- Недостатъци на използването на
- Видове кондензни котли
- Газ и не само
- Как е конструирано оборудването?
- Реалната ситуация
- Критерии за подбор
- Как да изберете подходящия кондензен котел за вашия дом?
- Какво представлява кондензационният газов котел?
- Принцип на работа на кондензен газов котел
- Предимства и недостатъци на кондензните котли
- Предимства на кондензните котли
- Недостатъци
- Принцип на работа на газовите кондензни котли
- Специфики на операцията
- Изисквания към отоплителната система
- Образуване на кондензат
- Комин
- Съображения за поддръжка и експлоатация
- Принцип на работа на кондензен котел
Недостатъци
При достатъчно голям брой предимства има и някои особености или, условно казано - недостатъци, които трябва да се вземат предвид при избора, монтажа и експлоатацията на кондензационните котли:
- Недостатъчно високи стойности на температурата за загряване на въздушните маси в отопляваното помещение. Това се дължи на съотношението между температурата на подаване и връщане на топлоносителя - 55°C към 35°C, което е много ефективно само при устройството на системата "подово отопление". Използването на кондензационен котел в традиционна отоплителна система би изисквало инсталирането на няколко допълнителни радиатора.
- По време на експлоатацията на кондензационен нагревател е необходимо да се осигури изхвърлянето на целия произведен кондензат, който съдържа известно количество токсична киселина. Химическият състав на този кондензат прави невъзможно използването на местни канализационни системи, като например конвенционални септични ями, за отводняване.
При инсталиране на отоплителна система с кондензационен котел на етапа на проектиране трябва да се предвиди отделна система за ефективно неутрализиране на кондензата.
Ефективност на котела
Ако котелът работи с максимална мощност от 35 W, при наличие на централизирана дренажна система не е необходима допълнителна дренажна система.
Един от основните недостатъци на всеки съвременен кондензен котел, според повечето битови потребители, все още е доста високата цена на това отоплително оборудване.
Видове кондензни котли
Кондензационните котли се класифицират по следните критерии
- според вида на инсталацията: стояща на пода или монтирана на стената;
- Според броя на веригите: едноверижна или двуверижна.
Подовите кондензни котли са не само големи по размер, но могат да бъдат оборудвани с дистанционни помпи и друго оборудване, което изисква монтаж в отделно помещение. Обикновено те са едноконтурни и са предназначени за отопление на големи площи. Техните предимства са лесната поддръжка и простотата на конструкцията.
Кондензационните стенни котли се различават от стоящите на пода котли по своите компактни размери и относително ниско тегло. Всички компоненти и устройства са разположени в корпуса; няма външни елементи. Предлагат се във варианти с единична и двойна верига, лесни за свързване, непретенциозни при работа.
Подов кондензен котел
Едноконтурните отоплителни котли за отопление на помещенията могат да се използват не само в отоплителни системи, но и за топла вода, при наличие на котел. Те се отличават с простота на конструкцията, ниска цена в сравнение с двуконтурния котел, висока ефективност и отоплителен капацитет, икономичен разход на гориво.
Двуконтурният кондензационен газов котел се предлага с акумулиращ бойлер или с проточен топлообменник. Той може да се използва за отопление или топла вода, без да е необходим отделен бойлер. Той е компактен, лесен за инсталиране и поддръжка, може да се монтира на пода или като стенен котел.
Газ и други
Въпреки че метанът е най-ефективното гориво, газовите кондензационни котли могат да се използват и с други газове, а именно пропан и бутан, смес от които се пълнят газовите резервоари. Тъй като редовното пълнене и поддръжка на резервоара за съхранение на газ изискват постоянни разходи, потребителят подсъзнателно (или не) винаги се опитва да пести газ. В тази ситуация кондензният котел е полезен не само като генератор на малка, но допълнителна топлина, но и като устройство с широк диапазон на модулация на мощността (независимо от производителя). Така се пести газ, тъй като потребителят не прегрява къщата. Освен това преконфигурирането на горелката за втечнен нефтен газ се извършва чрез превключване на настройките на котела без намеса в конструкцията му.
На руския пазар се предлагат кондензационни котли на течно и биогориво, които, за съжаление, са слабо разпространени.
Как е организирано оборудването?
От принципа на отоплителната система става ясно, че конструкцията на котела има два топлообменника: първичен и вторичен (или вторичен). Основният модул функционира стандартно и се загрява от използвания газ. По-голямата част от топлината се генерира в този топлообменник. Вторият - вторичен топлообменник - работи с енергията на въздушните пари, които се кондензират върху оборудването.
Докато основният модул е прост, кондензационният модул има сложна структура. Тъй като температурата на парите е ниска и е необходимо да се извлече достатъчно количество топлина.
Съществуват редица технически моменти, които ще позволят постигането на максимален ефект:
- Спираловидните ребра са прикрепени към топлообменника, за да се увеличи площта на повърхността за отвеждане на топлината.
- За интензивно извличане на топлина могат да се използват кухини с различни диаметри на напречното сечение.
- Към обратния кръг на котела може да се монтира вторичен топлообменник.
Освен това производителите на кондензни котли инсталират само най-добрите горелки в конструкцията, така че газът и въздухът да си взаимодействат оптимално и ефективно.
Реалността
Проектиране на котела
Газовите кондензни котли са по-икономични - това не подлежи на оспорване. Но все пак трябва да платите за тези спестявания поне веднъж. Тези модели са наполовина по-скъпи от обикновените. Това е първият.
Вторият
Бих искал да насоча вниманието ви към някои елементи, които на пръв поглед не са очевидни. И дори някои професионалисти не винаги им обръщат внимание.
Например, кондензният котел е стенна версия - по отношение на мощността е в диапазона 20-110 kW. Традиционните стенни устройства са по-скромни - с максимална мощност до 36 kW.
Можете ли да си представите, че един малък кондензационен агрегат от двуконтурен тип може да осигури отопление и битова гореща вода на голяма самостоятелна къща? Например, обща площ от 800 m². Ако използвате традиционен отоплителен уред, подходящ е само подовият тип.
Цената на двата модела вече може да се сравни на тази база. Практически се изравнява. Но кондензационните модели имат много повече предимства:
- Икономия на гориво.
- Намаляване на вредните емисии в атмосферата.
- По-малък разход на гориво, по-малък въглероден отпечатък.
- Освен това не е необходимо да се отделя отделно помещение за организиране на котелно помещение под тях, както обикновено се случва при етажните блокове.
Най-важното е, че ефективността на уреда зависи от това колко интензивно се използва. В крайна сметка, колкото по-ниска е температурата на връщане, толкова по-пълна е кондензацията във вторичния топлообменник, толкова повече топлинна енергия се отделя и толкова по-висока става ефективността на оборудването. Ето защо този тип нагревател е по-ефективен в така наречените нискотемпературни отоплителни системи - например подово отопление.
Схема на газов котел
Но в действителност условията на работа в Русия са напълно различни от тези в Европа. Например, когато температурата извън прозореца е минус 20-50С, трябва да увеличим температурата на топлоносителя. Това е възможно само чрез увеличаване на потреблението на гориво, тъй като основният източник на топлинна енергия е изгорелият газ. И това означава, че температурата на топлоносителя в контура на връщане не пада под 60C. При тази стойност не може да се говори за кондензация на влажни пари. С други думи, инсталираният кондензен газов котел започва да работи като обикновен котел. Струва ли си да купувате толкова скъпо устройство?
Все пак нека не омаловажаваме предимствата на кондензационните модели. Дори когато работят в този режим, те са по-икономични от традиционните. Вярно е, че на пръв поглед спестяванията не са много големи - до 5%, но ако преизчислите на годишно потребление на газсумата се оказва впечатляваща. Освен това конструкцията на котела е направена така, че той да продължи да работи дори ако налягането на газа в тръбопровода намалее максимално. Ефективността е незначителна, ако изобщо има такава.
Критерии за подбор
Кондензационният котел, поради високата си цена, трябва да се избира внимателно въз основа на следните критерии:
- Препоръчително е да се закупува сертифицирано оборудване от реномирани марки, които могат да гарантират пълно съответствие с обявените характеристики, както и да предоставят гаранция и сервиз;
- отоплителната мощност трябва да е достатъчна за отопление на определена площ от помещението, като се вземат предвид температурната разлика между вътрешната и външната страна на сградата и дължината на тръбите за отоплителна вода;
- начин на монтаж, в зависимост от пространството и техническите условия на котела;
- обхвата на доставката, който може да не включва скъпи аксесоари или компоненти, без които е невъзможно да се свърже и експлоатира котела;
- функционалност, начин и удобство на работа;
- възможност за свързване на допълнителен отоплителен кръг;
- ниво на потребление на газ и вода.
Как да изберете подходящия кондензен котел за вашия дом?
Скъпата покупка изисква внимателен подбор и разумен подход.
Котлите издържат много години, затова е добре да се обърне внимание на някои правила за избор:
- Захранване. В този случай не е необходима висока производителност, тъй като тя ще доведе до бързо амортизиране на уреда. Простата формула за изчисляване на оптималната стойност е, че на 10 m2 е необходима 1 kW топлина. В къщи с лоша изолация, големи прозорци и в региони със сурова зима тази стойност трябва да се увеличи с 30-50%.
- Брой на циклите. Ако кондензните котли, чийто принцип се различава малко от конвенционалното оборудване, са оборудвани с два кръга, собственикът получава възможност за отопление и БГВ. Едната верига работи за загряване на охлаждащата течност, а втората - за разпределение на горещата вода.
- Разход на гориво. Тази стойност зависи от капацитета, натоварването на системата и ефективността. Например, котлите с мощност 10 киловата консумират до 1,12 m3/час газ, а тези с мощност 30 киловата - 3,36 m3/час. Най-високата стойност е за агрегати с мощност 60 kW - те се нуждаят от 6,72 m3/час газ.
- От какво е направен топлообменникът. Ако е от силиций (алуминий със силиций), уредът ще бъде инертен към химикали, докато неръждаемата стомана е по-евтина, устойчива на корозия, термични удари, но не понася химически агресивни вещества.
- Работна температура. Този параметър влияе върху ефективността. Колкото по-ниска е температурата на връщане, толкова по-бърз е процесът на кондензация. Например, ако температурата на връщане е 40/30 С, ефективността ще достигне 108%, докато при температура на подаване/връщане 90/75 С ефективността е само 98%.
- Наличие на устройство за контрол, наблюдение и автоматизация. Оборудването се монтира във всички котли, като само списъкът с функции се различава. Тук изборът зависи от предпочитанията на домакина, желанието за дистанционно управление на устройството, задаване на нощен/дневен режим, отопление при ниски температури и др.
- Монтаж. Предлагат се котли за подов и стенен монтаж. Подови - това са едноконтурни устройства с по-висока мощност (от 100 kW), които могат да бъдат интегрирани във всяка отоплителна система. Стенен монтаж - устройства с намалена мощност (до 100 kW), два кръга, не изискват пълен комин, достатъчна е тръба през стената навън.
Цената няма как да бъде заобиколена. Гамата оборудване се предлага в три ценови сегмента:
- Премия. Сред тях са германските производители, които предлагат устройства със стилен дизайн и безшумна работа. Устройствата са изработени от висококачествени материали и имат сертификати за екологична безопасност.
- Средна цена. Комфортни и икономични устройства, включително едноконтурни, двуконтурни, стенни и подови. Няма разлика с луксозните модели, освен с по-малко популярните марки. Пример за това са моделите на марката BAXI.
- Бюджетни уреди. Това са продукти на корейски и словашки производители, които са адаптирани към условията на нашата действителност. Разликата с елитните модели е само в опростената функционалност и минималния набор от "умни" опции за автоматизация и управление. Такива котли отлично понасят скокове на налягането, прекъсвания на електрозахранването и поддържат работата си в случаите, когато по-скъпата автоматика спира работата на котела.
При избора на котел не е излишно да се обърне внимание на възможността за поддръжка, наличието на резервни части в широка продажба и сервизни центрове с квалифицирани служители.
Какво представлява кондензационният газов котел?
Газовите кондензни котли все повече печелят пазарен дял, тъй като са доказали, че са много ефективни устройства. Кондензационните котли имат доста висока ефективност. Тя е почти 96%. Докато ефективността на конвенционалните котли е едва 85 %. Кондензационните котли са много икономични. Тези котли са много популярни в Европа, тъй като европейците много държат на икономията на гориво. Въпреки малко по-високата цена на кондензния котел в сравнение с конвенционалния, кондензните газови котли се изплащат сравнително бързо. Този тип котли са и едни от най-устойчивите на бъдещи промени котли, които се предлагат днес.
Принцип на работа на газовия кондензационен генератор на топлина
Преди да се спрем на тънкостите на кондензната технология, нека отбележим, че енергийно ефективната, а оттам и комфортна и икономична селска къща е балансирана структура. Това означава, че освен затворения топлоизолационен контур всички елементи на вилата, включително инженерната система, трябва да бъдат оптимално съгласувани помежду си.
Ето защо е толкова важно да изберете котел, който да работи добре с нискотемпературна система за подово отопление и който също така ще намали разходите за енергия в дългосрочен план.
Сергей БугаевТехнически специалист в Ariston
В Русия, за разлика от европейските страни, кондензните газови котли са по-рядко срещани. В допълнение към екологосъобразността и по-големия комфорт, този тип оборудване може да намали разходите за отопление, тъй като тези котли работят с 15-20% по-икономично от конвенционалните.
Ако разгледате техническите характеристики на кондензните газови котли, можете да обърнете внимание на ефективността на оборудването - 108-110%. Това противоречи на закона за запазване на енергията.
При определяне на ефективността на конвенционалния конвекционен котел производителите посочват, че тя е 92-95%. Възникват следните въпроси: откъде идват тези цифри и защо кондензационният газов котел работи по-ефективно от конвенционалния котел?
Факт е, че този резултат се дължи на методологията за топлинно изчисление, използвана за конвенционалните газови котли, която не взема предвид един важен момент - изпарението/кондензацията. Както е известно, изгарянето на гориво, например газ от мрежата (метан CH4) освобождава топлинна енергия и също така генерира въглероден диоксид (CO2), вода (H2O) под формата на пари и редица други химични елементи.
В конвенционален котел температурата на димните газове след преминаването им през топлообменника може да достигне до 175-200 °C.
Водната пара в конвекционен (конвенционален) генератор на топлина всъщност се "издухва" в комина, като отнася част от топлината (генерираната енергия) със себе си в атмосферата. Тази "загубена" енергия може да достигне до 11%.
За да се повиши ефективността на котела, е необходимо тази топлина да се използва, преди да е излязла навън, и да се предаде енергията ѝ чрез специален топлообменник на топлоносителя. За тази цел димните газове трябва да се охлаждат до т.нар. температура на точката на оросяване (приблизително 55 °C), при която водните пари кондензират и се отделя полезна топлина. С други думи, да се използва енергията на фазовия преход, за да се увеличи максимално калоричността на горивото.
Нека се върнем към метода на изчисление. Горивото има по-ниска и по-висока калоричност.
- По-високата калоричност на горивото е количеството топлина, което се отделя при изгарянето му, като се отчита енергията на водните пари, съдържащи се в димните газове.
- По-ниската калоричност на горивото е количеството отделена топлина, без да се взема предвид енергията, скрита във водните пари.
Ефективността на котела се изразява в количеството топлинна енергия, получена при изгарянето на горивото и предадена на топлоносителя. Освен това, когато посочват ефективността на даден генератор на топлина, производителите могат по подразбиране да я изчисляват по методиката, използваща по-ниската калоричност на горивото. Оказва се, че реалната ефективност на конвекционния генератор на топлина всъщност е около 82-85%, а на кондензацията (спомнете си 11% от допълнителната топлина на горене, която може да "отнеме" от водната пара) - 93-97%.
Затова има данни за ефективност на кондензационните котли, която надхвърля 100%. Благодарение на високата си ефективност такъв генератор на топлина консумира по-малко газ от конвенционален котел.
Сергей Бугаев
Кондензационните котли осигуряват максимална ефективност, ако температурата на връщащата се охлаждаща течност е по-ниска от 55 °C, а това е нискотемпературна отоплителна система "топъл под", "топли стени" или системи с увеличен брой радиаторни секции. При нормални високотемпературни системи котелът работи в режим на кондензация. Само при силни студове трябва да поддържаме висока температура на отоплителната среда; в останалите случаи, при управление в зависимост от метеорологичните условия, температурата на отоплителната среда ще бъде по-ниска и по този начин ще спестим 5-7% годишно.
Максималните възможни (теоретични) икономии на енергия от използването на кондензационната топлина са
- при изгарянето на природен газ - 11%;
- при изгарянето на втечнен газ (пропан-бутан) - 9 %;
- при изгарянето на дизелово гориво (дизелово гориво) - 6 %.
Предимства и недостатъци на кондензните котли
Цените на газовите кондензни котли са малко по-високи от тези на другите видове оборудване, но си заслужава. Този тип оборудване спестява енергия и е по-икономично в дългосрочен план. Той се счита за по-усъвършенстван вид отоплителен уред.
За кондензационното оборудване е необходим комин. Монтажът ще бъде много евтин, тъй като при този тип строителство могат да се използват дори пластмасови конструкции. Но като правило никой не поема риска и не монтира комини от неръждаема стомана. Те се сглобяват бързо и лесно. Кондензационните газови котли имат предимства и недостатъци.
Предимства на кондензните котли
Предимства на кондензните котли Предимствата са
- икономика;
- висока мощност;
- безопасност;
- висока степен на автоматизация;
- малки размери;
- кратък период на възвръщаемост;
- безшумност;
- устойчивост на корозия;
- екологосъобразност.
Икономичността на това оборудване се счита за най-същественото му предимство. Той е наистина значителен в сравнение с всяко друго газово отоплително оборудване.
Тихата работа е много важна за малките помещения. Има къщи с площ от едва 30-40 квадратни метра, така че за тях този показател е жизненоважен за постоянно пребиваване. Безопасността на системата се гарантира от автоматизацията на процесите. Системата се самонастройва и не изисква допълнителна намеса или наблюдение.
Устойчивостта на корозия е важна за тези, които използват уреда за промишлени цели, в производствени помещения и др.
Високата цена на газовите кондензни котли бързо се възвръща от икономичното използване на енергията.
Малкият размер на агрегатите, дори и при значителна мощност, дава възможност за използване на подови котли във всяко помещение, без да се налага да ги монтирате в отделен модул.
Мощността на уреда може да варира. Съществуват и котли с ниски показатели. Това се дължи на уникалния им дизайн и принцип на работа, при който нагрятата водна пара се захранва отново от системата. При закупуването на това оборудване не е необходимо да се формира резерв за безопасност. Той може да постигне повече от документираните стойности.
Недостатъци на оборудването
Недостатъци на оборудването Недостатъците на оборудването са
- е необходимо да се монтира система за отвеждане на кондензат;
- Недостатъците на инсталацията включват: Необходимост от система за отвеждане на кондензат; спазване на изискванията за инсталация;
- Получаване на разрешение за инсталиране.
Самата необходимост от допълнителна инсталация е депресираща, въпреки че всъщност не е от голямо значение. Документацията за газови уреди е легитимен процес, който трябва да бъде изпълнен във всички случаи (ако се използва какъвто и да е вид газов отоплителен уред).
Изискванията за инсталиране на такъв уред са малко по-строги, отколкото за други. Тук е необходимо да се подравни идеално повърхността на пода или стената, да се спазят идеално разстоянията до обектите, да се осигури свързването на комина и т.н.
Нито един от недостатъците обаче не може да се нарече значителен. Те са по-скоро проблеми, свързани с инсталацията, и не зависят от характеристиките на самото оборудване.
Принцип на работа на газовите кондензни котли
Обикновеният котел изхвърля доста горещи продукти на горене в комина. Температурата на димните газове варира между 150 и 250 градуса по Целзий. От друга страна, след като основният процес на топлообмен е завършен, кондензаторът позволява на газовете от горенето да се охладят, докато агрегатното им състояние започне да се променя. Това е така, докато не започне процесът на кондензация. В резултат на това котелът увеличава частта от топлината, която се предава на нагряваната отоплителна среда. Това се случва два пъти:
- Първо, чрез охлаждане на димните газове до 50-60 градуса
- и след това чрез абсорбиране на топлината, освободена по време на процеса на кондензация.
Оттук идват допълнителни 15-20% от полезната енергия. По-долу е представена чудесна илюстрация на работата на кондензационния газов котел.
Специфики на работа
За да се преобразува отоплителната система от конвенционален котел в кондензационен котел, не е достатъчно просто да се свърже новият агрегат към съществуващите инсталации: освен че трябва да се вземе разрешение за подмяна на всяко газово оборудване, има и някои правила, които трябва да се спазват по време на експлоатацията на котела.
Изисквания към отоплителната система
Схема за нискотемпературно отопление Тъй като охладеният (30-50 °C) топлоносител, който вече е преминал през тръбите, се използва за кондензация на парата, такива котли ще работят с максимална ефективност само в нискотемпературни системи - те включват подово отопление, стенни панели, капилярни рогозки и батерии с увеличен брой секции.
При високотемпературни системи (60-80°C) кондензационните агрегати губят значителна част от ефективността си - до 6-8%.
Въпреки това, да кажем, че те изобщо не са подходящи за стандартно радиаторно или лъчисто отопление, защото дори те не трябва да поддържат твърде висока температура (50-55°C), за да отопляват жилището през по-голямата част от времето - с изключение на няколко мразовити седмици през целия период.
Затова извън сезона кондензационният агрегат може да се използва и за стандартни системи - просто когато настъпят ниските температури (-25-30 °C), кондензационният агрегат ще премине на по-висок режим на работа. Процесът на кондензация ще спре и ефективността ще намалее, но ще бъде с 3-5% по-висока, отколкото при конвекционните уреди.
Образуване на кондензат
Пример за отстраняване и неутрализиране на кондензат. Следващият важен нюанс, който много потребители посочват като недостатък - котелът се нуждае от ежедневно изхвърляне на използвания кондензат.
Количеството кондензат може да се определи на базата на 0,14 kg за 1 kWh. Например, агрегат с мощност 24 kW, който работи при средно натоварване от 40-50 % (благодарение на прецизното регулиране на параметрите в зависимост от метеорологичните условия може да се използва по-малка част от ресурса), произвежда около 32-40 литра на ден.
- централна канализационна система (населено място, град) - кондензатът може просто да се изхвърли, при условие че е разреден в съотношение най-малко 10:1, а за предпочитане 25:1;
- местни пречиствателни станции за отпадъчни води (ПСОВ) и септични ями - кондензатът трябва първо да премине през процедура за киселинно неутрализиране в специален резервоар.
Пълнежът на неутрализатора обикновено е от фини минерални чакъли с общо тегло от 5 до 40 kg. Тя трябва да се сменя ръчно на всеки 1 до 2 месеца. Съществуват и модели с вградени системи за неутрализация, при които кондензатът автоматично се алкализира и се отвежда гравитачно в канализационната система.
Пример за компактен неутрализатор за малки количества кондензат.
Комин
За отвеждане на димните газове кондензните котли са оборудвани с лек комин, който не изисква изграждането на по-традиционен канал за димните газове. Обикновено терминът "лек" се отнася за коаксиални комини - комбинирани в конструкция "тръба в тръба".
Коаксиалният комин се използва както за отвеждане на дима (през вътрешната тръба), така и за подаване на въздух (през пространството между вътрешната и външната тръба). Благодарение на тази конструкция не се отнема кислород от помещението и се повишава ефективността на котела, тъй като въздухът се загрява, преди да достигне до горелката.
Монтажът на такъв комин е сравнително лесен - единствената трудност е необходимостта той да се постави под малък ъгъл (3-5°) спрямо улицата. Това се прави, за да се гарантира, че кондензатът, който се събира по вътрешните стени на тръбите, няма да се върне обратно в горивната камера и върху първичния топлообменник на котела, което многократно намалява експлоатационния живот на агрегатите, склонни към киселини.
Комините за кондензационни агрегати са изработени от леки материали, устойчиви на корозия - неръждаема стомана и твърди полимери (пластмаса): при ниски температури на димните газове те не се деформират или разтопяват и не отделят никакви замърсители в атмосферата.
Какво да вземете предвид при обслужването и експлоатацията
Преди да закупите и инсталирате кондензен котел, е необходимо да вземете предвид, че те имат някои разлики
- димните газове могат да се изхвърлят само чрез коаксиална димна система;
- Изхвърлянето на кондензната вода в обществената канализация изисква специални антикорозионни тръбопроводи и система за повишаване на рН до 6,5;
- Възможно е да се свърже котел с индиректно изгаряне към кондензационен котел;
- За да се удължи животът на оборудването, се препоръчва захранването на котела да става чрез електрически стабилизатор.
Кондензационните котли са най-разпространеният вариант за отоплителни котли в европейските страни. В много страни инсталирането на други отоплителни устройства е забранено.
Това се дължи на високите емисии на замърсители и ниската ефективност на традиционните отоплителни котли.
Принцип на работа на кондензния котел
Кондензационният котел е по-малкият брат на конвенционалния газов конвекционен котел. Принципът на действие на последния е изключително прост и затова е разбираем дори за хора, които са слабо запознати с физиката и технологиите. Горивото за газовия котел, както подсказва името му, е природният (основен) или втечненият (бутилка) газ. Природният газ се изгаря, а при изгарянето на изкопаемите горива се отделят въглероден диоксид и вода, при което се освобождават големи количества енергия. Освободената топлина се използва за загряване на топлоносителя - сервизната вода, която циркулира в отоплителната система в дома.
Ефективността на газов конвекционен котел е ~90%. Това не е твърде лошо, поне е по-високо от това при генераторите на топлина с течно и твърдо гориво. Въпреки това хората винаги са се стремели да достигнат тази цифра колкото се може по-близо до заветните 100%. Във връзка с това възниква въпросът: къде отиват останалите 10 %? Отговорът, уви, е прозаичен: излезте с тръба. Всъщност продуктите от изгарянето на газа, които напускат системата през комина, се нагряват до много висока температура (150-250 °С), което означава, че губим 10% от енергията, изразходвана за отопление на въздуха извън дома.
Учените и инженерите дълго време търсеха по-пълноценно оползотворяване на топлината, но начинът за технологично изпълнение на теоретичните им разработки беше намерен едва преди 10 години, когато беше създаден кондензният котел.
Каква е основната му разлика от традиционния конвекционен газов генератор на топлина? След като основният процес на горене е приключил и голяма част от отделената топлина е била предадена на топлообменника, кондензаторът довежда газовете от горенето до 50-60°C, т.е. до точката, в която започва процесът на кондензация на водата. Това е достатъчно, за да се повиши значително ефективността, в този случай количеството топлина, предадено на топлоносителя. Но това не е всичко.
Конвенционален газов котел
Кондензационен газов котел
При температура от 56°C - т.нар. точка на оросяване - водата се превръща от пара в течност, с други думи, водните пари кондензират. По този начин се генерира допълнителна енергия, която преди това се изразходва за изпаряване на водата и се губи в обикновените газови котли заедно с изходящата смес от газ и пари. Кондензационният котел е в състояние да "абсорбира" топлината, генерирана от кондензацията на водните пари, и да я предаде на топлоносителя.
Производителите на кондензационни генератори на топлина неизменно насочват вниманието на потенциалните си клиенти към необичайно високата ефективност на своите агрегати - над 100%. Как е възможно това? Всъщност няма противоречие с класическата физика.
Просто в този случай се прилага различна система за изчисления.
Често, когато се оценява ефективността на отоплителните котли, се изчислява каква част от топлината се предава на топлоносителя. Топлината, "извлечена" от конвенционален котел, и топлината от дълбокото охлаждане на димните газове ще дадат общо 100% ефективност. Но ако добавим и топлината, отделяна при кондензацията на парата, ще получим ~108-110%.
От гледна точка на физиката подобни изчисления не са съвсем правилни. При изчисляване на ефективността не трябва да се взема предвид отделената топлина, а общата енергия, отделена при изгарянето на смес от въглеводороди с даден състав. Това включва енергията, използвана за превръщането на водата в газообразно състояние (която впоследствие се освобождава в процеса на кондензация).
От това следва, че коефициентът на ефективност, надвишаващ 100 %, е просто трик на търговците, които се възползват от несъвършенствата на остаряла формула за изчисляване. Въпреки това трябва да се признае, че кондензаторът, за разлика от обикновения конвекционен котел, успява да "изстиска" всичко или почти всичко от процеса на изгаряне на горивото. Положителните аспекти са очевидни - по-висока ефективност и по-ниско потребление на изкопаеми ресурси.