Конденсационные котлы отопления – это инновационная разработка, которая успешно применяется в странах ЕС. За счет повышенного КПД устройство позволяет экономить на отоплении, что весьма актуально в наше время. В этой статье я расскажу о его устройстве и особенностях.

Конденсационные котлы

Принцип действия

Конденсационные газовые котлы – это разновидность отопительного оборудования, предназначенного для нагрева системы отопления и сантехнической воды (в случае двухконтурного исполнения).

Как и у обычных котлов, здесь имеется:

• камера сгорания газа;
• теплообменники;
• расширительный бак;
• коаксиальный дымоход;
• управляющая автоматика;
• циркуляционный насос.

Однако есть и существенные отличия.

Принцип работы устройства основан на том, что при отдаче тепла сгоревшего топлива происходит конденсация паров, образовавшихся из воды, находящейся в природном газе. В результате скрытая в этих парах энергия парообразования не выбрасывается через дымоход на улицу, а идет на дополнительный подогрев теплоносителя .

Как известно, для конденсации воды необходима температура точки росы. В условиях газового котла она равна 57 °С. Следовательно, для работы системы нужно охладить теплообменник или его часть ниже температуры точки росы.

Для этого температура обратной подачи теплоносителя должна быть на уровне 40 – 50 °С или ниже. Значит, конденсационный котел будет продуктивно работать только с низкотемпературной высокоинерционной системой отопления . Это может быть «теплый пол» или панельное отопление.

Еще одним условием эффективной работы устройства является наличие особого теплообменника, который сможет достаточно охладить продукты сгорания топлива . Сначала эти продукты проходят через самую удаленную от обратки часть теплообменника, происходит их предварительное охлаждение, затем они снова проходят через наиболее холодную и близкую к обратке часть экономайзера и охлаждаются ниже 57 °С.

Водяные пары, которые содержатся в продуктах сгорания, конденсируются на стенках теплообменника и отдают тепловую энергию, высвобождаемую при конденсации. Это, на первый взгляд, незначительное количество тепла способно повысить эффективность работы котла на 9 — 11 % по сравнению с обычным конвекционным устройством .

Итак, перед нами котел, который получает дополнительное тепло за счет доохлаждения продуктов сгорания газа. В результате на стенках теплообменника конденсируется пар, и высвобождаемая энергия идет на подогрев теплоносителя .

Устройство

В целом устройство конденсатного агрегата напоминает конструкцию обычного газового котла.

Для реализации описанного выше принципа необходимо наличие таких узлов:

• Специальный теплообменник, выполненный из стойкого к коррозии материала (медь или силумин), который разбит на две секции. В одной из секций происходит основной нагрев теплоносителя, затем продукты сгорания направляются к дополнительной секции с наиболее холодной водой, где водяной пар конденсируется и отдает свою энергию;
• Закрытая камера сгорания с коаксиальным дымоходом позволяет точнее контролировать процесс движения продуктов горения газа и насыщенность смеси кислородом;
• Нагнетающий вентилятор перед теплообменником с изменяемым количеством оборотов позволяет поддерживать оптимальное соотношение воздух/газ природный;
• Дымоход из керамики или термостойкого пластика. Здесь возможно применение пластика, так как температура дыма не превышает 70 °С;
• Насос для удаления дымовых газов с электронным управлением мощности. Он оптимизирует работу устройства, снижает шум и помогает настроить оптимальный режим;
• Система удаления конденсата. Осевшая на стенках теплообменника вода выводится в канализацию.

На фото — пластиковый коаксиальный дымоход.

Для наиболее продуктивной и комфортной работы устройства необходимо наличие низкотемпературной системы отопления, например, «

Настроить аппарат своими руками можно, но лучше позвать специалиста.

Среди преимуществ использования конденсатных агрегатов обычно выделяют такие особенности:

1. Наиболее эффективное использование тепловой энергии сгорания топлива;
2. Максимально высокий КПД из всех известных котлов отопления;
3. Простая инструкция эксплуатации аппарата;
4. Значительная экономия на оплате энергоресурсов;
5. Надежная и долговечная работа.

Важно понимать, что это не инновация на стадии разработки. Устройства успешно применяются во многих странах Европы , и их жители уже давно не спрашивают, что это такое. В некоторых из стран, например, в Великобритании, продают только конденсационные котлы, так как правительство заботится об экономии и общем благополучии граждан.

Единственным минусом является высокая цена устройства, однако она быстро окупается за счет экономии газа , который в странах Европы стоит очень дорого. Учитывая то, что проблема дороговизны энергоресурсов постепенно становится актуальной для всех, гражданам России тоже следует присмотреться к этой технологии.

Вывод

Мы рассмотрели конденсационный котел и разобрали принцип его работы. Этот аппарат позволяет добиться максимальной эффективности и значительной экономии на отоплении. Еще больше информации вы можете почерпнуть из видео в этой статье, а свои вопросы задавайте в комментариях.

Газовый конденсационный котел – относительно новое понятие в области производства техники для отопления. Отличительной особенностью оборудования является высокий КПД, особенно при низкотемпературном режиме. Агрегаты были созданы с целью энергосбережения, улучшения эффективности и повышения экологических показателей. Наиболее известные компании: Vaillant, Baxi,Viessman, Ariston, Bosh изготавливают котлы по инновационным технологиям, отвечающим всем стандартам.

Чтобы понять, что такое конденсационный газовый котел и как он работает, следует разобраться в его функционировании. В обычных агрегатах для отопления продукты сгорания удаляются в атмосферу при температуре 100-170 °C с парами воды, понижая КПД. Тепловая энергия, предназначенная для повышения эффективности деятельности носителя, вылетает через дымоход вместе с отходами.

Принцип работы конденсационного котла заключается в обратном процессе обмена, при котором скрытое тепло забирается от вытягиваемого воздуха и передается в помещение. Коэффициент эффективности рекуперации состоит в отношении между максимально возможной получаемой энергией и ее действительной величиной. В зависимости от мощности агрегата, показатель может достигать 90% КПД. Выброс дыма в подобных конденсационных изделиях осуществляется через коаксиальный дымоход. Автоматика позволяет подбирать нужные условия для вентилятора, нагнетающего воздух с изменяемой частотой оборотов.

Устройство прибора для обогрева отличается от аналогичных стандартных видов тем, что котел оснащен дополнительным теплообменником (раздельным или совмещенным), на который поступает носитель в обратном ходе из контура. Конденсация зависит от величины давления, типа топлива, концентрации кислорода и газа. При образовании точки росы на корпусе газового котла происходит нагрев носителя, поэтому на основание он поступает с более высокой температурой. Необходимая энергия создается в короткие сроки и с малыми затратами ресурса.

Для предотвращения негативного воздействия водного пара обменники изготавливают из нержавеющей стали или силумина. Также специфика заключается в особенностях горелки, которая обеспечивает оптимальное соотношение газа и воздуха, постоянно контролируя процесс в конденсационном агрегате. Закрытая камера сгорания изолирована от помещения, что гарантирует безопасность эксплуатации техники для отопления.

Описание моделей

Известные производители оборудования для обогрева предлагают настенные и напольные котлы, с одно- и двухтрубной разводкой. Как и любые устройства, эти приборы имеют свои плюсы и минусы. Чтобы иметь представление о предлагаемых конденсационных газовых котлах, можно рассмотреть продукцию нескольких компаний:

Приборы предназначены для использования в многоквартирных и частных домах, для промышленных объектов. Vitosolar-300F представляет собой компактную установку с нагревателем, работающим от энергии солнца, объемом 800 л. Также в комплектацию входят расширительный бак, насос, трубопроводы, смесители, конденсационный газовый котел. Все элементы смонтированы в единый блок, что обеспечивает удобство и простоту монтажа. Горелка и радиальный теплообменник сделан из нержавеющей стали. При помощи встроенной электроники контролируется работа в заданном режиме, зависящем от температуры воздуха в помещении.

Viessman Vitodens-300V – настенная модель с коэффициентом эффективности 98%, горелкой MatriX, диагностическим узлом. Блок газового котла собирает данные с датчиков, измеряет скорость движения носителя и полученную информацию передает на выключатель, который срабатывает при понижении потребления энергии. Благодаря системе Smart, риск поломки сводится к нулю.

Отличительной чертой конденсационных агрегатов этой компании является высокая производительность в сочетании с компактными размерами и небольшим весом. По способу обогрева бывают одно-и двухконтурные системы с естественным и принудительным методом. В серию Pro входит оборудование Atmo TEC pro VUW. Выпускается в стандартном и уменьшенном вариантах, мощность – до 24 кВТ. Оснащен закрытой камерой сгорания и турбированным отводом дыма.

Одноконтурное устройство с естественным отводом дыма Vaillant TEC plus VUW обеспечивает качественное отопление и дает возможность подсоединения водонагревателя. Автоматика позволяет контролировать процессы и устанавливать температуру. При помощи клапана со встроенным шаговым двигателем настенные газовые котлы отопления плавно достигают необходимый уровень мощности.

Судя по отзывам потребителей, конденсационные котлы этой компании особенно эффективны в домах без подачи централизованного водоснабжения. Все виды могут работать на сжиженном газе, регулировка температуры происходит в двух режимах: 30-85°C и 30-45°C для теплых полов. Электрический газовый котел Baxi ECO Compact адаптирован к любому топливу, оснащен авторозжигом, модуляционной горелкой и ионизационным контролем пламени. Отработанные газы проходят открытую камеру сгорания.

DUO-TEC – двухконтурное устройство для обогрева с возможностью подключения внешнего накопительного бойлера. Имеет панель управления с доступным дисплеем, встроенную автоматику, реагирующую на климат. Конденсационный газовый котел обеспечивает контроль за разнотемпературными зональными системами.

Каждая модель может подключаться к солнечным коллекторам, оборудована скоростным пластинчатым обменником для эффективного отопления. Система подачи и смешивания дает оптимальное соотношение газа и воздуха. Горелка рассчитана на 25 лет службы. В марке GAZ 2000 установлен мембранный расширительный бак, циркуляционный насос с деаэратором и тремя скоростями.

Газовый котел Condens 2000 W ZWB может функционировать при давлении в 5 бар, согласно отзывам покупателей, адаптирован для многоквартирных зданий и частных домов. В качестве топлива используется природный или сжиженный газ с максимальным расходом в 2,5 м3/ч. Производительность горячей воды составляет 12 л/мин.

Мнения покупателей

На основании мнений потребителей о разных моделях и принципе работы газовых котлов, учитывая все плюсы и минусы, можно сделать выбор подходящего оборудования для обогрева дома и ГВС:

«Я в своем доме установил гелиосистему в целях экономии, понадобилось купить соответствующее оборудование для обогрева. Более всего для меня подходит техника конденсационного типа. Atmo TEC pro VUW от немецкого производителя Vaillant работает уже два года без перебоев. Обеспечивает не только все комнаты, отлично совмещается с теплыми полами. Электроника представляет собой датчики и экран с доступным интерфейсом, контролирующие все режимы по заданным функциям».

Виктор, Москва.

«Конденсационные котлы достаточно удобные и функциональные. Но для экономии важно, чтобы температура теплоносителя была максимум 60°C. В нашем доме площадью 300 м2 установлен двухконтурный Vitosolar-300F, который изготавливает фирма Viessman. В особенно холодные дни радиаторы были достаточно горячими, подача не превышала 50°C. При этом расход газа составлял около 1 000 м3 в месяц. Заметили, что для таких устройств необходимо использовать чистую воду. Грамотный подход к эксплуатации позволяет обеспечить бесперебойную работу и долгий срок службы».

Вадим, Санкт-Петербург.

«Газовый котел конденсационного типа запланировали купить еще на этапе проектирования дома. Вопрос стоял только о производителе. Доверились итальянской компании Baxi, выбрали модель ECO Compact. Вполне справляется с отоплением при низких температурах, также обеспечивает горячей водой. Удобна система автоматики: задал режим – и можно не беспокоиться. Впечатлил эстетичный дизайн. У многих знакомых стоит подобное оборудование, отзывы самые положительные. Даже в сильный мороз в доме тепло».

Анна, Киев.

«Когда решили приобрести новый котел, встал вопрос об экономии. Хотелось выбрать устройство, отвечающее всем требованиям. Просмотрев несколько вариантов и перечитав множество отзывов, остановились на немецкой компании Bosh. У них огромная модельная линейка конденсационных приборов с разной мощностью и возможностями. GAZ 2000, который мы установили три года назад, показал себя только с лучшей стороны. Удобное автоматическое управление, красивое оформление, качественное обслуживание. Планируем через год монтировать солнечную систему, так как эта марка идеально подходит для нее. Экономия возрастет в несколько раз, поэтому довольно высокая цена полностью себя оправдывает».

Мария, Харьков.

Резюме

Подводя итоги, можно отметить плюсы и минусы таких котлов для отопления:

1. Малый уровень шума и вибрации.

2. Высокий КПД.

3. Улучшение выброса продуктов сгорания вдвое.

4. Сокращение выделения вредных веществ в пространство.

5. Компактный размер и небольшой вес.

6. Экономичность потребления топлива увеличивается на 30 %.

7. Возможность установки гелиосистем.

Как и у любого оборудования, у газовых конденсационных котлов имеются недостатки:

• Довольно высокая цена.
• Работа подразумевает выпадение конденсата, поэтому требуется продумывать систему отведения его излишков.
• Возможность эксплуатации только в низкотемпературном режиме.
• Энергозависимость.

Обзор цен

Стоимость конденсационных изделий от разных производителей формируется на основании мощности и технических характеристик. В таблице представлены модели наиболее известных брендов и цены на них:

Производитель, модель	Вариант установки котла	Кол-во контуров	Размеры (в/ш/г в мм)	Вес, кг	Мощность (кВт)	КПД %	Стоимость, рубли
Viessman, Германия	Настенный	2	850х450х360	120	35	110	90 000
Vaillant, Германия-Словакия Atmo TEC pro VUW	Настенный	2	440х720х338	35	24	107	60 000
Baxi, Италия	Настенный	1	700х400х298	30	24	90	50 000
Bosh, Германия Condens 2000 W ZWB	Настенный	2	700х400х300	40	25	103	80 000

Настенные конденсационные котлы – высокоэффективное экономичное оборудованием, которое можно устанавливать, как для новых отопительных элементов, так и для уже имеющихся.

Конденсационный котел активно используется во всех европейских странах. В том, что это практичный и надежный прибор, уже никто не сомневается. Европейцы просто им восторгаются - это экологически чистое оборудование и существенная экономия энергии. Первой страной, которая начала использовать конденсационный котел, стала Голландия. В США использование таких приборов дает возможность получить льготные условия налогообложения. За последние годы технология их производства стала гораздо дешевле, что позволяет обратить на них внимание все большему числу людей. Однако эти агрегаты стоят вдвое дороже обычных, что вполне оправдано.

Конденсационный котел работает по вполне простому принципу. Создание таких устройств стало возможным только после того, как появился коррозийно-стойкий легкий сплав из нержавеющей стали. Связано это с тем, что в процессе образования водного конденсата произошла коррозия чугуна и стали. Теперь можно поговорить о том, как котел газовый конденсационный работает. Вода поступает внутрь агрегата, нагреваясь там за счет сгорания газа. После этого она отправляется из котла в отопительную систему, где происходит ее остывание. Далее вода снова оказывается в котле. Когда газ сгорает, образуется не только тепло, но и различные продукты этого процесса в виде химических соединений. Сгорание углеводородного топлива приводит к образованию воды, и азота. Первый компонент превращается в пар под воздействием высоких температур. Неполное сгорание топлива приводит к формированию оксида углерода и сажи. Эти горячие газы отдают свою энергию теплоносителю, проходя через теплообменник котла, при этом производится нагрев воды. Охлажденные газы выходят в атмосферу через дымоход. уходит вместе с дымом.

Конденсационный котел оснащен вторичным теплообменником, обладающим особой конструкцией, что позволяет воде конденсироваться на поверхности, у которой температура составляет менее 50 Чтобы пар оседал, используется теплоноситель обратной линии отопительной системы. Теплый газ, который не был использован в процессе нагрева воды в основном теплообменнике, оказывается во втором, где протекает жидкость после охлаждения. Пары конденсируются, отдавая часть энергии, что позволяет подогреть воду. Образовавшийся конденсат по дополнительной дренажной трубе уходит в канализацию.

Газовые конденсационные работают тем эффективнее, чем ниже температура воды, поступающей в устройство. Оптимальной для таких приборов является температура 30-40 градусов Цельсия. В радиаторной системе обычно температура составляет 60-70 градусов, что приводит к снижению эффективности подобного оборудования, однако она еще остается достаточно высокой. Оптимальная работа конденсационного котла возможна в том случае, когда разница в температуре прямой и обратной линии находится на уровне 20 градусов, не более.

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.

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.

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.

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.

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.

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.