Вивчаємо газовий конденсаційний котел принцип роботи і пристрій

Принцип роботи газового котла

Те, що система опалення, що працює на природному газі, є найекономічнішим та ефективним способом обігріву приміщень, знає багато хто. Але ось що дивно - начебто використання газу сьогодні влаштовує всіх, але високі і жорсткі вимоги витрати енергоносіїв ставлять певні обмеження. Тому на ринку теплотехнічного обладнання конденсаційні котли займають особливе місце. До речі, в деяких європейських країнах законом заборонено використовувати інші види нагрівальних газових приладів, крім конденсаційних. Спробуємо розібратися з газовими конденсаційними котлами, принципом їх роботи, достоїнствами і недоліками.

Принцип роботи

В першу чергу нас буде цікавити принцип роботи цього виду котлів. Щоб показати, чим він відрізняється від звичайних агрегатів, треба розібратися з особливостями функціонування останніх.

Що в них відбувається?

• Газ як паливо через пальник подається в камеру згоряння, де і спалюється. При цьому виділена теплова енергія нагріває металевий теплообмінник, в якому рухається теплоносій.
• Віддаючи частину теплової енергії, топкові гази проходять в димохід і виводяться через нього на вулицю.

Здавалося б, що може бути простіше. Але тут є один дуже важливий нюанс. Для того щоб тяга в димоході була відповідною, і в ньому не утворювався і не накопичувався конденсат, необхідно, щоб температура топкових газів з 200С падала до 140С. Тобто повинна відбуватися інтенсивна віддача теплової енергії теплообміннику. Але враховуйте той факт, що температура відвідних газів не повинна бути нижче даного рівня.

По суті, температура 140С - це досить серйозний потенціал, який просто випаровується в атмосферу. Ув`язнена в відвідних газах теплова енергія не витрачається за прямим призначенням. Тим більше що всередині топкових газів завжди присутні вологі пари повітря, які також володіють певним температурним потенціалом. Ось чому були винайдені конденсаційні котли, в яких всі ці нюанси були зібрані і використані.

Всередині газового конденсаційного котла збирається волога, яка при конденсації віддає частину енергії, використовуваної для нагрівання додаткового теплообмінника.

Пристрій

Отже, зрозуміло, що в конструкції конденсаційного газового котла два теплообмінника. Перший працює за стандартним принципом, тобто обігрівається за рахунок сгораемого палива. Саме на ньому і відбувається основний відбір теплової енергії. Другий, який носить назву конденсаційного, відбирає вторинну енергію конденсованих вологих парів повітря.

Конструкція конденсаційного теплообмінника досить складна. Адже температура газів, що відходять і конденсату не дуже велика, тому необхідно подбати про те, щоб якомога більше відібрати тепла.

Є кілька технічних рішень, які допомагають досягти бажаного результату:

• Збільшення площі відбору температури. Для цього до теплообмінника приварюються ребра у вигляді спіралей.
• Використовуються внутрішні порожнини з різним перетином. Це дозволяє інтенсивно відбирати теплову енергію за рахунок зменшення обсягу прохідного потоку теплоносія.
• Встановлюється вторинний теплообмінник на зворотний контур опалювальної системи. Таким чином досягається швидка конденсація вологих парів відвідних газів за рахунок зниження точки роси. Виходить, що в нагрівальний газовий котел теплоносій надходить вже підігрітим. А це впливає на зменшення витрат палива і ефективність роботи самого агрегату.

Якщо розглядати принцип роботи агрегату даного виду з позиції традиційного котла, то в ньому відбувається своєрідна рекуперація, яка зазвичай використовується в системах кондиціонування будівель.

Хотілося б додати, що в конструкцію конденсаційного газового котла виробники встановлюють тільки високотехнологічні пальники, за допомогою яких досягається оптимальне змішування магістрального газу і повітря. Це знову-таки підвищує ефективність роботи газового апарату.

Плюси конденсаційного агрегату

Настінний газовий конденсаційний котел Buderus

До чого все це призводить, якщо порівнювати традиційні і конденсаційні газові котли?

1. Економічність споживання палива газового конденсаційного котла на 20% вище, ніж традиційного.
2. Викид чадних газів і інших продуктів згоряння менше практично на 70%.

Ось, що дивно. Принцип роботи котла і його пристрій були винайдені близько століття тому. Але тільки зараз його використання стало можливим. Справа в тому, що металеві вузли і конструкції приладу не могли довго витримувати серйозні навантаження, пов`язані з процесом конденсації вологих парів і високою температурою.

В даний час ці проблеми вирішені за рахунок використання в котлах коррозіоностойкой матеріалів. Адже утворюється конденсат є хімічно активною речовиною, який за короткий термін дії виводить з ладу будь-які міцні матеріали. Тому в котлах даної моделі застосовуються або нержавіюча сталь, або силумін - сплав з алюмінію і кремнію.

Якщо говорити про зовнішній відмінності двох моделей, то недосвідченій людині зробити це буде складно. Але конденсаційні газові котли - це настінні агрегати із закритою камерою згоряння. Хто має уявлення, про що йде мова, зрозуміє, скільки переваг додається тільки за рахунок цих двох показників.

Реальний стан речей

пристрій котла

Отже, конденсаційні газові котли економічніші - тут годі й казати. Але за цю економію все одно доведеться заплатити хоча б один раз. Ці моделі рази в півтора дорожче традиційних. Це перше.

Друге. Хотілося б звернути вашу увагу на деякі позиції, які на перший погляд в очі не кидаються. І навіть деякі фахівці не завжди звертають на них увагу. Наприклад, конденсаційний котел - це настінний варіант - за показником потужності знаходиться в діапазоні 20-110 кВт. Традиційні агрегати настінного типу мають більш скромні показники - максимум до 36 кВт.

Ви можете собі уявити, що невеликих розмірів конденсаційний апарат двоконтурного типу здатний забезпечити теплом і гарячою водою для господарських потреб великий приватний будинок? Наприклад, загальною площею 800 м². Якщо використовувати традиційний опалювальний агрегат, то тільки підлогового типу.

Уже виходячи з цього можна зіставити вартість двох моделей. Вона практично вирівнюється. Але плюсів у конденсаційних моделей набагато більше:

• Економія палива.
• Зменшення шкідливих викидів в атмосферу.
• Ефективність роботи обладнання.
• До того ж під них немає необхідності виділяти окреме приміщення для організації котельні, як це зазвичай відбувається з підлоговими агрегатами.

Найголовніше, що ефективність роботи приладу залежить від того, наскільки інтенсивно користуються ним. Адже чим менше температура теплоносія в зворотному контурі, тим більш повноцінне конденсація у вторинному теплообміннику, тим більше виділяється теплової енергії, і тим вище стає коефіцієнт корисної дії обладнання. Ось чому цей вид опалювальних приладів більш рентабельний в так званих низькотемпературних системах опалення - теплі підлоги як приклад.

Схема котла газового

Але в реальності російські умови експлуатації зовсім інші, ніж у тій же Європі. Наприклад, коли температура за вікном мінус 20-50С, треба підвищити температуру теплоносія. Зробити це можна, лише збільшивши витрату палива, тому що основне джерело теплової енергії - це спалюється газ. А це означає, що температура теплоносія в зворотному контурі не опуститься нижче 60С. При такому показнику не можна говорити про конденсації вологих парів. Тобто встановлений вами конденсаційний газовий котел починає працювати, як звичайний. Так чи варто купувати таке дороге пристрій?

Однак не будемо применшувати достоїнств конденсаційних моделей. Навіть при роботі в такому режимі вони економічніше традиційних. Правда, на перший погляд економія не дуже велика - до 5%, але якщо перерахувати на річну витрату газу, то сума вийде значною. До того ж конструкція котла влаштована таким чином, що навіть при максимальному падінні тиску газу в трубної магістралі він буде продовжувати працювати. Ефективність, якщо і впаде, то незначно.

Висновок по темі

Той, хто вважає себе людиною економним і тримає витрати сімейного бюджету в жорстких рукавицях, повинен купувати саме конденсаційний газовий котел для опалення і ГВП власного будинку. За допомогою такого агрегату можна відмінно заощадити на споживанні палива, не знижуючи такий показник, як ефективність. Тим більше що ціни на газ щороку зростають.