Конденсационный котел конструкция, принцип работы и правильный выбор
Природный газ по-прежнему является одним из самых популярных видов топлива для обогрева домов, поэтому производители отопительного оборудования неустанно модернизируют тепловые генераторы и предлагают нам всё новые и новые разработки. К таким относительным новинкам, которые стремительно вошли в нашу жизнь, но используются, по крайней мере пока, не повсеместно, являются конденсационные теплогенераторы, которые сочетают в себе надежность и экономичность, и при этом такими котлами очень легко управлять и настраивать под свои нужды. Такие котлы считаются самыми высокотехнологичными и инновационными, поэтому многие специалисты всё чаще рекомендуют устанавливать в домах именно конденсационные модели, о которых сейчас поговорим более предметно и детально.
Энергия с воздуха
Тепловые генераторы используют тепло от сгорания газа для нагрева воды, однако разные их типы используют эту теплоту с различной эффективностью. В этом и заключается главная особенность конденсационных котлов – в максимально эффективном использовании тепла. Внутри котлов происходят физические процессы, среди которых – переход воды из жидкого состояния в газообразный, то есть в пар. Для этого затрачивается определенное количество энергии. Когда пар вновь превращается в жидкость, он отдает забранную ранее энергию.
В процессе горения природного газа, химическая формула которого – CH4, вещество распадается и образуется два новых соединения – углекислый газ CO2 при реакции углерода с кислородом, и вода H2O при окислении водорода. Причем образовавшаяся вода фактически моментально превращается в пар из-за высокой температуры. Эти пары, которые забрали немалую часть энергии, большинство обычных теплогенераторов просто выводят наружу вместе с ненужным углекислым газом, и таким образом значительная часть теплоты просто «вылетает» в дымоход.
Главная особенность данных теплогенераторов заключается в том, что образовывавшийся пар, на создание которого ушло немало тепла, не просто выводится наружу, а конденсируется и отдаёт энергию обратно на обогрев воды. На пути отвода дымовых газов, с которыми улетает и водяной пар, установлен теплообменник, по которому циркулирует вода. Пар конденсируется на поверхности этого теплообменника, и тем самым передаёт тепло находящемуся в нем теплоносителю. Таким образом энергия пара не просто выводится в атмосферу, а работает на обогрев воды. Эффект от этого «забора» энергии пара очевиден. Если обычные котлы работают с КПД в диапазоне от 88% до 93%, то этот же показатель у конденсационных моделей существенно выше – от 97% до 98%. Повышение КПД снижает уровень потребления топлива, что позволяет неплохо экономить на газе, который и так стоит не дешево, а в последнее время его цена лишь неуклонно растет. Поэтому экономичность и рациональное использование газа в теплогенераторах – одно из основных требований, предъявляемых к установкам домовладельцами.
Конструкция теплогенераторов
Теплообменники в агрегатах изготавливают из нержавеющей стали, чтобы максимально уберечь их от негативного воздействия кислотных примесей, содержащихся в конденсате. К змеевику устройства подключается обратка, по которой в агрегат подаётся охлаждённый теплоноситель. Витки змеевика создают своеобразное кольцо, а внутри него размещается газогорелочное устройство. Зачастую горелка также имеет форму цилиндра с формунками по всей поверхности используемой горелки, благодаря чему огонь идет во всех направлениях. А это в свою очередь позволяет добиться равномерного прогревания змеевика. Самый холодный теплоноситель находится в первой половине витков змеевика, поэтому именно здесь конденсат появляется наиболее активно.
Чтобы проходящий пар превращался в воду и конденсировался на стенках нужно обеспечить температуру не выше 590С. Как правило, в обратной магистрали домового отопления теплоноситель имеет температуру 300С-600С, поэтому схема будет работать, и конденсат будет выделяться. На рисунке показана общая схема основных составляющих частей настенного конденсационного теплогенератора:
В теплогенераторах используется закрытая камера сжигания, воздух в которую нагнетается вентилятором по наружному каналу установленного коаксиального дымохода. Работу вентилятора хорошо слышно, поскольку это устройство – самое шумное во всей конструкции теплогенератора. Чтобы снизить к минимуму шум от работающего устройства, в котлы устанавливают специальные вентиляторы, которые работают практически бесшумно и не будут вызывать дискомфорт. Отработанный воздух отводится также по коаксиальному дымоходу, но уже по его внутреннему каналу. При этом отводимые наружу дымовые газы через стенку дымохода также отдают тепло. Обычно температура выходящих из котла газов не превышает 1000С.
Как выбрать конденсационный теплогенератор?
Если после долгого обдумывания и взвешивания всех «за» и «против», вы решили установить в своем доме или на даче конденсационный тип теплогенератора, то перед его приобретением нужно заранее определиться с несколькими немаловажными нюансами, о которых сейчас мы и поговорим. Сразу отметим, что стоимость таких котлов выше по сравнению с другими типами тепловых генераторов.
Итак, первым делом нужно определиться с оптимальной мощностью теплогенератора, для чего нужно рассчитать количество тела, необходимое для обогрева здания в холодное время года. Также желательно заранее определиться с тем, нужно ли будет вам обустраивать в доме систему ГВС. Если такая необходимость есть, определитесь, сколько будет потребителей и каковы будут примерные расходы воды. Позаботьтесь об обустройстве котельной, выясните, сколько свободного места в помещении есть для установки теплогенератора. И последним немаловажным вопросом остается выбор типа дымохода. При этом крайне желательно еще до покупки котла предусмотреть создание дымохода.
Чтобы определить, сколько нужно тепловой энергии на отопление здания, специалисты предлагают воспользоваться простым методом расчета. В его основе лежит давно установленный факт, что на отопление помещения площадью 100 м2 необходимо около 10 кВт тепла. Соответственно, для поиска нужной нам мощности нужно высчитать площадь дома и умножить её на коэффициент 0,1. Полученный результат и будет требуемой мощностью теплогенератора, выраженной в кВт. Если ваш дом находится в районе умеренного климата, а высота помещений не превышает трех метров, до данный алгоритм расчёта будет точным, и он подходит для определения мощности подбираемого теплового агрегата.
Однако при выборе мощности конденсационного теплогенератора есть свой немаловажный нюанс, поскольку такие агрегаты имеют не фиксированную, а переменную мощность. Этот параметр зависит от температурного режима отопления. Здесь существует прямая зависимости эффективности водонагревательной установки от температуры теплоносителя в обратке. Чем меньшей будет эта температура, тем более эффективным будет конденсационный агрегат. Именно поэтому часто в техпаспортах котлов многие производители указывают сразу 2-е мощности с указанием используемого температурного графика работы: 80/600С и 50/300С.
Но наведенные нами графики используются не у всех производителях, и иногда можно встретить другую информацию, например 75/600С, 40/300С. Для большей наглядности давайте рассмотрим работу теплогенератора FERROLIEconceptTech одного из самых известных брендов. Для первого указанного графика значение мощности агрегата может меняться в пределах от 3,7 кВт до 17,6 кВт. Для второго графика диапазон будет другим – от 4 кВт до 19 кВт. На эту особенность конденсационных моделей котлов следует обращать особое внимание при подборе конкретного агрегата. Зачастую в северных холодных регионах температура теплоносителя на подаче составляет 800С и агрегат работает по первому графику, тогда как в южных регионах температура подачи – около 500С, и отопление работает по второму графику.
Отправляя данную форму,вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности персональных данных.
Где размещают теплогенератор?
При выборе той или иной разновидности конденсационного котла нужно позаботиться и о месте его установки. Здесь перед вами открывается большой выбор возможных вариантов, благодаря закрытой камере сгорания и принудительной подачи воздуха устройство не отбирает необходимый для горения воздух прямо из комнаты. Поэтому его можно устанавливать фактически в любой комнате в доме, будь то отдельная котельная или обычная кухня. Из соображений практичности лучше выбирать место установки котла недалеко от наружной стены. В таком случае вам потребуется проложить небольшой горизонтальный участок дымохода, а не сооружать длинную конструкцию. В зависимости от ваших предпочтений и дизайна интерьера комнаты, где вы планируете установить агрегат, можно установить напольную модель, или подвесить на стену теплогенератор. Сейчас на рынке представлен большой выбор конденсационных котлов от разных брендов, которые отличаются и мощностью, и своим дизайном, поэтому вы сможете подобрать конкретную модель, которая идеально вольется в интерьер комнаты.
Зачастую производители котлов предлагают большую линейку теплогенераторов с большим диапазоном мощностей, поэтому с выбором подходящего агрегата проблем возникнуть не должно, и можно сконцентрироваться на подборе подходящего по дизайну устройства. Если вы выберите настенный агрегат, то их мощность колеблется в пределах от 3,5 кВт до 110 кВт, чего будет вполне достаточно для отопления как небольших домов с 2-3 комнатами, так и 2-3 этажных коттеджей. Мощность напольных агрегатов достигает 320 кВт, соответственно и отапливаемая площадь будет гораздо большей.
Выше мы отмечали, что перед покупкой котла нужно определиться, будет ли нужна в доме горячая вода для хозяйственных нужд. Если необходимость в подогреве воды существует, то можно остановить свой выбор на двухконтурном конденсационном теплогенераторе. В таком случае нужно определиться с числом потребителей нагретой воды, и уже исходя из этого можно подбирать конкретную модель теплогенератора. Обычные котлы с проточными теплообменниками эффективно справляются со своими обязанностями при небольших расходах горячей воды и числом потребителей не больше 3-х. Если же потребителей будет больше, и забор горячей воды также планируется немалый, то лучше выбрать модель со встроенным бойлером.
Когда вы определились с местом установки теплового агрегата, нужно позаботиться о подводе дымохода. Для одноэтажных домов идеальной будет схема с выводом продуктов горения через наружную стену посредством горизонтального дымохода. Но если нужно провести дымоход в здании с несколькими этажами, то такой вариант может быть забракован, поскольку дым с дымохода будет пониматься вверх и его может задувать в комнаты, расположенные на верхних этажах, что по понятным причинам недопустимо. В такой ситуации лучше использовать обычный вертикальный дымоход. При покупке теплогенератора обратите внимание, что в комплекте с некоторыми моделями производитель поставляет сразу и элементы для создания дымохода.
Заключение
При выборе модели конденсационного теплогенератора нужно подобрать производителя, продукции которой вы доверяете, необходимую мощность агрегата, подходящий способ установки и, конечно же, дизайн котла, чтобы он гармонично смотрелся в комнате. Что касается дополнительному функционалу и автоматике, то здесь всё обстоит проще, поскольку все конденсационные теплогенераторы уже укомплектованы многими полезными функциями, делающими управление работой отопления максимально простым и удобным процессом. К таким функциям можно отнести управление с помощью дистанционного пульта или даже с помощью приложения, установленного на смартфоне. В последнем случае котлом можно управлять даже со своего рабочего места или по дороге домой.
