При сжигании топлива вырабатывается большое количество пара, который в обычных условиях выбрасывается наружу вместе с газом. Тем самым теряется энергия, которая была затрачена на его формирование. Однако, конденсационные котлы могут воспользоваться дополнительным запасом энергии, который выделяется при конденсации пара в выходящих газах.

Для этого их теплообменник должен быть холоднее, чем температура конденсации водяного пара в данных условиях, это примерно 56 градусов. Далее подробней об особенностях конструкции и применения конденсационных котлов.

Как устроен и как работает конденсационный котел

В конденсационном котле имеется два теплообменника. Газ от сгорания топлива, прежде чем попасть в дымоход, поступает на второй холодный теплообменник (внутри жидкость поступающая из обратки отопления). На нем происходит конденсация водяных паров. Чем ниже температура поверхности второго теплообменника, тем полнее будет конденсироваться вода и больше энергии выделится.

Для этого температура жидкости в системе отопления должна быть сравнительно низкой. Желательно, чтобы не больше 30 градусов.

Как известно с обычным котлом температура теплоносителя поднимается до 70 градусов (подача), а затем поступает обратно в котел, охладившись примерно на 20 градусов, т.е. температура обратки около 50 градусов. Для повышения энергоотдачи в холодное время котел разогревают сильнее – 80/60.Для конденсационного котла желателен ежим 40/30 градусов.

Приходя во второй теплообменник котла, жидкость с температурой до 30 градусов, охлаждает его достаточно, чтобы на поверхности происходила конденсация водяного пара и при этом выделялась энергия. Теплоноситель подогревается во вторичном теплообменнике и затем поступает в основной теплообменник, нагреваемый непосредственно от пламени горелки.

КПД системы с преобразованием пара

В характеристиках конденсационных котлов можно увидеть, что их КПД равен 109% или около того. Эта «несуразица» получается потому, что энергия, выделяющаяся при конденсации пара, ранее не учитывалась в методиках по расчету КПД, а теперь ее называют скрытой. Поэтому, если пользоваться стандартными данными по теплотворности энергоносителей, получается, что конденсационный котел выдает больше энергии, чем получается при сжигании топлива.

В общем, на сегодняшний день конденсационный котел обладает самым высоким КПД среди других видов теплогенерирующего оборудования. Экономия энергоносителей на котле составит 10 – 20%, в зависимости от конструкции и температуры теплоносителя. Если же такой котел будет работать в высокотемпературном режиме, то, естественно и никакого преимущества в энергосбережении у него не будет.

Нужно ли приобретать

Обратим внимание на тот факт, что в странах Европы конденсационные котлы по своему количеству уже превосходят обычные. Например, в Голландии их уже больше 98%, а в Германии больше 70%. В отдельных странах Европы уже приняты законодательные акты запрещающие вновь устанавливать не конденсационные котлы (без утилизации вторичной энергии). В других странах такие законы готовятся к введению. В России также доля конденсационных котлов постепенно растет.

Нужно учитывать, что помимо энергосбережения и сокращения затрат на отопление, конденсационные котлы сохраняют окружающую среду в большей степени. Вредные выбросы во многом связываются с конденсируемой водой, и затем сливаются в канализацию (утилизируются) вместо того, чтобы поступать в атмосферу, как обычно. Поэтому европейские законы об энергосбережении направлены еще и на сохранение экологии.

Подобрать же модель конденсационного котла не составит труда, так как все ведущие мировые производители выпускают такое оборудование целыми линейками. Высокую цену объясняют и тем, что в этом оборудовании применены самые передовые технологии и новые материалы.

При условии применения в низкотемпературной системе котел даст экономии до 20% топлива, а в денежном выражении для обычного дома в нетеплом климате это может составить 30 – 60 у.е. за один отопительный сезон. Так что повышенная стоимость конденсационного котла в скором времени окупится.

Как применяется

Чтобы конденсационный котел начал проявлять свою эффективность его вторичный теплообменник должен быть холоднее, чем 56 градусов (точка росы).

Желательно, чтобы конденсационный котел применялся с системой отопления, которая рассчитана на низкую температуру теплоносителя.

Производители рекомендуют применять такое отопительное оборудование с системой водяной теплый пол. Для него требуется температура теплоносителя не более чем 40 градусов, а температура обратки при этом никогда не будет превышать 30 градусов.

Важно, что теплый пол – весьма стабильная система с одной и той же температурой с большой теплоемкостью, а это значит, что котел будет работать в самом оптимальном режиме длительное время.

Также важно, что отопление теплыми полами самое по себе энергосберегающее, за счет снижения комфортной температуры в доме и оптимального распределения температур по высоте помещения. Подробней о системе теплых полов, и в каких случаях ее можно применить читайте здесь

А как этот котел может работать с радиаторной системой отопления – ведь наши системы рассчитаны на большую температуру теплоносителя. Лучший выход – создавать радиаторную систему, у которой площадь радиаторов на 20 – 40% больше от требуемой по расчету для обычной температуры теплоносителя – 80/60 градусов, компенсируя площадью недостаток температуры.

Но и с обычной, уже готовой системой радиаторов, конденсационный котел может работать большинство времени в экономичном низкотемпературном режиме, когда на обратке температура не будет повышаться 40 градусов.

Это показывает обычная практика применения котлов с имеющимися радиаторами. И только в пиковые морозы, возможно, потребуется увеличение температуры и выход котла из суперэкономичного режима.

Конечно, важнейшим параметром здесь является утепленность самого здания, сколько потребуется мощности для его отопления. Если есть затруднения с определением требуемой мощности оборудования и температурного режима его работы, то лучше выбор и монтаж отопления доверить специалистам.

Какая мощность котла потребуется – пример расчета на бытовом уровне