Какой котел выбрать?

Котельное оборудование белорусском рынке представлено очень широко в разных вариантах, начиная от используемого топлива и заканчивая производителем, и зачастую покупателю непросто разобраться, какой же котел лучше всего подходит для его дома. Какие факторы нужно обязательно учесть? Очень  эффективными на сегодняшний день считаются конденсационные котлы.

Учтем вид топлива и сделаем расчет мощности

При выборе отопительного котла стоит обратить внимание на следующие моменты. Какие виды топлива доступны в вашей местности?  Есть ли выбор из вариантов: газ, жидкое (дизельное) топливо, электричество, твердое топливо (уголь, дерево, торф)?

Котел оптимальной мощности позволит при минимальных затратах энергоносителя обогреть ваше помещение. Ориентировочная мощность котла для хорошо утепленного здания при высоте потолков до 3 м определяется следующим соотношением: 1 кВт мощности котла на 10 м² отапливаемой площади. Но окончательный расчет стоит доверить профессионалам.

Требуется ли вам только отопление дома или еще и горячее водоснабжение? Во втором случае нужно использовать двухконтурный котел или одноконтурный с подключенным к нему бойлером.

Газовый котел – напольный и настенный

Газовый котел является  оптимальным в большинстве случаев, если к вашему участку подведен магистральный газ. Газовые котлы  принято подразделять на напольные и настенные. Последние можно назвать котельной в миниатюре, ведь в небольшом корпусе находятся не только горелка, теплообменник и устройство управления, но и один или два циркуляционных насоса, расширительный бак, манометр, термометр, система, обеспечивающая безопасную работу котла, и многие другие элементы, без которых не обходится работа нормальной котельной. Ассортимент настенных изделий, представленных в торговой сети, широк и разнообразен, поэтому потребитель легко может подобрать технически совершенный агрегат.

Настенные конденсационные котлы, в отличие от настенных газовых котлов традиционной конструкции, КПД которых составляет около 80-85%, позволяют использовать топливо более эффективно – их КПД достигает 93-96%. Именно поэтому экономные европейцы законодательно поощряют применение конденсационных агрегатов.

Слабые стороны традиционного котла

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 газа 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 120°C. 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 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 57°C), при которой пар начнет конденсироваться, будет высвобождаться тепловая энергия, затраченная на образование пара, и тепло, ранее «улетавшее в трубу», можно применить, например, для нагрева теплоносителя.

Чем отличаются конденсационные котлы от традиционных?

Конденсационные котлы имеют особый теплообменник, изготовленный из кислотоустойчивых материалов (нержавеющая сталь, силумин и т. п.). Он имеет наружную поверхность большой площади, контактирующую с дымовыми газами. Подобный теплообменник способен работать как в низкотемпературном режиме (температура воды, возвращаемой в котел, – около 30°C, а выходящей – 40-50°C), так и в обычном, высокотемпературном (70-90°C). 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 способна выдавать от 8-20 до 100% номинальной тепловой мощности (в зависимости от модели), адаптируя теплопроизводительность котла к потребностям дома. Причем проблемы с газоснабжением горелкам не страшны – они работают и при снижении давления газа на входе в дом, несущественно теряя в мощности. Конденсат горелку не разрушает.

В среднем из-за разницы в КПД хороший конденсационник на производство 1 кВт тепла для нужд отопления тратит газа на 15% меньше, чем настенный котел традиционной конструкции. А это не плохая экономия с учетом роста цен на газ.

К сожалению, конденсационный котел выдает на-гора значительное количество конденсата. Так, модель мощностью 25 кВт дает до 3,5 л/ч конденсата, за день его наберется почти два ведра, а за год (при непрерывной эксплуатации) – до 7 тыс. л. По сути, конденсат – это слабый раствор угольной и серной кислот в воде.

Куда сливать конденсат?

Конденсат нельзя отводить в протекающий рядом с домом ручей, на грунт или в сточную канаву на границе участка. 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). 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.

В поселковую канализацию (если к ней подключено несколько десятков домов) конденсат можно сливать без нейтрализации, при мощности котла не более 200 кВт. Ведь бытовые стоки, в том числе от стиральных и посудомоечных машин, нередко имеют слабо выраженный щелочной состав (рН 7,2-7,8). Поэтому конденсат нейтрализуется уже непосредственно в канализации, из-за 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 длительного соприкосновения со слабым раствором кислот, или если конденсат не смешивается в достаточной пропорции с бытовыми канализационными водами (не менее 1:25).

Как правильно установить конденсационный котел?

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 включает насос, или специальную канализационную установку, 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 40-60°C). 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 несколько месяцев эксплуатации.

От чего зависит КПД котла?

Конденсационный котел не всегда работает с максимально возможной эффективностью. Чтобы потери тепла с дымовыми газами были минимальными, в теплообменнике котла должна происходить конденсация водяных паров из дымовых газов. Это возможно тогда, когда температура хотя бы части теплообменной поверхности равна или ниже температуры точки росы. Для природного газа при обычных условиях она равна +57°С. Поэтому, чтобы котел работал в режиме конденсации, температура теплоносителя в обратной линии должна быть не выше +57°С. Если это условие не выполняется, то тогда КПД конденсационного котла уменьшается.

Какой КПД на самом деле учитывать?

Продавцы отопительной техники, чтобы показать свой товар в выгодном свете,  почти всегда указывают КПД, рассчитанный по методике с применением низшей теплотворной способности топлива. Однако покупателя об этом не информируют. В итоге 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, не знакомых с азами теплотехники. Но бояться сверхвысокого КПД конденсационного котла все же не стоит – это издержки существующей методики расчета.

Важно понимать, что высшая теплотворная способность топлива – это все количество тепла, которое может быть использовано при сжигании топлива, включая и долю, содержащуюся в водяном паре отходящих газов. Низшая теплотворная способность – количество тепла без учета энергии, скрытой в паре отходящих газов.

Текст Владимира  Павлова