Выбираем конденсационный котел для дома
Одним из перспективных направлений в развитии отопительных систем является использование инновационных технологий, в том числе технологии, основанной на конденсации водяного пара, возникающего при сгорании углеводородов. В России еще относительно новые конденсационные газовые котлы, тогда как в Европе они устанавливаются практически всюду, и в некоторых странах являются единственными допустимыми для использования приборами.
Это происходит благодаря высокой эффективности, экологичности и универсальности технологии конденсации водяного пара. Рассмотрим более подробно принцип функционирования конденсационного котла, а также его преимущества и недостатки. Также обратим внимание на тонкости, которые стоит учесть при выборе и покупке данного прибора.
Конденсационные котлы работают на сжиженном или природном газе, их название происходит от способности этих устройств «забирать» у продуктов сгорания «скрытую» теплоту посредством конденсации водяного пара. Обычные котлы имеют неэффективный процесс конденсации, который снижает КПД системы и не использует выделенную энергию. Технология конденсационных котлов предусматривает специальный теплообменник для извлечения дополнительной тепловой энергии, которая передается теплоносителю.
Конструкция конденсационных котлов схожа с классическими газовыми котлами. Основные элементы включают патрубки для подачи и отвода воды, горелку для равномерного распределения топлива, два теплообменника для нагрева воды и для конденсации и извлечения дополнительной тепловой энергии, и насос для циркуляции воды.
Газ сжигается в камере сгорания, и продукты горения проходят через теплообменник № 1, который нагревает его стенки, передавая тепло теплоносителю. В дальнейшем газы с температурой выше точки росы переходят в теплообменник № 2, где пар охлаждается и образуется конденсат, освобождая при этом добавочную энергию, которая также используется для обогрева.
Для повышения эффективности процесса конденсации используют некоторые технологические решения, такие как приваривание трубок теплообменника в форме спирали для увеличения площади соприкосновения с теплоносителем, отправка охлажденного теплоносителя обратно в ту часть теплообменника, куда поступают охлажденные дымовые газы, и установка высокотехнологичных горелок, которые позволяют максимально смешать воздух и магистральный газ.
Конденсационные котлы используются для отопления квартир, небольших коттеджей или частных домов. Выбор размера и мощности котла зависит от площади помещений. В индивидуальных домах котел также используется для обогрева воды для бытового использования. В Европе 70% котлов для отопления являются конденсационными, а первоначальное массовое производство было налажено в Голландии.
Конденсационные котлы становятся все более популярными за счет ряда достоинств, которые есть у этой технологии. Ведущее место занимает высокий КПД, который составляет более 100%, хотя классическая физика утверждает, что такое невозможно. Производители конденсационных отопительных устройств используют особую систему расчетов, которая определяет показатель КПД. Например, в котлах данного типа низшее тепло отбирается на 100% в высокотемпературной части теплообменника, а дополнительные 8–11% приходятся на тепло от глубокого охлаждения дымовых газов и конденсации в низкотемпературной части теплообменника. Благодаря такой системе расчетов финальный КПД часто достигает 108–111%.
Но не только высокий КПД является плюсом конденсационных котлов. Также следует отметить экономию топлива до 35% по сравнению с обычными котлами, возможность точной модуляции мощности, а также снижение вредных выбросов на 70%. При этом котлы небольшой мощности компактны и могут легко поместиться даже в небольшой квартире. Также стоит отметить низкий уровень шума и возможность использования пластиковых дымоходов, которые гораздо дешевле и проще в монтаже, чем классические стальные.
Конечно, у конденсационных котлов есть и минусы, главным из которых является цена, которая варьируется от 30 до 80% дороже обычных котлов. Окупаемость таких вложений зависит от интенсивности использования и других факторов. Также следует учитывать, что конденсационные котлы требуют низкой температуры нагрева воздуха в помещении, что может потребовать установки дополнительных радиаторов. Кроме того, необходимо утилизировать конденсат, что может потребовать отдельной системы для нейтрализации.
Тем не менее, это лишь некоторые плюсы и минусы конденсационных газовых котлов, которые могут стать решающими при выборе оборудования. Перед тем, как предпринимать какие-либо шаги, необходимо получить профессиональную консультацию от экспертов.
Советы специалистов по выбору конденсационного котла
Покупка конденсационного газового котла не является дешевой инвестицией, однако такое оборудование обычно покупают на десятилетия вперед. Поэтому стоит обратить внимание на производителей, использующих инновационные технологии, повышающие комфорт эксплуатации и гарантирующие бесперебойную работу на протяжении всего срока службы. Однако выбор торговой марки является только общим правилом. При выборе конкретного котла необходимо обратить внимание на несколько характеристик и учесть особенности дома, который вы планируете обогревать.
Мощность является важным фактором при выборе конденсационного котла, однако более мощный котел не всегда означает лучшее решение. Избыточная мощность может привести к ускоренному изнашиванию оборудования. Для определения оптимальной мощности котла необходимо учесть площадь дома, высоту потолков и качество утепления. Для более точного рассчета рекомендуется обследование дома с помощью специальных приборов, которые позволят выявить источники тепловых потерь и подобрать соответствующий котел. В различных климатических зонах рекомендуемые мощности котлов различаются. Например, для Москвы среднее значение от 1 до 1,5 кВт на 10 кв. метров помещения. Таким образом, если вы планируете обогревать коттедж площадью 250 кв. метров, вам потребуется котел мощностью не менее 25 кВт.
Количество контуров является еще одним важным параметром для конденсационных котлов. В двухконтурных котлах один теплообменник отвечает за нагрев теплоносителя для отопления, а другой - для горячего водоснабжения. При повороте горячего крана система автоматически переключается на нагрев воды. В одноконтурных котлах нагревается только теплоноситель. Стоит отметить, что для организации горячего водоснабжения достаточно установить бойлер косвенного нагрева. Если жильцы дома интенсивно потребляют горячую воду, рекомендуется установить бойлер косвенного нагрева даже на двухконтурный котел. Специалисты не дают четких рекомендаций относительно предпочтительности одноконтурных или двухконтурных котлов. Обычно мощность оборудования с двумя контурами не превышает 24 Вт, что делает их идеальным выбором для небольших домов с хорошей теплоизоляцией или квартир с автономным отоплением.
Расход газа зависит от мощности котла, коэффициента полезного действия и нагрузки на систему отопления. Таблица 1 показывает расход газа в зависимости от мощности котлов.
В таблице 1 представлены расходы природного газа в газовых котлах разной мощности. Как видно из таблицы, при мощности 10 кВт потребление составляет 1,12 м³/ч, а при мощности 60 кВт - 6,72 м³/ч. Между этими значениями присутствуют промежуточные значения для котлов мощностью от 15 до 50 кВт. Данная информация может быть полезной при выборе оптимального котла для отопления помещения в зависимости от его площади и ожидаемой тепловой нагрузки.
Теплообменник является важной частью любой системы, где необходимо переносить тепло. Энергия сгорания топлива передается к теплообменнику, который отвечает за его распределение. Однако материал, из которого он изготовлен, играет ключевую роль в скорости реакции системы на различные внешние условия.
Сплав алюминия с кремнием, известный как Силумин, используется при создании теплообменников конденсационных котлов для борьбы с химически агрессивным конденсатом. Для достижения максимальной коррозионной устойчивости теплообменник делают литым, ведь швы могут ее снизить.
В отличие от Силумина, нержавеющая сталь обычно более доступна по цене. Этот материал устойчив к коррозии, не является инертным и устойчив к термоударам. Именно поэтому его чаще используют при производстве теплообменников газовых котлов конденсационного типа.
Конденсационные котлы также более экологичны, поскольку кислоты, образующиеся при сгорании, остаются в растворенном виде в воде конденсата и затем подвергаются нейтрализации. В обычных котлах пары с примесями кислот выбрасываются в атмосферу.
Температурные режимы работы также влияют на КПД котла. Чем ниже температура воды в обратном контуре, тем интенсивнее происходит конденсация. В таблице 2 приведено соотношение значений температурных режимов и КПД.
Статья:
В таблице 2 представлены результаты исследования зависимости КПД конденсационного котла от температуры воды в прямом и обратном контурах. Анализ показал, что увеличение температуры воды в прямом и обратном контурах приводит к снижению КПД в процентах.
При температуре 40°C в прямом контуре и 30°C в обратном контуре, КПД конденсационного котла составил 108%. При увеличении температуры до 70°C в прямом контуре и 60°C в обратном контуре, КПД снижается до 104%. Когда температуры воды достигают 90°C в прямом контуре и 75°C в обратном контуре, КПД составляет 98%.
Таким образом, исследование показало, что для достижения максимальнного КПД конденсационного котла важно поддерживать низкую температуру воды в прямом и обратном контурах.
Стоит отметить, что оптимальным режимом является пара температур, равных 40/30 °С, на которые способны установки напольного типа и панельные системы отопления с низкой температурой. Подобная пара температур позволяет достичь непрерывной конденсации пара.
Современные котлы оснащены автоматикой и системами управления, обеспечивающими эффективный и автоматический контроль за температурой в контурах, давлением и расходом топлива. Надстройки в виде датчиков позволяют осуществлять снижение температуры в период ночного времени, а также регулирование температуры при отсутствии в помещении жильцов. Управление продвинутыми моделями котлов возможно через специальные приложения на мобильных устройствах.
Выбор способа монтажа котла зависит от его типа и мощности. Напольные котлы с большой мощностью свыше 100 кВт чаще используют в помещениях с большим расходом горячей воды и легко связываются с другими установками с помощью циркуляционных насосов. Но если предполагается использование котла в небольшом доме на одну или две семьи, то настенные двухконтурные конденсационные газовые котлы будут оптимальным вариантом. Они компактны, не требуют полноценный дымоход и легко монтируются.
Цена на конденсационные газовые котлы зависит от их класса. Престижные немецкие бренды относятся к премиум-классу и отличаются высоким качеством, безопасностью и дизайном. Такие котлы могут быть довольно дорогими. BAXI, находящаяся в средней ценовой категории, предлагает комфортные, экономичные и экологичные агрегаты, одно- и двухконтурные, настенные и напольные. Корейские и словацкие производители представлены в эконом-классе, цена на их котлы в два и более раз ниже, чем на престижные модели. Однако, учитывая простой функционал и минимальные опции, недорогие котлы адаптированы к российским условиям, а их надежность и устойчивость к перепадам давления и сбоям в электроснабжении часто превосходят модели из более дорогих ценовых категорий.
При выборе котла важно не только учесть ваши потребности и характеристики изделия, но также обратить внимание на возможность быстрого ремонта и наличие запасных частей для котла данного типа на рынке. Специалисты рекомендуют обратить внимание на продукцию средней ценовой категории, которая является лидером именно в этом смысле.
Фото: freepik.com