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.

Конденсационный котел работает на сжиженном или природном газе, как и обычный котел. Однако, этот вид котла способен собирать неопределенную теплоту из продуктов сгорания, которую обычный котел не сможет использовать. Такая «скрытая» теплота является кинетической энергией воды в виде водяного пара, образованного в процессе конденсации.

Процесс основан на физических законах и происходит следующим образом: при горении топлива выделяются водяной пар и углекислый газ, а жидкость испаряется, что сопровождается выделением тепловой энергии. Конденсация пара позволяет вернуть потерянную теплоту, повышая тем самым КПД системы. В обычных котлах конденсат считается нежелательным, а в конденсационных котлах система предусматривает специальный теплообменник для формирования жидкости. Теплообменник забирает тепло, выделяемое при конденсации, передавая его теплоносителю.

Для предотвращения коррозии котлов используют материалы повышенной стойкости, такие как нержавеющая сталь или сплав алюминия и кремния (силумин).

Конструктивно конденсационный котел похож на обычный газовый котел и содержит следующие основные элементы:

• Патрубки подачи и отвода воды, которые направляют холодную воду в котел и, после ее нагрева, направляют в радиаторы и трубы ГВС.
• Горелку, которая подает газ в камеру сгорания и распределяет топливо равномерно.
• Теплообменник № 1, емкость для первичного нагрева воды.
• Теплообменник № 2, емкость для конденсации и извлечения дополнительной тепловой энергии.
• Насос, который обеспечивает циркуляцию воды.

Когда вода поступает в камеру сгорания, горелка запускает процесс горения. Продукты горения проходят через теплообменник № 1 и нагревают ее стенки. Применяя конденсацию, теплообменник № 2 «собирает» водяной пар и образует конденсат. Последнее позволяет извлечь дополнительную энергию на обогрев.

Для повышения эффективности конденсации применяются некоторые технологические решения: трубки теплообменника привариваются в форме спирали, чтобы увеличить площадь соприкосновения с теплоносителем; охлажденный теплоноситель отправляется сначала в ту часть теплообменника, куда поступают охлажденные дымовые газы; устанавливают высокотехнологичные горелки, которые позволяют максимально смешать воздух и магистральный газ.

Конденсационные котлы используются для отопления домов, квартир, и небольших коттеджей, а также для обогрева воды для бытового использования. Размер и мощность котла зависят от площади помещений. В индивидуальных домах котлы также используются для обогрева воды. В Европе 70% отопительных систем работает на конденсационных котлах, которые начали производить в Голландии и дальше развивали в Великобритании. В США и Канаде даже была установлена льготная система налогообложения для пользователей этого оборудования.

Известно, что технология конденсационных котлов имеет много преимуществ и некоторые недостатки. Конденсационные котлы обладают необычайно высоким КПД, который может составлять до 111%, что является выше стандартных значений. Производители использовали особую систему расчетов. В высокотемпературной части теплообменника отбирается низшее тепло на 100%, а дополнительные 8-11% приходятся на тепло, от глубокого охлаждения дымовых газов и конденсации в низкотемпературной части теплообменника.

Конденсационные котлы имеют много достоинств. Например, они обладают компактными размерами и легко помещаются в ограниченном пространстве. Они экономят до 35% топлива в сравнении с обычными котлами, и имеют точность модуляции, что позволяет потребителю выбрать котел в точности под его параметры, и не переплачивать за излишнюю мощность. Эти котлы имеют низкий уровень шума и сокращают вредные выбросы. Они также позволяют использовать пластиковые дымоходы, которые дешевле и проще в монтаже, чем классические стальные.

Конденсационные котлы имеют несколько минусов, главным из которых является их цена - котел на 30-80% дороже, чем обычный котел. Кроме того, необходимо учитывать низкую температуру нагрева воздуха в помещении для эффективной работы. Из-за наличия в конденсате кислоты следует предусмотреть отдельную систему для нейтрализации конденсата.

Перед выбором конденсационного котла важно получить профессиональную консультацию о его особенностях эксплуатации в конкретных условиях. При проектировании резервуара также следует учитывать, что маломощный котел может образовать свыше 35 литров конденсата в сутки.

Конденсационные газовые котлы являются достаточно дорогими покупками, тем не менее, покупая такое оборудование, необходимо ориентироваться на долгие периоды использования. Таким образом, стоит выбирать производителей, которые следуют инновационным технологиям, улучшают комфорт эксплуатации и гарантируют бесперебойную работу на протяжении всего срока эксплуатации. Это является общим правилом выбора торговой марки. Когда речь заходит о самом котле, то необходимо обращать внимание на несколько важных характеристик и учитывать особенности дома, который вы планируете обогреть:

1. Мощность

Выбирать котел следует в зависимости от площади дома и высоты потолков, а также от качества его утепления. Излишняя мощность также не является лучшим решением, так как это может привести к ускоренному изнашиванию оборудования. Поэтому, чтобы рассчитать оптимальное значение, специалисты рекомендуют провести обследование дома с помощью специальных приборов, которые позволят выявить источники теплопотерь и купить правильный конденсационный газовый котел. Рекомендуемая мощность котлов отличается в разных климатических зонах. Например, для Москвы средняя мощность составляет от 1 до 1,5 кВт на 10 кв. метров помещения. Если ваш дом имеет площадь в 250 кв. метров, то вам понадобится котел мощностью не менее 25 кВт.

2. Количество контуров

В двухконтурных котлах используется один теплообменник для нагрева теплоносителя для отопления, а другой для горячего водоснабжения. Причем последнее является приоритетным и система автоматически переключается на нагрев воды при повороте горячего крана. В одноконтурном котле обогревается только теплоноситель, тем не менее, для организации горячего водоснабжения достаточно установить бойлер косвенного нагрева. Его также рекомендуется ставить и на двухконтурный котел, если жильцы дома интенсивно потребляют горячую воду. Однозначного мнения о том, какой конденсационный газовый котел лучше — одноконтурный или двухконтурный — нет. Мощность оборудования с двумя контурами обычно не превышает 24 Вт. Такие котлы устанавливаются в небольших домах с хорошей теплоизоляцией или в квартирах с автономным отоплением. В остальных случаях оптимальным будет один контур.

3. Расход топлива

Расход топлива зависит от мощности оборудования, КПД и нагрузки, которую оказывает система отопления. Расход топлива в зависимости от мощности котлов представлен в таблице 1.

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 ключевым элементом в системе энергообеспечения, и от выбора материала, из которого он будет изготовлен, зависит его эффективность и долговечность. Эффективность же напрямую влияет на экономию ресурсов и экологическую безопасность работы котла.

Один из самых популярных материалов для производства теплообменников конденсационных котлов - это силумин. Это сплав алюминия и кремния, который обладает повышенной коррозионной устойчивостью и успешно противостоит химически агрессивному конденсату. Теплообменники из силумина лучше лить, так как швы при сварке снижают коррозионную устойчивость изделия.

Если говорить о стоимости, то нержавеющая сталь обходится дешевле, но все же менее популярна по сравнению с силумином в производстве теплообменников. Нержавеющая сталь тоже устойчива к коррозии, не восприимчива к термоударам и часто используется при производстве теплообменников газовых котлов конденсационного типа.

Одним из главных преимуществ конденсационных котлов является их экологичность. В отличие от обычных котлов, которые выбрасывают пары с примесями кислот в атмосферу, конденсационные котлы собирают кислоты в растворе в воде конденсата и затем нейтрализуют их.

Температурные режимы работы теплообменника также играют ключевую роль в его работе. Чем ниже температура воды в обратном контуре, тем интенсивнее происходит конденсация и тем выше значение КПД. В таблице 2 приведено соотношение температурных режимов и значений КПД.

В зависимости от температуры воды в прямом и обратном контурах, можно определить КПД конденсационного котла, как это указано в Таблице 2. При температуре воды прямого контура 40°С и обратного 30°С, КПД составляет 108%. При более высоких значениях температуры воды, а именно при 70°С и 60°С в прямом и обратном контурах соответственно, КПД снижается до 104%. Однако, при значительном повышении температуры воды до 90°С в прямом контуре и 75°С в обратном, КПД уменьшается до 98%.

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 необходимо учитывать не только собственные потребности и параметры устройства, но и возможность быстрой замены деталей и ремонта. Кроме того, необходимо обратить внимание на наличие в продаже запасных частей для данного типа агрегатов. По мнению экспертов, продукция, принадлежащая к средней ценовой категории, предлагает наиболее выгодные условия с этой точки зрения, став лидером в ремонтопригодности.

Фото: freepik.com