Чем отличается конвекционный котел от конденсационного

Чем отличается конвекционный котел от конденсационного

Делая выбор между двумя типами котлов: конденсационным и конвекционным, — следует помнить, что у каждого из них есть свои преимущества. Конвекционный котел является качественным бюджетным решением, в то время как конденсационный котел — это более современная техника, обеспечивающая большую экономию по расходу газа. При этом, конденсационный котел имеет свои нюансы, касающиеся как обслуживания, так и того типа системы, для которой он предназначен. На примере моделей Buderus Logamax U072 и Logamax Plus GB172 можно выделить определенные особенности в функционировании каждого из двух типов котлов.

Конвекционный котел Buderus Logamax U072 рассчитан на применение на небольших системах отопления, с приготовлением горячей воды в проточном режиме либо через бойлер. Однако будет невозможно обеспечить работу данного котла на несколько отопительных контуров каждый со своей температурой. Максимум что можно получить — работу котла с комнатным термостатом либо с регулятором протокола Open Therm для одного отопительного контура и регулировку температуры горячей воды. Конденсационный котел Logamax Plus GB172, в свою очередь, оснащен системой управления, поддерживающей протокол EMS, что обеспечивает погодозависимый режим и работу котла сразу на несколько отопительных контуров, каждый со своим смесительным узлом и регулятором комнатной температуры.

Конвекционный котел достигает большей эффективности именно в высокотемпературном режиме при работе на мощности, близкой к максимальной. Поэтому конвекционный котел оптимально применять на радиаторных либо конвекторных системах отопления. Можно обеспечить работу котла и на систему теплых полов, но в случае каких-либо ошибок при монтаже этой системы либо при её расчете, есть риск в дальнейшем столкнуться с проблемами, связанными с образованием конденсата и окислением основного теплообменника.

С эксплуатацией конденсационного котла связан ряд мифов, которые зачастую отпугивают будущих покупателей данной техники. В частности, это миф о том, что котел может эксплуатироваться только на системе теплых полов, а в случае эксплуатации котла на радиаторную систему отопления, он потеряет свою эффективность. Дело в том, что большую часть времени котел будет работать в конденсационном режиме, и выйдет из него только в том случае, если температура подачи будет достигать 75-80 градусов. В процессе же эксплуатации такая температура подачи будет требоваться только в том случае, если в регионе будет достигнута минимальная температура наружного воздуха. В остальное время отопительного сезона котел действительно будет оставаться в конденсационном режиме.

Применение медного теплообменника в конвекционном котле обусловлено задачей высокоэффективной теплопередачи от продуктов сгорания на теплоноситель, что позволяет обеспечить достаточно высокий уровень КПД. В то же время, на конденсационном котле применяется либо теплообменник из нержавейки либо теплообменник из алюминиево-силикатного сплава. С одной стороны, сплав имеет меньшую теплопередающую способность, но у него более высокая коррозионная стойкость. Если сравнить теплообменники по площади, площадь теплообменника Logamax Plus GB172 превышает площадь теплообменника котла Logamax U072 в несколько раз.

Ещё одним важным отличием является то, что конденсационный котел способен изменять мощность в диапазоне от 30% до 100% номинально. Если говорить о котле Logamax Plus GB172, то его возможности позволяют изменять мощность в диапазоне от 10% до 100%. Ещё одной особенностью котла Logamax Plus GB172 является применение частотного циркуляционного насоса, который способен менять свою производительность в процессе работы горелочного устройства и, соответственно, адаптироваться под ту систему отопления, которую будет обслуживать данный котел. В конвекционном котле стоит обычный трехступенчатый переключатель на циркуляционном насосе, он будет работать с постоянной производительностью, заданной наладчиком в момент пуска оборудования.

Делая выбор между двумя типами котлов, следует помнить о той задаче, которую должен решать данный котел. Если речь идет о небольшой системе отопления с запросом по приготовлению горячей воды, то вполне достаточно возможностей котла Buderus Logamax U072, способного обеспечить отопление на объекте площадью до 350 кв. м. При этом следует помнить, что это будет один отопительный контур. Если же стоит задача обеспечить работу котла на несколько отопительных контуров со своим температурным режимом, обеспечить наивысший комфорт и добиться максимальной экономичности, то следует рассмотреть вариант конденсационной техники, в частности, котла Buderus Logamax Plus GB172.

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.

Читайте также:  Высота металлической ванны с ножками

Конвекционные и конденсационные газовые котлы: различия

Газовые котлы по эффективности сжигания топлива подразделяются на два типа:

  • конвекционные агрегаты – это традиционная модель газового котла;
  • конденсационные – это агрегаты новой технологии.

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:

  1. Простота конструкции.
  2. Легкость монтажа, демонтажа и ремонта.
  3. Доступная цена.
  4. Компактные габариты.

При установке традиционного конвекционного газового котла необходимо спроектировать систему отопления таким образом, чтобы продукты сгорания на выходе были не ниже +57 °C. Если проигнорировать данное требование, то на стенках камеры сгорания, теплообменника и дымохода образуется конденсат, который будет оказывать негативное влияние на долговечность этих элементов.

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

  1. Основной теплообменник – работает по принципу теплообменников конвекционных котлов. То есть теплоноситель нагревается за счет выделения тепла процессом горения газа.
  2. Дополнительный теплообменник – теплообменник рекуперативного типа, устанавливается на выходе дымовых газов, извлекая из них остаточное тепло, которое тратится на первичный подогрев теплоносителя. То есть этот теплообменник является первым на пути следования воды в котел. После первичного подогрева, теплоноситель отправляется в основной теплообменник. Первичный нагрев также снижает температурное напряжение металла основного теплообменника.

Так как в конденсационный котел необходимо подавать остывшую воду, это позволяет расширить отопительный контур. Одним из вариантов могут стать теплые полы, которые будут подключены в систему отопления в самую последнюю очередь. Подобное категорически запрещается делать на конвекционных котлах.

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.

Читайте также:  Поиск металла в воде магнитом

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.

Сегодня существует два типа конструкции газовых котлов: конвекционный и конденсационный. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, оба типа конструкции пользуются широким спросом и выпускаются в виде все более современных моделей. Внешне они никак не отличимы, да и конструкция различается лишь несколькими инженерными решениями.

Чтобы комплексно разобраться во всех нюансах финансовой выгоды, простоты монтажа и удобства эксплуатации, важно не только взвесить все достоинства и недостатки каждого из типов, но и разобраться в их принципе работы, произвести экономические расчеты, чем мы и займемся в данной статье.

Читайте в статье

Газовые конвекционные котлы: что это такое и каков принцип их работы

Газовые конвекционные котлы отопления – это классическая простая конструкция, где газовая горелка сжигает газ, нагревая находящийся над ней теплообменник с теплоносителем, теплоноситель циркулирует по системе отопления и отдает тепло. По сути, это обычные, простые, всем известные газовые котлы. Они могут быть как напольными, так и настенными, одноконтурными и двухконтурными, иметь открытую или закрытую камеру сгорания.

Принцип действия классического атмосферного газового конвекционника.

Основным недостатком такой конструкции является предел эффективности. Большинство современных конвекционных котлов имеют КПД в пределах 88-92%, а модели с самым высоким КПД 93-94,5% являются не всегда оправданными с финансовой точки зрения, ведь при приросте всего в 2% они имеют гораздо более сложную конструкцию и стоят в 1,5-2 раза дороже. Но даже при столь высоких для конвекционных котлов показателях огромная часть тепла из камеры сгорания уходит через дымоход и остается незадействованной. Температура отходящих газов часто достигает 70-80-90°C.

Кроме того, малоизвестным до покупки, но неожиданным и частым недостатком во время эксплуатации является образование в дымоходе конденсата. Обычно он образуется при низкотемпературном режиме отопления, когда температура отходящих через дымоход газов падает ниже 50-60°C, особенно, если отвод газов производится через традиционный, вертикальный дымоход, при проектировании которого часто допускаются отклонения от СНиП.

Образование конденсата в данном случае означает не просто жидкость, а смесь серьезных кислот, сокращающих срок службы дымохода и теплообменника котла (при попадании внутрь него).

На коаксиальном дымоходе, вне зависимости от температурного режима отопления, при уличной температуре ниже -15°C, часто образуется наледь, которая сужает или полностью перекрывает отвод продуктов сгорания, вследствие чего котел прекращает горение, автоматика выбивает соответствующую ошибку.

В остальном это вполне оправданная, простая, и главное – финансово доступная конструкция. Стоимость газовых котлов конвекционного типа начинается от 14-15 тыс. рублей за самые примитивные отечественные напольные модели. Лучшие в соотношении «цена-качество» и наиболее востребованные модели стоят в пределах 25-32 тыс. рублей.

Преимущества и недостатки

Преимущества Недостатки
Более простая конструкция Ограниченная эффективность – полученное от сжигания газа тепло аккумулируется не эффективно, достаточно большая его часть уходит в дымоход
Доступная стоимость – начиная от 14-15 тыс. руб. Образование конденсата на стенках дымохода, что снижает срок службы металлических модулей
Наличие энергонезависимых моделей и в целом широкий выбор на любые особенности и ценовой бюджет При отводе через коаксиальный дымоход большинство конденсата все же отводится на улицу, но при сильных морозах замерзает на оголовье, затрудняя отвод продуктов сгорания
Широкий функционал, такой же, как и у конденсационных моделей, но за гораздо меньшую цену
Простота монтажа и эксплуатации – из коммуникаций лишь обратная и подающая линии, достаточно проводить плановое обслуживание

Отличия конденсационных газовых котлов от конвекционных

Конденсационные газовые котлы отличаются от конвекционных лишь более сложным принципом аккумуляции тепла.

Принцип работы обычного конвекционного (КПД 88-94%) и конденсационного (КПД 103-115%) газовых котлов.

Читайте также:  Гарантийный срок после капитального ремонта

Конденсационные модели имеют все ту же конструкцию, но с еще одним дополнительным теплообменником. После сжигания продукты сгорания проходят более длительный путь отвода, в котором охлаждаются до точки росы. Образуется конденсат, который оседает на дополнительном теплообменнике и отдает ему (а значит и циркулирующему в нем теплоносителю) неиспользованную ранее тепловую энергию. Отсюда и соответствующее название – конденсационные – аккумулирующие тепло конденсата отходящих газов.

Таким образом, температура отводящихся продуктов сгорания практически равна атмосферной (обычно 25-40°C против 60-90°C у конвекционных моделей). КПД конденсационных моделей обычно в пределах 103-115%, что подразумевает в среднем на 15-25% меньший расход газа. Если пересчитать показатели и конвекционных, и конденсационных не по низшей (как это принято), а по высшей теплоте сгорания (включая теплоту конденсирующих водяных паров), то КПД обычных газовых котлов будет в пределах 80-85%, а конденсационных – 92-98%, что является существенным преимуществом.

Все отличия, критерии выбора и особенности эксплуатации конденсационных газовых котлов

Выхлоп конденсационных моделей более экологичный, на оголовье дымохода, в виду более низкой разницы температур отходящих газов и атмосферы, больше не образуется конденсат. У всех моделей исключительно закрытая камера сгорания и коаксиальный дымоход, что подразумевает более низкие требования к помещению и упрощенный монтаж. Но стоимость конденсационников в 2-3 раза выше, самые бюджетные модели такие, как BAXI Duo-tec Compact или Protherm Рысь MKV стоят от 50 тыс. рублей.

Есть и еще один существенный недостаток – необходимость в отводе конденсата. Как уже говорилось, это не просто нейтральная жидкость, а сильная кислота, которую нужно грамотно отводить. Сливать кислоту напрямую в канализацию нельзя, перед этим его нужно разбавить в пропорции 10:1, а лучше 25:1.

Пример отвода и нейтрализации конденсата.

Конденсат необходимо нейтрализовать и при сливе в септик, делается это с помощью локальной очистительной станции – пластикового резервуара с нейтрализующим наполнителям. Согласно отзывам владельцев, за сутки при работе котла мощностью 18-24 кВт образуется 25-40 л конденсата.

Что в итоге лучше: конвекционный или конденсационный котел

Выбор, к сожалению не однозначен, с одной стороны экономия конденсационных моделей кажется существенной. С другой – высокая цена, необходимость в утилизации конденсата и особые требования к системе отопления и условиям эксплуатации. Дело в том, что в Европе окупаемость конденсационных моделей находится в районе 4-6 лет, а в отечественных условиях это не совсем так по нескольким причинам:

  1. Наивысший КПД таких котлов достигается при низкотемпературном режиме отопления, когда используются теплые полы, радиаторы с увеличенным количеством секций, а температура теплоносителя не превышает 50°C.
  2. Стоимость газа в России достаточно низкая в сравнении с европейскими странами, что лишь оттягивает окупаемость высокой изначальной цены.
  3. Появляются дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с утилизацией конденсата (организация отвода, покупка нейтрализующего наполнителя или разбавка водой).

Допустим, имеется среднестатистический дом в Подмосковье площадью 120 м 2 , с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м, теплопотери которого составляют 12 кВт (из правила 1 кВт на каждые 10 м 2 ). В сутки это 288 кВт, которые нужно восполнить котлу. Удельная теплота сгорания природного газа – 9,3-10 кВт на м 3 . Отсюда следует, что на 1 кВт тепловой мощности газового котла необходимо около 0,1-0,108 м 3 природного газа. Считаем:

  1. При отоплении конвекционным котлом с КПД 92% – 288(кВт) * 0,1(м 3 ) * 1,08(92% КПД) = 31,1 м 3 /сутки природного газа. В стоимостном выражении – 31,1(м 3 ) * 5,7(руб/м 3 , тариф в МО с 1 июля 2019 года) = 177,27 руб/сутки.
  2. При отоплении конденсационным котлом с КПД 109% – 288(кВт) * 0,1(м 3 ) * 0,91(109% КПД) = 26,2 м 3 /сутки природного газа. В стоимостном выражении – 26,2(м 3 ) * 5,7(руб/м 3 ) = 149,3 руб/сутки.

Сроки окупаемости зависят от стоимости модели, ее монтажа и условий эксплуатации. Но на практике в отечественных условиях это не менее 6 лет, а в некоторых случаях и более 10.

По нашему мнению, сейчас покупка конденсационных моделей оправдана лишь при использовании в системе с низкотемпературным режимом отопления. Однако в будущем, когда цена на газ будут расти, а стоимость конденсационного отопительного оборудования будет снижаться, покупка конденсационника будет все более оправданной и в отечественных условиях.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector