Метод получения дополнительной энергии из пара довольно давно нашёл своё применение в сфере производства отопительного оборудования: первые газовые конденсационные котлы появились в Европе ещё на рубеже 50–60 годов, но для России, где их стали продавать лишь несколько лет назад, они до сих пор в новинку.
Тем не менее, сегодня из-за постоянного роста цен на природные ресурсы и увеличения затрат на обогрев жилища, вопрос экономии актуален как никогда, а значит уже пора задумываться о приобретении энергосберегающего агрегата. Но сначала нужно понять, в чём плюс, а в чём минус этой современной технологии.
Устройство и принцип работы конденсационных газовых котлов
Конструктивно конденсационный котёл на газу не слишком-то отличается от обычного (конвекционного) котлоагрегата, но некоторые изменения всё же есть.
Особенности внутреннего устройства (узлов) конденсационного котла:
- закрытая камера сгорания – оснащается вентилятором для принудительной подачи воздуха и модулируемой горелкой с диапазоном мощности 20–100 %, что в сумме даёт возможность точно контролировать температуру отработанных газов;
- регулируемый циркуляционный насос – позволяет гибко подстраивать силу напора теплоносителя под заданные гидравлические и температурные параметры, т. к. это очень важно, когда система отопления работает в режиме неполной нагрузки;
- дополнительный теплообменник – служит для охлаждения парогазовой смеси до точки росы, из которой на стенках образуется конденсат и аккумулируется тепло, повторно направляемое на прогрев теплоносителя в первичном теплообменнике.
Дополнительный теплообменник неизбежно подвергается действию конденсата, который вопреки распространённому мнению представляет собой не воду, а едкую кислотную жидкость (pH=2,5–5,0). Поэтому для него используются только химически стойкие металлы – нержавеющая сталь и сплав алюминия с кремнием (силумин).
При этом лучше выбрать литые изделия, ведь любой шов, будь в нём хоть самый мелкий сварочный изъян, уже считается потенциальным очагом коррозии.
Поэтапный процесс функционирования конденсационного котла:
- продукты сгорания, пройдя через основной теплообменник, поступают для охлаждения на вторичный теплообменник, по которому движется остывшая вода;
- пройдя через него, дым тоже остывает до температуры ниже росообразования (56–57 °C), вследствие чего его водяные пары начинают оседать в виде конденсата;
- выделившееся тепло используется для предварительного разогрева линии «обратки», а температура газов, поступающих в дымоход, снижается (40–60 °C).
Таким образом, главное отличие «конденсационников» от конвекционных котлов заключается в том, что они используют скрытую теплоту для разогрева воды ещё до подачи в основной теплообменник. В результате для достижения комфортной температуры им нужно тратить на 15–25 % меньше топлива – экономия очевидна.
Почему КПД конденсационников выше 100 %
Эффективность конденсационных газовых котлов составляет около 103–109 %, в то время как КПД традиционных агрегатов ограничен рамками 91–96 %.
С точки зрения законов физики это невозможно, поэтому многие думают, что такие показатели не более чем маркетинговый ход, однако тут дело в другом.
Начнём с того, что почти любое топливо имеет две теплоты сгорания:
- низшая теплота * (Hs) – то количество энергии, которое высвобождается при полном сгорании вещества, без учёта теплоты охлаждаемых дымовых продуктов;
- высшая теплота * (Hi) – то количество энергии, которое высвобождается при полном сгорании вещества, включая теплоту конденсирующих водяных паров.
* разница низшей и высшей теплоты сгорания природного газа равна 10–11 %.
Когда учёные выводили теплотехнические формулы, материалы, способные выдерживать длительную эксплуатацию в условиях конденсатообразования просто отсутствовали, поэтому низшая теплота сгорания была принята за международный стандарт – в сравнении с ним и получается «невозможный» КПД современных котлов.
Если пересчитать по высшей теплоте, то для конденсационного котла КПД снизится до 92–98 %, что всё ещё показывает хорошую производительность, а вот для конвекционного агрегата выйдет цифра всего 80–85 %, поэтому чтобы их можно было корректно сравнивать, часто в техпаспортах указываются оба значения Hs и Hi.
Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении
Специфика эксплуатации
Чтобы перевести систему отопления с обычного котла на конденсационный, просто подключить к имеющимся коммуникациям новый агрегат недостаточно: кроме того, что для замены любого газового оборудования нужно взять разрешение, так ещё и сам процесс его эксплуатации потребует соблюдения некоторых правил.
Поскольку для конденсации пара используется уже прошедший по трубам охлаждённый (30–50 °С) теплоноситель, работать с максимальной отдачей такие котлы будут только в низкотемпературных системах – к ним относятся тёплые полы, стеновые панели, капиллярные маты и батареи с увеличенным числом секций.
В системах, функционирующих в высокотемпературном режиме (60–80 °С), конденсационные агрегаты теряют существенную часть эффективности, до 6–8 %.
Однако говорить, что они совсем не годятся для стандартного радиаторного или лучистого отопления нельзя, ведь даже в них поддерживать слишком высокую температуру (50–55 °С) обогрева жилого дома большую часть времени просто нет необходимости – за исключением нескольких морозных недель за целый период.
Поэтому, в межсезонье конденсационник может полноценно обслуживать и стандартные системы – просто, когда наступит сильное похолодание (-25–30 °C), он перейдёт в усиленный режим работы. Процесс конденсации при этом прекратится и КПД упадёт, но всё равно он на 3–5 % будет выше, чем у конвекционных агрегатов.
Следующий важный нюанс, который многие пользователи отмечают как недостаток – котлу необходима ежедневная утилизация отработанного конденсата.
Количество конденсата можно определить из расчета 0,14 кг на 1 кВт/ч. Так, например, агрегат мощностью 24 кВт, который в среднем работает с нагрузкой 40–50 % (благодаря точной регулировке параметров, исходя из погодных условий, может задействоваться и меньшая часть ресурса), выделяет около 32–40 л в сутки.
Что дальше делать с этой жидкостью зависит от вида очистной системы:
- центральная (поселковая, городская) канализация – конденсат можно просто сливать, при условии, что его разбавили в пропорции минимум 10:1, а лучше 25:1;
- локальная очистительная станция (ЛОС) и септик – конденсат предварительно должен проходить через процедуру нейтрализации кислоты в особом резервуаре.
Наполнителем для нейтрализатора, как правило, служит мелкая минеральная крошка совокупным весом от 5 до 40 кг. Менять её придётся вручную каждые 1–2 месяца. Также есть модели со встроенными нейтрализаторами, попадая в которые, конденсат автоматически ощелачивается и самотёком отводится в канализацию.
Для удаления продуктов сгорания на конденсационные котлы устанавливают облегчённые дымоходы, не требующие строительства более традиционного аналога. Обычно под понятием облегчённые подразумеваются коаксиальные дымоходы – объединены в конструкцию по принципу «труба-в-трубе».
Коаксиальный дымоход одновременно используется как для выброса дыма (через внутреннюю трубу), так и для подачи воздуха (через пространство между внутренней и внешней трубой). За счёт такой конструкции он не забирает кислород из помещения, а также повышает КПД котла, т. к. воздух подогревается ещё до поступления на горелку.
Монтаж такого дымохода относительно прост: единственная сложность – необходимость размещения под небольшим углом (3–5 °) к улице. Это делается для того, чтобы весь скапливающийся на стенках внутренней трубы конденсат не попадал обратно в камеру сгорания и на первичный теплообменник котла, многократно снижая срок службы уязвимых к кислотности агрегатов.
Дымоходные трубы для конденсационных агрегатов изготавливаются из лёгких антикоррозийных материалов – нержавеющей стали и жёстких полимеров (пластика): при низких температурах отработанного газа они не деформируются, не плавятся, а также не выделяют в атмосферу каких-либо загрязняющих веществ.
Как правило, производители предполагают эксплуатацию конденсационного котла исключительно с коаксиальным дымоходом, который входит в комплект поставки.
Отзывы о конденсационных газовых котлах: преимущества и недостатки
Невзирая на то, что в России такие агрегаты ещё недостаточно востребованы, для полного понимания стоит изучить отзывы их немногочисленных владельцев.
Основные потребительские качества конденсационных газовых котлов:
| Достоинства | Недостатки |
| быстрая окупаемость – в целом затраты на приобретение агрегата «отбиваются» уже через 4–6 лет (зависит от климата) | высокая стоимость – новейшие модели дороже конвекционных аналогов (таких же по мощности и функционалу) в 1,5, а то и в 2,5 раза |
| забота об экологии – в отводных газах остаётся на 90–95 % меньше вредных веществ, в т. ч. серных и азотных кислот | отвод конденсата – если водоочистная система не позволяет напрямую сливать его, то придётся ставить нейтрализатор |
| надёжность и безопасность – работа всех узлов автоматизирована, поэтому она не требует отслеживания и вмешательства | покупка расходников – из предыдущего пункта ясно, что к оплате за газ нужно прибавить расходы на замену реагента |
| отсутствие обледенения – водяные пары из дыма удаляются при конденсации, а температура отходящих газов существенно ниже. Это значит, что продукты сгорания просто не могут замёрзнуть в дымоходе | недоступность наполнителей – магазины с техникой обычно продают весь фильтр целиком, а не отдельно его содержимое |
| свобода размещения – скромный размер и закрытая камера сгорания позволяют увеличить выбор мест для установки |
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
Малогабаритный одноконтурный котёл серии Duo-TEC считается одним из самых «умных» представителей бюджетного сегмента. Внедрение технологии Think позволяет ему не только подстраиваться под различные условия работы (погоду, состав газа, параметры дымохода), но и контролировать разнотемпературные зоны.
Такая система адаптации максимально оптимизирует расход топлива – при мощности 24,0 кВт не более 2,61 м3/ч (СУГ 1,92 кг/ч). Безопасность котла обеспечивает современный гидравлический блок, включающий насос с функцией постциркуляции, автоматический байпас и двойной манометр (1 – предупреждение, 2 – блокировка). Согласно отзывам владельцев и опыту монтажа, котлы беспроблемно работают уже на протяжении более 7 лет и известны своей высокой надежностью.
Производитель: BAXI (БАКСИ), Италия.
Лучшие итальянские газовые котлы Высокая эффективность, качество сплавов и надежность по доступной цене
Тоже недорогой, но уже двухконтурный агрегат, разработанный специально для эксплуатации с газом ненадлежащего качества и водой повышенной жёсткости: продуманная конструкция не предусматривает наличия тонких извилистых трубок, которые могли бы засориться, заблокировав протоки в контурах отопления и ГВС.
Несмотря на небольшую мощность 18,1 кВт он способен производить до 12,1 л/мин горячей (30–60 °C) воды, при этом потребление топлива не превышает 2,71 м3/ч (СУГ 1,98 кг/ч). Коммуникативная автоматика со встроенной шиной eBus даёт возможность интегрирования агрегата в сложные системы, в т. ч. каскадные.
Производитель: Protherm (Протерм), Словакия.
Классическая одноконтурная модель с лаконичным дизайном, но при этом очень интересным наполнением: его теплообменник Inox-Radial, изготовленный из толстой нержавеющей стали, отличается беспрецедентным для настенного котла сроком службы (гарантия 10 лет), то же относится и к цилиндрической горелке MatriX.
Немецкие модели всегда были известны, прежде всего, своей надежностью и качеством материалов. В конвекционных аналогах реальный срок службы подобных теплообменников в среднем 14-15 лет, что является крайне достойным результатом.
За стабильную энергоэффективность отвечает программа Lambda Pro Control Plus. Она, кроме того, что постоянно отслеживает состояние агрегата, ещё и сама настраивается на потребление того или иного вида топлива, сокращая его расход до 2,57 м3/ч (СУГ 1,86 кг/ч) при функционировании на предельной мощности 26,0 кВт.
Производитель: Viessmann (Висман), Германия.
Еще одна эталонная немецкая модель. Двухконтурный агрегат мощностью 23,0 кВт, пожалуй, – один из лучших газовых конденсационных котлов для отопления частного дома и квартиры: его преимущество в том, что благодаря системе Aqua-Kondens, он использует энергию уходящего пара не только для отопления, но и для ГВС до 11,0 л/мин (25–65 °C).
За счёт переключения на экономичный режим, потребление газа даже зимой составляет не более 2,54 м3/ч (СУГ 1,80 кг/ч). Встроенный контроллер с цифровым информационно-аналитическим модулем DIA-System поставляется в едином корпусе с агрегатом, что значительно упрощает его монтаж, эксплуатацию и обслуживание.
Производитель: Vailliant (Вайлант), Германия.
По-настоящему инновационный одноконтурный газовый конденсационный котёл мощностью 24,8 кВт является наиболее компактной (66,4×36,8×36,4 см) и лёгкой (25 кг) моделью на рынке. Он изначально рассчитан на использование разных видов газа, поэтому не требует дополнительного оборудования для работы на СУГ.
Его съёмная панель управления, которую можно установить под котлом или повесить на стене, имеет функции очистки труб, сброса и регулировки температуры отопления/подачи горячей воды (датчик ГВС для ёмкостного водонагревателя приобретается отдельно). Расход топлива не превышает 2,54 м3/ч (СУГ 1,96 кг/ч).
Производитель: De Dietrich (Де Дитрих), Франция.
Цены: итоговая таблица
Сравнение характеристик и цен популярных моделей конденсационных газовых котлов:
| Наименование модели котла | КПД, % Hi (Hs) | Мощность, кВт | ГВС, л/мин. | Расход, м3/ч (кг/ч) | Цена*, руб. |
| BAXI Duo-TEC Compact 1.24 | 105,7 (95,6) | 24,0 | 2,61(1,92) | 59 500 | |
| Protherm Рысь (Condence) 18/25 MKV | 104,0 (93,2) | 18,1 | 12,1 | 2,71 (1,98) | 71 500 |
| Viessmann Vitodens 100-W B1HC042 | 108,7 (97,4) | 26,0 | 2,57 (1,86) | 114 000 | |
| Vailliant ecoTEC VUW INT IV 236/5-3H | 109,1 (98,8) | 23,0 | 11,0 | 2,54(1,80) | 110 000 |
| De Dietrich NANEO PMC-M 24 | 109,0 (97,6) | 24,8 | 2,54(1,96) | 76 500 |
* заказав монтаж у компании-поставщика можно сэкономить 6–10 тыс. рублей.
Где купить конденсационный газовый котёл
- MirCli (mircli.ru/kotly-otopleniya/nastennye-gazovye-kotly/kondensacionnye) – пр-т Ленинградский д. 80, корпус Г, тел. +7 (863) 303–35–06, +7 (800) 775–29–90.
- ТеплоДвор (teplodvor.ru/kotly-otoplenija/kondensatsionnye-kotly/best.html) – мкр. Балашиха-1, ул. Советская д. 35, тел. +7 (495) 48–132–48, +7 (800) 775–21–95.
- ЭкспертКотлов (expert-kotlov.ru/kotly/konstruktsiya/kondensatsionnye-kotly) – ул. Типанова, строение 40, офис 24, тел. +7 (812) 958–37–49, +7 (812) 958–09–48.
- ProTeplo (proteplo-spb.ru/products/kondensacionnye-gazovye-kotly) – ул. Чугунная, д. 14, л. К (въезд с Менделеевской 5), тел. +7 (812) 507–88–09, +7 (800) 775–63–03.
В целом конденсационные газовые котлы неплохо подходят для реализации желания большинства владельцев домов и квартир – управлять микроклиматом в помещении вне зависимости от погоды. А в долгосрочной перспективе они помогут сохранить чистоту окружающей среды и свои деньги, уменьшив расход топлива.
Газовые котлыКонденсационныеКотлыСпособы экономии