Переваги конденсаційних котлів

Переваги використання конденсаційних котлів очевидні:

• більший ККД порівняно з традиційними газовими котлами, а отже менше споживання газу;
• модульований пальник (в середньому від 1 9 до 100%), що також сприяє зменшенню споживання газу;
• невеликі габаритні розміри при настінному виконанні (до 100 кВт);
• низький рівень викидів шкідливих речовин в атмосферу (в 20 разів менше чинних українських нормативів);
• можливість використання пластикових димоходів, які дешевше металевих. Також димову трубу можна виводити просто на фасад (не треба гильзовать шахту під димохід через весь будинок);
• невеликий термін окупності (1-2 роки).

При спалюванні газу в звичайному низькотемпературному газовому котлі продукти згоряння виходять через димар в атмосферу. При цьому разом з газами йде і водяний пар, який утворився при згорянні палива, тобто втрачається частина теплоти (приховану енергію пароутворення). Цю теплоту може використовувати конденсаційний котел.

Принцип роботи конденсаційного котла був відомий більше ста років тому. Але конденсат має високу хімічну агресивність, що призводить до корозії деталей котла та димаря. Коли для виробництва котлів почали застосовувати матеріали, стійкі до корозії, стало можливим використовувати процес конденсації для збільшення ККД котлів. Теплотехніці використовуються терміни вищої (Qв) та нижчої (Qн) теплоти згоряння палива.

Вища теплота згоряння – це кількість теплоти, яка виділяється при повному згорянні речовини, включаючи теплоту конденсації водяних парів при охолодженні продуктів згоряння (прихована теплота згоряння, теоретично вона може досягати 11 %).

Нижча теплота згоряння – це кількість теплоти, яка виділяється при повному згорянні, без урахування теплоти конденсації водяної пари.

Нижча та вища теплота згоряння пов'язані співвідношенням:  

QВ = QН + k · (W + 9Н) де k = 25,14 кДж/кг (6 ккал/кг) — теплота пароутворення при температурі 0 °с і атмосферному тиску; W,Н — вміст водню і водяної пари в робочому паливі, %; 9 — коефіцієнт, що показує, що при згорянні 1 кг водню в з'єднанні з киснем утворюється 9 кг води. У традиційних газових котлах не використовується прихована теплота згоряння палива. Тому при розрахунку коефіцієнта корисної дії котла (ККД)за 100 % приймають нижчу теплоту згоряння палива.

ККД традиційного газового котла в середньому досягає 93%. За рахунок використання прихованої теплоти згоряння газу ККД конденсаційних котлів досягає 108%.  

При спалюванні газу в пальнику котла виділяється тепло, яке нагріває воду через теплообмінник із системи опалення. При цьому виділяються продукти горіння (з температурою близько 150°С у традиційних газових котлів), які викидаються через димову трубу в атмосферу. Також через димову трубу йде і водяна пара (утворився в процесі горіння), який забирає з собою в атмосферу енергію. Якщо цю енергію повернути в котел, то система опалення отримає додаткове тепло, тобто збільшиться ефективність роботи котла. Ця ідея реалізована в конденсаційному котлі.

Димові гази, що утворилися в процесі горіння, надходять у вторинний теплообмінник. У цьому теплообміннику водяна пара конденсується (при температурі приблизно 56-57°С ) і віддає частину своєї енергії воді, що надходить із системи опалення. Конденсат, що утворився при цьому зливається через спеціальну трубку в каналізацію. Попередньо підігріта у вторинному теплообміннику вода надходить у первинний теплообмінник, де догрівається до необхідної температури. Потім ця вода надходить у систему опалення, віддає своє тепло опалювальних приладів і знову повертається в котел. Димові гази, що йдуть в атмосферу, при цьому мають температуру на кілька градусів вище температури води, яка повернулася в котел.

Щоб гази йдуть змогли сконденсуватися у вторинному теплообміннику, необхідно, щоб температура води, що повертається з системи опалення, була нижче 56°С. Тому при виборі конденсаційного котла джерелом теплопостачання вашого будинку необхідно враховувати температурний режим при розрахунку всієї системи опалення. Відведення димових газів від конденсаційного котла здійснюється через коаксіальний димохід (труба в трубі). Так як температура вихідних газів невелика, у димоході не утворюється природної тяги. Тому конденсаційні котли мають закриту камеру згоряння і вбудований вентилятор. Вентилятор по зовнішній трубі засмоктує необхідний для спалювання газу повітря, а по внутрішній трубі викидає продукти згоряння.

Конденсационные котлы могут работать в высокотемпературном режиме и нагревать воду в системе отопления до 85°С (при этом его КПД будет меньше 108%, но больше КПД традиционного газового котла). Поэтому они могут устанавливаться вместо старого котла в уже существующие системы отопления, рассчитанные на более высокую температуру. Температура воды в системе будет меняться в зависимости от наружной температуры и около 80% отопительного периода котел будет работать в конденсационном режиме даже в таких системах.

По расположению конденсационные котлы бывают настенные и напольные.

Настінні конденсаційні котли мають потужність від 22 до 100 кВт. Ці котли застосовують як при котеджному будівництві, так і на промислових або комунальних об'єктах. Каскадом 8 котлів можна отримати котельню 800 кВт, при цьому розмір одного котла буде 980х520х470 мм, а вага 70 кг Підлогові конденсаційні котли виробляють одиничною потужністю в середньому від 90 до 600 кВт. При цьому також можлива каскадна установка котлів.