла, используемого для предварительного подогрева воды. Образующийся конденсат также предварительно охлаждается, а затем выводится в конденсатосборник.

При сравнении эффективность, а значит, и производительность, конденсационного котла выше традиционного котла на 9-11%, величина которых определена именно использованием тепла, ранее просто выбрасываемого в атмосферу.

Устройство конденсационного котла отопления

В основе принципа действия конденсационного котла отопления лежит использование тепловой энергии водяного пара продуктов сгорания, выделяемой при его конденсации.

Для этого, как уже было сказано, в котлах используется наряду с основным теплообменником, дополнительный, конденсационный. Для его изготовления применяют только устойчивые к коррозии материалы, ведь именно от их взаимодействия, а. точнее, от способности не вступать в химические реакции с агрессивной средой, образующейся в ходе процесса конденсации пара, зависит срок службы котла.

Следует отметить, что производители конденсационных котлов отопления предлагают устройства с различными конструкционными особенностями. Однако, несмотря на различия, все современные конденсационные газовые котлы отопления имеют общие особенности:

  • В конденсационных котлах по сравнению с традиционными продукты сгорания топлива проводят больше времени, что возможно только при низкой тяге, регулировать которую удобнее с помощью вентилятора, поэтому котлы имеют закрытую камеру горения и чаще всего комплектуются коаксиальным дымоходом
  • В конденсационных котлах используются модульные горелки с предварительной подготовкой смеси топлива и кислорода в пропорциях, обеспечивающих оптимальное сжигание топлива.
  • Для эффективной работы конденсационного котла  необходимо поступление в него обратной воды с температурой ниже температуры точки росы не менее, чем на 20С.

Это значит, что нагрев обратки должен быть на уровне 25-30С, поэтому котлы конденсационные относят к низкотемпературным и часто используют вместе с системой «теплый пол», протяженность труб которой позволяет охладить теплоноситель до нужной температуры.

Преимущества конденсационных котлов отопления

  • Высокий КПД, уровень которого по сравнению с традиционными котлами отопления выше на 9-10%. Иногда, сравнивая котлы и беря за 100 % КПД обычного котла, говорят, что конденсационный имеет КПД 109-110%, что с физической точки зрения неверно, но в общем позволяет понять, какой вид оборудования более производительный и эффективный
  • Полное сжигание топлива и более безопасный для окружающей среды состав продуктов горения: в них полностью отсутствует угарный газ и сероводород
  • Низкий уровень шума
  • Компактность и малый вес
  • Возможность каскадной установки
  • Возможность использования коаксиального дымохода

Виды и производители конденсационных котлов

Конденсационный котел Viessmann

Конденсационные котлы отопления могут работать на любом виде топлива, но в наибольшей степени их преимущества проявляются при сжигании газового топлива.

Классифицировать конденсационные котлы можно

  • по способу установки: настенные и напольные.
  • по наличию контура для нагрева воды: одноконтурные или двухконтурные

Выпускают конденсационные котлы все  ведущие европейские производители теплотехнического оборудования. Наибольшее распространение в нашей стране получили котлы:

  • Viessmann.
  • Bosch.
  • Аристон

Основное различие между котлами перечисленных торговых марок состоит в наличии дополнительных опций, позволяющих более точно поддерживать выбранный климат в помещении и рационально использовать топливо.

aquagroup.ru

Конденсат в дымоходе газового котла что делать

Что делать если образуется конденсат в дымоходе газового котла? Основна причина это неправильно смонтированный дымоход Вашего газового котла, и нам надо понять причины его возникновения. 

ТРАДИЦИОННЫЕ КОТЛЫ

Напольный котел

Во первых давайте определимся — если у Вас «традиционный» НАПОЛЬНЫЙ котел, то его температура отходящих продуктов сгорания не ниже 150-170 градусов. В этом случае вода, присутствующая в продуктах сгорания удаляется в виде пара не конденсируясь на стенках дымохода.

В момент запуска котла после длительной остановки может образоваться небольшое количество конденсата, но он удалится при прогреве котла и его во внимание можно не принимать.Это случается обычно в пределах нулевой температуры наружного воздуха.

В самые холодные дни, котел работает с редкими остановками и поэтому образование конденсата маловероятно.

Если конденсат в дымоходе газового котла конденсируется — значит теплоизоляция дымовой трубы недостаточная.

  • Если материал трубы нержавейка, не беспокойтесь — это решается доукомплектованием элемента отвода конденсата и установкой нейтрализатора конденсата NETKON.
  • Если труба из нестойкого к кислоте материала, Вы обречены на его замену в ближайший год-два. 

Настенный котел

В «традиционных» НАСТЕННЫХ котлах обычно применяется коаксиальный дымоход, и он имеет уклон в 3 ° в сторону от котла именно для стока конденсата на улицу.

Его длина обычно 0,8-1,2 метра и при удлинении ограничивается 6 метрами. Но учтите, что это подразумевается его протяженность ВНУТРИ отапливаемого помещения! Если дымоход уже за наружней стеной имеет длину более 0,5 метра, ни о каком «коаксиале» не может быть и речи!

В этом случае применяют раздельную схему забора воздуха для горения из помещения и выброса продуктов сгорания. Причем отводящую трубу следует предусмотреть утепленной сразу от котла — в помещении из соображений безопасности, так как дымовые газы высокой температуры, а за стеной теплоизоляция исключит образование конденсата. Не забудьте про УКЛОН ОТ КОТЛА!

И если Вы спроектировали забор воздуха для горения с улицы, тоже не забудьте его утеплить. Так как конденсат будет капать в помещении уже с его наружной стенки.

Для регионов с низкими зимними температурами, а это 90% России, вообще не целесообразно применение коаксиальных систем. С проблемой обмерзания столкнулись чуть ли не все пользователи. Конструктив коаксиала с «антиобледенительным» удлинением центральной трубы снижает, но не  гарантирует отсутствия обледенения. Так что держите валенки и кочергу наготове... 

КОНДЕНСАЦИОННЫЕ КОТЛЫ

Что как говориться, «что русскому хорошо, немцу смерть».Если у Вас конденсационный котел и он сбалансирован с Вашей системой отопления, правильно настроен, он будет работать в конденсационном режиме. Образование конденсата — проявление его высокой эффективности. Чем больше конденсата образовалось, тем больше газа Вы сэкономили. 

Конденсат образуется и удаляется из самого теплообменника котла, но некоторое количество его все-же остается в дымовых газах и конденсируется на внутренних стенках трубы отвода дымовых газов. Это не плохо и бороться с этим не стоит.Дымоход должен быть сделан с уклоном В СТОРОНУ КОТЛА а не от него. Применяются только кислотостойкие материалы — нержавейка и СПЕЦИАЛЬНЫЕ (сертифицированные, устойчивые до температуры 110 °С и не поддерживающие горение) пластиковые трубы. Все элементы в местах соединения должны иметь уплотнительные резинки. Проектирование таких систем носит название - «газоплотные системы в мокром режиме».

Образовавшийся конденсат от дымохода и самого котла собирается в нейтрализатор конденсата NETKON и после раскисления удаляется в общегородскую или Вашу автономную канализацию.

Как влияет конденсат на микрофлору «септика» читайте в нашей следующей статье.

xn--e1akhcew.xn--p1ai

Описание конденсационного котла, рекомендации по применению

Многие хотели бы получать для отопления дополнительную энергию и экономить таким образом приличные деньги. Оказывается, резерв имеется в отработанных газах, которые в обычном котле выводятся в дымоход. Рассмотрим откуда берется чудесным образом энергия «которой раньше не было», в конденсационном котле.

Откуда берется дополнительная энергия

Газы, которые выделяются при сжигании топлива, или проще сказать – дым, содержат около 20 процентов водяного пара. Когда водяной пар будет конденсироваться обратно в воду, он выделит некоторое количество энергии – тепловыделение фазового перехода.

Бутылка, вынутая с холодильника, на своей поверхности конденсирует воду – появляются капельки, при этом она ускоренно нагревается, так как водяной пар при переходе в капельки воды выделяет тепло.

Количество энергии, которую может выделить водяной пар при переходе в воду, весьма значительное.

Работа конденсационного котла основана на технологии получения дополнительной энергии от конденсации водяных паров находящихся в газах, полученных при сгорании топлива.

В обычном котле, после сжигания топлива отработанные газы с температурой выше, чем точка росы, выводятся наружу через дымоход. В дымоходе или на улице они «ловят» точку росы, в результате образуется туман, из трубы капает жидкость, стекает по наклону…

В конденсационном котле газы попадают еще и на второй холодный теплообменник, на котором водяной пар преобразуется в воду.

Принцип работы конденсационного котла

Температура второго теплообменника будет определяться температурой теплоносителя в системе. Обычный котел чаще работает со следующей температурой жидкости: подача — 80 град С, обратка — 60 град С.

А если использовать такой режим: подача — 50 град С, обратка — 30 град С, то на столь холодном теплообменнике начнется конденсация водяных паров, причем она будет тем полнее, чем ниже его температура.

Энергия, которая выделяется при переходе пара в воду, называют скрытой. Она не учитывалась ранее при расчетах КПД (отношение количества тепла, которое будет передано теплоносителю при сжигании газа в котле к теплоте сгорания топлива) оборудования, в котором происходит процесс горения.

Поэтому, если произвести расчет КПД по старой методике, то для конденсационного котла получится 109%. И это не рекламный трюк, такие цифры дают самые авторитетные электротехнические компании своим конденсатным котлам.

Естественно, что столь высокий КПД будет достигнут только при низкотемпературном режиме работы этого оборудования, а значит и всей системы отопления.

Схема конденсационного котла, принцип работы

Технические особенности

Также важно, что конденсационные котлы по сравнению с обычными, более экологичные, меньше загрязняют окружающую среду. Окислы азота, которые образуются в процессе горения, во многом связываются выпадающей росой и вместе с конденсатом уходят в канализацию.

Выпадающая роса довольно агрессивна по отношению к металлу. Поэтому вторичный теплообменник в конденсационных котлах выполняется из особо устойчивых к коррозии сплавов стали или силумина.

Наиболее востребованы для частных домов и квартир одноконтурные газовые конденсационные котлы, которые навешиваются на стену.

Но не проблемно отыскать и двухконтурные котлы, и напольные мощные агрегаты с первичной чугунной камерой сгорания, а также напольные, совмещенные с бойлерами в одном корпусе.

В конденсационных котлах применяются последние технические новшества. Выпускают их самые известные производители.

Как подключается газовый котел к системе

Применение

Сейчас в ряде стран приняты законы, направленные на энергосбережение и охрану природы, согласно которым запрещается применять теплогенерирующее оборудование без вторичной утилизации тепла, — кроме конденсационных котлов, других нельзя.

Сейчас это принято в Англии, Голландии, но введение этих законов подготавливается и в Германии, Франции, Испании и др. странах. Так, например, в Голландии количество применяемых в частных домах конденсационных котлов приближается к 100%. В Германии же эта цифра достигает около 70%.

В России наблюдается устойчивая тенденция постепенного вытеснения обычных котлов конденсационными.

Таким образом, можно рекомендовать устанавливать эти аппараты уже сейчас в соответствии с мировой практикой их применения, не взирая на завышенную цену.

Имеются целые линейки такого оборудования от множества лучших брендов, например: Buderus, Германия — серия под названием Logamax; Ariston, Италия — серия GENUS PREMIUM; De Dietrich, Франция — серия Vivadens, и многие другие.

Многие из них адаптированы под российские условия и снабжены русскоязычными инструкциями.

Современный конденсационный котел от известного производителя фото

Конденсационный котел с теплым полом

Для эффективной работы конденсационного котла температура теплоносителя в обратке должна быть такой, чтобы на поверхности вторичного теплообменника не было бы более 56 градусов – точка росы для воды в данных условиях. Лучшее применение – система теплый пол. У нее следующие основные отличия:

  • Теплые водяные полы представляют собой весьма инерционную систему, при нагреве которой, котел продолжительное время работает в оптимальном конденсационном режиме с максимальным КПД, так как температура жидкости в системе не может превышать 40 градусов.
  • Обеспечивается лучшее распределение температуры в помещении, при этом теплопотери снижаются из-за уменьшения температуры под потолком, возникает значительная экономия топлива.
Система отопления для работы с экономичным тепловым оборудованием

Применение с радиаторной системой отопления

Для этого котла нужна специальная система отопления, рассчитанная на достаточную отдачу мощности при низкой температуре теплоносителя. А это значит, что мощность обычных высокотемпературных радиаторов должна быть подобрана на 30 – 40 процентов больше.

Практика показывает, что и с обычной отопительной системой, конденсационный котел работает в течении отопительного сезона в основном в режиме конденсации, при условии оптимального утепления дома.

И только в отдельные недели пиковых морозов приходится разогреваться выше точки росы, чтобы поддержать в доме комфортные 22 градуса. Здание должно быть нормально теплоизолированным, а также должны быть приняты другие меры по теплосбережению, о которых можно узнать на других страницах.

Таким образом, конденсационный котел для отопления дома сегодня является оптимальным выбором, пусть даже не совсем устраивает его цена.

Расчеты специалистов показывают, что в случае его применения с низкотемпературным обогревом (в наших условиях — в большинстве случаев) будет достигнута экономия до 20% топлива. За сезон для среднего дома – 50$. Следовательно, высокая цена этого агрегата окупится.

teplodom1.ru


.