Конденсационные газовые котлы

Современные конденсационные газовые котлы демонстрируют фантастическую производительность. Может ли их КПД быть больше 100%, как утверждают консультанты в магазинах. Не маркетинговый ли это ход? Попробуем разобраться в этом вопросе!

Заветная мечта любого дачника – сделать свой загородный дом максимально сбалансированным по комфорту и экономичности. В последнее время регулярный рост цен на газ заставляет искать наиболее энергоэффективный газовый котёл. Существенной экономии бюджета можно добиться при условии, что все инженерные системы в вашем доме будут оптимизированы. Поэтому выбор типа котла желательно заложить еще на стадии проектирования дома.

Немного теории

Для поддержания тепла в загородных домах применяют две принципиально различные системы отопления. Первая – высокотемпературная с использованием батарей отопления. Вторая – низкотемпературная, так называемое лучистое отопление теплым полом. Традиционный газовый котел изначально был сконструирован именно для поддержания высоких температур. Вкратце напомню его принцип работы. Природный или сжиженный газ, выделяя при сгорании колоссальное количество тепловой энергии, нагревает первичный теплообменник и вместе с этим и воду, проходящую через него. По системе трубопроводов она попадает во все радиаторы, от нагретой поверхности которых тепло и распространяется по всему дому. Пройдя все змейки радиаторов, вода возвращается обратно к котлу, но уже охлаждённой. Обычно соотношение температур подаваемой воды в радиаторы отопления к температуре в трубах «обратки» – 75-80 к 55-60 градусам. Отопительная система представляет замкнутый контур, поэтому остывшая вода снова нагревается в газовом котле и цикл многократно повторяется. Водяной пар и углекислый газ, образуемые при сгорании голубого топлива разогреты до очень высоких температур, доходящих до 250 градусов. Через дымовую трубу они выходят наружу, фактически отапливая атмосферу. При этом потери энергии могут составлять более 11 %.

Инженеры придумали способ извлекать дополнительную выгоду из этих водяных паров отходящих дымовых газов. Поясню на примере чайника. Когда он закипает – образуется пар. Вы, наверное, замечали конденсат на кухонных шкафчиках около вскипевшего чайника. Это газообразный пар, сталкиваясь с более прохладной поверхностью охлаждается и конденсируется. Тот же принцип взят на вооружение при создании конденсационного котла. В обычный классический газовый котёл встроили специальный теплообменник. И гремучую парогазовую смесь, стали пропускать через него, охлаждая до температуры около 56 градусов. Её еще называют точкой росы. И именно в момент перехода воды из парообразного состояния в жидкое выделяется дополнительная энергия, которая и аккумулируется в теплообменнике. При этом, конечно, выделяется и конденсат. Полученное тепло подогревает охлаждённую воду в обратной линии контура отопления. Так что к горелке возвращается уже частично подогретая вода. В итоге, для достижения нужной температуры в отопительной системе, первичному теплообменнику требуется на 15-20 процентов меньше энергии. Но это еще не всё. Специальный коаксиальный дымоход, конструктивно сделанный по принципу «труба в трубе» используются не только для выхода дыма (через внутреннюю трубу), но и для подачи свежего воздуха к горелке. Уличный воздух, проходя через пространство между внутренней и внешней трубой, прогревается еще до поступления в горелку, что дает ещё большую экономию энергии.

При этом необычно высокий КПД конденсационного котла совсем не противоречит законам физики. Причина – в разных системах подсчёта. Производители и продавцы складывают КПД всех элементов котла. Так, если к 92% процентам КПД традиционного котла прибавить 11% за счёт конденсации водяных паров и 5-7% за счёт увеличенной площади теплообменника получится в сумме 108-110%. Однако надо понимать, что любое топливо имеет две теплоты сгорания. Под низшей понимают количество теплоты, выделяемое газовым котлом без учёта теплоты от конденсации водяного пара. А вот величина высшей теплоты учитывает и этот параметр. Но именно первое значение инженеры давно приняли как стандарт. Да и не могли они сделать по-другому. Ведь писались эти формулы в далёких семидесятых годах прошлого столетия. Кстати, первые конденсационные котлы появились ещё в пятидесятых годах прошлого века. Правда тогда теплообменник изготавливали из чугуна или стали. Под воздействием конденсата он быстро коррозировал и приходил в негодность. Лишь с приходом новых материалов и технологий удалось продлить срок службы конденсационного котла. Теплообменник стали изготавливать из нержавеющей стали и силумина – материалов, не подвергающихся коррозии. А конденсат собирался в специальную ёмкость. Если рассчитывать КПД котла, отталкиваясь от высшей теплоты сгорания, его значение будет лежать в районе 98%, а это уже не такие выдающиеся маркетинговые характеристики.

Кстати, с появлением конденсационных котлов встал вопрос утилизации отработанного конденсата. Ведь это не просто вода, а слабый кислотный раствор. Основные стоки в доме – мыло и стиральные порошки как раз щелочные. Разбавив их слегка кислотным конденсатом, мы получим относительно нейтральный раствор, который допустимо сбрасывать в септик. Можно, конечно, докупить специальный нейтрализатор с наполнителем из мелкой минеральной крошки. Но учтите, что такой фильтр придётся менять примерно раз в 4-6 месяцев.

Специфика эксплуатации