Хто не хоче, щоб котел працював ефективно, виділяючи велику кількість теплової енергії, але при цьому менше витрачав паливо? Запитайте у будь-якого споживача, і всі будуть говорити одне й те ж – да, такий прилад би не завадив. Отже, в цій статті будемо розбирати котел газовий конденсаційний, який, як запевняють виробники, має коефіцієнт корисної дії більше 100%. Як таке можливо? Про це трохи нижче.
Пристрій і принцип роботи конденсаційного котла
Почнемо з того, як працюють звичайні газові котли опалення. Паливо подається на пальник і спалюється в камері згоряння. Утворюється теплова енергія нагріває воду в системі опалення та системи гарячого водопостачання. Виходить так, щоб нагріти воду до температури +95С, необхідно створити умови, при яких в камері згоряння утворився температурний режим не менше +200С. Якщо даний показник впаде, то різко зменшиться тяга.
Які негативні наслідки можуть при цьому виникнути, багато хто знає не з чуток. Проблема ж газових котлів полягає в тому, що певна кількість теплової енергії випаровується через димохід з вологими парами повітря. А зі шкільного курсу фізики відомо, що пари в будь-якому випадку будуть конденсувати, при цьому виділяючи тепло.
Так от в конденсаційних газових котлах спеціально встановлена додаткова камера, де відбувається збір і конденсація вологих випарів. Від цього виділена теплова енергія направляється знову-таки на нагрів води в системі опалення. Звичайно, порівнювати тепло від спалювання газу з енергією від конденсації вологих випарів неможливо в плані порівняння їх величин. Але фахівці кажуть, що відсотковий вміст тепла від конденсації становить 8-9% від теплової енергії при спалюванні газу. Скажемо прямо, це великий плюс.
Як працює конденсаційний котел
У конструкції приладу встановлюється два теплообмінника. У деяких моделях є один, але двоступінчастий.
- Перший теплообмінник працює за тим же принципом, як і у звичайних газових котлах. Тобто тепло з продуктами згоряння газу проходять крізь нього, нагріваючи металеві стінки, які у свою чергу віддають енергію воді.
- Другий теплообмінник, який називається конденсаційним, забирає тепло у проходять крізь нього охолоджених продуктів згорання, за рахунок конденсації парів. Чому це відбувається? Справа все в тому, що через другий теплообмінник проходить охолоджений теплоносій зворотного контуру системи опалення. Виходить так, що стінки теплообмінника – це точка роси з температурою 55-58С. А, значить, саме тут і буде відбуватися повна конденсація вологих випарів чадних газів, в процесі якої вони будуть віддавати приховану енергію стінок приладу.
Увага! Запам’ятайте, що другий теплообмінний пристрій повинен бути виготовлений з металу, який може витримати агресивний вплив хімічно активних речовин. Ці речовини знаходяться в конденсаті. Зазвичай це нержавіюча сталь або сплав з алюмінію і кремнію.
Куди йде і де збирається конденсат? Для цього в конструкції конденсаційного котла передбачена спеціальна камера. А звідти він виводиться в систему каналізації. Скажімо прямо, конденсат дуже агресивний, тому в різних країнах діють свої вимоги і норми. Приміром, у Німеччині скидати його у каналізацію суворо забороняється. Там вимагають проводити його часткову утилізацію зі зниженням процентного вмісту агресивних компонентів. У Росії ж таких вимог немає. Приміром, газовий конденсаційний котел потужність 30 кВт скидає щодня до 30 л конденсату, і це все йде в каналізацію.
Правда, сьогодні у продажу з’явилися котли, до конструкції яких доданий спеціальний резервуар, заповнений гранулятом з кальцію або магнію. Це своєрідний нейтралізатор, який очищає конденсат від хімічно активних речовин.
Особливості конструкції
- Почнемо з того, що два теплообмінника – це серйозний бар’єр для вільного проходження продуктів згоряння до димоходу, що є причиною зниження тяги. Тому конденсаційні котли виготовляються тільки з примусовим відводом чадних газів.
- Тому всі котли даного типу – це прилади з закритою камерою згоряння. Звідси їх висока безпека, тому що топка повністю ізольована від приміщення, де встановлений котел.
- Установка коаксіального димоходу – оптимальний варіант для таких котлів.
- Сьогодні на ринку присутні підлогові і настінні газові конденсаційні котли.
ККД котла
Це питання хотілося б обговорити більш докладно. У чому тут справа? Звідки ККД вище 100%?
Принцип роботи конденсаційного газового котла заснований на використанні двох видів тепла. В теплотехніці ККД вимірюється співвідношенням тепла, яке виділяється радіаторами опалення, і теплом, яке утворюється в процесі спалювання палива. Але у всіх видів палива є вища і нижча точка згоряння. Найвища температура – це нижча плюс температура конденсації. Саме вища теплота і визначає ККД.
Але в будь-якій системі є втрати: теплове випромінювання, та ж температура конденсації, температура відхідних газів та інше. Тобто виходить так, що не вся теплова енергія передається воді. Тому ККД звичайних котлів ніколи не буде більше 100%.
Розрахунок ККД конденсаційних котлів проводиться за тією ж схемою. Але в даному випадку нижча тепло 100% забирається першим теплообмінником, а тепло конденсації другим. Виходить так: 100%+8%=108%. Звичайно, це тільки є правдою, якщо береться в розрахунок схема, заснована на цьому способі підрахунків. Насправді ні один котел не може дати ККД понад 100%. Це міф.
