Конденсаційний газовий котел це високий ККД роботи: плюси і мінуси агрегату

Впровадження енергозберігаючих та природоохоронних технологій давно вже стало пріоритетним напрямком розвитку опалювальної техніки в розвинених країнах. За своїми характеристиками конденсаційний газовий котел повністю відповідає прийнятим екологічним стандартам і в багатьох країнах займає лідируючі позиції на ринку продажів опалювального обладнання. В Європі котли даного типу використовуються більш ніж в 60% домогосподарств, а в частині країн перехід на таке обладнання підтримується на державному рівні. Поступово інноваційні технології завойовують і вітчизняний ринок, незважаючи на порівняно високу вартість, попит на економічні газові конденсаційні котли постійно зростає.

Історія створення

Ефект конденсації водяної пари, при якому вивільняється теплова енергія, відомий більше 100 років. Перші експериментальні моделі опалювального обладнання, що використовують вивільнену енергію для нагріву води, були розроблені в 50-х роках минулого століття, проте в той час вони не знайшли практичного застосування. Кислота, що міститься в конденсаті, швидко приводила в непридатність сталеві і чавунні елементи конструкції котла, що вступають у безпосередній контакт з агресивним середовищем. Крім того в ті часи не існувало єдиних стандартів складу газової суміші, що унеможливлювало проведення розрахунку температури конденсації пари (точки роси).

Застосування для виготовлення теплообмінників нержавіючої сталі дало новий поштовх розвитку цього напрямку в теплотехніці і вже з 70-х років в продаж надійшли ефективні котли, принципова конструкція яких схожа з пристроєм сучасних моделей. Надалі схема конденсаційного котла удосконалювалася, а економічна ефективність підвищувалася, що поступово дозволило даного устаткування завоювати популярність серед користувачів. Сьогодні конденсаційний котел це не тільки економічне, але і ефективне опалювальний пристрій.

Принцип роботи та особливості конструкції

У всіх без винятку моделях звичайних газових котлів при спалюванні газу більша частина отриманої енергії використовується для нагріву води надходить в систему опалення, а менша разом з виділяється в результаті горіння водяною парою і вуглекислим газом випаровується в атмосферу. При зниженні температури до певного рівня (точки роси) водяна пара переходить з газоподібного стану в рідке (конденсується у вигляді крапель) виділяючи в процесі перетворення теплову енергію. На використанні цієї енергії для обігріву та ґрунтується принцип роботи конденсаційного газового котла.

Головною відмінністю конденсаційного котла є наявність в його конструкції додаткового теплообмінника (рекуператора). Описати процеси, що призводять до економії енергоносія, можна наступним чином:

  1. Проходячи через основний теплообмінник продукти згоряння віддають теплоносія до 90% теплової енергії, після чого надходять на розташований вище рекуператор.
  2. Вступник на додатковий теплообмінник із системи опалення по зворотній трубі теплоносій охолоджує відводяться гази до точки роси. На поверхні теплообмінника утворюється конденсат, залишкова теплова енергія (близько 10%) продуктів згоряння підігріває теплоносій.
  3. Уже підігріта вода з обратки надходить на основний теплообмінник, де і відбувається її догреваніе до заданої температури. Таким чином, розігрів теплоносія відбувається при менших витратах часу і енергоносія.

З огляду на, що конденсат є хімічно агресивною речовиною і містить домішки вугільної, азотної та сірчаної кислоти, для виготовлення теплообмінників застосовуються матеріали, стійкі до хімічних впливів – нержавіюча сталь або сплав кремнію і алюмінію (силумін).

Застосовуються рекуператори двох конструкцій:

  • Пластинчасті. Громіздка конструкція, що складається з тонких металевих пластин.
  • Трубчасті. Компактний пристрій, що складається з спіралеподібних трубок.

Беручи до уваги, що конденсація відбувається при температурі, що не перевищує 57 ° C, температура теплоносія на обратке повинна складати від 30 ° C до 50 ° C. Таким чином, низькотемпературне опалення сприяє отриманню оптимальних результатів роботи котла. Хороших результатів можна досягти, застосовуючи для опалення систему теплих підлог. При високій температурі теплоносія ККД котла падає, але навіть в цьому випадку його ефективність вище, ніж у звичайних газових котлів.

Для забезпечення економного споживання газу та подовження терміну експлуатації обладнання рекомендується купувати котли, оснащені модульованим пальником. Якщо за допомогою звичайної пальника температура теплоносія регулюється за допомогою включення і виключення, що призводить до її швидкого зносу і збільшення витрати газу, то модульований знижує або знижує потужність поступово. Коефіцієнт модуляції регулюється за допомогою газового клапана.

Від згоряння газів відбувається в камері закритого типу. Завдяки вбудованому вентилятору, що створює додаткову тягу, труба для конденсаційного котла має менший діаметр і довжину, ніж у стандартних пристроїв.

Процес монтажу та експлуатації конденсаційних котлів не має принципових відмінностей. Головною особливістю є потреба в утилізації конденсату, кількість якого за рік досягає декількох тонн. Для цих цілей рекомендується придбати нейтралізатор. За допомогою діоксиду магнію або інших речовин кислоти, що містяться в конденсаті, нейтралізуються. Нейтралізатори прості у використанні, а заміна реагентів буде потрібно не більше двох-трьох разів за весь період експлуатації котла. Також дозволяється відведення конденсату в каналізацію в пропорції з водою 1:25.

розрахунок ККД

Часто консультанти, описуючи технічні характеристики пристрою, акцентують увагу на тому, що ККД парового котла знаходиться на рівні 107-109%. Таку заяву викликає настороженість, так як зі шкільної лави відомо, що коефіцієнт корисної дії навіть теоретично не буває вище 100%. Однак названа цифра не є обманом або рекламним трюком, просто виробники беруть за точку відліку (100%) ККД стандартного котла. З огляду на, що принцип роботи конденсаційного котла передбачає використання вторинного тепла і отримання додаткових 7-9% практично з відходів горіння, які в інших пристроях просто викидаються в атмосферу, нічого дивного в цій цифрі немає.

Купувати чи конденсаційний котел: «за» і «проти»

В результаті виникає питання: чому конденсаційний газовий котел такий популярний в європейських країнах і чому у нас перехід на це обладнання відбувається відносно повільно? Щоб розібратися в причинах такого стану справ потрібно проаналізувати плюси і мінуси конденсаційних газових котлів. До переваг належать такі характеристики:

  • У порівнянні зі звичайними котлами аналогічної потужності витрата газу знижується на 10-30%.
  • В атмосферу надходить в 5-7 разів менше вуглекислого газу та інших продуктів згоряння, що відповідає екологічним стандартам.
  • Низька температура газів, що відводяться дозволяє використовувати більш дешеві пластикові димоходи.
  • Устаткування компактно, що полегшує транспортування і монтаж, потужність деяких моделей навісних котлів становить 120 кВт (наприклад, конденсаційний котел Vaillant ecoTEC plus), в той час як верхня планка для звичайних котлів в настінному виконанні – 35 кВт.
  • Деякі виробники випускає обладнання, розраховане на роботу на зрідженому газі (конденсаційний котел Вісман Vitoladens і Vitorondens), що робить можливою установку в негазифікованих районах.
  • Допускається каскадне підключення котлів.

Недоліків не так вже й багато, проте, часто вони відіграють вирішальну роль при виборі:

  • Газові настінні конденсаційні котли стоять в середньому в два рази дорожче звичайних.
  • Проблема з відведенням конденсату. Речовина має підвищеною кислотністю, що виключає відведення у відкриті водойми, а використання для утилізації станцій біологічної очистки призводить до загибелі бактерій. Таким чином, виникає потреба у використанні додаткового обладнання, нейтралізатора. При цьому до не такий вже низької вартості нейтралізатора потрібно додавати вартість витратних матеріалів, гранул.

В результаті перед покупцем постає питання: заощадити на обладнанні зараз або економити на витраті газу поступово, але постійно? На жаль, з огляду на низькі розцінки на газ, більшість вітчизняних споживачів зупиняється на першому варіанті, в той час як в західних країнах висока ціна на енергоносії робить набагато більший вплив на вибір обладнання. Другий фактор, що впливає на вибір, ставлення до охорони навколишнього середовища в різних країнах. У нас поки для більшості споживачів питання викиду в атмосферу великої кількості відпрацьованих газів стоїть далеко не на першому місці.

Ссылка на основную публикацию