Постоянно растущая стоимость энергоносителей, а также повышающиеся экологические стандарты и требование времени к совершенствованию техники для отопления привели к созданию нового типа теплогенераторов — конденсационных котлов. Различные производители выпускают такие котлы в настенном или напольном варианте. При соблюдении всех условий монтажа, температурного графика, настройки и установки в низкотемпературную систему отопления, данный котел может показать рабочий КПД в диапазоне 98–106 %.
Кроме того, низкая температура дыма и отведение продуктов сгорания вместе с конденсатом снижает количество вредных веществ, выделяющихся в атмосферу, до 70 %. Основное конструктивное отличие конденсационных котлов от классических — способность отбирать тепло от конденсата, выделяющегося при сгорании газа, и отдавать его снова в систему отопления. Таким образом, возвращается до 11 % тепла, которое в классических котлах уходит с дымовыми газами.
Максимум возврата энергии получается при таком охлаждении продуктов сгорания, когда водяной пар, содержащийся в дыме, конденсируется. Конденсация возникает при температуре отопительной воды ниже «точки росы» — около 57 °C. Особый теплообменник (обычно изготавливается из нержавеющей стали), детали котла, выполненные из кислотостойких материалов, обеспечивают возможность работы котла с конденсатом.
Из технических особенностей конденсационного котла возникает ряд требований к его правильному применению. Самое главное — обеспечить необходимый температурный режим эксплуатации. «Подача» от котла в систему отопления — 50 °С, «обратка» — 30 °С. Такой режим достигается в системе «теплый пол», или в системе отопления из радиаторов, с увеличением их полезной площади в 2,5–3 раза по отношению к классическому расчету.
В случае, если не соблюсти данные нормы при установке котла, то нет смысла ожидать возврата 11 % тепла в систему, так как конденсата не будет, и все преимущества будут сведены к нулю. Как показывает практика, обычно строится двухили трехэтажный загородный дом с системой «теплого пола» на первом этаже и классическими радиаторами на верхних. Радиаторы устанавливают по правилам для обычной системы отопления, и, чтобы нагреть помещения, включают конденсационный котел на температуру 60–80 °С.
В данном режиме конденсата не будет и преимуществ высокого КПД котел не покажет. Конденсатные котлы могут быть одноконтурными (только для отопления или для отопления и подготовки горячей воды в бойлере косвенного нагрева) или двухконтурными. В случае подготовки горячей воды, котел нагревается до максимальных температур, и в этом режиме КПД снижается. Особенностью котла является специальный теплообменник из нержавеющей стали и кислотостойкие комплектующие.
Теплообменник — технически сложная и дорогая деталь. Стоимость теплообменника вместе с работами по замене приблизительно равна стоимости аналогичного нового классического настенного котла такой же мощности. Поэтому забота о сохранности данной детали сводится к использованию подготовленного, умягченного теплоносителя, без ржавчины, солей железа, посторонних взвесей. Промыть забитый теплообменник крайне сложно.
В случае его неисправности хозяина ожидает дорогая замена. Устанавливая конденсационный котел, необходимо провести ревизию всей системы отопления, тщательно ее промыть. В ней не должно быть ржавых труб и радиаторов. Использование конденсата в качестве источника тепла, предполагает его утилизацию. Конденсат — это раствор кислот. Объем образования конденсата — один литр на один кубический метр сгоревшего газа.
Котел мощностью 28 кВт потребляет в режиме максимальной мощности 2,85 м3 газа в час, следовательно, за этот час выделится около 3 л конденсата. По европейским нормам, котлам мощностью до 28 кВт утилизация конденсата не требуется. Объясняется это тем, что пользователи в быту разбавляют конденсат хозяйственной водой, и в итоге вреда канализационным трубам, как ожидается, не будет.
Но если предположить, что конденсатный котел будет установлен в частном доме с автономной канализацией любого типа (септик, аэробная и др.), то слив конденсата в канализацию недопустим. Полезные и дорогие бактерии погибнут. Нельзя сливать его и на грунт: произойдет необратимое засоление почвы, и в этом месте ничего не будет расти. За сутки из 28-киловаттного котла может вылиться до 70 л конденсата, а вывозить и утилизировать эту агрессивную жидкость за пределы участка, скорее всего, будет крайне затруднительно.
Владельцам квартир и домов с общественными сетями канализации надо осмотрительнее относится к общественному имуществу, потому что чугунные и бетонные трубы не терпят кислоты. Принимая решение об установке конденсационного котла в своем климатическом поясе, лучше попросить разъяснение представителя производителя о возможности эксплуатации котла в данном диапазоне местных наружных температур.
Немаловажная деталь функционирования котла — отвод продуктов сгорания и доступ воздуха для горения. Коаксиальная труба от котла должна быть смонтирована с уклоном в его сторону, чтобы обеспечить слив конденсата в котел. Как показывает практика, при низкой температуре дымовых газов и входе воздуха через коаксиальную трубу входной воздушный канал может обмерзать, что уменьшает доступ кислорода для горения и приводит к снижению КПД, вплоть до полной аварийной остановки котла.
При сравнительно высоких зимних наружных температурах (выше 0 °C) проблем с обмерзанием дымохода не возникает и оборудование работает исправно. Но если мы выбираем котел из расчета низких зимних температур, то необходимо тщательно продумывать вопрос доступа воздуха, необходимого для горения, в момент обледенения труб. Важнейшая составляющая долгой безаварийной и правильной работы котла — квалифицированная обслуживающая организация.
Запуск и настройка конденсационного котла должна производиться сертифицированным сервисным инженером с использованием газоанализатора. Это дорогой прибор, требующий ежегодных поверок и бережного ухода. Газоанализатор помогает настроить параметр, отвечающий за поступление воздуха в количестве, необходимом для сжигания топлива в зависимости от мощности. Без специального оборудования и полного перечня выполняемых работ требуемого КПД от котла не добиться.
Техническое обслуживание проводится с применением того же оборудования. Поэтому цена запуска и технического обслуживания гораздо дороже аналогичных работ в случае выбора классического котла. Выбирая конденсационный котел, не принято экономить. Хорошо зарекомендовавшие себя производители используют в составе изделия качественные кислотостойкие материалы, дорогие комплектующие и гарантируют работу котла с агрессивной средой.
Цена на хороший бытовой конденсационный котел известного производителя будет довольно высока. По сравнению с классическим агрегатом такой же мощности, конденсационный котел стоит в два-три раза дороже. Конечно, правильно установленный и использующийся по назначению конденсационный котел обеспечит экономию газа в процессе эксплуатации.
Для дома площадью 250 м2, в котором установлен 28-киловаттный конденсационный котел с максимальным расходом газа 2,85 м3/ч (классический котел той же мощности будет потреблять 3,25 м3/ч), при шестимесячной эксплуатации будет обеспечена экономия около 3000 руб. в год в существующих ценах на природный газ для российского потребителя. Наверное, нельзя назвать такую экономию значительной, тем более что она даже не покроет разницы в стоимости ежегодного технического обслуживания.
Если взглянуть на данную экономию глазами среднего европейского потребителя, для которого цена на природный газ в четырепять раз выше, то сумма составит около 300 евро, а это уже другой результат. Вышеупомянутая экономия может быть достигнута только тогда, когда котел установлен в низкотемпературной системе отопления, в которую залит предварительно подготовленный теплоноситель, организована защита котла от шлама и грязи, обслуживанием занимаются подготовленные и грамотные профессионалы.
А что же будет, если на любом из этих этапов будет сбой или небрежность? В лучшем случае — о дополнительном возврате 11 % тепловой энергии в систему нужно забыть. В худшем — понадобится дорогостоящая замена теплообменника, или вообще котла. Если не отнестись с вниманием к трубам дымоотведения и доступа воздуха для горения, то возможно придется периодически отогревать трубы для освобождения их от наледи. Как же полностью использовать возможности конденсационного котла?
Необходимость применения данного вида оборудования надо обосновать еще на этапе проектирования дома. Еще надо реально оценить финансовые возможности: достаточны ли они для приобретения «конденсатника» и элементов системы отопления? При этом нужно учесть и неизбежные затраты на последующий монтаж и запуск техники в эксплуатацию. Система отопления обязательно должна состоять из «теплого пола» или радиаторов отопления большой площади (использующих температуру теплоносителя до 50 °C), или и того и другого вместе.
Радиаторы проектируются перед окнами для создания теплового комфорта. Для утилизации конденсата применяется специальное оборудование с заменяемым реагентом. Обязательно планируются ежегодные технические обслуживания. В европейских странах конденсационный котел зачастую является частью целой системы экономного комплексного использования всех возможных видов энергии.
Так, в доме устанавливается аккумулятор тепла объемом 1000–1500 л, и к нему подводится нагретый теплоноситель от теплового насоса, солнечных батарей, конденсационного или классического котла, где каждый элемент работает в наиболее оптимальное для него время. Применение аккумуляторов тепла в нашей стране пока не нашло большого распространения. Климатические условия затрудняют применение и солнечных батарей с тепловыми насосами.
Применяются конденсационные котлы и как самостоятельные источники тепла, но хозяева стремятся организовать правильное их использование. Конденсационный котел — это достижение современной отопительной техники, которое должно применяться по своему назначению, в тех условиях работы, для которых оно предназначено. Только тогда такой котел принесет экономию средств и положительные эмоции от использования.
