Конденсационные котлы. Принцип работы.
Газовый котел в системе отопления дома или квартиры играет главную роль. Ведь именно от его надежности и оснащения будет зависеть комфорт и уют в доме.
Конденсационное котельное оборудование по сравнению с обычными котлами обеспечивает энергосбережение до 30 % в год, обеспечивают минимальный уровень выбросов вредных веществ в окружающую среду и имеют самый высокий КПД. Принцип работы конденсационного газового котла был известен уже очень давно, но только несколько десятков лет назад технологии стали позволять использовать при производстве котлов сплавы, устойчивых к коррозии (высококачественной нержавеющей стали).
Давайте посмотрим чем принципиально отличается конденсационный и обычный газовый котел. В обычном газовом котле продукты сгорания (отходящие газы) проходят через теплообменник газового котла и передают часть своей энергии-тепла теплоносителю. И дальше проходя через дымоход попадают в атмосферу и теряют оставшуюся часть теплоты. Вместе с газами уходит в воздух и водяной пар, который образуется при сгорании топлива. Этот пар уносит с собой скрытую энергию парообразования, которую способен отобрать и передать системе отопления конденсационный котел.
Когда пар охлаждается, он превращается в жидкость, другими словами конденсируется, высвобождая некоторое количество теплоты. Конденсация в теплообменнике обычного котла является губительной, а для конденсационного газового котла конденсация является плюсом. Это и есть главное отличие конденсационных котлов, которое увеличивает коэффициент полезного действия до 106–110 %.
КПД больше 100 %?
По закону физики КПД не может быть выше 100 %, как такое возможно? В конденсационных котлах используется тепло, образовавшееся при конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах, что значительно повышает КПД. А так как в методике расчета КПД за 100 % принимают удельную теплоту сгорания топлива, получается, что вырабатывается больше энергии, чем тратится.
Принцип работы котла1. Камера смешивания |
Принцип работы на примере настенного котла HORTEK.
Теплообменник из нержавеющей стали состоит из множества трубок различного диаметра, установленных внутри корпуса. Гладкая поверхность трубок и их расположение эффективно предотвращают загрязнение теплообменника. Это позволяет добиваться высокого КПД в течение длительного времени.
Кроме того, газовый конденсационный котел оснащен керамической плоскопламенной горелкой с полным предварительным смешением газа и воздуха. Она крепится над трубками теплообменника. Такой способ монтажа предотвращает ее загрязнение, а сама горелка функционирует в качестве изолятора. Котлы с такой горелкой имеют модуляцию мощности в диапазоне от 14 до 100 %. В конденсационных котлах используются высокотехнологичные горелки, обеспечивающие приготовление топливно-воздушной смеси в оптимальных для данного режима горения пропорциях. Управление горелкой регулярно проверяет соотношение топливной смеси, что минимизирует вероятность частичного сгорания топлива.
Конденсационные котлы имеют перед теплообменником нагнетающий вентилятор с изменяемым числом оборотов, поэтому они сделаны с закрытой камерой сгорания и выбросом продуктов сгорания через коаксиальный дымоход.
Вентилятор всасывает воздух, необходимый для процесса горения. Вследствие создаваемого избыточного давления воздух для образования горючей смеси выгоняет в дымоотвод отработавшие газы, возникающие при горении.
В отходящих газах в процессе работы конденсационного котла снижается количество вредных выбросов, это позволяет не строить высокие дымоходы. А низкая температура отходящих газов позволяет использовать дымоходы для отвода из качественного пластика, это уменьшает затраты на их установку.
Эффективность работы конденсационного газового котла.
Эффективность конденсационного котла отопления в значительной степени зависит от параметров системы отопления. Чем ниже температура теплоносителя, тем большая доля скрытой энергии будет возвращаться в отопительную систему, а значит выше будет и КПД. Чтобы потери тепла с дымовыми газами были минимальными, в теплообменнике котла должна происходить конденсация водяных паров из дымовых газов. Это возможно тогда, когда температура хотя бы у части теплообменной поверхности была равна или была ниже температуры точки росы.
Для природного газа при обычных условиях она равна +57°С. Поэтому, чтобы котел работал в режиме конденсации, температура теплоносителя в обратной линии (по которой теплоноситель возвращается из системы отопления в котел) должна быть не выше +57°С. Если это условие не выполняется, то тогда КПД конденсационного котла уменьшается, но все равно оно останется на 4-5% выше, чем КПД обычного котла.
Конденсационный газовый котел дороже обычного в 1,5 – 2,5 раза, но при этом можно хорошо сэкономить на оплате за потребляемый газ, так как он использует на 10 – 20 % меньше. В перспективе 3 – 5 лет это довольно выгодное вложение. А срок службы котла HORTEK при правильном обслуживании достигает 50 лет.
Информация с сайта: www.hortek.com