Конденсаційний газовий котел. Як зекономити на витраті газу?
Станом на сьогодні на ринку України представлено декілька видів газових котлів. Їх класифікація йде за способом встановлення – настінні (монтуються на стіну) та підлогові (встановлюються на підлогу), за способом видалення димових газів з котла – атмосферним (природнє відведення димових газів за рахунок тяги, що утворюється у вертикальній димовій трубі) з відкритою камерою згорання та примусовим (видалення димових газів за рахунок турбіни, яка під тиском видуває продукти згорання в димову трубу) із закритою камерою згорання, часто котли з примусовим видалення димових газів називають «турбованими» чи турбо котли. І останній розподіл котлів це за наявністю чи відсутністю конденсації димових газів.
То ж далі кілька фотоприкладів:
Так виглядає класичний котел настінного монтажу. Як зрозуміло з його визначення, він монтується з кріплення на стіну. Зверху встановлюється димова труба, яка відводить димові гази на вулицю.
На цьому ж фото можна побачити підлоговий котел, який встановлюють безпосередньо на підлогу та відводять від нього димову трубу з продуктами згорання.
Котли з відкритою камерою згорання мають свою основну особливість, яка в одних випадках може бути перевагою а в інших недоліком, відкриту камеру згорання, де приток повітря для горіння та відведення димових газів відбувається природнім шляхом, за рахунок наявності тяги у витяжному каналі димоходу та притоку повітря з вулиці. Проте такі моделі котлів вимагають організацію притоку свіжого повітря необхідного для горіння, при цьому також зберігається вимога по 3-х кратному повітрообміну приміщення де встановлено газовий котел. Також котли з відкритою камерою згорання як правило мають меншу вартість, просту конструкцію й мінімальний набір автоматики. Основний недолік це можливі проблеми з слабкою тягою для горіння, недостатньою кількістю свіжого повітря, затухання пальника через надто вітряну погоду, також відсутність прогресивної автоматики контролю процесів згорання призводить до суттєвих перевитрат газу під час роботи. За зовнішнім видом такі котли дуже схожі на своїх турбо «братів» із закритими камерами згорання.
Котли із закритою камерою згорання мають в своїй конструкції потужну турбіну, що нагнітає необхідну кількість повітря для спалювання газу та видуває продукти згорання в димову трубу. Наявність примусового руху димових газів суттєво спрощує процес монтажу, оскільки немає потреби в організації природньої тяги, а також забір свіжого повітря можна зробити як з приміщення так і з вулиці, що дуже зручно, коли монтаж виконується в закритих кухнях з обмеженим простором. Також під час експлуатації пальник стабільно працює за любих погодних умов і відповідно не потребує контролю як з котлами з відкритою камерою згорання. Додатковим плюсом турбо котлів ще є контрольований процес горіння, в якому можна дозувати кількість повітря та краще спалювати газ що збільшує коефіцієнт корисної дії, або ж просто споживається менше газу і отримується більше тепла.
Останньою ланкою в еволюції газових котлів є конденсаційні газові котли з погодозалежною автоматикою. В чому їх особливість? Конденсаційний газовий котел схожий на звичайний турбований котел із закритою камерою згорання, але він має в своїй конструкції більший теплообмінникта особливий температурний режим роботи. Для справки: звичайний турбо котел відводить продукти згорання з температурою більше 130 ⁰ С на вулицю; температура конденсації водяних парів в продуктах згорання коливається в межах 57⁰ С. Коли природний газ спалюється в камері згорання, то вода, що міститься в природньому газі, випаровується і забирає частину енергії на цей процес. Далі в звичайному турбокотлі ці пари води викидають в атмосферу разом із рештою продуктів горіння, а це втрачено енергія. Проте в конденсаційному котлі ці водяні пари конденсують, забираючи витрачену енергію на випаровування назад. Це дозволяє зменшити втрати тепла та збільшити ефективність котла. Щоб процес конденсації був можливим необхідно щоб вода, яку нагріватиме котел, мала температуру менше 57⁰ С (тому з’являється таке поняття як низькотемпературний графік опалення). Іншим позитивним ефектом є те, що температура димових газів на виході також суттєво зменшується, оскільки вдається забрати значно більше енергії.
Доповнюються конденсаційні газові котли погодозалежною автоматикою.
Оскільки будинок як і система опалення є досить інерційною системою, то, наприклад, при досягненні заданої температури, повітря продовжує нагріватись далі, хоча котел вже й відключився. І другим фактором є те, що температура повітря на вулиці впродовж дня може змінюватись більш ніж на 10⁰ С, а через інерційність системи повітря в будинку перегрівається. І кожен градус перегрітого повітря це витрати на газовому лічильнику. Погодозалежна ж автоматика відслідковує криву зміни температури повітря на вулиці (або по датчику температури повітря зовні, або по наявним даним через інтернет) а також підлаштовується під задану температуру повітря в будинку користувачем і вимикає систему опалення ще до досягнення заданої температури користувачем, а за рахунок інерційності відбувається досягнення необхідних параметрів без перевитрати енергоресурсів.
Загалом комбінація конденсації водяних парів та погодозалежної автоматики дозволяє зменшити споживання газу до 40% за опалювальний сезон.
Також слід пам’ятати що ефективний газовий котел, це лише частина цілої системи опалення. Тому для максимальної економії слід забезпечити низькі тепловтрати будинку при його будівництві, продуману автоматику керування і лише потім завершити ефективним джерелом теплогерації.
Цікавинка! Звідки беруться 109% ККД у конденсаційних газових котлів. Тут немає ніякого вічного двигуна чи енергії з повітря. Суть в способі розрахунку ККД. Коли розрахунки спочатку проводили для звичайних котлів із закритою камерою згорання, то в розрахунку (ККД – відношення корисної енергії до повністю затраченої енергії) в знаменнику повністю затраченої енергії брали нижчу теплоту згорання Qрн, це було характерним для країн пост радянського простору. Нижча теплота згорання не враховувала енергію затрачену на випаровування води що була в паливі (оскільки вона все одно викидалася в атмосферу). Тому коли в газових конденсаційних котлах почали повертати цю енергію назад, а в розрахунках ККД залишили нижчу теплоту згорання, то й з’явився цей казус, який з радістю підхопили маркетологи, а люди не знайому з цим не розуміли як таке можливо. Але якщо розрахувати ККД для конденсаційного газового котла по вищій теплоті згорання (бо саме вона вже враховує, що при згоранні палива енергія витрачається на випаровування води), то ми отримаємо значення 92-97%, але вже звичайний турбокотел матиме значення менше всередньому 10-12%.