Скрытые резервы комфорта

Ассортимент настенных котлов, представленных в торговой сети, широк и разнообразен, поэтому потребитель легко может подобрать технически совершенный агрегат. Кчислу наиболее эффективных и экологичных относятся настенные конденсационные котлы, работающие на магистральном газовом топливе- метане.

VaillantВотличие от настенных газовых котлов традиционной конструкции, КПД которых составляет около 80-85%, настенные конденсационные котлы позволяют использовать топливо более эффективно- их КПД достигает 93-96%. Именно поэтому экономные европейцы законодательно поощряют применение конденсационных агрегатов. Ав Великобритании с недавних пор в жилых домах разрешено устанавливать только конденсационные теплогенераторы. Это объясняется и жесткими требованиями британского законодательства, определяющего допустимые нормы вредных выбросов, и ростом закупочных цен на газ. Да и в нашей стране в обозримом будущем потребители могут отказаться от обычных настенных газовых котлов в пользу конденсационных, особенно в наиболее развитых регионах.

О хитрой методике расчета

Высшая теплотворная способность топлива- это все количество теплоты, которое может быть использовано при сжигании топлива, включая и ее долю, содержащуюся в водяном паре отходящих газов. Низшая теплотворная способность- количество теплоты без учета энергии, скрытой в паре отходящих газов. Чтобы показать свой товар в выгодном свете, продавцы отопительной техники почти всегда указывают КПД теплогенератора, рассчитанный по методике с применением низшей теплотворной способности топлива. Однако покупателя об этом не информируют. Витоге вместо КПД 80-85%, реального для традиционного теплогенератора, появляется показатель 92-95%, а КПД конденсационника вместо 93-96% оказывается на уровне 107-109%, что противоречит закону сохранения энергии. Данный факт вызывает определенный скепсис у потребителей, незнакомых с азами теплотехники. Но бояться сверхвысокого КПД конденсационного котла все же не стоит- это издержки существующей методики расчета.

Преимущества конструкции

Традиционные настенные котлы утилизируют тепло, выделяющееся при сжигании газа, с помощью конвекционного теплообменника (по сути, это трубка, на которую насажены многочисленные медные пластинки). Продукты сгорания метана нагревают этот агрегат, и он передает полученное тепло теплоносителю системы отопления. Тягу, необходимую для поддержания горения, в обычных настенных котлах обеспечивает разрежение, возникающее в гравитационном дымоходе; средняя температура продуктов сгорания, удаляемых в атмосферу, на выходе из котла составляет 120C. Охлаждать отходящие газы до более низкой температуры традиционные котлы из-за особенностей своей конструкции не способны. Конечно, можно установить в настеннике более эффективный теплообменник. Но если температура выхлопа снизится, на его пластинах и в дымоходе появится конденсат, содержащий кислоту, из-за чего элементы котла придут в негодность. Поэтому приходится тратить энергию «на обогрев улицы»- это лучше, чем один за другим менять испорченные конденсатом теплогенераторы.

Откуда же берется конденсат? При сгорании природного газа (как и любого другого углеводородного топлива) происходит химическая реакция, и в результате образуется вода, в огне моментально превращающаяся в пар. Именно пар содержит до 11% энергии сжигаемого метана. Назначение конденсационного котла- использовать эту энергию за счет снижения температуры отходящих газов до точки росы (для продуктов сгорания газа- примерно 57C), при которой пар начнет конденсироваться, будет высвобождаться тепловая энергия, затраченная на образование пара (испарение воды), и тепло, ранее «улетавшее в трубу», можно будет применить, например, для нагрева теплоносителя.

Фото 1 De Dietrich

Фото 2 De Dietrich

Фото 3 Vaillant

Фото 4 Viessmann

1.Конденсационные настенные котлы Innovens (De Dietrich) обеспечат оптимальный уровень комфорта при отоплении и приготовлении горячей воды.
2.Котлы MCR мощностью 6,3-39кВт работают на природном газе или пропане. Для горячего водоснабжения котлы оснащают проточными теплообменниками, позволяющими получать горячую воду сразу после поджигания газа, или подключают к бойлерам. Емкость на 80л монтируют рядом с котлом, на 130л- под ним.
3.Конденсационные котлы ecoTEC plus (Vaillant) весьма экономичны и не загрязняют окружающую среду.
4.Настенный конденсационный котел Vitodens 200-W (Viessmann) установлен в ряд с навесными кухонными шкафами.

Чем отличаются конденсационные котлы от аппаратов традиционной конструкции? У первых есть особый теплообменник, изготовленный из кислотоустойчивых материалов (нержавеющая сталь, силумин ит.п.). Он имеет наружную поверхность большой площади, контактирующую с дымовыми газами, которая, кстати, может самоочищаться при колебаниях температуры теплоносителя, как у модели ComfortLine (Wolf, Германия). Подобный теплообменник способен работать как в низкотемпературном режиме (температура воды, возвращаемой в котел,- около 30C, а выходящей- 40-50C), так и в обычном, высокотемпературном режиме (70-90C). Правда, в последнем случае конденсация в теплообменнике не начнется, и КПД котла будет почти таким же, как традиционных настенных газовых. Кроме того, в конденсационных котлах используют специальную модулирующую вентиляторную горелку. Она может выдавать от 8-20 до 100% номинальной тепловой мощности (в зависимости от модели), адаптируя теплопроизводительность котла к потребностям дома. Причем проблемы с газоснабжением, характерные для российской глубинки, горелкам конденсационников не страшны- они работают и при снижении давления газа на входе в дом до 5мбар, несущественно теряя в мощности. Конденсат горелку не разрушает.

Современный настенный конденсационный котел (как одно-, так и двухконтурный) функционально превосходит едва ли не всякий настенный газовый аппарат традиционной конструкции. Мощность настенных конденсационников колеблется в диапазоне 5-125кВт. Это значит, что с помощью всего одного агрегата удастся обогреть довольно большой дом. Если же потребности жилища в тепле превышают 120кВт, конденсационные котлы при желании объединяют в каскад, что позволяет удовлетворить аппетиты любого частного загородного дома. Например, конденсационные котлы Rendamax (Нидерланды) могут быть оснащены устройством управления каскадом, в который входит до восьми аппаратов.

Горячую воду конденсационный котел производит в значительном количестве. Так, одноконтурный конденсационник всегда можно подключить к выносному бойлеру. Например, ProCon (MHG, Германия) способен работать с внешним бойлером объемом до 500л. При небольшом потреблении воды (скажем, смеситель в кухне и душ в ванной) неплохо купить двухконтурный конденсационный котел, который подогревает воду с помощью встроенного в него пластинчатого теплообменника. Это может быть, например, двухконтурный ComfortLine (Wolf). Весьма компактны и производительны модели с встроенным мини-бойлером. Вкотлах Vitodens 333-F (тип WS3C, Viessmann, Германия) для ГВС предусмотрен встроенный бак-водонагреватель емкостью 86л.

Фото 5 Viessmann

Фото 6 Wolf

Фото 7 Vaillant

Фото 8 Biasi

5.Высокоэффективный настенный конденсационный котел Vitodens 200-W (Viessmann) установлен в кухне загородного дома. Аппарат нагревает теплоноситель для отопления и воду для системы ГВС.
6-7.Конденсационник CGB-K-24 серии Comfort-Line (Wolf) с встроенной панелью управления(6) и выносной регулятор calorMATIC 330 (Vaillant)(7).

8.Настенные конденсационные котлы Biasi для повышения мощности можно объединить в каскад. Монтаж оборудования существенно упростят специальные металлические шкафы-ячейки.

Стоит ли игра свеч?

В среднем из-за разницы в КПД хороший конденсационник тратит на производство 1кВт тепла для нужд отопления газа на 15% меньше, чем настенный котел традиционной конструкции. Например, на обогрев дома площадью 200м2 традиционный котел мощностью 24кВт за отопительный сезон израсходует 6 тыс.м3 газа, а конденсационный аналогичной мощности- всего 5100м3. Тогда, если цена 1000м3 газа 3690руб. (именно столько стоит теперь магистральный природный газ для хозяев подмосковных дач), за указанный период обладатель конденсационной техники сэкономит примерно 3321руб. За 10лет эта сумма увеличится до 33 210тыс.руб., а то и более, так как цены на природный газ для населения растут, причем в последнее время довольно быстрыми темпами.

Варианты исполнения дымоотвода
от конденсационных котлов

De DietrichНа схеме представлены: горизонтальный вывод коаксиального дымохода через кровлю(а) или наружную стену(б); дымоход в вертикальной шахте+забор воздуха для горения из атмосферы(в) или из помещения(г); вертикальный коаксиальный дымоход с проходом через наклонную(д,е) кровлю; коаксиальный дымоход в шахте(ж); гибкий дымоход в шахте нелинейной формы(з).

Впрочем, если предположить, что цены на газ в России останутся неизменными (что маловероятно), экономическую целесообразность покупки конденсационного котла можно поставить под сомнение. Ведь, например, конденсационник мощностью 24кВт дороже, чем традиционный теплогенератор такой же мощности, как раз на те же 30-35тыс.руб., которые будут сэкономлены на топливе и полностью возвратятся к владельцу котла только через 10лет его эксплуатации. Кроме того, хотя данное оборудование и отличается повышенным ресурсом (что, кстати, частично компенсирует высокую стоимость конденсационников), оно все равно требует регулярного и недешевого техобслуживания.

Фото 9 De Dietrich

Фото 10 Viessmann

Фото 11 Фото В.Балашова

Фото 12 Фото В.Балашова

9.Современные конденсационные котлы обычно имеют весьма компактные размеры, небольшой вес, поставляются в собранном виде. Все это существенно упрощает их установку и позволяет вписать оборудование в любой интерьер. Работает качественная конденсационная техника с достаточно низким уровнем шума даже в режиме максимальной мощности.
10.Конденсационный котел Vitodens 300-W (Viessmann) оборудован системой диагностики SMART (Self Monitoring And Reporting Technology), своевременно выявляющей неполадки в работе теплогенератора и сообщающей об этом пользователю.
11-12.Конденсационные котлы BWC 42 (Bosch)(11) и Logamax plus GB 162 (Buderus)(12) оборудованы многофункциональными системами управления, предельно просты в настройке и необременительны в обслуживании.

Тем не менее конденсационным котлам стоит отдать предпочтение в первую очередь потому, что они экологичны. Поскольку выбросы в атмосферу конденсационников экологически чище (в сравнении с продуктами сгорания традиционных агрегатов), эту технику можно размещать в жилых зданиях, не сооружая высоких дымовых труб. За счет предварительного смешения топлива и воздуха, а также понижения температуры отходящих газов удается подавить образование оксидов азота NOх и уменьшить содержание СО (угарный газ), поскольку последний окисляется до менее опасного диоксида СО2 (углекислый газ). Ктому же конденсат улавливает значительную часть вредных веществ, поэтому объем вредных выбросов в атмосферу резко сокращается. Например, содержание оксидов азота и угарного газа в конденсационниках Baxi (Италия) по сравнению с обычными настенными газовыми котлами снижается соответственно на 80 и 90%.

Есть и еще одно важное преимущество конденсационного котла перед традиционным- первый адаптирован к низкотемпературным системам отопления (более комфортным, чем обычные, высокотемпературные). Втаких системах используют отопительные приборы больших размеров. Их комплект обойдется владельцу дома на 20-50% дороже, чем при создании высокотемпературной системы отопления (для жилища площадью 150м2- на 10-20тыс.руб.). Но зато радиаторы низкотемпературных систем нагреваются лишь до 40-45C, поэтому, даже прикасаясь к ним в течение длительного времени, вы не получите ожогов. Длинноволновое ИК-излучение с поверхностей радиаторов, труб и других компонентов низкотемпературной отопительной системы наиболее благоприятно для человека. Да и в комнатах почти не бывает сквозняков, так как большие умеренно теплые радиаторы под окнами эффективнее борются с нисходящими потоками холодного воздуха, чем маленькие, но нагретые до высокой температуры радиаторы традиционных систем отопления. Конденсационники отлично приспособлены и к работе с теплыми полами.

Фото 13 Фото В.Балашова

Фото 14 Фото В.Балашова

Фото 15 Фото В.Балашова

Фото 16

13.Котел Logamax plus GB 162 (Buderus) оборудуют теплообмеником мощностью до 100кВт, высокая эффективность которого обусловлена его большой поверхностью теплообмена.
14.Керамическая горелка котла GB 162 позволяет изменять его мощность от 18 до 100%.
15.Вгазовых настенных конденсационных котлах серии GiegaStar (Giersch) использована цилиндрическая горелка из нержавеющей стали, установленная в верхней зоне коррозиестойкого теплообменника, изготовленного из алюминиевого сплава с высоким содержанием кремния (11%).
16.Схема работы котла MCR (De Dietrich).

Издержки процесса

К сожалению, конденсационный котел «выдает на-гора» значительное количество конденсата. Конечно, и при работе обыкновенного котла в дымоходе иногда оказывается довольно много данной жидкости, особенно в морозную погоду, но с «производительностью» конденсационника эти объемы несравнимы. Так, конденсационный котел мощностью 25кВт дает до 3,5л/ч конденсата, за день его наберется почти два ведра, а за год (при непрерывной эксплуатации)- до 7тыс.л. По сути, конденсат- это слабый раствор угольной и серной кислот в воде. Его водородный показатель рН зависит от вида топлива, конструкции теплообменника, коэффициента избытка воздуха, конечной температуры конденсата и при использовании магистрального газа составляет 4-6.

Возникает вопрос: куда сливать конденсат? Ведь нельзя же отводить его в протекающий рядом с домом ручей, на грунт или в сточную канаву на границе участка (тем самым вы ухудшите экологическую обстановку и на своей территории, и у соседей). Если в основе канализации здания- станция биологической очистки, спускать в трубы кислый раствор нежелательно или даже недопустимо (в результате может погибнуть колония бактерий, обеспечивающих очистку сточных вод). Так, для многих высокотехнологичных моделей очистных сооружений, предназначенных для загородного дома, требуемое значение рН стоков- не менее 6,5.

Впрочем, существует весьма эффективное и недорогое оборудование, позволяющее подготовить конденсат к утилизации традиционными способами. Так, перед сливом в домовую канализацию конденсат необходимо подвергнуть раскислению в нейтрализаторе. Последний, как правило, монтируют рядом с настенным конденсационным котлом (на полу или стене). Нейтрализатор- это обычно небольшая емкость, на входе в которую установлен фильтр, очищающий конденсат от твердых частиц. Попав в нейтрализатор, конденсат постепенно просачивается сквозь заполняющую его засыпку из гранул, содержащих щелочь, или мраморной крошки и на выходе представляет собой вполне безопасную для любого септика жидкость с pH6,5-9.

Величину pH раскисленного конденсата надо систематически контролировать (хотя бы 1раз вмесяц). Для этого можно использовать индикационную полоску из комплекта поставки нейтрализатора или pH-метр. Придется регулярно подсыпать гранулы в нейтрализатор или (если требует инструкция по эксплуатации) полностью менять засыпку 1раз в 6-12мес. Примеры нейтрализаторов- Neutrabox GENO I-25 (Grunbeck, Германия), НС33 (De Dietrich, Франция). Цена нейтрализатора для конденсационного котла мощностью 25кВт (в комплект поставки, как правило, входят раскисляющие гранулы на одну засыпку) составляет около 10-19тыс.руб. Дополнительный пакет с гранулами (5кг) стоит примерно 1-1,5тыс.руб.

Впоселковую канализацию (если к ней подключено несколько десятков домов) конденсат можно сливать без нейтрализации, если мощность котла не превышает 200кВт. Ведь бытовые стоки, в том числе от стиральных и посудомоечных машин, нередко имеют слабо выраженный щелочной состав (рН7,2-7,8). Поэтому конденсат нейтрализуется уже непосредственно в канализации, за счет контакта щелочной и кислой сред. Впрочем, и в этом случае, возможно, потребуется установить раскисляющее устройство- например, если трубы и уплотнения канализации выполнены из материала, не способного выдержать длительный контакт со слабым раствором кислот, или если конденсат не смешивается в достаточной пропорции с бытовыми канализационными водами (не менее 1:25).

Фото 17 Viessmann

Фото 18 Biasi

Фото 19 Biasi

Фото 20 Wolf

17.»Сердцем» настенного конденсационного теплогенератора Vitodens 200-W является сферическая горелка Matrix из нержавеющей стали, позволяющая существенно сократить эмиссию вредных веществ в атмосферу.
18-19.Теплообменник(18) и цилиндрическая горелка(19) конденсационных настенных котлов Biasi выполнены из кислотостойких долговечных материалов.
20.Конденсационные настенные газовые котлы CGB-K-24 (Wolf) оснащают теплообменником ГВС из нержавеющей стали. Эти теплогенераторы предназначены для отопления и приготовления горячей воды в проточном режиме. Если со временем потребности загородного дома в теплой воде возрастут, к котлу можно подключить бойлер, например CSW-120.

Иеще одно обстоятельство. Если котел расположен в подвале или цокольном этаже дома, ниже входа в канализационный коллектор, конденсат не попадет самотеком в канализацию. Придется установить за нейтрализатором емкость с поплавковым клапаном, который по мере заполнения сосуда будет включать насос, или специальную канализационную установку, например Conlift (Grundfos, Дания, около 6,2тыс.руб.), чтобы автоматически удалять в канализацию конденсат.

Очень важно правильно подобрать дымоход для конденсационного котла. Конструкция последнего такова, что продукты сгорания отводятся принудительно. Это дает возможность подключать котел к коаксиальному дымоходу, а также к патрубку для забора воздуха с улицы или из помещения и удаления продуктов сгорания через дымовую трубу. Температурная нагрузка на дымоход конденсационного котла невелика (к моменту поступления в дымоход отходящие газы остывают до 40-60C). Но конденсация часто продолжается и в дымоходе, поэтому он должен быть герметичным и устойчивым к кислотам. Кирпичный канал однозначно не подойдет- кислота разрушит его за несколькомесяцев эксплуатации. Авот дымоходы, например Vaillant, Raab (обе- Германия), выполненные из полимерных материалов, прослужат дольше. Как правило, дымовые трубы изготовляют из РР-, PPS- или PVDF- пластика. Для сборки дымохода используют прямые отрезки труб длиной 0,5-2м (РР-труба диаметром 80мм стоит примерно 800-2500руб. за 1 пог. м) и разнообразные фасонные элементы. Однако существуют дымоходы на основе гибкой гофрированной трубы из PP-полимера, которые без труда можно «растянуть» внутри старых кирпичных дымоходов, в том числе с неровной внутренней поверхностью. Их предлагает, скажем, компания Immergas (Италия). Сконденсационными котлами «дружат» и традиционные дымоходы из нержавейки (марки AISI 304, AISI 409, AISI 430).

Фото 21

Фото 22 Фото В.Балашова

Фото 23 Фото В.Балашова

Фото 24 Фото В.Балашова

21.Удаление конденсата в поселковую канализацию. При удалении конденсата из настенного конденсационного котла в городскую или большую поселковую канализацию можно не использовать устройство для его нейтрализации. Нормализация pH произойдет в результате смешивания конденсата со сточными водами.
22.Гранулы засыпки в нейтрализаторе конденсата.

23.Нейтрализатор Neutrabox I-25.
24.Установка Conlift (Grundfos) с встроенным обратным клапаном для автоматического удаления конденсата (напор- 5,3м).

Что предлагает рынок?

В настоящее время конденсационные котлы выпускают практически все ведущие котлостроительные фирмы. Можно отметить продукцию ACV (Бельгия): серия Prestige; Ariston: Genus Premium; Beretta: Exclusive Green и Power Plus (обе- Италия); Baxi: Prime HT, Luna HT, Luna HT Residential и Nuvola HT. Очень хорошую технику производит De Dietrich: Innovenc, MCR. Назовем и Immergas: Victrix; Ferroli: Energy Top, Econcept; Sime: Format Dewy.zip и Planet Dewy (все- Италия); Protherm (Словакия): серия «Лев»; Thermona (Чехия): KD, KDC, KDZ номинальной мощностью 28кВт, а также конденсационный котел Therm 45 KD номинальной мощностью 45кВт с камерой сгорания из термостойкого пластика. Одним из законодателей моды на конденсационную технику является компания Rendamax (в России популярны, например, котлы серии R30). Наконец, превосходные по качеству исполнения и теплотехническим характеристикам конденсационники поставляют немецкие котлостроители- фирмы Buderus (Logamax plus трех типорядов: GB022, GB112, GB162), Junkers (Cerapur), MHG (ProCon Streamline), Vaillant (ecoTEC plus), Viessmann (Vitodens 200-W, 300-W и 333-F), Wolf (ComfortLine). Ориентировочную стоимость бытового настенного конденсационного котла можно определить, умножив значение его номинальной мощности на 3тыс.руб.

Редакция благодарит компании Biasi, Buderus, De Dietrich,
Vaillant, Viessmann за помощь в подготовке материала.

• Источник: Журнал «Идеи вашего дома»
  №133
• Материал подготовил:
  Владислав Балашов

Источник