Конденсаційні котли: принцип роботи, переваги, особливості

Конденсаційні котли: принцип роботи, переваги, особливості

Газові конденсаційні котли не лише оптимально використовують теплову енергію, що утворюється при спалюванні газу, а ще й  використовують приховану теплову енергію, яка міститься в водяних парах димових газів, і, яка в інших котлах втрачається при прямому відводі цих газів через димохід.

Відмінні особливості конденсаційних і традиційних (конвекційних) котлів
Теплова енергія конвекційних котлів передається теплоносію шляхом проходження продуктів згорання через звичайний пластинчатий теплообмінник, нагріваючи теплоносій, який через нього протікає. Далі продукти згорання видаляються через димохід.
У конденсаційних газових котлах, пара, що утворюється після згорянні палива, не виводиться на вулицю, а надходить у спеціальну камеру. Відбувається охолодження продуктів згоряння до конденсаційної температури (близько 50 градусів для водяної пари). При зміні стану речовини виділяється теплота, що додатково нагріває теплоносій.

Коли ми говоримо, що ефективність конденсаційних котлів становить 109%, ми маємо на увазі нижчу теплотворну здатність, з якою зазвичай проводять розрахунки в промисловості. Її слід відрізняти від вищої теплотворної здатності. Нижча теплотворна здатність – це кількість теплоти, яка може бути використана при спалюванні джерела енергії, не викликаючи конденсації. Нижча теплотворна здатність, таким чином, містить тільки деяку частину повної енергії палива.Вища теплотворна здатність включає кількість тепла, яке міститься в димових газах і водяній парі, і може бути використано при конденсації. Це додаткове тепло при розрахунку вхідних енергії враховує вища теплотворна здатність. Ефективність нагрівального приладу, яка також називається стандартною ефективністю, в ідеальному випадку може досягати 100% при розрахунку на основі вищої теплотворної здатності і більше 100% при розрахунку на основі нижчої теплотворної здатності.

Таким чином, використання виробленої енергії під час спалювання газу в конденсаційних котлах відбувається значно ефективніше, ніж у конвекційних.
Зовні котли конденсаційного типу мало чим відрізняються від звичайних конвекційних. Лише мають додаткову вихід для відводу конденсату.

Порівняння принципу роботи конвекційного і конденсаційного котлів

Роботу конденсаційного котла можна розбити на кілька етапів:
1) Продукти згоряння, проходячи крізь перший (стандартний) теплообмінник, охолоджуються до температури вище точки роси, передаючи теплоносію близько 90% енергії.
2) Продукти згоряння надходять у другий (конденсаційний) теплообмінник, де відбувається зниження їх температури до 50 градусів. Для охолодження використовується зворотна лінія подачі води опалювальної системи (чим холодніша вода в зворотньому трубопроводі, тим вищий ККД конденсаційного котла).
3) Відбувається конденсація пари і передача теплоносію додаткової, прихованої (близько 10-15%) енергії. Продукти згоряння на виході мають низьку температуру. Конденсаційний теплообмінник виготовляється з антикорозійних матеріалів (алюмініє-кремнієвого сплаву, нержавіючої сталі). Це впливає на довговічність експлуатації котла, теплообмінник якого, піддається впливу хімічно агресивного конденсату.
4) Конденсат надходить у спеціальний резервуар, після чого виводиться по трубі в каналізацію. З метою захисту навколишнього середовища в деяких країнах встановлені правила по забору конденсату. Якщо потужність котла більше 200 кВт, то необхідно встановити нейтралізатор, що містить магній і кальцій, здатні «знешкодити» агресивність конденсату.

В більшості сучасних конденсаційних котлів встановлено не два, а один теплообмінник, який складається з ряду паралельно підключених спіралеподібних елементів з нержавіючої сталі і виконує функції обох теплообмінників.

Та газопальникового пристрою з трубчастим пальником “премікс”, на який за допомогою вентилятора подається заздалегідь підготовлена у потрібній для повноцінного горіння пропорції суміш “газ-повітря”. В залежності від необхідної миттєвої теплової потужності вентилятор може змінювати частоту обертання, забезпечуючи таким чином модуляцію полум’я в залежності від необхідної теплової потужності. Чим більша глибина модуляції, тим економічніше працює котел в реальних умовах.

Циліндричний пальник “премікс”

Якщо провести аналогію з автомобілем, то принцип приготування суміші газ-повітря для спалювання в камері згоряння в конденсаційних котлах відбувається приблизно як в інжекторних двигунах, а в конвекційних котлах, як в карбюраторних.

Конденсаційні котли мають такі переваги:

  • Оптимальна енергоефективність до 109%
  • Низьке виділення сажі і твердих частинок при спалюванні за рахунок конденсаційних технологі
  • Зниження споживання палива до 30% у порівнянні зі старими опалювальними приладами
  • Низькі інвестиційні витрати

Вимоги до систем опалення

Оскільки для того, щоб конденсаційний котел працював в конденсаційному режимі, температура теплоносія у зворотньому трубопроводі повинна бути не вищою за 55-60ºС вкрай бажано мати систему опалення з температурними параметрами 70/50 або нижче. Проте, якщо навіть у Вас звичайна система з параметрами 90/70, то все одно конденсаційний котел себе буде виправдовувати, оскільки в неконденсаційному, звичайному режимі він буде працювати лише при великих морозах.

Розкажіть про свої враження або задайте запитання