Устройство и принцип работы газовых конденсационных котлов

Устройство и принцип работы газовых конденсационных котлов

Прогресс в области производства газового отопительного оборудования шагнул далеко вперед – достаточно изучить функционал представленных в продаже моделей, чтобы убедиться в этом на собственном опыте. Но техника оценивается не только по функциям, но и по другим параметрам – это экономичность и эффективность. И самым продвинутым по данным характеристикам является конденсационный газовый котел, позволяющий по максимуму преобразовать энергию горения газа в тепло, поступающее в отопление.

В этом обзоре мы рассмотрим:

  • Конструкционные особенности газовых конденсационных котлов;
  • Как работает конденсационное оборудование;
  • В чем заключаются плюсы и минусы данных котлов.

В заключение мы пройдемся по самым востребованным среди покупателей моделям и изучим их основные технические характеристики и функционал.

Устройство конденсационных котлов

Обычный газовый котел отличается на редкость простой конструкцией. Здесь располагается газовый узел с клапаном, соединенный с горелкой. Над всем этим нависает единственный теплообменник, отвечающий за подогрев теплоносителя до заданной температуры. За поддержку температуры отвечает механическая или электронная система управления. КПД оборудования достигает 90-92%, в зависимости от конструкции выбранного прибора и типа камеры сгорания – модели с закрытыми камерами сжигают топливо более эффективно.

Если одноконтурные газовые котлы устроены просто, то их двухконтурные «коллеги» устроены чуточку сложнее – здесь добавляются вторичный теплообменник (или ставится один битермический) и трехходовой клапан. Все эти узлы отвечают за подготовку горячей воды. Техника отличается неплохим КПД и позволяет избавиться от необходимости покупки дополнительного водонагревателя.

Конденсационные котлы устроены еще сложнее, ведь они отличаются повышенной эффективностью и высоким показателем КПД – он достигает 98%. Здесь используется технология конденсации влаги из выделяющихся продуктов сгорания. Так как в них все еще полно тепла, то их можно отобрать и пустить в систему отопления. Тем самым достигается солидная экономия топлива – в зависимости от модели и условий работы, она составляет до 10%.

Газовые конденсационные котлы включают в себя следующие узлы:

Конденсационные котлы

На данный момент конденсационные котлы являются самыми современными и эффективными решениями в области отопительных систем.

  • Камера сгорания – открытая или закрытая. Здесь происходит сгорание поступающего топлива. Причем подавляющее большинство конденсационных агрегатов построено на основе закрытых камер, в то время как модели с открытыми камерами – единичные;
  • Основной теплообменник – здесь происходит основной отбор тепловой энергии, которую уносит горячий теплоноситель;
  • Конденсационный теплообменник – самая важная деталь газового конденсационного котла. Именно здесь происходит конденсация влаги с отдачей тепла в отопительную систему;
  • Вторичный (или битермический) теплообменник и трехходовой клапан – эти узлы отвечают за работу контура ГВС;
  • Управляющая электроника – отвечает за работу всего установленного на борту оборудования;
  • Дренаж – отвечает за отвод конденсата в канализацию.

Конденсационный котел устроен сложнее, чем любой другой конвекционный агрегат. Но именно это позволяет ему по максимуму отбирать тепловую энергию из продуктов сгорания.

Сложность конденсатных котлов напрямую повлияла на их стоимость – они минимум на 30% дороже конвекционных аналогов.

Принцип работы конденсационных котлов

Давайте рассмотрим принцип работы конденсационного газового котла и узнаем, за счет чего он получает дополнительную энергию. Мы уже говорили, что здесь используется принцип конденсации влаги из продуктов сгорания. Если взяться за дымоходную трубу, то мы обнаружим, что она теплая, а в некоторых случаях даже горячая (все зависит от эффективности оборудования). Именно эту тепловую энергию мы и можем отобрать в отопительную систему.

Работает конденсационный котел следующим образом:

Принцип работы

Именно наличие второго теплообменника, в котором горячий пар конденсируется и отдает оставшуюся энергию, обуславливает такой высокий КПД всей системы.

  • Газовая горелка выделяет тепловую энергию, которая поглощается основным теплообменником;
  • Продукты сгорания поступают в конденсационный теплообменник большой площади;
  • Проходящий через конденсационный обменник холодный теплоноситель вызывает образование конденсата, забирая тепловую энергию из водяного пара;
  • После этого теплоноситель поступает в основной теплообменник.

Для некоторых может остаться непонятным то, откуда вообще берется водяной пар. Ничего странного здесь нет – он образуется в результате сгорания природного газа. Если мы внимательно посмотрим на химическую формулу протекающей здесь реакции, то мы увидим в ее результатах два основных компонента – это водяной пар и углекислый газ. Именно пар и содержит необходимую нам тепловую энергию.

Конденсационный котел отличается повышенным КПД. Это становится возможным за счет более полного отбора тепла из продуктов сгорания. Производители утверждают, что КПД составляет до 115%, но против законов физики не пойдешь – нельзя получить больше энергии, чем ее затрачено. И столь высокий КПД – это всего лишь маркетинговая уловка, нацеленная на увеличение продаж. В действительности же КПД достигает 98%.

Создавая конденсационный котел, разработчики сделали все возможное, чтобы оборудование получилось экономичным и энергоэффективным. Но эффективность напрямую зависит от температуры теплоносителя в обратной трубе. Чем она ниже, тем лучше, оптимальный показатель – от +30 до +40 градусов. Если же температура будет высокой, никакой конденсации не будет – тепло улетит в атмосферу, а КПД упадет. Поэтому теплоноситель сначала поступает в конденсационный, и лишь потом в основной теплообменник.

Иными словами, для того чтобы можно было экономить на газовом топливе за счет высокого КПД, необходимо создать отопительную систему со сравнительно низкой температурой теплоносителя – оптимальным соотношением станет +30 градусов на обратной трубе и +50 на подающей.

Достоинства и недостатки конденсационных котлов

Конденсационный котел – это уникальное оборудование, созданное разработчиками теплотехники. Оно заботится об окружающей среде и позволяет экономить на газовом топливе. Котлы конденсационного типа широко распространены в европейских странах, где люди заботятся о своем благосостоянии и о природе. И там они являются лидерами покупательского спроса.

На территории России конденсационный котел является редкостью – потребители не готовы сломя голову менять оборудование на более чистую, с точки зрения экологию, технику. И все дело в ее высокой стоимости, ведь отдельные модели стоят до двух раз дороже. Но те, кто умеет считать и дружат с математикой, знают, что первоначальные затраты оправдываются за счет экономии на топливе. Нужно лишь правильно настроить оборудование, чтобы оно работало в оптимальном температурном режиме.

Давайте рассмотрим плюсы и минусы конденсационного котла – начнем с положительных качеств:

Счетчик газа

Если Вам кажется, что 10-ти процентная экономия не так велика, то просто посчитайте сколько денег Вы потратите на газ хотя бы за ближайшие 5-7 лет. Уверяем, цифры Вас неприятно удивят.

  • Экономия на газовом топливе – здесь нас ждет реальная экономия, достигающая 10% и даже чуть больше. То есть, если мы как следует поработаем над уменьшением тепловых потерь в своем жилище и установим конденсационный котел, экономия на газовом топливе составит до 20-25%. Например, расход газа у котла на 20 кВт составляет менее 2 куб. м/час, в то время как у аналогичных конвекционных моделей он составляет примерно 2,2 куб. м/час;
  • Снижение нагрузки на окружающую среду – чем эффективнее перерабатывается топливо, тем лучше для природы. Плохо, что понимает это далеко не каждый человек;
  • Низкая температура продуктов сгорания – так как тепловая энергия отбирается практически полностью, температура газов на выходе газового котла получается крайне низкой;
  • Возможность беспрепятственного использования с водяными полами – им как раз необходима невысокая температура теплоносителя. В традиционном высокотемпературном отоплении газовые конденсационные котлы станут пустой тратой денег;
  • Широкий выбор моделей – любой мощности (до 50 кВт и больше), одноконтурные и двухконтурные, напольные и настенные, с открытой (редкость) и закрытой камерами сгорания.

Есть и минусы:

  • Низкая температура теплоносителя потребует перерасчета количества секций в радиаторах – от этого никуда не деться. Но можно поступить по-другому, установив вместо традиционных батарей малогабаритные плинтусные конвекторы или теплые полы;
  • Высокая стоимость газовых конденсационных котлов – если взять аналогичную конвекционную модель, то при равной мощности, характеристиках и возможностях она будет стоить дешевле (в среднем конденсационные модели на 30-80% дороже);
  • Необходимость в отводе конденсата – его излишки удаляются в канализационную систему;
  • Уменьшение КПД при росте температуры – если вдруг вам захочется прибавить газ, чтобы в комнатах было теплее, КПД начнет быстро падать;
  • Энергозависимость – все газовые конденсационные котлы нуждаются в электроэнергии. Поэтому потребителям придется позаботиться о резерве;
  • Отзывы пользователей свидетельствуют о небольшом ресурсе конденсационного теплообменника – он быстро изнашивается, несмотря на то, что сделан из нержавеющей стали или силумина.

Некоторые минусы действительно критичны, но с ними приходится мириться.

В целом люди позиционируют современные газовые котлы как очень сложные и немного хлипкие аппараты. Но если брать технику не из низшей ценовой категории, то она порадует выносливостью и продолжительным сроком службы.

Популярные модели

Давайте теперь посмотрим, что мы можем купить на российском рынке и по каким ценам. И в этом разделе мы затронем три самые востребованные модели, получившие высшие оценки пользовательской аудитории.

Baxi Duo-Tec Compact 24

Baxi Duo-Tec Compact 24

Было бы странно, если бы первое место заняла продукция иного бренда. Перед нами типичный настенный конденсационный газовый котел мощностью 20 кВт. Причем мощность регулируемая, нижняя планка – 3,4 кВт. Теплообменник выполнен из нержавеющей стали, внутри агрегата уже предусмотрена вся необходимая обвязка. Температура теплоносителя может регулироваться в самых широких пределах – от +25 до +80 градусов. Температура в контуре ГВС – от + 35 до +60 градусов с производительностью до 13,8 л/мин.

Газовый отопительный конденсационный котел от Baxi может работать как с традиционными батареями, так и с системами теплых полов. Он оснащается собственной панелью управления, но для большего удобства к нему рекомендуется подключить комнатный термостат. Также на борту имеются все необходимые системы безопасности и автодиагностика. Стоимость агрегата не самая высокая – в пределах 45-50 тыс. рублей.

Vaillant ecoTEC plus VU OE 466

Vaillant ecoTEC plus VU OE 466

Дорогой, производительный и надежный – именно так мы можем охарактеризовать конденсационный котел от еще одного именитого производителя. Потребление газового топлива при мощности в 46,4 кВт составляет 4,8 куб. м/час. Температура теплоносителя – от +40 до +85 градусов, первичный теплообменник выполнен из нержавеющей стали. На борту присутствуют обвязка, самодиагностика, система электронной модуляции пламени. Модель одноконтурная, поэтому задачу с организацией горячего водоснабжения придется решать альтернативными способами.

Учитывая высокую мощность данного агрегата и бренд производителя, на его покупку придется потратить 135-140 тыс. рублей.
Buderus Logamax plus GB172-42 i

Buderus Logamax plus GB172-42 i

Компания Buderus радует своих потребителей надежной техникой. А ее конденсационный газовый котел Logamax plus GB172-42 i получился на редкость удачным и даже красивым – он наделен внушительной черной передней панелью (также присутствует модификация с белой панелью). Если у вас черная кухня (данное оборудование часто монтируется в кухонных помещениях), то он станет идеальной покупкой. Тепловая мощность агрегата варьируется от 5,9 до 41,9 кВт. Его основу составляет новейший теплообменник из прочного алюминиевого сплава. Контура ГВС на борту нет, но он реализован в младшей модели мощностью 30 кВт. Примечательной особенностью данной модели является поддержка дистанционного управления через интернет.

Средняя стоимость данного конденсационного газового котла варьируется в пределах 95-105 тыс. рублей, хотя встречаются и более дорогие предложения.

Видео

Добавьте свой комментарий: