Конвекционные и конденсационные газовые котлы
Развитие производства газовых котлов отопления не стоит на месте. Разработан газовый котел с улучшенным принципом работы, что позволило увеличить его коэффициент полезного действия (КПД). Внешне конвекционные и конденсационные котлы практически неотличимы. Конденсационные котлы в 1,5-2 раза дороже конвекционных котлов. Это доплата за более высокую производительность (до 20%) и меньший расход топлива, благодаря дополнительному теплообменнику, встроенному в котел.
Конвекционные и конденсационные газовые котлы: различия
Газовые котлы по эффективности сжигания топлива подразделяются на два типа:
Основным отличием конвекционного и конденсационного видов газовых котлов является наличие в конденсационном агрегате дополнительного теплообменника, который называется водяной экономайзер. Именно на нем происходит конденсация водяных паров. Водяной экономайзер выполнен из металла, стойкого к воздействию коррозии, так как постоянно находится в контакте с водой.
Конвекционные газовые котлы
Конвекционные газовые котлы производят нагрев теплоносителя только за счет тепла, которое выделяется при сжигании газа. Но при этом большое количество теплоты уходит вместе с дымовыми газами в атмосферу, так как в них находится водяной пар, который в свою очередь может произвести дополнительный обогрев теплоносителя.
Преимущества конвекционных котлов
Несмотря на свою неэкономичность, подобные котлы имеют ряд преимуществ:
Конденсационный газовый котел
Конденсационный газовый котел – агрегат, который использует для нагрева теплоносителя не только тепло при сжигании газа, но и энергию водяного пара, который содержится в отходящих дымовых газах. Это становится возможным, если обеспечить конденсацию паров на стенках дополнительного теплообменника. Конденсационная схема работы котла позволяет экономить от 15 до 20% горючего, что обеспечивает более дешевое тепло в целом.
Особенность работы конденсационного котла
Для того, чтобы добиться конденсации паров, находящихся в продуктах сгорания на стенках экономайзера необходимо, чтобы вода, которая поступает в него, была холоднее, чем точка росы водяного пара в дыме. Точка росы – это температура, при которой вода переходит из парообразного состояния в жидкое. Точка росы паров дыма около +55°C.
В конвекционных котлах разность температур между линиями подачи и «обратки» нужно держать как можно меньше, чтобы не происходило температурного перекоса, пагубно влияющего на теплообменник. А при эксплуатации конденсационных котлов все происходит в точности до наоборот: нужно как можно больше остудить воду в обратной линии, чтобы затем в водяном экономайзере она снова нагрелась за счет конденсации паров, которыми насыщены продукты сгорания газа. Таким образом, теплоноситель отдаст больше тепла, прежде чем пойдет на подогрев в котел.
Конструкционные особенности конденсационного газового котла
Сравнение КПД конвекционных и конденсационных котлов
При сжигании одинакового количества газа, конденсационные котлы выделяют на 20% больше тепла, чем его традиционный аналог. Этот эффект достигается включением в систему котла дополнительного теплообменника — водяного экономайзера, на котором конденсируются пары дымовых газов. В результате, на выходе из котла дым имеет температуру меньше +40 °C.
Конденсационный газовый котел – это относительно новый вид отопительного оборудования, главным преимуществом которого является повышенный КПД. Производители заявляют, что КПД конденсационных котлов может достигать значения 110%. С физической точки зрения такое невозможно. А получилось так потому, что при расчете учитывается не все тепло, которое выделилось. Некоторые страны уже перешли на новый метод расчета КПД, в котором учтено все выделенное тепло сгорания топлива. И по подобным расчетам конденсационный котел имеет КПД 95%, а КПД конвекционных котлов по этим расчетам составляет 83 – 85%. Поэтому могут встретиться одинаковые агрегаты с разными значениями КПД.
Недостатком конденсационных котлов является высокая стоимость и энергозависимость. Так как высокая стоимость скоро окупится, за счет более экономичной работы системы отопления, то можно сказать, что у конденсационного котла основным недостатком является полная зависимость от электричества.
Конденсационный или конвекционный газовый котел. Какой лучше?
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.
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:
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:
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.
Типы газовых котлов: чем отличаются друг от друга
Выбирая оборудование для своей автономной отопительной системы многие владельцы сегодня затрудняются с выбором типа газового котла. И это не удивительно. Современный рынок предлагает множество разнообразных моделей, отличающихся не только по мощности и производительности, но и конструкции, размерам, набору опций и способу монтажа. Кроме того, определенные требования к оборудованию есть и у газоснабжающей службы, без согласия которой вы просто не сможете ввести в эксплуатацию оборудование. Получить разрешение на подключение устройства, получить технические условия и разработать проект установки может помочь специализированная организация, имеющая допуск к подобным работам.
Однако конкретную модель газового котла часто приобретают сами владельцы, отталкиваясь от своего бюджета и предпочтений среди производителей. Правильно подобрать оборудование, без переплат и лишних функций, можно только при условии, если понимать в чем разница между разными устройствами.
Эта статья поможет вам разобраться чем отличаются газовые котлы, на что обратить внимание при их выборе и какие модели подходят для квартиры, а какие для загородного дома.
Типы газовых котлов
Современные газовые котлы отличаются по принципу действия, конструкции, типу монтажа, функциям и виду управления. Все эти критерии имеют значение при покупке оборудования, которое выбирают с учетом потребностей пользователей, особенностей помещения, а также требований газоснабжающей службы. В идеале подбором модели должен заниматься специалист, досконально разбирающийся в устройстве приборов разных производителей. Он порекомендует устройство, не только максимально удовлетворяющее вашим запросам, но и соразмерное заложенному бюджету.
Например, инженеры компании «Мособлгаз» уже не раз оказывали подобную услугу своим клиентам, подробно объясняя, какой тип газового котла будет лучше для их дома. А также помогали с установкой оборудования, оформлением и согласованием всех документов, экономя им время и деньги.
Конденсационные и конвекционные газовые котлы: в чем отличие
По принципу действия различают конвекционные и конденсационные котлы. Первые это традиционные модели, представленные на современном рынке бытовой техники в большом ассортименте. Вторые — усовершенствованные приборы, которые пока мало знакомо российскому потребителю. Каждый их этих видов имеет свои недостатки и преимущества:
Однако конденсационные котлы имеют один значительный недостаток — они максимально энергоэффективны при соотношении температур подающей и обратной — 50°C к 30°C. Такой режим возможно использовать только в европейской части России или в домах, где отопление включает в себя систему «теплый пол». Во всех остальных случаях лучше отдать предпочтение традиционным конвекционным котлам.
Наглядно понять, какие преимущества и недостатки свойственны двум типам газовых котлов, конвекционным и конденсационным, можно по нижеприведенной таблице:
Конвекционный настенный котел
Конвекционный напольный котел
Стоимость (в процентном соотношении)
Средний срок службы
в любом помещении, за исключением жилого
в любом помещении, за исключением жилого
в отдельном помещении
Стоимость дымохода (в процентном соотношении)
Как понятно из таблицы, самым бюджетным вариантом является настенный традиционный котел конвекционного типа. Однако при выборе устройства, нужно учитывать не только его стоимость, но и другие критерии.
Одноконтурные и двухконтурные газовые котлы
Выбирая между этими двумя типами газовых котлов нужно понимать, что именно вам нужно. Только обогреть дом или все в комплексе — и отопление, и ГВС. От этого будет зависеть, какой конструкции отдать предпочтение.
Одноконтурные
Одноконтурные котлы работают только на отопление, имеют надежную конструкцию и простой принцип действия. Схема работы оборудования следующая: в камеру сгорания (открытую или закрытую) подается газовоздушная смесь. При ее сгорании вырабатывается тепловая энергия, нагревающая теплообменник, который в свою очередь передает тепло теплоносителю. Последний благодаря встроенному насосу циркулирует по трубопроводам отопительного контура, где постепенно остывает и возвращается в котел для повторного нагрева.
Оборудование имеет ряд достоинств, среди которых:
Однако перечисленные преимущества действительны при условии, что этот тип газового котла используется только на отопление. Если в доме также нужна автономная линия ГВС, то рядом придется поставить бойлер или водонагреватель. А значит, потребуются место для установки вспомогательного оборудования, дополнительный бюджет на его покупку и увеличенные расходы на энергоресурсы.
Посмотрите подробное видео, чем отличаются одно- и двухконтурные котлы:
Двухконтурные
Двухконтурный котел работает как на отопление, так и на ГВС, поэтому многие владельцы отдают предпочтение именно этому варианту. Здесь в дополнение к основному установлен вспомогательный теплообменник, отвечающий за нагрев горячей воды.
Большинство подобных моделей оснащается проточным нагревателем, которые обеспечивают горячую воду сразу при открытии соответствующего крана. К достоинствам газовых котлов двухконтурного типа стоит отнести:
Также двухконтурные котлы могут оснащаться битермальным теплообменником, на который замкнуты оба контура. Такие приборы компактнее и дешевле, но имеют ряд недостатков. Независимо от режима, в котором работает оборудование (отопление или ГВС), в одном из контуров горячая вода будет застаиваться и постоянно нагреваться до высоких температур. Как следствие, каналы устройства быстро засоряются и зарастают накипью, что не только снижает теплоотдачу теплообменника, но и может привести к его выходу из строя.
Кроме того, выбирая эти типы газовых котлов стоит учитывать, что оборудование может работать только в одном из двух режимов. При включении вторичного теплообменника, отопительный контур отсекается от системы и в него перестает поступать теплоноситель, вследствие чего снижается уровень обогрева помещений. Такая схема накладывает некоторые ограничения по объему использования ГВС, поэтому маломощные двухконтурные котлы лучше использовать в квартирах или небольших домах, где 2-4 водоразборных точек.
При повышенном водопотреблении предпочтительнее выбирать или более мощные модели, что чревато значительными расходами на топливо. Или подключать к двухконтурному котлу бойлер косвенного нагрева. Такое оборудование займет больше места, но обеспечит дом необходимым запасом горячей воды.
Настенные и напольные модели
Определить место установки газового котла предпочтительнее еще при разработке проекта будущего дома. Помещения, используемые в качестве котельной, должны соответствовать определенным строительным нормам и пожарным требованиям.
Тип камеры сгорания
В открытой камере сгорания используются атмосферные горелки, для работы которой требуется воздух, поступающий из окружающей среды. В связи с этим к помещениям, где установлены подобные модели, предъявляются особые требования. Площадь комнаты должна соответствовать установленным нормативам, для нормальной работы этого типа газового котла требуется обустроить дымоход с естественной тягой и обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляционной системы.
Газовые котлы с закрытой горелкой оборудованы вентилятором, нагнетающим воздух по коаксиальному дымоходу. Последний состоит из двух труб, вставленных друг в друга. Воздух с улицы поступает в горелку по внешнему каналу, образованному стенками труб. Через центральную часть отводятся продукты сгорания газовоздушной смеси. Подобная конструкция обеспечивает полную автономность работы камеры — обустройство вентиляционной системы в помещении необязательно.
Также газовые котлы оборудуются ручным или автоматическим управлением и различными устройствами безопасности. Например, автоматикой отключения подачи топлива. Если модель не имеет подобного оснащения, от ее покупки лучше воздержаться.
Принцип работы конвекционного газового котла
Отправим материал на почту
Если жильё не подключено к централизованному отоплению, то возникает необходимость самостоятельно его обеспечить. Эффективным вариантом является установка газового котла, который будет прогревать теплоноситель для радиаторов. Современная промышленность предлагает большое количество вариантов, среди которых хозяин должен выбрать подходящий. Одним из наиболее эффективных является применение конвекционного газового котла.
Как устроен такой котёл
Внешне он выглядит как параллелепипед с несколькими патрубками. К ним подключена отопительная система, куда поступает нагретый теплоноситель. После того, как отдаст своё тепло, он остывает и попадает обратно в котёл. Затем его вновь прогревают и используют для дальнейшего обогрева. В котёл поступает природный газ, а наружу проложен дымоход, через который выходят продукты горения.
Внутри находится место, в котором горит газ. Здесь имеется устройство розжига, предназначенное для автоматического воспламенения топлива. Над ним расположена ёмкость с водой, которую нагревают. Существуют двухконтурные конструкции, в которых производится не только подготовка теплоносителя для отопления, но и обеспечивается поступление горячей воды жильцам.
В зависимости от комплектации присутствуют дополнительные узлы. Иногда есть возможность поставить расширительный бак. Может быть установлена группа безопасности — устройства, которые снизят риск возникновения аварии. Они включают в себя манометр, клапан для сброса пара и воздухоотвода. Таким образом снижается вероятность ситуации, когда при нагреве возникнет такое давление, которое может повредить оборудование.
Наличие циркуляционного насоса позволяет обеспечить равномерное прохождение воды по трубам отопительной системы. Существуют такие разновидности, где движение воды происходит естественным образом. В этом случае насос не потребуется.
В некоторых моделях применяется закрытая камера сгорания. Её особенность состоит в том, что она для работы не забирает воздух из помещения, где находится. Здесь используется дымоход особой конструкции, в котором внутри одной трубы расположена другая. При этом через более узкую воздух выходит из котла, а по пространству между ними поступает в камеру сгорания.
Такой тип дымохода является коаксиальным. В большинстве моделей применяется открытая камера сгорания. Конвекторный котёл может работать не только с централизованным газоснабжением, но и от баллонов.
Конденсационные котлы могут работать не только на газе, но и на жидком топливе. Однако в последнем случае продукты горения содержат больше серы, создавая химически агрессивные соединения. Газовые приборы выгодно отличаются от них дешевизной топлива.
Важной частью прибора является электронное управление. Оно регулирует текущую работу котла. В критических условиях, например, при сильны перепадах напряжения. Таким образом может быть прекращена работа котла.
Принцип работы
Далее будет рассказано, что такое конвекционный газовый котел, как он работает:
В некоторых моделях предусмотрены дополнительные возможности. Одной из них является защита от замерзания. В этом случае датчик температуры проверяет падение до 5 градусов. После этого производится прогрев теплоносителя на минимальном уровне. Таким образом предотвращается замерзание воды вы трубах.
Также может быть установлена подстройка степени нагрева под температуру окружающей среды. В этом случае в комнате ставят датчик, в зависимости от показаний которого регулируется нагрев в системе отопления. Удобно, когда установлен датчик тяги. Если она ухудшится, то частично или полностью блокируется поступление газа.
Может быть предусмотрено наличие автоматики, которая учитывает погодные условия вне дома. В этом случае установленный снаружи датчик передаст информацию о температуре, а при работе котла изменятся начальный и конечный параметры нагрева.
Чтобы уметь выбрать наиболее подходящий газовый котёл, можно посмотреть видео:
Видео описание
Сравнение конвекционных и конденсационных котлов
В поиске подходящего варианта пользователи сталкиваются с необходимостью выбирать из котлов различных типов. Теперь нужно подробно рассмотреть конвекционный котёл — что это и как он работает:
Недостатком при использовании таких котлов является ограничение мощности до 100 кВт. Их применяют для домов общей площадью не более 300 кв. метров.
Надо отметить, что конденсаторные котлы также имеют свои достоинства. Одним из них является высокая эффективность такого оборудования. Их конструкция имеет существенные отличия. Основными особенностями считаются следующие:
Такая разновидность стоит дороже, но конденсационный котел имеет намного больший КПД. Важно отметить, что для эффективной работы такого устройства нужно использовать более мощные радиаторы для того, чтобы теплоноситель успевал остыть перед тем, как попадёт в снова в котёл для прогрева. Если это условие не выполняется, то эффективность работы не будет максимальной. Нужно точно знать, если выбран конденсационный или конвекционный котёл: что это и как работает.
Газовые конвекторы
Эти устройства прогревают воздух в помещении. Они не нуждается в установке аккумуляторных батарей. Такие конвекторы по внешнему виду похожи на камин, но имеют немного больший размер. В них применяется закрытое горение.
Тепло распространяется в помещении с помощью внутреннего вентилятора. Если комнату соединить с соседними через воздуховоды, то тепло будет попадать и в эти помещения.
Достоинством такого прибора является относительная простота установки и использования. Недостаток состоит в том, что степень прогрева быстро уменьшается по мере удаления от конвектора. Этот прибор не способен долго сохранять тепло после выключения.
Чтобы лучше понять, какой котёл выбрать, будет полезно ознакомиться с роликом:
Видео описание
Какой котел выбрать? Конденсационный или конвекционный?
Как выбирать конвекционный котёл при покупке
Оборудование должно быть выбрано таким образом, чтобы соответствовать необходимым требованиям. При покупке нужно учитывать следующие характеристики газовых котлов конвекционного типа:
Определив требования к оборудованию, на их основе можно найти наиболее подходящую для дома модель.
Заключение
Конвекционные котлы помогут решить проблему с обогревом там, где использование централизованной системы невозможно. При его выборе нужно определить, какое оборудование необходимо. Правильно выбранный и грамотно установленный котёл обеспечит комфорт в доме в течение многих лет.
