Установка конденсационного газового котла. Обвязка навесного конденсационного котла повышенной мощности. Принцип работы конденсационного котла

У пользователей нашего портала есть уникальная возможность - следить, как в рамках проекта с FORUMHOUSE мы, с нашими партнёрами, строим в Подмосковье комфортабельный и энергоэффективный загородный дом. Для этого при возведении коттеджа используются самые современные материалы и технологии.

В качестве фундамента выбрана УШП, а системы отопления - тёплый пол. Кроме этого, котельной стал настенный конденсационный газовый котел. О том, почему для нашего проекта было выбрано именно это оборудование, и в чём заключаются преимущества его работы, в формате мастер-класса вам расскажет технический специалист компании .

Принцип работы конденсационного газового теплогенератора.
Преимущества использования конденсационного газового котла.
В какой системе отопления лучше всего использовать это оборудование.
На что обратить внимание при эксплуатации конденсационного газового котла.

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 Бугаев Технический 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?

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 CH 4), выделяется тепловая энергия, а также образуется углекислый газ (CO 2), вода (H 2 O) 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%.

Преимущества использования конденсационного газового котла

Итак, мы разобрались с теоретической частью. Теперь расскажем, как особенности конструкции конденсационного котла влияют на эффективность его работы и долговечность. На первый взгляд кажется, что использовать дополнительную энергию водяного пара, скрытую в дымовых газах, можно и в обычном котле, специально «загнав» его в низкотемпературный режим работы. Например, подключив котёл (это неправильно) напрямую к системе теплого пола или значительно понизив температуру теплоносителя, циркулирующего в радиаторной системе отопления. Но, выше мы уже писали, что при сгорании магистрального газа образуется целый «букет» химических элементов. В водяном паре содержатся: углекислый и угарный газы, окислы азота, а также примеси серы. При конденсации и переходе пара из газообразного в жидкое состояние эти примеси оказываются в воде (конденсате) и на выходе получается слабый кислотный раствор.

Сергей Бугаев

Теплообменник обычного котла не выдержит длительной работы в агрессивной химической среде, со временем он проржавеет и выйдет из строя. Теплообменник конденсационного котла сделан из материалов, отличающихся коррозионной стойкостью и устойчивостью к кислотным средам. Наиболее стойким материалом является нержавеющая сталь.

При изготовлении конденсационного котла используются только долговечные и износостойкие материалы. Это увеличивает срок службы и надёжность работы этого оборудования, также уменьшаются затраты на сервисное обслуживание.

Кроме этого, повышенные требования предъявляются и к другим конструкционным элементам конденсационного теплогенератора, т.к. требуется охладить дымовые газы до нужной температуры. Для этого котёл оснащается наддувной горелкой с высокой степенью модуляции. Такая горелка работает в широком диапазоне мощностей, что позволяет оптимальным образом регулировать нагрев воды. Также конденсационные котлы оснащаются автоматикой, обеспечивающей точное поддержание режима горения, температуры отходящих газов и воды в обратной линии. Для чего ставятся циркуляционные насосы, плавно изменяющие силу напора протока теплоносителя, а не как простые 2-х и 3-х скоростные. С обычным насосом теплоноситель проходит через котёл с постоянной скоростью. Это приводит к росту температуры в «обратке», повышению температуры дымовых газов выше точки росы, а следовательно, снижению эффективности работы оборудования. Также возможен перегрев системы отопления (тёплого пола) и уменьшение теплового комфорта.

Важный нюанс : горелка обычного котла не может работать на мощности ниже 1/3 от максимальной (номинальной) мощности теплогенератора. Горелка конденсационного котла может работать на мощности, составляющей 1/10 (10%) от максимальной (номинальной) мощности теплогенератора.

Сергей Бугаев

Рассмотрим следующую ситуацию: начался отопительный сезон, температура на улице -15 °C. Мощность обычного котла, установленного в доме – 25 кВт. Минимальная мощность (1/3 от максимальной), на которой он может работать – 7.5 кВт. Предположим, что теплопотери здания составляют 15 кВт. Т.е. котёл, непрерывно работая, компенсирует эти теплопотери, плюс остаётся запас по мощности. Через несколько дней случилась оттепель, что, согласитесь, часто случается за зиму. В итоге уличная температура теперь около 0 °C или чуть ниже. Теплопотери здания, из-за повышения температуры на улице, сократились и теперь составляют примерно 5 кВт. Что произойдёт в этом случае?

Обычный котёл не сможет, работая в непрерывном режиме , выдавать необходимые для компенсации теплопотерь 5 кВт мощности. В результате он перейдёт в так называемый цикличный режим функционирования. Т.е. будет постоянно включать и отключать горелку, либо будет перегреваться система отопления.

Такой режим неблагоприятен для работы оборудования и приводит к его ускоренному износу.

Конденсационный котёл, при той же мощности и в аналогичной ситуации, в непрерывном режиме работы спокойно выдаст 2.5 кВт мощности (10% от 25 кВт)¸ что напрямую влияет на срок службы теплогенератора и уровень комфорта в загородном доме.

Конденсационный котёл, дополненный погодозависимой автоматикой, гибко подстраивается под изменения температурного режима в течение всего отопительного сезона.

Современная автоматика позволяет значительно упростить процесс управления котлом, в том числе и дистанционно, с помощью специального мобильного приложения для смартфонов, что повышает удобство пользования оборудованием.

Добавим, что отопительный сезон в России, в зависимости от региона, в среднем составляет 6-7 месяцев, начинаясь осенью, когда на улице ещё не очень холодно, и длится до весны.

Примерно 60% этого времени среднесуточные температуры на улице держатся в районе 0 °С.

Получается, что максимальная мощность котла может потребоваться только в относительно короткий период времени (декабрь, январь), когда установились настоящие морозы.

В другие месяцы от котла не требуется выход на максимальный режим работы и повышенная теплоотдача. Следовательно, конденсационный котёл, в отличие от обычного, будет эффективно работать и при температурных перепадах, и при небольшом морозе. При этом снизится потребление газа, что в тандеме с низкотемпературной системой отопления (теплым полом) уменьшит затраты на покупку энергоносителя.

Даже при использовании конденсационного котла вместе с высокотемпературным радиаторным отоплением это оборудование работает эффективнее традиционного на 5-7%.

Сергей Бугаев

Помимо экономичности, важным преимуществом конденсационных котлов является возможность получения большой мощности при компактных размерах оборудования. Конденсационный газовый котёл в настенном исполнении особенно актуален для небольших котельных.

Кроме этого, конденсационный котёл имеет турбированную горелку, что позволяет отказаться от стандартного дорогостоящего дымохода и просто вывести коаксиальную дымоходную трубу через отверстие в стене. Это упрощает монтаж оборудования или установку нового конденсационного котла взамен старого – обычного, при реновации существующей системы отопления.

Особенности эксплуатации конденсационного газового котла

Частые вопросы потребителей: что делать с конденсатом, получаемым в процессе эксплуатации котла, насколько он вреден, и как его утилизировать.

Количество конденсата можно рассчитать так: на 1 кВт*ч приходится 0,14 кг. Следовательно, конденсационный газовый котёл мощностью в 24 кВт при работе на 12 кВт мощности (т.к. большую часть отопительного периода котел работает с модуляцией, а средняя нагрузка на него, в зависимости от условий, может составлять ниже 25%) в достаточно холодный день вырабатывает 40 литров конденсата при низкотемпературном режиме.

Конденсат можно слить в центральную канализацию, при условии, что его разбавили в пропорции 10 или лучше 25 к 1. Если дом оборудован септиком или локальной очистной станцией, требуется нейтрализация конденсата.

Сергей Бугаев

Нейтрализатор представляет из себя ёмкость, заполненную мраморной крошкой. Вес наполнителя – от 5 до 40 кг. Менять её надо вручную в среднем раз в 1-2 месяца. Конденсат, обычно пройдя через нейтрализатор, самотёком попадает в канализацию.

Подведение итогов

Это современное оборудование, отличающееся надёжностью, экономичностью и эффективностью работы. Также сокращаются выбросы вредных веществ в атмосферу, что особенно актуально при ужесточении норм по экологичности. Кроме этого, установка данного типа теплогенератора, за счёт уменьшения расхода газа, позволит уменьшить затраты на отопление в долгосрочной перспективе и повысить уровень комфорта в загородном доме.

Е. Черняк

Чтобы потребитель вспоминал о котле только во время прохождения планового технического обслуживания, мало просто выбрать качественное и надежное оборудование. Важно его правильно смонтировать, ведь нередко неграмотная установка приводит к выходу из строя оборудования и запрету его поставки на гарантийное обслуживание. Это особенно актуально при инсталляции дорогостоящей конденсационной техники

Общие принципы

Залогом правильного монтажа котла и дальнейшей его нормальной эксплуатации является грамотное проектирование всей системы отопления. Речь идет о том, что, к примеру, значительной эффективности и комфортности работы оборудования не добиться без установки терморегуляторов. Современные технологии позволяют создать зональные системы отопления. В этом случае в каждой отопительной зоне под контролем датчика комнатной температуры поддерживается собственный микроклимат.

Температура конденсационного теплообменника должна быть ниже точки росы отходящих газов, и образование на его поверхности химически активного жидкого конденсата - не только штатно, но и необходимо. Причем его нужно тем или иным способом отводить наружу и нейтрализовать. Системы отвода продуктов сгорания должны быть выполнены из устойчивых к коррозии материалов.

При монтаже систем с конденсационными котлами важен точный расчет теплопотерь здания и проектирование отопления с учетом использования такого оборудования.

Для снижения необходимой температуры теплоносителя имеют значение дополнительные мероприятия по снижению теплопотерь - теплоизоляция ограждающих конструкций, установка окон с многослойным остеклением.

Место для котла

Руководствуясь нормативными документами, определяют подходящее помещение. При этом заранее не принимаются варианты с установкой котла в спальнях, санузлах, коридорах общего пользования, помещениях с недостаточной высотой потолка, малым объемом и отсутствием окон (фрамуг, форточек). Наиболее подходящими местами являются кухня или отдельное нежилое помещение достаточного объема, имеющее открывающиеся окна либо форточки (рис. 2). Наличие канализации в помещении - крайне рекомендовано.

Рис. 2. Помещение для котла должно иметь открывающиеся окна

При навеске котла на стену обычно используют крючки, входящие в комплект поставки. Они с помощью дюбелей закрепляются на стене. Затем на эти крючки навешивается сам агрегат. Недопустимо, если верхний край котла при этом отстоит от стены больше, чем нижний, то есть по-простонародному «завален». Для традиционного котла крен вперед в 0,5-1,0 см на 1 м не представляет существенной опасности, но в случае конденсационного котла дело обстоит иначе. Ведь на раме жестко закреплен конденсационный модуль. Во время работы котла во вторичной камере модуля (экономайзерном участке) происходит конденсация водяных паров из продуктов сгорания. Полученный конденсат собирается в отформованном поддоне и отводится сначала в сифон, а затем в канализацию (рис. 3).

Рис. 3. Образование и отвод конденсата из модуля конденсационного котла

При крене верха котла вперед конденсат переливается в первичную камеру, соприкасается с трубками теплообменника и начинает интенсивно испаряться. Это приводит к замыканию электродов контроля пламени на корпус котла и его блокировке.

Таким образом, при укреплении котла на стандартные крючки необходимо тщательно проверить вертикальность котла и при необходимости выровнять его. Крен котла вперед недопустим. Также не допускается отклонение котла вбок.

Проверяются отклонения от вертикального положения с помощью уровнемера.

Требования к дымоходам

Большинство ошибок при монтаже конденсационных котлов происходит из-за нарушения рекомендаций завода-производителя или пренебрежения нормами дымоудаления.

Часто встречаются нарушения из-за применения коаксиальных труб или раздельных комплектов от традиционных котлов. Материалом для изготовления коаксиальных труб традиционных котлов служат алюминиевые сплавы и сталь. Их предназначение - выдерживать высокие температуры выброса продуктов сгорания (110°С и выше). Специфика же работы конденсационных котлов - низкие температуры дымовых газов в штатных режимах (40 - 90°С), при этом зачастую ниже температуры точки росы (57 - 60°С, в зависимости от коэффициента избытка воздуха). Конденсация водяных паров из продуктов сгорания происходит не только в модуле котла, но и в дымоходе. Конденсат имеет невысокую кислотность на уровне рН=4, но при длительном воздействии на алюминиевые или стальные дымоходные каналы способен их разрушить. Поэтому дымоходы конденсационных котлов по тракту выброса изготавливаются из специальных полимеров (например, полипропилена), устойчивых к кислотной коррозии конденсата и способных выдерживать температуры до 120°С. Например, компания Baxi (Италия) поставляет для своих конденсационных котлов (рис. 4), КПД которых составляет 108,9%, пластиковую коаксиальную трубу с наконечником диаметром 60/100 мм, длиной 750 мм. В комплект поставки входят: муфта и прокладка; наконечник, защищающий от порывов ветра; декоративная накладка из нержавеющей стали на наружную часть стены.

Рис. 4. Настенный газовый конденсационный котел

Применение дымоходных комплектов от традиционных котлов на конденсационных котлах и наоборот запрещено.

Встречаются и нарушения по причине использования канализационных труб в качестве дымоходов. Из-за довольно высокойстоимости специальных дымоходов конденсационных котлов часто возникает соблазн использовать канализационные трубы, ведь низкая температура дымовых газов - одна из особенностей таких котлов. Ошибка состоит в том, что канализационные трубы не предназначены для продолжительной работы при высоких температурах (80°С и выше). А температура дымовых газов может быть выше этого значения, например, при работе котла в режиме ГВС. Канализационные трубы при этом деформируются, уплотнительные кольца рассыхаются и растрескиваются, дымоходный тракт перестает быть плотным. При этом риску подвергается жизнь людей и наносится ущерб дымоходам из-за их размокания от конденсата и постепенного разрушения. В связи с этим, применение канализационных труб в качестве дымоходов конденсационных котлов небезопасно и строго запрещено.

Неправильный уклон дымоходных или воздухозаборных труб. Варианты монтажа дымоходов конденсационных котлов могут быть различными в зависимости от условий (рис. 5), однако следует соблюдать основное правило - уклон дымоходной трубы должен способствовать стеканию конденсата обратно в модуль котла. Уклон воздухозаборной трубы должен препятствовать попаданию атмосферных осадков внутрь корпуса котла.

Рис. 5. Варианты монтажа дымоходов в соответствии с европейской классификацией для котлов типа С (с забором воздуха для горения из внешнего пространства или из общей шахты)

На рис. 6 схематически приведены правильные способы организации дымоотвода и воздухозабора при различных типах дымоходных труб. Так, на рис. 6 а показано использование одной дымоотводной трубы и перевод котла в работу с забором воздуха из помещения. Колена (если есть) собираются с таким расчетом, чтобы обеспечить стекание конденсата по трубе назад в конденсационный модуль. Очень важно избегать возможных мест с отрицательным уклоном, где будет собираться застойный конденсат и нарушать работу вентилятора.

Как частный случай используется одиночный дымоход, который выходит из котла строго вверх без колен. Если выводить выброс продуктов сгорания в уже существующий (или общий для многоэтажных домов) дымоход (рис. 6 б), то необходимо убедиться в том, что этот дымоход может эксплуатироваться с конденсационными котлами и имеет сборник конденсата с сифоном в нижней точке. Выброс дымовых газов от конденсационных котлов в кирпичные дымоходы приводит к их разрушению вследствие размокания. Выброс в дымоходы из черной стали или алюминия приводит к их усиленной коррозии. Наиболее оптимальными являются утепленные дымоходы из полипропилена или нержавеющей стали. Если у заказчика есть дымоход, например кирпичный, то его можно «гильзовать» полипропиленовыми трубами или трубой из нержавейки.

При сборке дымохода очень важно соблюдать порядок соединения: в раструб с уплотнительным кольцом следующий участок вставляется сверху гладкой стороной. Это позволяет конденсату стекать беспрепятственно назад в модуль котла. Но часто дымоходы из нержавеющей стали собирают из подручных материалов, да еще и с грубыми нарушениями (нижняя труба входит в раструб верхней), таким образом, конденсат, стекающий назад по трубе, выходит через соединения, что приводит в некоторых случаях к плачевным результатам. Например, конденсат начинает заливать котел.

В случае использовании стандартного коаксиального комплекта также необходимо соблюдать восходящий уклон дымоходной трубы (рис. 6 в). У настенных котлов невысокой мощности уклон обеспечен конструкцией концевого терминала - при горизонтальном расположении внешней трубы внутренняя имеет восходящий уклон.

Конструктивно возможна установка котла с одинарным горизонтальным выбросом за стену. Уклон, как и в вышеперечисленных случаях - восходящий (рис. 6 г).

Рис. 6. Варианты организации правильных уклонов труб

На рис. 7 приведены схемы неправильного монтажа дымоходных и воздухозаборных труб. При этом возможно образование застойной зоны, которая препятствует работе вентилятора и приводит к блокировке котла (рис. 7 а). В случае установки, как на рис. 7 б или рис. 7в, конденсат в большом количестве вытекает наружу и замерзает с образованием сосулек. Расположение воздухозаборной трубы так, как показано на рис. 7 г, приведет к попаданию атмосферной влаги в корпус котла, а затем к блокировке котла или короткому замыканию.

Рис. 7. Неправильный монтаж уклонов дымоходных труб

Несмотря на то, что и ДБН, и рекомендации завода-производителя жестко регламентируют расстояние от терминала выброса до ближайших предметов, сплошь и рядом встречаются грубые нарушения этих норм. Среди самых распространенных - низкий уровень коаксиального терминала относительно грунта и малое расстояние между соседними терминалами.

Первое характерно для частных коттеджей. Так, для котла и сопутствующих компонентов системы отопления (насосы, коллекторы, расширительные баки, бойлеры и т.д.) чаще всего выделяют полуподвальные помещения. Выбор очевидный и правильный - незабирается полезная жилая площадь, все компоненты системы можно скрыть и они не будут нарушать дизайн помещений. Ведь размещение громоздкого котла с обвязкой и бойлером ГВС на кухне - решение не совсем эстетичное. И хоть подавляющее большинство приспособленных помещений имеют дымоходные и вентиляционные каналы, возникает соблазн сэкономить на трубе и вместо «гильзования» существующего дымохода и установки раздельного комплекта удаления дыма и всасывания воздуха вывести коаксиальную трубу от котла напрямую через стену. В результате расстояние от земли до терминала нередко получается в разы меньше регламентируемого. Такое расположение, кроме опасности для людей, еще и способствует активному всасыванию приземной пыли и песка в вентилятор котла, а затем попаданию их в тракт смешения и камеру сгорания. В дальнейшем это может привести к нарушению работы котла, его преждевременному износу и выходу из строя.

Второе нарушение характерно для каскадной установки котлов . В этом случае стремление сэкономить нередко приводит к уменьшению необходимого расстояния между терминалами или использованию не предназначенных для такого монтажа воздуховодов. Понятно, что без реконструкции дымоходов такие котлы запускать и ставить на гарантию запрещено. Поэтому лучше всего использовать комплекты, предлагаемые изготовителем котлов. (Например, Baхі предлагает для каскадной установки не только дымоходные, а и гидравлические аксессуары , автоматику управления).

Перед установкой котла необходимо также учитывать минимальные расстояния от дымоходных терминалов до ближайших препятствий.

Отвод конденсата

Технология, по которой работают конденсационные котлы, подразумевает образование конденсата из водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания. В зависимости от температурного режима и мощности установленного котла возможно образование до 50 л/сут. жидкости, которую нужно отвести в канализацию. Невысокая кислотность конденсата позволяет сливать егов ближайший сифон бытовых отходов, которые имеют повышенную щелочность. В результате реакции нейтрализации не наносится вред окружающей среде. Но все же тракт отвода конденсата необходимо предусмотреть из материалов, стойких к кислой среде (полипропилен, ПВХ).

Среди ошибок при монтаже - отвод конденсата на улицу. Монтажники иногда выводят гофрированную трубку напрямую на улицу по аналогии со сплит-системой кондиционирования. В зимний период это приведет к блокированию тракта льдом, заполнением модуля конденсатом и выходом котла на аварийную блокировку.

Если уровень канализации в доме находится значительно выше котла, необходимо использовать специальные конденсатные насосы со встроенными резервуарами, например установки Conlift (рис. 8), предлагаемые датской компанией Grundfos. Они позволят по мере образования конденсата поднимать его на нужную высоту и сливать в канализацию.

Рис. 8. Установка для удаления конденсата Conlift

Группа безопасности

Некоторые модели конденсационных котлов не имеют встроенного расширительного бака и предохранительного клапана. Поэтому их необходимо установить в ходе монтажа. Также в этом случае следует предусмотреть кран заполнения системы. Он должен стоять на подающей магистрали после котла, чтобы не допустить попадания холодной подпиточной воды в разогретый теплообменник котла.

Кроме того, встречаются такие ошибки при установке конденсационных котлов (характерные и для традиционных теплогенераторов):

разводка системы отопления и обвязка котла трубами малого диаметра;
неправильный подвод газа (сужение газового трубопровода, применение несоответствующего мощности котлов газового счетчика, отсутствие газовых фильтров или неграмотная их установка и т.д.);
монтаж котлов на деревянных и других легковоспламеняющихся стенах без предварительной защиты;
отсутствие фильтров на обратной магистрали котла и на входе холодной водопроводной воды;
ошибки в организации электропитания (нет стабилизатора или реле напряжения на входе в котел, отсутствует заземляющий контур, используются генераторы или другие источники питания, не имеющие фазы нуля или выдающие искаженные характеристики, например, напряжение несинусоидальной формы).

Подключение термостата

Современная энергоэффективная система отопления невозможна без установки терморегуляторов. Ведь, как мы уже отмечали, при низкой температуре конденсационные котлы работают наиболее эффективно. А термостаты позволяют более точно управлять газовым клапаном котла и поддерживать температуру теплоносителя на минимально возможном уровне.

Регулятор температуры воздуха в помещении CR4, производства компании Honeywell (США) для управления котлом использует цифровой протокол связи OpenTherm (рис. 9). Данная технология означает дистанционное управление горелкой, при котором котел вырабатывает ровно то количество тепла, которое требуется в данный момент в ответ на пропорциональный запрос от комнатного термостата. Используемое цифровое подключение помехоустойчиво и защищено от неправильного подключения и короткого замыкания. Используются низкие безопасные напряжения. Протокол связи OpenTherm можно применять с котлами различных производителей.

Рис. 9. Управление котлом с помощью термостата с радиомодулем

Терморегулятор CR4 можно настроить на 7-дневную программу отопления и приготовления горячей воды. Есть 3 регулируемых уровня температуры и 5 заводских программ отопления. Предусмотрено отображение режимов работы котла и диагностика неисправностей. Есть защита от замерзания.

Радиочастотная связь осуществляется с использованием полосы 868,0-868,8 МГц. Дальность связи: 100 м на открытом пространстве, 30 м в типовом жилом доме. Приемный модуль устанавливается рядом с котлом или внутри него и подключается с помощью двухжильного провода.

Преимущества дистанционного управления при помощи радиосвязи заключаются в том, что при монтаже нет необходимости в прокладке кабеля, что особенно актуально при реконструкции систем отопления.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm . Подписывайтесь!

Просмотрено: 45 731

Включает в себя не только отопительное оборудование, но и комплекс определенных мероприятий по его установке и монтажу. Правильный и качественный монтаж, безусловно, отразится в дальнейшем на работе котла.

Существует целый ряд стандартов и предписаний по установке газовых конденсационных котлов. В первую очередь нужно знать, что установка конденсационного котла требует разрешения газовой инспекции. При подключении котла следует соблюдать технические правила подключения газа и необходимые меры безопасности.
Это обязательное условие, чтобы предотвратить поломку котла и возможные травмы людей.

А еще лучше, если установку и монтаж конденсационного котла будут проводить квалифицированные специалисты.

Как выбрать место установки котла

Лучшим местом для того чтобы установить , является нежилое помещение. Если в доме нет такого отдельного помещения, то котел можно установить на кухне. В идеале стены помещения, где будет устанавливаться котел, должны быть отделаны плиткой, но ни в коем случае не пожароопасными материалами. Пол должен быть услан негорючим покрытием, желательно, чтобы в помещении находилась канализация. Отопительные котлы конденсационные предусматривают наличие вытяжки в помещении, где они установлены.

Навесной конденсационный котел закрепляется на стене специальными крючками при помощи дюбелей. Правильно, если конденсационный котел расположен таким образом, что его нижняя часть отступает от стены больше чем верхняя.

Если, наоборот, то это значит, что котел закреплен неправильно. Монтаж конденсационного котла делается таким образом, чтобы не было крена, иначе это может привести к замыканию.

Поэтому при закреплении котла на крючки, нужно очень хорошо проверить вертикальность котла, чтобы он не был наклонен вперед или вбок.

Дымоходы конденсационных котлов

Вариантов подключения дымохода к конденсационному котлу много. Основное требования к для конденсационных котлов является герметичность стыков элементов дымохода.

В целом конструкция дымоходов конденсационных котлов не сильно отличается от конструкции дымохода обычных газовых котлов.

Особенности дымоходов для конденсационных котлов:

материал, из которого они сделаны. Дымоход для конденсационного котла должен быть сделан из кислотоупорных материалов, например, нержавеющая сталь или пластик. Это связано с тем, что конденсат, который проходит по дымоходу является легкой кислотой, поэтому материал дымохода должен быть защищен от коррозий.
Дымоход для конденсационного котла должен быть расположен под таким углом, чтобы образующийся конденсат попадал обратно в котел, но при этом туда не попадали осадки. Попадание атмосферных осадков в котел может привести к короткому замыканию или поломке котла.

Отвод конденсата и основные ошибки при монтаже конденсационных котлов

Конденсационный котел предусматривает такую систему работы, при которой из водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания, образовывается конденсат.

В зависимости от мощности и температурного режима, в сутки может образовываться до 50 литров конденсата невысокого уровня кислотности. Это позволяет сливать его в сифон бытовых отходов и не наносить вред окружающей среде.

Однако существуют некоторые ошибки при :

Отсутствие отвода конденсата или установка неподходящей для этих целей емкости. Такую ошибку могут допустить и специалисты в силу неопытности. Они могут или совсем не установить отвод для конденсата или установить в качестве отвода некую емкость, например, обычное ведро. Такого допускать нельзя, потому что это является грубой ошибкой.
Отвод конденсата выведен на улицу, что, конечно же, в минусовую температуру приведет к обледенению и замерзанию трубки. Это заблокирует котел и может стать причиной его поломки.
Монтаж котлов на стенах с легковоспламенняемым покрытием.
Применение газового счетчика, который не соответствует мощности котла.
Отсутствие газовых фильтров.
Несоблюдения правильного угла уклона котла.

Конденсационный котел предусматривает обязательно наличие всех вышеперечисленных пунктов, а также предусматривает соблюдение всех технических правил и стандартов по установке и монтажу.

Зачастую частные дома не имеют доступа к централизованным системам, поэтому собственникам приходится самостоятельно решать вопрос о том, каким образом реализовать...

Монтаж напольного газового котла существенно отличается от установки котла настенного. Напольный котел зачастую значительно мощнее, схема его сборки - сложнее,...

Решили выбрать классический газовый котел для отопления, но услышали о новинке – конденсационном котле? Да, сведения про него звучат очень заманчиво: КПД аж выше 100%, весь прекрасный и сказочный. В чем же вся суть? Как этого удалось достичь? Все ли правда в его описании или есть капелька дегтя? На эти и другие вопросы мы ответим в нашей статье. А теперь – минуточку внимания!

Устройство конденсационного котла

Внутреннее устройство конденсационного котла

Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, начнем с самого начала, а именно – с конструкции конденсационного котла. Заглянем внутрь и узнаем из чего он состоит.

Самая главная особенность этого типа котлов – наличие 2х теплообменников. В остальном же его конструкция схожа с конструкцией обычного газового устройства и включает в себя:

Патрубки подачи и отвода воды – через них холодная жидкость поступает в оборудование, нагревается, а потом через патрубок отвода подается в радиаторы и ГВС.
Горелка – отвечает за подачу газа в камеру сгорания, а также за равномерное распределение топлива.
Вентилятор – устанавливается перед горелкой, а во время работы он смешивает частички газа и воздуха, чтобы полученная смесь хорошо горела.
Теплообменник № 1 – греет воду, протекающую через него, до заданной температуры.
Теплообменник № 2 – служит для конденсации влаги и извлечения из нее тепловой энергии. Но об этом позже.
Насос – для поддержания циркуляции воды.

Особенности конденсационного котла

Для того, чтобы наиболее наглядно понять протекающий процесс, подробнее остановимся на принципе горения и конденсации .

Что это такое? Все просто: когда сгорает углеводородное топливо, то в результате протекающей реакции выделяются 2 вещества: углекислый газ СО 2 и вода Н 2 О. Возникающая жидкость, находясь в такой жаркой среде, практически сразу превращается в пар. В процессе испарения расходуется тепловая энергия, которую, однако, можно вернуть и направить дополнительно на наши нужды. А вернуть ее можно только если пар конвертировать обратно в воду.

Процесс конденсации и высвобождения при этом энергии был известен давно, однако его нельзя было использовать в отопительном оборудовании. Все дело как раз в токсичном конденсате: во время сгорания газа, в продукты горения попадает много токсичных едких веществ и образованный углекислый газ. Такой ядреный состав очень быстро вызывал коррозию стальных и чугунных теплообменников.

Конденсационные агрегаты получили распространение, только когда были изобретены устойчивые к ржавчине стальные сплавы.

Вот почему в конденсационных котлах особые теплообменники, которые выполняются преимущественно из нержавейки или алюминиево-кремниевого сплава (силумина) .

Принцип работы конденсационного котла

Конденсационный котел: принцип работы

Начинается все традиционно:

Вода поступает в устройство, газ начинает подаваться в камеру сгорания. Там он поджигается системой розжига.
При сгорании топливо образуются продукты горения с высокой температурой. Они проходят через первый теплообменник и нагревают его стенки. А стенки, в свою очередь, отдают тепло циркулирующей по теплообменнику воде.
Далее эти газы с температурой выше точки росы выходят из теплообменника№1 и попадают в теплообменник №2.
В теплообменнике №2 с помощью циркулирующей по нему воды из системы отопления газы охлаждаются.
Когда их температура сравняется с температурой точки росы (при ней и осуществляется возникновение конденсата), то жидкости, которая поступает в оборудование для нагрева, передается высвобожденная энергия водяного пара. А высвободилась она при конденсации.

Режимы работы

Теплообменник конденсационных котлов был специально разработан таким образом, чтобы максимально эффективно забирать из пара энергию. Особенным является и принцип работы такого теплообменника: как мы уже сказали, к нему подключена обратная труба отопления, по которой течет вода.

Чем меньше температура воды в этой обратке, тем интенсивнее происходит конденсация влаги . При этом температура воды в этой трубе не должна быть больше 50˚С – иначе процесс конденсации будет невозможен, а котел заработает как обычный газовый, но все же с меньшим потреблением газа – выгода будет составлять около 5%.

Поэтому мы приведем зависимость КПД от температуры воды в этой обратной системе.

Если в системе прямой подачи воды течет жидкость температурой 40˚С, а в обратной — 30˚С, то КПД = 108%.
Если значения температур составляют 70˚С и 60˚С, то коэффициент полезного действия уже будет ниже – 104%.
А при значениях 90˚С и 75 ˚С он упадет до 98%.

Особенности конденсата

Как мы уже сказали, конденсат, который образуется в процессе работы, имеет весьма агрессивную химическую среду. Для его сбора в конструкции котла есть специальный контейнер, который нужно опустошать периодически.

Как быть в таком случае? Конечно, в странах зарубежья, таких как Великобритания, Германия, установлены специальные нормы, согласно которым и проводится утилизация такого конденсата.

В России никаких четких запретов и правил нет: конденсат можно слить в канализацию без каких-либо негативных последствий.

Для примера : за 1 день работы котла мощностью 25-30 кВт образуется 25-28 литров конденсата.

Если вам претит такой вариант, то есть альтернатива некоторые модели оснащены специальными сборниками конденсата. В этих емкостях насыпаны гранулы магния или кальция. Они поглощают жидкость, пропускают е через себя, нейтрализуя таким образом ее химически активную среду.

Отвод газов

Все конденсационные модели – это оборудование с камерой сгорания закрытого типа . Другого варианта не дано: открытая камера просто не сможет поддерживать процесс горения. Из-за наличия 2го теплообменника, который существенно затрудняет процесс движения продуктов горения, а также из-за низкой температуры самих газов (поэтому они будут двигаться очень медленно), скорость поступления воздуха естественным путем будет мала.

Поэтому для отвода газов используется система приточно-отводящего канала : его логично направить через стену/крышу помещения, можно соорудить системы дымоудаления своими руками.

Плюсы и минусы конденсационного котла

Список достоинств этого вида оборудования внушителен и заставляет задуматься о приобретении весьма серьезно.

Компактные габариты и вес – их можно использовать даже в домах и квартирах с малой свободной площадью. Кроме того вы существенно сэкономите на его транспортировке и монтаже.
Экономичность – вполне логичный плюс, ведь устройство котла и было создано таким образом, чтобы для достижения результата расходовалось меньше топлива. И это так! Расходы меньше, чем у традиционного на 30-35%!
Точная модуляция – по сути это означает очень аккуратный выбор мощности котла в зависимости от внешних параметров (потребности в тепле, температуре воздуха в комнате и за окном и пр.). Это позволяет также сократить потребление топлива, если котел нагружен частично.
Низкий уровень шума – это также очень приятно, так как оборудование можно размещать рядом с жилыми помещениями, не боясь, что он побеспокоит сон детей, да и вообще быт.
Функция каскадной установки – немаловажный аспект, особенности если вам необходимо отапливать дом большой площади, или вы заранее будете подстраховываться к возможной поломке котла. В таком случае он легко может замениться другим котлом из каскада.
Уменьшение выбора токсичных веществ в атмосферу – конденсационный котел примерно на 70% экологичнее своих традиционных собратьев.
Низкая температура отходящих газов – это также является существенным плюсом, так как маленькая температура продуктов горения позволяет монтировать пластиковые дымоходы. А их приобретение и монтаж по стоимости намного ниже, чем аналогичные работы с классическими стальными дымоходами.

Минусы . Конечно, при такой радужной картине не хочется портить впечатление, но все же придется поговорить о насущном. Дело в их цене – она почти в 2 раза больше , чем у обычных отопительных моделей.

Конечно, котел может окупиться, но на это влияют такие факторы как интенсивность пользования, температурные режимы и пр.

КПД конденсационного котла

Конденсационный котел в доме

Чтобы не ломать мозг понапрасну, приведем пример того, как они достигли такой цифры.

Итак, как мы уже выяснили, конденсационный котел греет воду от 2 видов тепла: сгорания газа и конденсации пара.

Теперь обратимся к самой форму КПД – что это такое? Физика гласит: КПД мы получим, если поделим значение тепла, которое выделилось батареями отопления на значение теплу, которое выделилось при сгорании газа в камере котла. Ну и умножим все на 100%.

Теперь обратимся к понятию точки сгорания топлива . У любого топлива есть 2 точки сгорания: высшая и низшая .

Высшая температура складывается из значения низшей + температуры конденсации.

КПД определяется именно высшей температурой.

Теплопотери присутствуют абсолютно в любом устройстве: на излучение тепла в пространство во время нагрева, потери тепла через удаленные газы и пр. Вот почему затраченная энергия никогда не превратится в тепло. Это и есть причина, по которой КПД всегда будет меньше 100%.

Однако существует немного другая система расчета: низшее тепло 100% поглощается теплообменником №1, а тепло от конденсации 8-11% теплообменником №2. Так и выходит, что КПД конденсационных моделей по этой схеме составляет 108-110%.

Работа конденсационного котла: видео

Если вы еще не до конца разобрались в том, как же все-таки работает этот пресловутый конденсационный котел, то советуем вам посмотреть это видео. Оно внесет немного ясности:

Должен быть выполнен из материалов, обладающих повышенной устойчивостью к кислотной коррозии. Одно дело, когда через трубу проходят горячие продукты сгорания, и совсем другое — когда в ней образуется конденсат, концентрированная кислота с pH от 3 до 5.

2. Дымоход должен обеспечивать свободный слив конденсата в специальный резервуар

Этот резервуар (котёл) должен быть оборудован сифонным гидрозатвором, заполненным водой, чтобы избежать попадания дымовых газов в сливной трубопровод.

Утепленный. Фото: Navien

3. Нужно предусмотреть принудительную тягу

Температура уходящих газов низкая (примерно 55 С), втрое ниже уходящих газов из обычного котла (180 С). Из-за этого естественной тяги дымохода, как правило, недостаточно, поэтому в используют принудительную тягу. Вентилятор котла способствует удалению дымовых газов из котла.

4. Дымоход должен быть герметичен

Из-за принудительной тяги дымоход обязательно должен быть герметичен по всей своей длине (например, используются манжетные уплотнения). А иначе часть дымовых газов будет попадать в помещение.

Коаксиальный. Фото: Protherm

5. Необходим постоянный приток воздуха

Для нормальной работы конденсационного котла требуется организовать постоянный приток воздуха к нему. Это можно осуществлять несколькими способами, например, забирая воздух из помещения, если в нём есть достаточный его приток. Если приточного воздуха недостаточно, приток воздуха организуется через тот же дымоход, который для этого обычно делают в виде концентрического трубопровода (коаксиальный дымоход). По внутренней трубе внутрь поступает уличный воздух, а по внешней отводятся дымовые газы.

Компактный котёл с коаксиальным дымоходом. Фото: Борис Безель

6. Надо правильно определить длину дымохода

Длина дымохода не может быть произвольно большой, она определяется мощностью вентилятора конкретной модели котла. Для каждой модели конденсационного котла она своя, и указывается в технических характеристиках изделия. Например, модель De Dietrich VIVADENS MCR-P 24 рекомендуется подключать к коаксиальному дымоходу с горизонтальным окончанием и с диаметрами воздушного канала 60 мм и для дымовых газов 100 м. И длина этого дымохода не должна превышать 6 м, если он имеет с горизонтальное окончание (выходной отрезок трубы выходит горизонтально через стену дома) либо 20 м, если коаксиальный дымоход имеет строго вертикальную конструкцию.

Редакция благодарит компанию De Dietrich за помощь в подготовке материала