Конденсационный котел отопления: 109% КПД для обогрева вашего дома

Правила монтажа конденсационного котла и частые ошибки при монтаже

Монтаж конденсационного котла необходимо выполнять с учётом следующих правил и требований:

рекомендуется выбирать хорошо вентилируемое помещение для установки котла, отвечающее всем требованиям пожарной безопасности: высота потолков не менее 2,2 м, объём помещения – от 7,5 м3, площадь вентиляционного окна 0,025 м2;
расположение котла должно быть строго вертикальным;
перед выполнением крепления, важно разметить место для установки, чтобы подвести необходимые коммуникации заранее и продумать этапы установки;
крепить котёл нужно на специальный каркас, который имеется в комплекте поставки (только для высшего класса оборудования), либо на монтажную планку;
дымоход должен быть изготовлен из термостойкого пластика или коррозионностойкой стали;
горизонтальная часть дымохода от котла должна идти с небольшим наклоном в сторону помещения;
организовать отвод конденсата можно следующими способами: в централизованную канализационную систему или в отдельную ёмкость с последующей утилизацией.

Подключение конденсационного котла без наличия опыта проведения подобных работ может привести к следующим ошибкам:

1. Отвод конденсата выполнен за пределы отапливаемого пространства. В холодный период года это может быть чревато образованием ледяной пробки в трубке, в результате чего возрастёт вероятность выхода из строя котла.
2. Отвод конденсата выполняется в непредназначенную для этих целей ёмкость или вовсе не организован. Это является большой ошибкой, так как в конденсате могут содержаться токсичные или едкие вещества, требующие специальной утилизации.
3. Конструкция касается нагреваемой частью легко воспламеняемых или горючих веществ, что приводит к нарушению правил противопожарной безопасности.
4. Подключение газа выполнено без применения специальных герметизирующих прокладок, не установлены газовые фильтры. Последствия могут быть следующими: утечка газа либо засорение горелки внутри камеры сгорания соответственно. Эксплуатация при таких ошибках запрещена, так как повышается уровень взрывоопасности в помещении.
5. Не соблюдён угол наклона котла, который указан в требованиях по установке производителем. Это приведёт к нарушению режимов конденсации и циркуляции, может вызвать повышенный расход газа или снижение мощности нагрева.
6. Установка газового счётчика, который не соответствует мощностным характеристикам котла. В таких случаях либо будет недостаточным поток газа, либо выйдет из строя сам счётчик с вероятностью утечек.

Устройство основных узлов

В конструкцию конденсационных котлов входят:

1. Камера с модулируемой горелкой, которая способна плавно уменьшать мощность по мере снижения потребности жильцов в отоплении.
2. Первичный теплообменник, где жидкость нагревается за счет энергии горения газа.
3. Камера охлаждения выхлопных продуктов.
4. Дымоход.
5. Контур, в котором вода нагревается благодаря конденсации паров.
6. Вентилятор подачи воздуха в закрытую камеру сгорания.
7. Циркуляционный насос.
8. Резервуар, где накапливается конденсат.

Защитный механизм котла срабатывает в следующих случаях:

1. Перегрев воды – если в системе температура жидкости превысит установленный критический показатель, то датчик автоматически блокирует работу устройства.
2. Погасание пламени – в случае отключения горелки по каким-либо причинам поступление газа в камеру приостанавливается.
3. Отсутствие тяги – если выхлопные продукты не выходят наружу через дымоход, а вместо этого накапливаются в устройстве, то специальный датчик прекращает работу прибора.
4. Отключение электроэнергии – встроенная автоматика котлов питается от сети. Если подача электричества прерывается, то функционирование устройства блокируется во избежание внештатных ситуаций.
5. Замерзание жидкости – когда температура воды в системе опускается ниже 5°C, датчик усиливает работу горелки и вентилятора.

Основные преимущества

Конденсационные отопительные котлы имеют следующие основные преимущества перед своими стандартными и низкотемпературными собратьями:

Энергозатраты ниже на 15 %

При работе в конденсационном режиме котел эффективнее использует и передает энергию, полученную при сжигании топлива. Что позволяет снизить энергозатраты в системе отопления дома на 15 % и получить ту же мощность, что и низкотемпературные, и стандартные котлы.

На графике представлены кривые КПД конденсационного, низкотемпературного и стандартного отопительных котлов

В качестве дымоходов можно применять недорогие пластиковые трубы

Температура отходящих дымовых газов (продуктов сгорания) ниже, чем у стандартных и низкотемпературных котлов. Данное преимущество позволило использовать в системах отопления домов и коттеджей пластиковые дымовые трубы, что существенно снижает капитальные затраты на устройство дымоотводящей системы (т.к. пластиковые трубы дешевле).

Так выглядит этот пластиковый дымоход

При использовании стандартных и низкотемпературных котлов температура отходящих дымовых газов примерно 160–180°С. В этом случае не избежать применения металлических дымоходов, которые дороже пластиковых.

Котлы можно объединять в мощный каскад

При использовании автоматики можно объединить в каскад до 16 котлов и получить котельную мощностью до 1,6 МВт (!). Этой тепловой энергии достаточно, чтобы обеспечить теплом целый коттеджный поселок. Причем мощность в 400 кВт можно получить с площади немного большей 1 м². При организации котельной, используя котлы, соединенные в каскад, можно не только сэкономить место, но и в разы повысить надежность системы отопления дома. При выходе из строя одного отопительного котла автоматика распределяет нагрузку на остальные. А в системах отопления домов с одним напольным котлом, при выходе из строя любого элемента, система отопления перестает работать, и дом остывает.

На фотографии представлена котельная, состоящая из каскада 7-ми отопительных котлов общей мощностью 700 кВт

Уникальная глубина модуляции

Настенный конденсационный котел может изменять свою мощность в диапазоне от 11 кВт до 100 кВт. Эта особенность позволяет избегать больших затрат на энергоресурсы при использовании котла в системах отопления с непостоянной потребностью в теплоте в течении определенного периода времени. К примеру, в частных домах, коттеджах и резиденциях в холодный период года котел работает на систему отопления дома, систему приготовления горячей воды и теплоснабжения калорифера вентиляционной установки, используя 100 % расчетной мощности. А в теплый период года тепло необходимо только на приготовление горячей воды, которое составляет порядка 30 % мощности системы отопления дома. А на поддержание температуры в бойлере — и того меньше. При использовании ступенчатых (не модулируемых) горелок, котел генерирует излишки тепла — это выражается в перерасходе энергоресурсов, что не происходит в настенных конденсационных котлах.

Если использовать котельную с котлами, соединенными в каскад, то модуляция может быть от 11 кВт до 200 (!) кВт (если 2 котла в каскаде), от 11 кВт до 300 кВт (если 3 котла в каскаде) и т.д.

Все агрегаты в одном корпусе

Настенный конденсационный котел фактически является мини котельной в одном корпусе в отличие от напольных котлов. В настенном котле уже есть насосная группа, автоматика регулирования и безопасности. Для монтажа необходимо только подключить котел к системе отопления дома и запустить его.

Внутри конденсационного настенного котла установлено все необходимое оборудование

Малый вес котельного агрегата

Еще одним преимуществом конденсационных котлов является малый вес котельного агрегата. К примеру настенный конденсационный котел Buderus Logamax GB162 номинальной мощностью 100 кВт весит всего 70 (!) кг. Данная особенность позволяет для экономии времени монтажа, места и средств организовывать крышные котельные в блоке (по аналогии с возможностью монтажа вентиляционных агрегатов Swegon в готовых боксах).

Блок крышной котельной установки перед монтажом

Бокс с котельной поднимается краном на крышу

Так выглядит котельная, установленная на крыше дома

На фотографии изображена котельная в блоке с 8 конденсационными котлами общей мощностью 520 кВт

Не требует специальных помещений

Для настенного котла не обязательно оборудовать специальное помещения — котельную. Отопительный котел можно легко разместить на кухне. А его внешний вид прекрасно впишется в любое дизайн-решение дома или коттеджа.

Конденсационный настенный котел отлично вписывается в интерьер кухни

Принцип работы конденсационного газового теплогенератора

Прежде чем мы расскажем о нюансах конденсационной технологии, отметим, что энергоэффективный, а значит комфортный и экономичный загородный дом — сбалансированное строение. Это означает, что, помимо замкнутого теплоизоляционного контура, все элементы коттеджа, включая инженерную систему, должны быть оптимально подобраны друг к другу

Поэтому так важно выбрать котёл, который хорошо сочетается с низкотемпературной отопительной системой «теплый пол», а также позволит сократить расходы на покупку энергоносителя в долгосрочной перспективе

Сергей БугаевТехнический специалист компании Ariston

В России, в отличие от европейских стран, конденсационные газовые котлы менее распространены. Помимо экологичности и большего комфорта, данный вид оборудования позволяет уменьшить затраты на отопление, т.к. такие котлы работают на 15-20% экономичнее обычных.

Если посмотреть технические характеристики конденсационных газовых котлов, то можно обратить внимание на КПД оборудования — 108-110%. Это противоречит закону сохранения энергии. В то время как, указывая КПД обычного конвекционного котла, производители пишут, что оно составляет 92-95%

Возникают вопросы: откуда появляются эти цифры, и почему конденсационный газовый котёл работает эффективнее традиционного?

В то время как, указывая КПД обычного конвекционного котла, производители пишут, что оно составляет 92-95%. Возникают вопросы: откуда появляются эти цифры, и почему конденсационный газовый котёл работает эффективнее традиционного?

Дело в том, что такой результат получается благодаря методике теплотехнического расчёта, применяемой для обычных газовых котлов, не учитывающей один важный момент испарение/конденсацию. Как известно, при сгорании топлива, например, магистрального газа (метана CH4), выделяется тепловая энергия, а также образуется углекислый газ (CO2), вода (H2O) в виде пара и ряд других химических элементов.

В обычном котле температура дымовых газов после прохождения через теплообменник может доходить до 175-200 °C.

И водяной пар в конвекционном (обычном) теплогенераторе фактически «вылетает в трубу», унося с собой в атмосферу часть теплоты (выработанной энергии). Причём величина этой «потерянной» энергии может доходить до 11%.

Чтобы повысить эффективность работы котла, надо задействовать это тепло до того, как оно уйдёт, и передать его энергию через специальный теплообменник теплоносителю. Для этого нужно охладить дымовые газы до температуры т.н. «точки росы» (около 55 °C), при которой происходит конденсация паров воды с выделением полезной теплоты. Т.е. — задействовать энергию фазового перехода для максимального использования теплотворной способности топлива.

Возвращаемся к методике расчёта. Топливо имеет низшую и высшую теплотворную способность.

• Высшая теплотворная способность топлива — это количество теплоты, выделившейся при его сгорании с учётом энергии водяного пара, содержащегося в дымовых газах.
• Низшая теплотворная способность топлива — это количество выделившейся теплоты без учёта энергии, скрытой в водяном паре.

КПД котла выражается в количестве тепловой энергии, полученной при сгорании топлива и переданной теплоносителю. Причём, указывая КПД теплогенератора, производители могут по умолчанию рассчитать его по методике с применением низшей теплотворной способности топлива. Получается, что реальный коэффициент полезного действия конвекционного теплогенератора на самом деле составляет около 82-85%, а конденсационного (помним об 11% дополнительной теплоты сгорания, которые он может «забрать» из водяного пара) – 93 – 97%.

Отсюда и появляются цифры КПД конденсационного котла, превышающие 100%. Благодаря высокому КПД такой теплогенератор расходует меньше газа, чем обычный котёл.

Сергей Бугаев

Максимальную эффективность конденсационные котлы обеспечивают, если температура обратной линии теплоносителя меньше 55 °C, а это низкотемпературные системы отопления «тёплый пол», «тёплые стены» или системы с увеличенным количеством секций радиаторов. В обычных высокотемпературных системах котёл будет работать в конденсационном режиме. Только в сильные морозы нам придётся поддерживать высокую температуру теплоносителя, в остальное время, при погодозависимом регулировании, температура теплоносителя будет ниже, и за счёт этого в год мы сэкономим 5-7%.

Максимально возможная (теоретическая) экономия энергии при использовании теплоты конденсации составляет:

• при сгорании природного газа – 11%;
• при сгорании сжиженного газа (пропан-бутан) – 9%;
• при сгорании дизельного топлива (солярки) – 6%.

Как проверить производителя?

Ошибка №9
Зачастую вместо газового котла с европейскими комплектующими можно запросто купить китайский котел.

На сам деле ничего страшного здесь нет, просто продавцы должны быть честны с вами изначально, а не втюхивать чисто европейское качество.

Как на это не попасться и все проверить самостоятельно? Элементарно.

Вбиваете в гугл полное название модели и добавляете два слова – “СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ”. Скачиваете его и внимательно изучаете.

Ошибка №10
Если вы вообще не смогли найти подобный сертификат, то лучше сразу обходить данную модель стороной.

Сертификат должен быть у каждого товара, который завозится на территорию стран СНГ. В графе “Изготовитель” как раз таки и указано, где фактически был произведен данный котел. Вот вам для наглядного сравнения два сертификата.

Конкретную марку смотрите в графе – “Продукция”.

Это касается не только сборки, но и комплектующих. Уже мало кто из производителей за счет китайцев экономит только на рабочей силе.

Поэтому не стоит верить продавцам, что котел был только отверточно собран в Китае, а все внутренности у него европейские. Хотя опять же повторимся, в современном мире не всегда китайские комплектующие это плохо.

Здесь в первую очередь идет речь о честности продавца.

Нормы размещения конденсационных котлов

Конденсационные котлы для отопления и горячего водоснабжения дома, устанавливаются в строгом соответствии с действующими СНиП и санитарными нормами. Отдельно оговариваются требования, предъявляемые к помещению, используемому под нужды котельной и системе дымоотведения.

Рекомендации направлены на обеспечение безопасности и сведению к минимуму вероятности возникновения аварийных ситуаций. Нормы оговариваются в СП 60.13330 (СНиП 41-01-2003) , СП 62.13330 (СНиП 42-01-2002) .

Каким должно быть помещение под котел

Конденсационный котел, во время работы не сжигает воздух из помещения, поэтому, требования, указанные в СНиП, гораздо ниже, чем для атмосферного оборудования. Обязательные нормы для установки:

• Площадь помещения не менее 8 м². Места должно быть достаточно, чтобы обеспечить возможность подключения бойлера и беспрепятственного доступа ко всем важным узлам для обслуживания.
• Котлы с закрытой камерой сгорания, можно закрывать декоративными перегородками, встраивать в мебель.
• Обязательно оснащение системой водоподготовки и фильтрации.
• Допускается подключение в любом нежилом помещении, отделенном от коридора или жилых комнат, дверным проемом.
• Стены и пол, облицовываются негорючими отделочными материалами. Высота потолков, не менее 2,2 м. Навесной котел располагают в пределах 0,8 -1,6 м от уровня пола.

Устройство отвода дымовых газов

В котлах закрытого типа, используется принудительный отвод продуктов сгорания и забор воздуха. Циркуляция воздушных масс, осуществляется посредством коаксиальных дымоходов, представляющих собой конструкцию типа «труба в трубе».

Современное котельное оборудование, снабжено независимыми выходами дымоудаления. Отвод продуктов сгорания, осуществляется в обычный дымоход, а забор воздуха, выполняется через небольшое отверстие в стене.

Принцип работы газового котла конденсационного типа с коаксиальным дымоходом, заключается в следующем:

• Внутри корпуса котла, расположены две турбины. Первая, нагнетает воздух на горелку и соединяется с наружной трубой, вторая, отводит продукты сгорания и подключена к внутренней полости коаксиального дымохода.
• Забор воздуха происходит принудительно, через верхнюю полость трубы. Отвод продуктов сгорания, через сердцевину дымохода.

Дымоходы для котлов конденсационного типа, выполняют в нескольких вариантах. Так как температура отходящих газов не превышает 110°С, можно поставить пластиковую трубу, отличающуюся простотой монтажа и дешевизной, либо, выбрать вариант из нержавеющей стали. При обустройстве общего вертикального дымохода, как правило, выбирают утепленную сэндвич-трубу.

Плюсы и минусы конденсационных котлов

Перед тем как окончательно решиться на приобретение, необходимо тщательно проанализировать все плюсы и минусы конденсационных газовых котлов. Преимущества и недостатки становятся очевидными, если учесть теплотехнические характеристики, реальный опыт эксплуатации и другие аспекты.

На некоторые нюансы обращают внимание отзывы тех, кто уже какое-то время пользуется конденсационным отопительным оборудованием. Что показывает практика?

Преимущества конденсационного оборудования

Выгода от установки конденсационного газового котла, очевидна. Экономия, по сравнению с атмосферным котельным оборудованием, составляет порядка 30-45%. В режиме конденсатообразования, КПД конденсационных котлов достигает 108-109%. Если учесть, постоянное повышение расценок на «голубое топливо», с каждым годом, установка становится экономически целесообразнее.

Дополнительные преимущества установки конденсационного котельного оборудования:

• Возможность отопления теплых полов – конденсационное оборудование разрабатывалось с учетом подключения к низкотемпературным системам обогрева (теплым полам). Но, при необходимости, допускается монтаж комбинированной системы отопления (одновременно подключаются радиаторы и теплые полы).
• Экономичность – модуляционная горелка, высокий КПД и погодозависимая автоматика, существенно снизили расход топлива, что особенно заметно, если планируется сделать отопление на сжиженном газе. При установке газгольдера или газобаллонного узла, оптимальным выбором остается подключение конденсационного агрегата.
• Срок службы конденсационных котлов – минимальный период эксплуатации 12-15 лет. За это время, котел полностью окупается и со временем начинает приносить стабильный доход, в виде сокращения расходов на обогрев жилых помещений.

Разновидности оборудования

По типу установки выделяют 2 вида конденсационных котлов:

1. Настенные – подходят в тех случаях, когда нужно экономить место в комнате, так как размеры устройства небольшие, а вес не превышает 50 кг. Циркуляционный насос и расширительный бак встроены в агрегат.
2. Напольные – имеют большую массу и габариты. Дополнительные приспособления устанавливаются отдельно рядом, из-за чего котел становится еще более громоздким. Конструкция простая, но обвязка сложная. Имеют мощность выше 1000 кВт, поэтому их используют в крупных цехах и на заводах.

Все настенные и напольные газовые котлы можно подразделить на следующие виды:

1. Одноконтурные – имеют один теплообменник, который функционирует на отопление дома. Чтобы получать горячую воду, придется приобрести бойлер и установить его рядом с агрегатом. Отличаются малой мощностью и простотой конструкции.
2. Двухконтурные – устанавливаются только на пол. Имеют два теплообменника, один из которых предназначен для ГВС, а другой – для отопления. Есть встроенный трехходовой клапан, регулирующий поток жидкости. Однако если кто-то открывает кран горячей воды, то работа отопительного контура моментально прекращается, и агрегат будет функционировать только на ГВС.

По типу исполнения камеры сгорания котлы бывают следующих видов:

1. Открытые – воздух поступает из помещения, а выхлопные продукты удаляются на улицу через дымоход. Такой тип камеры требует обеспечения хорошей вентиляции в комнате. Длина трубы должна быть более 4 м.
2. Закрытые – воздух в камеру поступает с улицы, и туда же отправляются продукты сгорания. Для этого сооружают специальный дымоход коаксиального типа: одна труба, вложенная в другую. Внутренняя отвечает за поступление атмосферного воздуха в котел, а внешняя – за вывод выхлопных продуктов. Преимущество агрегатов с такой камерой заключается в том, что они не требовательны к качеству вентиляции в помещении.

КПД-брутто и КПД-нетто

Не всё выработанное при сгорании топлива тепло направляется на нагрев теплоносителя, определенная часть расходуется на собственные нужды котлоагрегата: турбина, вентилятор или дымосос, циркуляционный насос, работа автоматики и электронного дисплея, работа электропривода (как вы уже поняли, в расчете используются все виды получаемой энергии, в том числе и электроэнергия, если котел энергозависимый).

С учетом этого принято разделять эффективность котла по выработанной теплоте (КПД-брутто) и отпущенной теплоте (КПД-нетто).

Плюсы и минусы конденсационного нагревателя

Среди преимуществ конденсационного котла числятся:

1. Сокращение на 60–70% объема вредных выбросов (большая часть углекислоты и азотных оксидов уходит в конденсат).
2. В сравнении с конвекционными моделями экономия до 30% газового топлива на сгенерированный 1 кВт.
3. Меньшие габариты нагревательного оборудования на газу при одинаковой мощности.
4. Низкая температура продуктов горения в дымоходе (всего лишь около 40 0С).
5. Возможность установки каскада из нескольких котлов.
6. Универсальность (подходит как для радиаторов отопления, так и для «теплых полов»).
7. Наличие умной автоматики и полная автономность работы газового генератора тепла без вмешательства человека.

Каскадная система из двух-трех теплогенераторов позволяет устанавливать котлы малой мощности, которые меньше шумят и вибрируют при работе, нежели более мощные модели.

Это упрощает монтаж всей отопительной системы и позволяет уменьшить габариты домашней котельной. Плюс благодаря возможности более гибкого регулирования процесса генерации тепла повышается общая эффективность применения теплогенерирующего оборудования.

Затраты на конденсационный котел в сравнении с обычным конвекционным отбиваются за 5–6 лет за счет экономии на природном газе

Из минусов конденсационных теплогенераторов следует упомянуть:

1. Высокий ценник на оборудование (в 1,5–2 раза выше, чем у аналогичных по мощности моделей классического конвекционного типа).
2. Проблемы с утилизацией конденсата.
3. Снижение эффективности при использовании котла в высокотемпературных системах обогрева.
4. Энергозависимость – для работы вентилятору, автоматике и циркуляционному насосу требуется электричество.
5. Запрет на использование с антифризами.

Несмотря на значительные первоначальные затраты, конденсационный котел вполне оправдан с экономической точки зрения. В процессе эксплуатации он с лихвой возвращает все потраченные изначально деньги.

В России подобное оборудование пока распространено мало. Газовый котел с рекуперацией еще слишком необычен и мало изучен на нашем рынке. Но интерес к таким теплогенераторам постепенно растет.

На что обратить внимание при выборе?

При выборе газового котла уделите внимание следующим аспектам:

• Мощность. Подбирая конденсационный газовый котел, потребители пользуются усреднёнными значениями — в среднем на площадь помещения 10 кв. м. требуется приблизительно 1 кВт тепла. Однако в основе подбора мощности котла лежит расчёт теплопотерь того здания, де прибор планируется разместить.
• Тип камеры сгорания. Модели с закрытой камерой сгорания обеспечивают минимальные затраты на систему дымоудаления, так как имеют вентилятор, удаляющий дымовые газы из камеры сгорания.
• Наличие контуров в данном котле. Отопительное оборудование бывает двух видов: одноконтурное и двухконтурное.Одноконтурный котёл работает исключительно на систему отопления. Двухконтурные модели одновременно обслуживают систему отопления и несколько точек водоразбора горячей воды.
• Тип монтажа газового котла. Напольные изготавливаются из чугуна, они долговечнее. Настенные легче и меньше по габаритам, при установке экономят место, обладают более сложной автоматикой.
• Функционал. Сюда относят различные регуляторы давления и температуры, управление с помощью пульта, система защиты и экономии расхода топлива, возможность подключения теплого пола и различных приборов.

Baxi (Бакси) Duo-tec Compact 1.24

Это бойлер конденсационной системы имеет адаптивный газовый клапан, делающий ненужным анализ дымовых газов. Это сокращает время монтажа и обеспечивает легкость ввода котла в эксплуатацию. Котел поставляется со стандартными элементами управления, которые включают переключатели отопления и горячей воды, четкие ЖК-экраны, отображаемые текущее состояние, настройки и температуру. Тут же выводится информация о неисправности котла.

Bax Duo-Tec полностью совместим с интеллектуальным контроллером uSense, который можно купить как дополнение к базовым элементам управления. С его помощью можно управлять функциями котла прямо со смартфона или планшета, а также автоматически контролировать уровень комфорта в разных комнатах через интеллектуальные термостаты. Габариты – 760x450x345 мм.

Особенности:

• теплообменник из нержавеющей стали;
• коэффициент модуляции газового клапана 1: 7;
• котел снабжен 3-ходовым клапаном и приводом для управления накопителем горячей воды косвенного нагрева (требуется только датчик водонагревателя);
• требуется внешний комнатный контроллер (например, BXDTGAPT);
• краны для воды и для газа на 90 градусов заказываются отдельно
• лучшая на рынке гарантия – 5 лет.