Конденсатный котел принцип работы: Конденсационные котлы — блог Romstal

Котел газовый конденсационный – принцип работы и устройство

Кто не хочет, чтобы используемый котел отопления работал эффективно, выделяя большое количество тепловой энергии, но при этом меньше расходовал топливо? Спросите у любого потребителя, и все будут говорить одно и то же – да, такой прибор бы не помешал. Итак, в этой статье будем разбирать котел газовый конденсационный, который, как уверяют производители, имеет коэффициент полезного действия больше 100%. Как такое возможно? Об этом чуть ниже.

Устройство и принцип работы конденсационного котла

Начнем с того, как работают обычные газовые котлы отопления. Топливо подается на горелку и сжигается в камере сгорания. Образующаяся тепловая энергия нагревает воду в системе отопления и в системе горячего водоснабжения. Получается так, чтобы нагреть воду до температуры +95С, необходимо создать условия, при которых в камере сгорания образовался температурный режим не меньше +200С. Если данный показатель упадет, то резко уменьшится тяга.

Какие негативные последствия могут при этом возникнуть, многие знают не понаслышке. Проблема же газовых котлов заключается в том, что определенное количество тепловой энергии улетучивается через дымоход с влажными парами воздуха. А из школьного курса физики известно, что пары в любом случае будут конденсировать, при этом выделяя тепло.

Так вот в конденсационных газовых котлах специально установлена дополнительная камера, где происходит сбор и конденсация влажных паров. От этого выделенная тепловая энергия направляется опять-таки на нагрев воды в системе отопления. Конечно, сравнивать тепло от сжигания газа с энергией от конденсации влажных паров невозможно в плане сравнения их величин. Но специалисты говорят, что процентное содержание тепла от конденсации составляет 8-9% от тепловой энергии при сжигании газа. Скажем прямо, это большой плюс.

Как работает конденсационный котел

В конструкции прибора устанавливается два теплообменника. В некоторых моделях присутствует один, но двухступенчатый.

• Первый теплообменник работает по тому же принципу, как и в обычных газовых котлах. То есть тепло с продуктами сгорания газа проходят сквозь него, нагревая металлические стенки, которые в свою очередь отдают энергию воде.
• Второй теплообменник, который называется конденсационным, забирает тепло у проходящих сквозь него охлажденных продуктов сгорания, за счет конденсации паров. Почему это происходит? Дело все в том, что через второй теплообменник проходит охлажденный теплоноситель по обратному контуру системы отопления. Получается так, что стенки теплообменника – это точка росы с температурой 55-58С. А, значит, именно здесь и будет происходить полная конденсация влажных паров угарных газов, в процессе которой они будут отдавать скрытую энергию стенкам прибора.

Внимание! Запомните, что второй теплообменный прибор должен быть изготовлен из металла, который может выдержать агрессивное воздействие химически активных веществ. Эти вещества находятся в конденсате.

Обычно это нержавеющая сталь или сплав из алюминия и кремния.

Устройство конденсационного агрегата

Куда уходит и где собирается конденсат? Для этого в конструкции конденсационного котла предусмотрена специальная камера. А оттуда он выводится в систему канализации. Скажем прямо, конденсат очень агрессивен, поэтому в разных странах действуют свои требования и нормы. К примеру, в Германии сбрасывать его в канализацию строго запрещается. Там требуют проводить его частичную утилизацию с понижением процентного содержания агрессивных компонентов. В России же таких требований нет. К примеру, газовый конденсационный котел мощность 30 кВт сбрасывает ежедневно до 30 л конденсата, и это все идет в канализацию.

Правда, сегодня в продаже появились котлы, к конструкции которых добавлен специальный резервуар, заполненный гранулятом из кальция или магния. Это своеобразный нейтрализатор, который очищает конденсат от химически активных веществ.

Особенности конструкции

• Начнем с того, что два теплообменника – это серьезный барьер для свободного прохождения продуктов сгорания к дымоходу, что является причиной снижения тяги. Поэтому конденсационные котлы изготавливаются только с принудительным отводом угарных газов.
• Поэтому все котлы данного типа – это приборы с закрытой камерой сгорания. Отсюда их высокая безопасность, потому что топка полностью изолирована от помещения, где котел установлен.
• Установка коаксиального дымохода – оптимальный вариант для таких котлов.
• Сегодня на рынке присутствуют напольные и настенные газовые конденсационные котлы.

Вторичный теплообменник

КПД котла

Этот вопрос хотелось бы обсудить более подробно. В чем тут дело? Откуда КПД выше 100%?

Принцип работы конденсационного газового котла основан на использовании двух видов тепла. В теплотехнике КПД измеряется соотношением тепла, которое выделяется радиаторами отопления, и теплом, которое образуется в процессе сжигания топлива. Но у всех видов топлива есть высшая и низшая точка сгорания. Высшая температура – это низшая плюс температура конденсации. Именно высшая теплота и определяет КПД.

Но в любой системе есть потери: тепловое излучение, та же температура конденсации, температура уходящих газов и прочее. То есть получается так, что не вся тепловая энергия передается воде. Поэтому КПД обычных котлов никогда не будет больше 100%.

Расчет КПД конденсационных котлов производится по той же схеме. Но в данном случае низшее тепло 100% забирается первым теплообменником, а тепло конденсации вторым. Получается так: 100%+8%=108%. Конечно, это только является правдой, если берется в расчет схема, основанная на этом способе подсчетов. На самом деле ни один котел не может дать КПД выше 100%. Это миф.

Не забудьте оценить статью:

Конденсационные котлы и принцип их работы

14.12.2015

Уже давно у нас назрела необходимость не только децентрализации отопления, но и достигнуть максимальной его эффективности. Именно в достижении задач по максимальной экономии газа нам помогут конденсационные котлы, которые по сравнению с обычными котлами достигают КПД в 107-111%. Но как это возможно? Ведь из школьного курса физики мы помним, что КПД априори не может быть выше 100%.

В ряде европейских стран (Великобритания, Нидерланды, Бельгия, Щвецария, Португалия и др.) запрещено использование любых газовых котлов кроме конденсационных. В этой статье Вы узнаете почему это так.

Уже давно у нас назрела необходимость не только децентрализации отопления, но и достигнуть максимальной его эффективности. Именно в достижении задач по максимальной экономии газа нам помогут одноконтурные либо двухконтурные конденсационные котлы, которые по сравнению с обычными котлами достигают КПД в 107-111%. Но как это возможно? Ведь из школьного курса физики мы помним, что КПД априори не может быть выше 100%.

Для котлов КПД рассчитывается исходя из эффективности использования газа: при 100% эффективности все тепло, которое выделилось при сгорании газа, было передано нагревательному агенту. В свою очередь, конденсационные котлы способны достигать дополнительной эффективности, используя энергию конденсации атмосферной влаги.

Для того что б лучше понять как это происходит, рассмотрим устройство конденсационного котла.

Схема конденсационного котла и принцип работы

На двух схемах раскрыто строение газового конденсационного котла

Как мы можем увидеть, основное отличие конденсационного котла от обычного заключается в наличии специальной камеры, в которой происходит охлаждение смеси воздуха и продуктов горения. В результате охлаждения воздуха от 150 до 40-55^оС из выделяется конденсат, который отдает свою энергию теплоносителю. В контуре доохлаждения газа происходит первичный нагрев воды, а основной нагрев происходит в первичной камере, камере сгорания газа. 

Самым высоким КПД конденсационного котла будет при низкотемпературном режиме, при температуре теплоносителя в 50-30 оС конденсация будет максимальная. 

Теплообменник и горелка конденсационного котла

Далее рассмотрим плюсы и минусы использования конденсационных котлов.

Плюсы:

+ Экономия газа. Так как эффективность обычного газового котла составляет около 95%, а конденсационного – 110%, это означает, что экономия газа составит 15%. 

+ Экологичность. Выбросы угарного газа и оксида азота конденсационного котла могут быть на 70% меньшими, чем для обычного котла. Это достигается особой конструкцией горелок, которые обеспечивают полное сгорание топлива, а благодаря высокому КПД котел требует значительно меньше воздуха.

+ Бесшумность работы. Наличие камеры доохлаждения обеспечивает бесшумность работы конденсационного котла.

+ Безопасность. Производители устанавливают специальные системы для борьбы с накипью, защиты от замерзания системы отопления и обесточивания нагнетателя, системы выявления утечек газа. 

+ Работа при низком давлении газа. Как показывает практика пользования газовыми котлами, пониженное давление газа не влияет на термин работы котла. Минимальное давление газа, необходимое для работы котла – 5 Мбар, а при падении до 10 Мбар эффективность работы может упасть до 10%.

Основным минусом конденсационного котла является его высокая стоимость по сравнению с обычным котлом, а также дополнительные расходы на обвязку (отвод конденсата). Наличие дополнительной камеры и системы отвода конденсата увеличивают стоимость котла на 30-40% по сравнению с аналогичными классическими.

Но высокая эффективность, экономия газа в 10-15% могут окупить разницу цены котлов на протяжении нескольких лет. Конечно, значение безопасности газового оборудования и его экологичность переоценить невозможно. 

Поделиться

Предыдущая статья Что выбрать: двухконтурный котел или одноконтурный котел и колонку/бойлер? Сегодня многие сталкиваются с проблемой выбора газового отопительного оборудования, и один из частых вопросов: что же купить, котел для отопления и ГВС, котел плюс колонку или котел с бойлером? Читать дальше

Следующая статья Дымоход для котла В этой статье мы рассмотрим то, без чего невозможна работа любого котла, даже самого маломощного. А именно – дымоходы, газоходы. Читать дальше

Вход в личный кабинет

Email*

Востановить пароль Пароль*

Запомнить меня

Востановить пароль

Email*

Регистрация

Email*

Пароль*

Повторить пароль*

Регистрируясь, вы соглашаетесь с пользовательским соглашением

Нет учетной записи? Зарегистрироваться

Как работает конденсационный котел

Как работает конденсационный котел. Мы объясним, как работают конденсационные котлы или конденсационные нагреватели, а также их применение в жилых и коммерческих помещениях. Почему конденсационные котлы более эффективны, чем стандартные неконденсационные котлы? Мы объясним, о чем вам следует подумать, прежде чем устанавливать конденсационный котел в свой дом или коммерческую недвижимость.

Чтобы посмотреть БЕСПЛАТНУЮ версию этой презентации на YouTube, прокрутите вниз.

Принцип работы конденсационного котла

Прежде чем мы объясним, как работает конденсационный котел, лучше понять, как работает обычный неконденсационный котел.

Как работают стандартные котлы

Обычный неконденсационный котел использует один теплообменник для передачи тепла между горящим топливом и водой. Когда вода поступает в теплообменник, она поглощает тепло от сгорания топлива, воспламененного смесью воздуха.

Стандартный бойлер (без конденсации)

Вода поступает в холодную, а выходит нагретой для использования в отапливаемом помещении или для бытового водоснабжения. Высокотемпературный дымовой газ выбрасывается в атмосферу через вентиляционное отверстие. Это потраченное впустую тепло и энергия, за которые вы заплатили. Если этот котел имеет КПД 75%, то, по сути, вы выбрасываете 25% своих денег в дымоход. Конденсационный котел использует этот нагретый дымовой газ до того, как он выбрасывается в атмосферу.

Принцип работы конденсационных котлов

Принцип работы конденсационных котлов с использованием двух теплообменников вместо одного. Этот дополнительный теплообменник используется для улавливания тепла от выхлопных газов. Он называется конденсационным котлом. Он удаляет скрытую теплоту (влагу) из горячих дымовых газов, вызывая конденсацию воды из дымового выхлопного воздуха. Эта влага скапливается на дне теплообменника и должна быть слита в одобренный сливной приемник, как если бы вы использовали слив конденсата кондиционера. Поскольку теплообменник подвергается воздействию влаги, он должен быть изготовлен из коррозионностойкого материала, например из нержавеющей стали.

Конденсационный котел

Этот конденсат из котла необходимо обработать, прежде чем он будет допущен в дренажную систему, поскольку он считается кислым. Это достигается путем добавления небольшого встроенного фильтра на дренажной линии. Фильтр может содержать известняк, который поглощает часть кислотного характера конденсата, нейтрализуя его перед попаданием в канализацию.

Конденсат конденсационного котла является кислым

Входящая холодная вода предварительно нагревается при прохождении через вторичный теплообменник перед поступлением в первичный теплообменник. Этот вторичный теплообменник увеличивает эффективность конденсационного котла. Вторичный теплообменник дает конденсационному котлу вторую возможность поглощать тепло из энергии, затрачиваемой при сгорании, путем поглощения тепла из выходящих дымовых газов. Улавливая тепло, которое в противном случае было бы потрачено впустую, конденсационный котел достигает более высокой эффективности работы.

Благодаря более высокой эффективности использование конденсационных котлов является обязательным в некоторых юрисдикциях и почему коммунальные предприятия часто предлагают скидки. Обратитесь в местную коммунальную компанию, чтобы узнать, есть ли скидки или поощрения за замену обычного котла на конденсационный. Неконденсационные или стандартные котлы имеют КПД в диапазоне от 75% до 84%, в то время как конденсационные котлы могут превышать 90% и вплоть до 98%. Это позволит вам сэкономить на годовой стоимости топлива, а также поможет окружающей среде.

Неконденсационный котел против конденсационного котла

Если вы тратите доллар на топливо для вашего стандартного котла с эффективностью 75%, то вы выбрасываете 25% своих денег на нагретые выхлопные газы. Это 0,25 цента за каждый потраченный доллар. Имея конденсационный котел или нагреватель с КПД 95 %, вы экономите деньги, так как теперь только 5 % тратится впустую на отработавшие дымовые газы. Это означает, что на каждый доллар, который вы тратите, только 0,05 цента тратится на выхлоп дымовых газов.

Болеры с конденсацией Эффективное использование топлива

В конденсационном котле дымовые газы и вода движутся в противоположных направлениях. Дымовые газы сначала поступают в первичный теплообменник, а вода сначала поступает во вторичный теплообменник.

Материал дымовых газов

Поскольку конденсационный котел имеет гораздо более низкую температуру дымовых газов, большинство производителей рекомендуют использовать ПВХ или ХПВХ. Установка пластиковых труб проще и дешевле, чем стандартные металлические дымоходы, используемые в обычных котлах.

Для тех из вас, кто любит науку, лежащую в основе операции, просто помните, что скрытое тепло от конденсации дает около 970 БТЕ/фунт. скрытой энергии. Именно это скрытое тепло способствует повышению эффективности, так как в противном случае это тепло выбрасывалось бы в атмосферу. КПД котла увеличивается по мере снижения температуры обратной воды. Конденсация происходит при температуре ниже 130F (54,4C), при этом наибольшая эффективность достигается, когда температура возвратной воды приближается к 60F (15,5C).

Эффективность конденсационного котла

В коммерческих целях лучше всего снизить температуру подачи до 140F (60C), так как это дает возможность повысить эффективность. Инженер должен убедиться, что теплообменники или что-то еще, принимающее горячую воду для отопления, могут работать при более низких температурах подачи, так как это повлияет на площади поверхности змеевиков.

Рекомендации по переоснащению неконденсационного котла на конденсационный

Ниже приведены некоторые основные моменты, которые следует учитывать в коммерческом применении при переоборудовании проекта, в котором используется обычный неконденсационный бойлер, на новый конденсационный.

1. Поддерживайте температуру обратной воды как можно ниже 130F (54,4C), чтобы воспользоваться преимуществами повышенной эффективности при более низких температурах.
2. Трубопровод слива конденсата с встроенным фильтром для нейтрализации кислотного конденсата. Это включает в себя требование к утвержденному приемному устройству слива.
3. Дымоход/труба котла для установки из ПВХ или аналогичного материала
4. Теплообменник должен быть изготовлен из коррозионностойкого материала, например из нержавеющей стали.
5. Более высокая дельта-Т для существующих фанкойлов или теплообменников. Имеют ли они возможность для более низкого расхода (GPM) с большей разностью температур, используя более низкую температуру возврата?
6. Старая система могла быть спроектирована с меньшим значением Delta-T, возможно, 20F (11C) (разница между температурами подачи и возврата воды). Новый конденсационный котел может работать в более широком диапазоне Delta-T, например, от 30F до 50F (от 17C до 28C), что позволяет снизить галлоны в минуту и ​​перепады давления в теплообменниках. Это экономит энергию насоса из-за снижения расхода и напора.

Области применения для использования более низкой температуры обратной воды и конденсационного котла включают в себя водяное отопление жилых помещений и плавательные бассейны, тепловые насосы с водяным источником, водяное лучистое отопление, системы снеготаяния и геотермальные системы.

Как работает конденсационный котел

Что это такое, как они работают и подходят ли они вам

Уилл Шолфилд , инженер

31 января : Обновлено 27 фев ● 7 мин чтения

Что такое конденсация котел и как они работают?

Поиск подходящего котла может быть проблемой. Как узнать, какой конденсационный котел лучше для дома? Чтобы немного облегчить вам задачу, мы создали это полезное руководство, в котором объясняется, какие типы котлов наиболее энергоэффективны на современном рынке.

Эффективное отопление наших домов — это то, к чему мы все должны стремиться. Конденсационные котлы, в частности, предназначены для максимально эффективного обогрева вашего дома и воды. Мало того, что теперь (с 2005 года) требуется, чтобы каждый вновь установленный газовый котел был конденсационным, он также должен иметь рейтинг эффективности «А».

Итак, что такое конденсационный котел и чем он отличается от других вариантов? Это руководство проведет вас через весь процесс и объяснит, почему они очень экологичны для вашего дома и окружающей среды.

Что такое конденсационный котел?

Конденсационный котел работает на газе или жидком топливе и был разработан для повышения энергоэффективности. Это делается путем преобразования конденсации водяного пара в тепло; они могут восстановить часть потерянного тепла из отходящих газов. Единственная разница между конденсационным котлом и котлом без конденсации заключается в количестве полезного тепла, которое он производит; плюс тот факт, что они могут достичь более 90% энергоэффективности.

Как работает конденсационный котел?

Ваш котел будет использовать газ или мазут в качестве топлива, и он начнет гореть, когда зажжется. При этом он вводит тепло от горелки в первичный теплообменник. Горячий воздух проходит через теплообменник и удерживается здесь как можно дольше для повышения температуры. Затем он отведет это тепло к вашим радиаторам.

Тепло также проходит через вторичную зону конденсации, которой нет у других типов котлов. При этом теплый воздух конденсируется, вызывая образование капель или водяного пара, которые затем собираются и удаляются для утилизации через канализацию. Это одно из основных преимуществ конденсационного котла, поскольку ни один другой котел не имеет такого КПД.

Конденсационные котлы предназначены для рекуперации большего количества тепла до того, как оно будет потеряно. В более старом котле вы, вероятно, могли бы ожидать тепла, выходящего из дымохода, более 200 градусов по Цельсию. С более новым конденсационным котлом она значительно снижается примерно до 55 градусов по Цельсию. Конденсационные котлы отлично подходят для повторного использования этого тепла для повышения температуры возвращаемой холодной воды.

Итак, как узнать, конденсируется ли мой котел?

Если в настоящее время в вашем доме установлен котел и вы не совсем уверены, является ли он конденсационным котлом или нет, есть несколько вещей, которые вы можете проверить в вашей текущей системе или в руководстве по эксплуатации вашего котла.

• Когда он был установлен? Если ваш котел был установлен в вашем доме после апреля 2005 года, действующие в это время правила будут означать, что ваш котел будет конденсационным. Все котлы, изготовленные после этого времени, являются конденсационными.
• Проверить дымоход. Если ваш котел имеет металлический дымоход для избыточных газов, то ваш котел, вероятно, будет без конденсации. Конденсационные дымоходы обычно проходят через внешнюю стену или крышу.
• Паровая и водосточная труба. Если вы видите пар, выходящий из дымохода через внешнюю стену (или крышу), а также если у вас есть белая пластиковая труба, ведущая к сливу, это, безусловно, конденсационный котел.

Если у вас в настоящее время нет конденсационного котла или вашей существующей системе более 10 лет, вы можете рассмотреть возможность модернизации. Замена вашей системы более новой, высокоэффективной моделью обеспечит вам гораздо большую безопасность. Таким образом, вы можете быть уверены, что ваш котел будет бесперебойно работать в холодную зиму.

Получите от нас фиксированную цену, посетив наш онлайн-инструмент поиска котла. Найдите котлы, подходящие для вашего дома, это займет всего 2 минуты.

Готовы обновить котел?

Найдите новый котел класса А, который идеально подходит для вашего дома, всего за 90 секунд

Узнайте фиксированную цену

Нужен ли конденсационному котлу слив?

Короче говоря, да. На самом деле для всех современных конденсационных котлов необходимо иметь слив, чтобы ваш котел мог утилизировать отработанный конденсат. Он также будет соединяться с внешним дымоходом, выпуская отработанный газ в виде пара.

В чем разница между комбинированным котлом и конденсационным котлом?
Существует три основных типа котлов, которые могут быть конденсационными:

• Комбинированные котлы
• Стандартные котлы
• Системные котлы

Важно знать, что все производимые сегодня комбинированные котлы также являются конденсационными котлами, но не все конденсационные котлы могут быть комбинированными.

«Комби» — сокращение от «комбинированный» — этот тип котла сочетает в себе отопление и горячее водоснабжение, поэтому отдельный бойлер или бак больше не нужен. Они подходят для небольших домов с одной или двумя ванными комнатами, их удобно и быстро устанавливать. Комбинированные котлы, производимые в наши дни, также будут конденсационными котлами, поэтому они будут намного более энергоэффективными.

Существуют также некоторые различия при рассмотрении конденсационного котла и неконденсационного котла или вашего стандартного котла (или котла, работающего только на тепло, если мы собираемся использовать разные термины).

• С конденсационным котлом вы получаете вторичный конденсационный теплообменник, что делает его намного более эффективным, чем ваш стандартный котел.
• Стандартные котлы имеют такие же первичные теплообменники, но они менее эффективны.
• Теплообменники конденсационных котлов более эффективны.
• Стандартный котел выделяет дымовые газы через дымоход в атмосферу при высокой температуре более 200 градусов, где в конденсационном котле она значительно снижается.

Потребляемая теплота почти одинакова и составляет от 250 до 350 градусов, но конденсационный котел работает намного эффективнее, чем другие типы.

На какую температуру следует установить конденсационный котел?

Если в конденсационном котле установлена ​​неправильная температура, он не будет работать так эффективно, как мог бы. Весь смысл конденсационного котла заключается в обеспечении экономии энергии и тепла, поэтому необходимо убедиться, что он имеет идеальную температуру.

Ключевая температура для вашего центрального отопления должна быть около 70 °C, а температура горячей воды должна быть около 60 °C.

Каковы преимущества конденсационного котла?

Конденсационный котел имеет целый ряд преимуществ по сравнению с более старыми котлами. Как мы уже подробно упоминали, уровень энергоэффективности выше 90%, поэтому сразу же это становится огромным преимуществом. Вот еще несколько причин, по которым вам подойдет конденсационный котел:

• Экономия денег – ваши счета за электроэнергию будут меньше благодаря сохранению и повторному использованию энергии и тепла.
• Беспроводное программирование — ваш термостат может управляться по беспроводной связи для простоты использования. Они могут автоматически определять температуру воздуха и при необходимости изменять отопление.
• Экономия места – котел можно легко спрятать, и он не займет много места.
• Уменьшите углеродный след – опять же, коэффициент эффективности 90% сократит ваш углеродный след.

Являются ли конденсационные котлы безопасными и надежными?

Чтобы убедиться, что люди инвестируют в лучший конденсационный котел для своего дома, они прошли всесторонние проверки безопасности, чтобы убедиться, что они подходят для работы. Конденсационные котлы более безопасны для вашего дома, так как они герметичны для теплоизоляции; нет риска, что что-то засосет в сам котел. Также нет риска, что вы или член вашей семьи соприкоснетесь с какими-либо токсичными веществами или газами, так как все безопасно утилизируется через внешний дымоход и дренажную систему.