Страны СНГ являются крупнейшим рынком сбыта газовых котлов. Балом правят традиционные конвекционные котлы (напольного и настенного исполнения). Но в Европе давно за основу берут конденсационные газовые котлы и конвекционные постепенно выводят с рынка. С чем это связано и насколько одни котлы лучше других. Давайте рассмотрим.
Содержание
Что такое конвекционный котел
Эта первоначальная схема, появилась как логическое развитие печного отопления. Применяемая конструкция предусматривает нагрев жидкости, транспортирующей тепло, открытым огнем в результате сгорания топлива, которое может быть жидким, твердым и газообразным. От его выбора зависит конструкция топки. Пламя нагревает циркулирующий по трубам отопления переносчик энергии (обычно это вода). Он отдает тепло радиаторам, которые осуществляют обогрев помещений, находящихся на удалении от месторасположения котла. Далее охлажденный теплоноситель возвращается по обратной ветке трубопровода в регенератор, где подогревается вновь и цикл повторяется. Жидкость может циркулировать естественным образом, либо нагнетаться встроенными в систему электронасосами.
В зависимости от целей котел может быть одноконтурным и служить только для отопления или двухконтурным, когда предусмотрен нагрев воды для бытового пользования.
Отвод продуктов горения топлива осуществляется естественным путем через дымоходы. При этом предполагается забор воздуха из помещения, где котел размещен. При необходимости в топке размещают закрытую камеру сгорания топлива, газообмен в которой проводят принудительно при помощи электровентиляторов. Эта схема называется турбированной и позволяет размещать котел в произвольном месте. Приток кислорода и отвод продуктов горения происходит по воздуховодам и заборникам снаружи помещения.
Преимущества этого типа котлов:
- широкий выбор возможностей по функционалу и ценам;
- простота конструкции, монтажа и эксплуатации;
- наличие энергонезависимых моделей.
Эти конструкции доминируют в частном домостроительстве.
Что такое конденсационный котел
Эта схема стала применяться из соображений экономии сжигаемого топлива. Теплоноситель в конвекционных котлах нагревается только за счет энергии сгорания, при этом отработанные газовые смеси удаляются в непосредственно в атмосферу с потерями тепла, так как для предотвращения образования конденсата конструкцию проектируют, чтобы на выходе температура уходящего воздуха превышала 60 градусов.
В котлах конденсационного типа устанавливается дополнительный теплообменник — водный экономайзер. Его назначением является утилизация тепла нагретого водяного пара, который находится в составе отходящих продуктов горения. На его стенках осаждается конденсат, позволяющий снизить потребление топлива. Этот теплообменник относится к рекуперативному типу. Устанавливается на выходе горячего потока воздуха и извлекает из него остаточное тепло, используемое в дальнейшем для первичного нагрева теплоносителя, который остывшим возвращается к камере сгорания. Изготавливается он из кислотостойких металлов для работы в агрессивной среде в виде системы труб с увеличенной площадью теплоотдачи.
Особенностью его работы функционирование в рамках температурного режима. Для образования конденсата на его стенках необходимо, чтобы циркулирующая внутри вода была холоднее 50 градусов, что соответствует точке росы для водяного пара. Возвращаемая от радиаторов охлажденная вода подогревается в экономайзере перед окончательным нагревом при сгорании топлива. Сглаживание температурных пиков и является источником повышения коэффициента полезного действия (к.п.д.). Особенности перемещения энергоносителя предполагают принудительный тип циркуляции жидкости в системе. К недостаткам можно отнести необходимость отвода конденсата и его утилизацию, так как это жидкость в виде кислоты, слив которой в канализацию напрямую запрещен.
Преимущества этого типа котлов — в снижении эксплуатационных расходов, а это требует дополнительного анализа.
Отличия в тратах и подсчеты
Технические характеристики изделия указываются производителем в паспорте, для котлов они следующие: КПД конвекционных — 90-93%, конденсационных — до 110%, разница чисто арифметическая не более 20%. Сравнение цифр не в пользу последних, так как стоимость их выше в разы. Более подробный анализ следует проводить с учетом факторов конкретного места эксплуатации и методиками подсчета.
Европейские данные говорят об окупаемости конденсационных моделей за пятилетку, для отечественных потребителей сроки другие из-за низкой стоимости топлива, слабого распространения низкотемпературных типов отопления с теплыми полами и многосекционными радиаторами повышенной площади.
Следовательно, следует заранее просчитать потенциальную экономию. Утепленный по строительным нормам дом теряет 1 кВт\ час на 10 кв. метров. Для дома площадью 100 кв. м. в средней полосе России для восполнения суточных теплопотерь потребуется 240 кВт. Для удобства подсчетов принято топливо — природный газ, удельная теплота сгорания которого — 10 кВт на один кубометр, и 1 кВт котла потребует 0,1 куб. м. его сгорания в топке.
Конвекционный котел (к.п.д. – 90 %) потребует 240 кВт * 0,1 куб. м.*1,07(90%) = 26 куб. м в сутки.
При цене 5 руб.\м³ суточные траты составят 128 рублей.
Для конденсационного — расчеты будут таковы: 240 кВт * 0,1 куб. м.*0,91(110%) = 22 куб. м в сутки.
Стоимость газа — 109 руб.\сутки. Ежедневная расчетная экономия – 20 рублей в сутки.
Но не забываем, что есть и регионы с гораздо более дорогим газом и есть дома с гораздо большей площадью.
Применяемые в расчетах к.п.д. отличаются от паспортных, прописанных производителями. Это объясняется спецификой подсчетов калорийности органического топлива. Существуют два термина: «высшая» и «низшая» топливная теплота горения. Первоначально считалось что энерготраты на испарение влаги и образование конденсата незначительны, и при расчетах ими можно пренебречь. Поэтому характеристики тепловых систем рассчитывали по «низшим» показателям. По мере уточнения величины этой доли затрат стали пользоваться цифрами «высшей» топливной теплоты горения, что и привело к величинам, превышающим сто процентов. С физической точки зрения это невозможно, ведь количество энергии, полученной при сжигании не может быть больше запасенной в составе химических связей, но традиционно сложившиеся методы уже не меняли, что привело к показателю КПД в 110 процентов.
Когда стоит переплачивать при покупке
При покупке следует учитывать прямые доэксплуатационные траты. Для конденсационных моделей это:
- Начальная стоимость, которая выше; но сравнение нужно проводить с учетом мощности котлов, цена 50-60 киловаттных приборов сопоставима с конвекционными.
- Необходимость монтажа дымоходов с принудительной вентиляцией.
- Невозможность функционирования без дополнительных трат на электроэнергию, необходимую для циркуляции жидкости в системе и воздухообмена.
- Затраты на утилизацию токсичного конденсата из системы удаления воздуха.
Расчеты приводят к выводам, что сроки окупаемости конденсационных моделей будут сокращаться при возрастании ежедневных трат для всех потребителей. Это произойдет при неизбежном росте цен на энергоносители и природный газ в их числе.
В данный момент монтаж этих моделей оправдан при использовании котлов, интегрированных в систему низкотемпературного режима отопления. Нагрев теплоносителя должен быть ниже 55 градусов, что ставит ограничения в нагреве выходной из котла жидкости до указанной величины, а обратный поток не должна быть холоднее 45 градусов, при этом поверхности радиаторов отопления будет нагреваться до средних 40. (Для сравнения конвекционные системы: на выходе — 80 градусов, на обратке — на 20 холоднее, и батареи — 70.) Этот режим будет производительным при увеличении площади греющих поверхностей. Достигается это эксплуатацией теплых полов и стен. Радиаторы должны иметь соответственно увеличенную площадь поверхности соприкосновения с комнатным воздухом. Использование конденсационных моделей отопления снизит ежедневные траты на 30 процентов.
Показатели улучшаются для домовладений со значительными отапливаемыми площадями, для малых домов экономия будет незначительной.
Конвекционный котел отличатся повышенными тратами в режиме постоянного включения – выключения в период межсезонья. Следовательно, при длительном отопительном сезоне эти модели отопления будут работать с большими затратами.
Уменьшение теплового загрязнения природы — аргумент в пользу эксплуатации конденсационных котлов.
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!
