Конденсационный котел отопления: 109% КПД для обогрева вашего дома

Финансовые расчеты

Преимущество в 4 %, указанное в паспортных данных, возможно только при работе конвекционного котла в режиме максимального нагрева воды в системе 80 градусов в течении всего отопительного сезона, что возможно только в условиях Заполярья. Для подмосковного семимесячного периода теплопотери, при вилке от 1 до 9 киловатт, потребуют возмещения тепла в количестве 22680 кВт. Для традиционного котла потребность составит:

                     22680 /(0,87*9.28) = 2810 кубометров газа и                          22680 /(1,03*9.28) = 2370 куб.м  для конденсационного.

Разница составит 440 кубических метров и 3000 рублей в год из расчета 7 руб\кубометр. Экономия равна 16 % без учета подогрева воды. Расчеты предметно указывают на целесообразность установки более экономичной системы.

Конденсационные котлы отопления типы и производители

Отопительные приборы с использованием конденсации могу быть напольного или настенного исполнения. Настенные имеют, как правило, небольшие мощности (до 100 кВт, редко до 120 кВт) и небольшие размеры. Некоторые модели оборудования используются исключительно на отопление, некоторые готовят также горячую воду для бытовых нужд (ГВС). Причем горячая вода может готовиться в некоторой емкости (бойлерного типа) или разогреваться в змеевике (проточного).

Настенный конденсационный котел имеет небольшие размеры

Фирма Vaillant (Вайлант) производит конденсационные котлы как настенном исполнении, так и в напольном варианте. Есть модели с проточным нагревом воды для ГВС в пластинчатом теплообменнике, а есть емкостного типа. Оборудование может изменять мощность работы в широком диапазоне минимально — 20-28% от номинальной.  Имеется встроенный автоматический воздухоотводчик, есть возможность переоборудования под сжиженный газ, простая установка параметров при первом пуске. Напольные агрегаты могут использоваться в каскадной связке для отопления и обеспечения горячей водой многоэтажных домов. Имеется контроль безопасности всех основных параметров (контроль пламени, температуры теплоносителя, дымоотведения)

Конденсационные котлы Vaillant настенные и напольные

Конденсационные котлы Baxi (Бакси) также выпускаются в настенном и напольном варианте. Котлы этой фирмы линейки Luna отличает возможность подключения внешнего бойлера для горячей воды.  Линейка NUVOLA COMFORT ориентирована на подготовку большого количества горячей воды. Также имеется автоматический контроль как за температурой теплоносителя в отопительной системе, так и за температурой воды в ГВС. К стандартному набору контроля параметров системы добавлена система защиты от замерзания и антибактериальная обработка. Линейка Baxi Duo-tec автоматически адаптируется под качество подаваемого топлива и тип дымохода, имеет автоматический байпас и моделируемую мощность горелки, которая подстраивается также под погодные условия. Напольные конденсационные котлы Бакси отличаются небольшими габаритами и широким выбором функций, могут работать в каскаде и обеспечивать большие частные дома, производственные,  промышленные помещения,  многоквартирные здания.

Конденсационные котлы отопления Baxi («Бакси»)

Итальянские конденсационные. Линеек оборудования несколько: Power Plus, Mynute Green RSI и CSI,  Exclusive Green RSI и CSI, Exclusive Boiler Green. Особенности агрегатов Power Plus – патрубки удаления дыма и забора воздуха выполнены раздельно, биметаллический первичный теплообменник, обширный перечень функций автоматики. В линейке Mynute Green RSI и CSI теплообменник алюминиевый авторской конструкции, в линейке CSI присутствует пластинчатый теплообменник для нагрева воды для ГВС, модификация RSI позволяет подключить наружный бойлер. Как и в любом подобном оборудовании европейских производителей, имеется обширный перечень защитных программ и контроля системы, блокировка оборудования при несоответствии параметров.

Конденсационные котлы отопления Beretta («Беретта»)

Конденсационные котлы от немецкой фирмы «Будерус» Logamax имеют неплохую репутацию, но есть у них одна особенность: даже настенные варианты не выпускают малой мощности. Самый маломощный котел имеется в линейке Logamax PLUS GB112  – 29-60 кВт. Все остальные котлы рассчитаны на еще большие объемы. Они могут использоваться для обогрева нескольких коттеджей, расположенных неподалеку (каскадного типа). Есть некоторые ограничения по монтажу: желательна установка в подвале или на чердаке.

Конденсационные котлы «Будерус» Logamax

Теплообменник в Logamax  используется из ребристых труб, изготовленных из кремний-алюминиевого сплава, благодаря чему годовой коэффициент использования топлива – 109%. Установлена на котле керамическая плоская горелка, которая воспламеняется при помощи электрода накаливания, что приводит к понижению шумов при воспламенении газо-воздушной смеси. Количество подаваемой смеси зависит от наружных температур и определяется автоматикой при помощи датчиков.

Напольные конденсационные котлы Buderus имеют очень большие мощности – от 120 кВт, работать могут в каскаде. Подходят для отопления больших коттеджей и многоэтажных домов, производственных помещений.

Конденсационные котлы

Таким образом, повысить КПД газового котла будет относительно несложно. Но конечно же, владельцам загородных домов лучше все же сразу приобретать экономичное и производительное оборудование этого типа. Самым высоким КПД, как уже упоминалось, отличаются конденсационные газовые котлы.

На отечественном рынке такое оборудование появилось относительно недавно. Экономичность этих котлов определяется в первую очередь тем, что в них дополнительно используется энергия, образующаяся из-за конденсации водных паров из отработанных газов. Эффективность такого оборудования на порядок выше, чем у обычных нагревательных агрегатов.

Многие производители подобных котлов уверяют даже, что они выпускают газовые котлы с КПД 100% или выше — 108-109%. Конечно, подобные утверждения оспариваются специалистами. Ведь, как известно, КПД любого оборудования редко доходит до 100%. Превышать же эту цифру такой показатель и вовсе не может. Увеличить количество тепла при сжигании одного и того же объема голубого топлива, разумеется, не способен даже самый совершенный нагревательный агрегат.

Но все же КПД газовых котлов отопления конденсационных намного выше, чем обычных. По мнению специалистов, он может доходить до 98-99%.

В плане экономичности расхода газа конденсационные котлы, таким образом, значительно превосходят простые. Однако, к сожалению, при этом и стоит такое оборудование намного дороже традиционного. Приобретать или нет такой агрегат — дело выбора самих хозяев газифицируемого дома. Скорее всего, в процессе эксплуатации газового котла с высоким КПД конденсационного разница в стоимости в конечном итоге окупится. Но произойдет это все же не слишком быстро, к чему покупатели должны быть готовы заранее.

Что такое конденсаторный котел?

По сути, газовые конденсационные котлы отопления – это немного измененные обычные газовые агрегаты конвекционного типа. Топливо – газ сжиженный или баллонный. При сгорании топлива высвобождается большое количество тепловой энергии, в том числе от прогретой водяной взвеси в виде пара, которая затем выпадает в конденсат. Основное отличие от стандартных газовых котлов в использовании всей тепловой энергии – открытой, образуемой при сгорании газа, и скрытой – от нагретого конденсата.

Предназначение оборудования – обустройство автономной системы отопления в частных строениях.

Конструкция состоит из основных и дополнительных элементов:

1. Отсек для сбора конденсата, куда поступает теплоноситель после того, как охлаждаются отводимые массы воздуха. Пар отдает тепло воде, а через сливное устройство конденсат перемещается в отельную емкость.
2. Теплообменник. Выполнен в форме цилиндра с увеличенной площадью теплоотдачи.
3. Газовая горелка. Размещается в закрытой камере сгорания.

Оборудование дополнено системой управления и контроля, а значит, вмешательство человека в работу агрегата сведено к минимуму.

Принцип работы, преимущества и недостатки

В котлах конденсационного типа конструкция предусматривает наличие теплообменника, где осуществляется переход газообразного состояния в конденсат – процесс сопровождается выделением большого количества тепла, которое отбирается для прогрева теплоносителя системы.

КПД котлов достигает 109%, это больше, чем у любого другого оборудования. Дело в том, что обычные газовые котлы используют тепло только от процесса горения газа. Тепловой поток в теплообменнике охлаждается до +140 С, при более низких температурах снижается тяга и образуется тот самый конденсат, вызывающий коррозию металла. Поэтому тепловая энергия конденсата не используется. В конденсаторных котлах отбирается вся тепловая энергия, поэтому КПД выше 100%.

Для отбора энергии котлы оборудованы двумя теплообменниками, из которых первый работает как в обычном оборудовании, пропускает тепловой поток без остывания ниже точки росы. Второй теплообменник отбирает тепловую энергию у продуктов сгорания и охлаждает до температуры ниже точки росы. Поэтому водяной пар скапливается на стенках второго теплообменника и отдает всю полезную энергию воды.

Оборудование считается одним из самых экономичных, а высокий КПД обеспечивает сохранение тепла надолго. За счет применения специальных горелок, которые обеспечивают полное сгорание топлива, количество выбросов минимальное.

Плюсы оборудования:

• малые габариты;
• небольшой вес;
• экономичность (до 35% топлива за сезон);
• малый уровень шума;
• минимальная вибрация;
• возможность каскадного монтажа;
• экологичность.

Минусов у приборов немного, главный – высокая цена оборудования. Конденсатные котлы стоят на 30-80% дороже обычных, но такие вложения окупаются сниженными затратами на топливо.

Также нужно учитывать некоторые особенности работы агрегатов:

1. Малая температура прогрева помещения. Обычные системы отопления показывают разность температур между трубопроводом подачи и обратки в 75 С и 55 С, а конденсатные всего 55 С к 33 С. Этого мало для качественного прогрева, может потребоваться система теплого пола или интеграция в схему дополнительных радиаторов.
2. Утилизация конденсата. За сутки котел мощностью до 35 кВт вырабатывает до 30 литров воды, ее нужно утилизировать. Слив в септик не допускается, потому что в воде много кислоты, придется продумывать схему нейтрализации жидкости.

Что значит конденсационный газовый котел и как он работает

В конструкцию обычных котлов входит одноступенчатый нагрев теплоносителя, который, находясь в первичном теплообменнике, перенимает заданный температурный режим. Устройство конденсационного газового котла отличается по принципу работы.

Какой газовый котел установлен в Вашем доме

Конвекционный (традиционный)
50%

Конденсационный
50%

Пока никакой
0%

Проголосовало: 2

Всего выделяют несколько этапов нагрева теплоносителя:

• Начальная подготовка содержимого конденсационной камеры.
• Завершающий процесс нагрева первичного теплообменника (ординарным методом).

Во время первичного нагрева происходит образование конденсата водяного пара, тепло исходит также от дыма. Основным отличием конденсационных газовых котлов от обычных является то, что тепло не пропадает даром.

Даже при малейшем подогреве теплоносителя значительно снижается нагрузка на теплообменник. Устройство начинает лучше функционировать, экономя потребление газа, следовательно, узловые детали котла не так быстро изнашиваются, тем самым увеличивая КПД и общую эффективность.

В среднем при использовании газовых котлов конденсационного типа, топливо экономится на 20%. Но и стоимость данных изделий значительно выше, чем на конвекционные аналоги.

Производители убеждают, что КПД конденсационных моделей превышает 100%.

Чем конденсационный газовый котел отличается от обычного

В конденсационных газовых котлах наблюдается более изощренный принцип работы, чем в конвекционных.

В конструкциях обоих моделей практически нет различий за исключением дополнительного теплообменника в конденсационном котле. Именно благодаря этому продукты сгорания имеют возможность охлаждаться на выводе до точки росы. При этом возникает конденсат, который скапливается в придаточном теплообменнике и передает теплоносителю неизрасходованную тепловую энергию.

Поэтому, температура отходящего газа в этих котлах преимущественно 25-40С по сравнению с конвекционными при их 60-90С.

Почему кпд превышает 100

КПД конденсационных моделей превышает 100% и в большинстве случаев составляет от 103 до 115%, при этом происходит экономия газа на 15-25%. Но, при пересчете по высшей теплоте сгорания с учетом теплоты конденсата водяного пара КПД в обычных котлах будет составлять 82-86%, а в конденсационных — 93-99%. Этот факт однозначно говорит в пользу более экономичных конденсационных моделей.

Также хотелось бы отметить про выхлопные газы. Продукты сгорания конденсационных котлов чище и экологичнее по сравнению с другими. Из-за того, что происходит полное остывание выходящего газа, конденсата больше не образуется. Все модели оснащены закрытыми камерами сгорания и дымоходами коаксиального типа.

Правда, все же есть модели, в которых требуется сбор и отвод конденсата, который по своим свойствам схож с кислотой. Такой состав нельзя сливать в септик напрямую. Для этого предусмотрен специальный резервуар, так называемый, нейтрализатор. Пользователи отмечают, что за сутки от работы котла может образовываться до 30-40 литров конденсата.

Лучшие напольные конвекционные газовые котлы для частного дома

Для частного дома нужны особо мощные котлы, поэтому чаще всего выбор покупателей падает именно на напольные конвекционные модели. Они достаточно быстро преображают микроклимат в доме. При этом устройства достаточно надежны и не взрывоопасны. Тем не менее, даже среди столь удачных моделей выделяются лидеры.

Лемакс Премиум-20 20 кВт

9.7

Рейтинг На основе отзывов покупателей

Дизайн
10

Качество
10

Цена
9

Надежность
9.5

Отзывы
10

Конвекционные газовые котлы от Лемакс обладают неплохими показателями мощности. Но даже среди представителей одного бренда выделяются лидеры. Среди них — модель Премиум-20 20 кВт. Да, тепловая мощность в 20 кВт не так велика, как у прочих моделей. Но преимущества этого устройства заключаются в другом. Начать стоит с того, что обогревает оно до 128 квадратов, причем качество отопления не меняется по мере удаления от котла. Максимальная температура составляет 90 градусов, при этом расход газа в 1,2 кубометра в час заметно экономит средства на оплату счетчиков. Так что с основными своими задачами — снижением затрат на коммуналку и успешным обогревом пространств в доме — аппарат успешно справляется.

ПЛЮСЫ:

• автоматическое выключение при перегреве, нарушении давления, погасании пламени и отсутствии тяги;
• обогревает до 128 квадратных метров;
• ориентировочный КПД — 90%;
• наибольшая температура нагрева при автономной работе равна 90 градусов по Цельсию.

МИНУСЫ:

• отсутствует циркуляционный насос;
• диаметр дымохода равен 130 миллиметрам, что несколько меньше стандартного.

BAXI SLIM 1.230 iN 22.1 кВт

9.5

Рейтинг На основе отзывов покупателей

Дизайн
8.5

Качество
10

Цена
9.5

Надежность
9.5

Отзывы
10

Газовый котел BAXI SLIM 1.230 iN 22.1 кВт одноконтурного типа хорошо справляется с обогревом помещений до 166 квадратных метров. Именно поэтому он подходит для монтажа в частных домах или на дачах. Радует, что у котла маленький расход топлива — всего 2,59 кубических метра за 60 минут непрерывной работы. Также у него относительно небольшая потребляемая мощность, которая не превышает 15 Вт, поэтому возможно подключение к стандартной домашней розетке, к примеру, на 220 Вт. У модели удачные потребительские характеристики — датчик наружной температуры, режим “Теплые полы” и циркуляционный насос. Нельзя умолчать и о системе защиты от пожара: устройство само выключается при погасании пламени, перебоях в подаче электричества, при падении давления газа, замерзании жидкости внутри.

ПЛЮСЫ:

• номинальное давление газа в 20 мбар;
• примерный КПД равен 90,2%;
• у модели небольшая ширина, поэтому ее можно устанавливать даже при дефиците пространства;
• подробная инструкция, облегчающая процесс использования и настройки параметров.

МИНУСЫ:

• вес в 103 килограмма делает монтаж долговременным и сложным;
• цена выше, чем у описанной ранее модели.

Protherm Волк 16 KSO 16 кВт

8.8

Рейтинг На основе отзывов покупателей

Дизайн
8.5

Качество
9

Цена
8.5

Надежность
9

Отзывы
9

Модель газового котла Protherm Волк 16 KSO 16 кВт может обогревать площади до 120 квадратов, поэтому ее часто устанавливают в миниатюрные дачные домики. При этом КПД устройства равен 92,5%, так что топливо расходуется не просто так. Газовый котел обладает открытой камерой, но все риски перекрывает качественная система защиты от пожара. Устройство самостоятельно отключается при падении давления газа, при погасании пламени, отсутствии тяги или при перегреве воды. Поэтому устанавливать данный газовый котел можно как в жилых, так и в нежилых помещениях. Главное, чтобы занимался этим профессионал.

ПЛЮСЫ:

• номинальное давление газа составляет 13 бар;
• лаконичный дизайн и прочный корпус белого цвета;
• мощность котла в 16 кВт;
• отапливаемая площадь — примерно 120 квадратных метров.

МИНУСЫ:

• отсутствует циркуляционный насос;
• диаметр дымохода в 130 миллиметров несколько меньше стандарта.

Какой мощности должен быть котел?

Техническая документация на газовый нагреватель обязательно содержит информацию о номинальной мощности. Перед покупкой оборудования желательно рассчитать потребность помещения в тепле. Зачастую производитель там указывает и квадратуру помещения, которое это оборудование способно будет обогреть.

Но все это достаточно условно, без грамотных теплотехнических расчетов конкретного дома выбирать газовый котел не стоит.

Расчет необходимой мощности производится с учетом квадратуры здания, конфигурации и типа системы отопления, климатического пояса и множества иных факторов

Рекомендации о 1 кВт на каждые 10 м2 коттеджа – это очень усредненные показатели. Они крайне редко отражают действительность.

Опытный теплотехник при расчетах должен учесть:

• площадь и кубатуру каждого помещения;
• климатические условия региона проживания;
• качество утепления внешних стен;
• размеры и количество окон, а также тип стеклопакетов в них;
• наличие балконов и уличных дверей;
• характеристики отопительной системы и т.д.

Помимо этого учитывается качество топлива и давление газа в магистрали. Отдельно производится расчет для системы ГВС. И только потом обе цифры суммируются и увеличиваются на 15–20% про запас, чтобы котел без проблем справлялся и с постоянной и с пиковой нагрузкой.

Преимущества конденсационных котлов

В технических характеристиках конденсационных котлов коэффициента полезного действия порядка 108-109%, но в любом случае более 100%. Понятно, что по законам физики потери энергии неизбежны и КПД не может превышать стопроцентную «планку». В этом и заключается суть такой величины КПД: для возможности сравнения тепловой эффективности конденсационных 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. Но и при вычислении КПД на основе значения высшей теплоты сгорания величина КПД конденсационных котлов получается достаточно высокой, и значительно выше, чем обычных газовых котлов.

Также среди преимуществ конденсационных котлов можно назвать их более высокую экономичность, примерно на 15-20% выше в сравнении с обычными. Кроме того, в таких котлах используются высокотехнологичные горелки, которые обеспечивают приготовление топливно-воздушной смеси в оптимальных для данного режима горения пропорциях(с непрерывным контролем соотношения «газ-воздух»), что сводит к минимуму вероятность непол­ного сгорания топлива. В результате в отходящих газах значительно снижается количество вредных выбросов, а низкая температура отходящих газов, зачастую ниже 40С, позволяет использовать дымоходы из пластмассы, что уменьшает затраты на их монтаж. По исполнению конденсационные котлы подобны традиционным. Обычно они выполняются в настенном варианте, хотя выпускаются и напольные конденсационные котлы 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 неконденсационных 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 конденсационном котле применен вентилятор, установленный перед горелкой, который «высасывает» из газопровода газ, смешиваете воздухом и направляет к горелке рабочую смесь газа с воздухом.

Преимущество конденсационного котла

Что такое конвекционный котел

Эта первоначальная схема, появилась как логическое развитие печного отопления. Применяемая конструкция предусматривает нагрев жидкости, транспортирующей тепло, открытым огнем в результате сгорания топлива, которое может быть жидким, твердым и газообразным. От его выбора зависит конструкция топки. Пламя нагревает циркулирующий по трубам отопления переносчик энергии (обычно это вода). Он отдает тепло радиаторам, которые осуществляют обогрев помещений, находящихся на удалении от месторасположения котла. Далее охлажденный теплоноситель возвращается по обратной ветке трубопровода в регенератор, где подогревается вновь и цикл повторяется. Жидкость может циркулировать естественным образом, либо нагнетаться встроенными в систему электронасосами.

В зависимости от целей котел может быть одноконтурным и служить только для отопления или двухконтурным, когда предусмотрен нагрев воды для бытового пользования.

Отвод продуктов горения топлива осуществляется естественным путем через дымоходы. При этом предполагается забор воздуха из помещения, где котел размещен.  При необходимости в топке размещают закрытую камеру сгорания топлива, газообмен в которой проводят принудительно при помощи электровентиляторов. Эта схема называется турбированной и позволяет размещать котел в произвольном месте. Приток кислорода и отвод продуктов горения происходит по воздуховодам и заборникам снаружи помещения.

Преимущества этого типа котлов:

• широкий выбор возможностей по функционалу и ценам;
• простота конструкции, монтажа и эксплуатации;
• наличие энергонезависимых моделей.

Эти конструкции доминируют в частном домостроительстве.

Разновидности оборудования

По типу установки выделяют 2 вида конденсационных котлов:

1. Настенные – подходят в тех случаях, когда нужно экономить место в комнате, так как размеры устройства небольшие, а вес не превышает 50 кг. Циркуляционный насос и расширительный бак встроены в агрегат.
2. Напольные – имеют большую массу и габариты. Дополнительные приспособления устанавливаются отдельно рядом, из-за чего котел становится еще более громоздким. Конструкция простая, но обвязка сложная. Имеют мощность выше 1000 кВт, поэтому их используют в крупных цехах и на заводах.

Все настенные и напольные газовые котлы можно подразделить на следующие виды:

1. Одноконтурные – имеют один теплообменник, который функционирует на отопление дома. Чтобы получать горячую воду, придется приобрести бойлер и установить его рядом с агрегатом. Отличаются малой мощностью и простотой конструкции.
2. Двухконтурные – устанавливаются только на пол. Имеют два теплообменника, один из которых предназначен для ГВС, а другой – для отопления. Есть встроенный трехходовой клапан, регулирующий поток жидкости. Однако если кто-то открывает кран горячей воды, то работа отопительного контура моментально прекращается, и агрегат будет функционировать только на ГВС.

По типу исполнения камеры сгорания котлы бывают следующих видов:

1. Открытые – воздух поступает из помещения, а выхлопные продукты удаляются на улицу через дымоход. Такой тип камеры требует обеспечения хорошей вентиляции в комнате. Длина трубы должна быть более 4 м.
2. Закрытые – воздух в камеру поступает с улицы, и туда же отправляются продукты сгорания. Для этого сооружают специальный дымоход коаксиального типа: одна труба, вложенная в другую. Внутренняя отвечает за поступление атмосферного воздуха в котел, а внешняя – за вывод выхлопных продуктов. Преимущество агрегатов с такой камерой заключается в том, что они не требовательны к качеству вентиляции в помещении.