Дмитрий Войтулевич, ведущий конструктор, руководитель отдела разработок компании «Лемакс»:
— Развитие систем генерации идёт по инновационному пути. На мой взгляд, сегодня вершиной инновационных разработок можно считать когенерационные котловые установки на основе топливных элементов. Суть их работы заключается в выработке в первую очередь электрической энергии, а во вторую — тепловой, посредством разложения природного газа с применением катализатора при взаимодействии с воздухом на составляющие в виде водорода и углекислого газа. После этого водород поступает в топливную ячейку, где в результате химической реакции на поверхности мембраны выделяется электроэнергия и тепло. Можно предположить, что данная технология со временем станет более распространённой и доступной.
Кроме того, прогресс движется в сторону развития технологий, повышающих удельную производительность бытового котельного оборудования. По существу, решение задачи минимизации размера техники сводится к двум методам:
- повышение теплопередачи при меньшем объёме (достигается путём оптимизации аэродинамического и гидродинамического совершенства котла, применением более развитой поверхности теплообмена, внедрением новых более эффективных материалов);
- поддержание стабильной производительности на всех штатных режимах работы (достигается путём применения технологии полного предварительного смешивания и непрерывного контроля и регулировки процесса горения).
Ещё одна важная тенденция — переход технически сложного газоиспользующего оборудования в сегмент бытовых приборов. Она наметилась давно и продолжает развиваться.
Показательным в этом плане выглядит ассортимент специализированных магазинов газового оборудования. Печи, духовые шкафы, варочные поверхности уже давно закрепились в универсамах по продаже бытовой техники и электроники. Очень похоже, что это может ожидать и бытовые котлы. Хорошим примером могут служить имиджевые модели мировых брендов, которые, благодаря применению в конструкции новых материалов, конденсационных теплообменников с низкими теплопотерями и электроники с дружелюбным интерфейсом, похожи скорее на произведение искусства, нежели на серьёзный прибор, которому место в дальнем углу котельной.
В дальнейшем, вероятно, можно будет наблюдать развитие класса бытового оборудования с модульной компоновкой, позволяющей собрать устройство с характеристиками, которые удовлетворят конкретного потребителя.
Производители понимают, что движение в сторону потребителя невозможно без повышения эффективности оборудования. На сегодняшний день наиболее эффективным решением для бытовых котлов является технология, позволяющая обеспечивать постоянный контроль и регулирование коэффициента избытка воздуха. Суть — в использовании эффекта ионизации пламени, степень которого зависит от избытка кислорода при сгорании топлива. При сгорании топлива (в нашем случае газообразного) происходит ионизация зоны горения. Измеряя ток ионизации можно с определённой точностью оценить качество процесса горения.
Наиболее эффективным является стехиометрическое сжигание. Но это значение фактически недостижимо, и для практического применения выбрана величина λ = 1,3 (рис. 1). Она обеспечивает оптимальный баланс между эффективностью горения, температурой точки росы, количеством вредных выбросов и доступных для бытовых котлов возможностями точности контроля и регулирования процесса. Именно это технологическое достижение позволяет конденсационному котлу раскрыть свой потенциал как эффективному источнику тепловой энергии.
Важным вопросом для потребителя является и безопасность, и надёжность приобретаемой техники. Все условия работы, при которых оборудование будет функционировать, прогнозируются ещё на этапе проектирования. Для этих целей применяются различные методики оценки рисков, и результаты вносятся в техническое задание. Как пример, одной из наиболее востребованных методик можно назвать FMEA-анализ.
На основании этого анализа, учёта особенностей целевого рынка и условий эксплуатации применяют следующие технические средства, как раздельно так и совместно: реле и датчики давления воды, газа, продуктов сгорания, реле протока в контуре системы отопления, термостаты перегрева критически важных компонентов и контрольных точек, различные алгоритмы обработки динамических значений температуры и давления для определения вероятности наступления нештатной ситуации и принятия системой корректирующих действий, контроль процесса горения и его своевременная самонастройка.
Большинство систем работает по принципу обратимости, то есть даже при отклонении контролируемых параметров от нормы, их выходе за допустимые значения гарантируется возврат значений в рабочий интервал.
Для того, чтобы оборудование было максимально и удобно управляемым и регулируемым, сегодня всё чаще предлагаются измерительные приборы без наличия шкал или экранов. От них отказываются в пользу беспроводной связи со смартфонами. Это позволяет снижать стартовую стоимость и обеспечивать функцию сохранения статистики результатов для последующего анализа и/или использования при дальнейших ремонтно-восстановительных работах.
Что касается пользовательских опций управления котлами и самих подходов к управлению агрегатами, то сегодня существует два разнонаправленных тренда. Первый характеризуется технологией, которая позволяет пользователю осуществлять полный и непрерывный контроль работы теплоснабжающего оборудования и системы комфорта в целом. Эта технология уже сегодня реализуется в серийно выпускаемой продукции крупных брендов посредством различных цифровых протоколов связи. В нашем случае это разнообразные возможности применения проводного и беспроводного контроля, настройки и управления по протоколу OpenTherm, позволяющие пользователю иметь полный объём информации о работе оборудования и управлять им.
Второй, более долгосрочный и реализующий стратегию «пользовательского нейтралитета», оставляет за конечным потребителем право «заказа» комфортной среды в доме. При этом предполагается, что пользователь по умолчанию не имеет стремления загружать себя работой по контролю или настройке оборудования. Такая «философия» сосуществования человека и техники реализуется системами беспроводной идентификации присутствия и различных систем сбора данных о внешних условиях.
Выше мы говорили о развитии техники. Теперь упомянем о трансформациях запросов самого потребителя, которые обязательно нужно учитывать. С каждым годом у рядовых граждан усиливается тенденция к росту спроса на высокий уровень преди постпродажного сервиса, предоставляемого непосредственно производителями оборудования. При этом люди ожидают его повышения при сохранении ценового предложения. Этот факт можно расценивать как показатель «зрелости» рынка, что накладывает дополнительные требования к профессионализму производителя. Понимание этих стремлений конечного потребителя и позволяет нам активно расширять область нашего взаимодействия с внешним миром. Только за этот год нами было обучено более 840 сервисных специалистов по всей стране, внедрено более 30 усовершенствований в серийно выпускаемую продукцию, обновлено около 35 % технологического оборудования и освоен ряд новых технологий. Была введена программа увеличенных гарантийных периодов и обработано более 15 тыс. обращений по специфике нашего оборудования. Примером может служить программа расширенной гарантии на котлы при регистрации оборудования на сайте компании, непрерывное совершенствование конструктива и базового функционала передовых линек Prime, Wise, Clever, подготовка выпуска энергоэффективных конденсационных котлов серии Prime-C.
Очень интересен вопрос о влиянии квалификации специалиста, который будет выполнять работы по монтажу котла и системы отопления, на работоспособность оборудования в целом.
Думаю, тут мои коллеги выскажут разные мнения. Лично я убеждён, что профессионализм монтажника в большей степени влияет на дальнейшие затраты по эксплуатации системы, нежели на работоспособность её как таковой. Основная тенденция развития бытового сегмента газового оборудования показывает снижение зависимости от высокой квалификации на всех уровнях потребления продукта, начиная с продажи и монтажа и заканчивая эксплуатацией и утилизацией. Причём это утверждение достаточно верно для всего бытового сегмента рынка.
Зато работоспособность продукции серьёзно зависит от того, кто именно его произвёл. Например, производители, которые только начинают свой путь в области производства и продажи теплогенерирующего оборудования, часто стараются минимизировать свои стартовые и операционные издержки для обеспечения сиюминутного конкурентного преимущества перед именитыми брендами. Зачастую эта экономия выливается в снижение качества техники, так как этапы разработки, «полевого» и пользовательского тестирования, освоения производства с обеспечением высокого и стабильного уровня качества, развития послепродажного сервиса — достаточно затратны.
Молодые, малоизвестные компании не всегда в состоянии обеспечить тот уровень, к которому привыкли потребители, имея дело с брендовым продуктом. В итоге нередко качество оборудование оставляет желать лучшего. В первую очередь можно столкнуться с некачественными комплектующими: газовыми клапанами, дымососами, горелками, датчиками, термопарами и т.д. Это первые позиции, которые малоизвестные производители заменяют дешёвыми аналогами, рассчитывая на неосведомлённость покупателя.
Для нашей компании такой подход неприемлем: одна из наших стратегических целей — максимально прозрачно предоставлять покупателю информацию о составе наших изделий и уровне их качества. Ведь это даёт людям возможность принять решение на основании объективных данных.
Малоизвестное оборудование, о котором мы упомянули, зачастую реализуется в районах, где ключевым показателем является цена, без оглядки на фактическое качество оборудования. Компания «Лемакс» дорожит своим именем и подобный подход для нас неприемлем.
Геннадий Топоров, руководитель продуктового направления ООО «Бош Термотехника»:
— По моему убеждению, если речь идёт о настоящих инновациях, в первую очередь нужно говорить о встроенной автоматике управления котлом и дополнительных регуляторах. Современные котлы сами подстраивают выходную мощность под текущую нагрузку, снижают или повышают температуру теплоносителя в зависимости от температуры в помещении или уличного воздуха, позволяют настроить более оптимальные температурные графики с учётом дня недели и времени суток, информируют о сбоях в работе или необходимости проведения технического обслуживания. Также «прорывной» можно назвать технологию, позволяющую повысить энергоэффективность системы. Это модулирующая горелка. Подробнее об этой функции сказано ниже. Третья «прорывная» инновация — конденсационная технология, подразумевающая более эффективное использование теплоты сгорания топлива.
Теперь подробнее об уже упомянутых функции модуляции и конденсационной технологии. Первое — функция модуляции. Раньше газовые котлы работали по принципу «включён на полную мощность / выключен». В таком режиме работы расход газа увеличивается, а ресурс работы оборудования уменьшается. Современные котлы, представленные в настоящее время на российском рынке, имеют модулирующую горелку, снижающую при необходимости мощность котла и объём потребления газа.
Второе — это конденсационная технология. При рассмотрении двух настенных газовых котлов одинаковой мощности, один из которых конвекционный, а другой — конденсационный, разница в габаритных размерах будет заметна только при близком рассмотрении. В зависимости от типа конденсационного теплообменника, котлы с такой технологией будут незначительно отличаться в размерах от традиционных котлов. Сама конденсационная технология позволяет использовать теплоту отходящих газов, выделяющихся при сгорании газообразного топлива, для дополнительного подогрева котловой воды. Таким образом увеличивается КПД котла. Конденсационные технологии всё прочнее занимают своё место в отопительных котлах.
Важной тенденцией является миниатюризация техники. Примером являются напольные котлы, которые используют указанную ранее технологию. Отопительные приборы стали компактнее в размерах и существенно легче, чем их предшественники. Бóльшая часть устройств безопасности и различных датчиков идёт уже в комплекте с котлом, даже более того — они предустановлены на заводе.
Таким образом, потребителю зачастую остаётся только подключить котёл к системе отопления, дымоходу, газу и электрической сети.
Немаловажен и дизайнерский подход к созданию современного отопительного оборудования, так как сегодня котлы становятся частью жилого пространства потребителей. Например, инженеры компании Bosch Thermotechnik GmbH применили ударопрочное стекло по технологии Titanium Glass для изготовления лицевой панели чёрного или белого цвета в новейших конденсационных котлах. Данное дизайнерское решение не осталось незамеченным, и в 2017 году котлы с подобной фронтальной панелью получили престижную международную награду в области дизайна Red Dot Award.
Вернёмся к вопросу развития технологий. Сегодня заслуживают внимания технологии, позволяющие котловому оборудованию бесперебойно и долговременно работать в сложных условиях, характеризующихся перепадами давления в газовой сети, особенностями другого вида топлива и прочими нюансами. Начнём с того, что согласно документации нормативное давление газа в бытовых распределительных газовых сетях — 13–25 мбар. При этом современная газовая арматура в котлах позволяет бесперебойно работать при кратковременном снижении давления до 5 мбар. В таком случае автоматика не отключает котёл, и нет опасности замерзания системы отопления в зимнее время, когда высока вероятность падения давления газа.
Также современные технологии позволяют перенастроить котёл на другой вид газообразного топлива (например, с магистрального на сжиженный газ), что позволяет адаптировать котёл к существующим условиям.
В сегменте электрической техники современные технологии создают возможность стабильной работы оборудования при скачках напряжения в диапазоне ± (10–15) %. Это позволяет котлу не выключаться, а значит — нет риска замерзания системы отопления.
По сути, всё вышеописанное — инструменты повышения надёжности агрегатов. Но есть ещё и современная автоматика котла. В её состав входит набор датчиков безопасности, информирующих клиента о текущем статусе котла и обо всех проблемах и ошибках, возникающих в процессе работы. В том числе автоматика отключает котёл в случае нештатной ситуации и вообще при проблемах любого рода, возникающих в процессе эксплуатации. При подключении внешней автоматики надёжность системы повышается, так как появляется возможность удалённого управления и мониторинга котла посредством смартфона, если используется регулятор со встроенным GSMили Wi-Fi-модулем.
Вообще, упомянутое удалённое управление является отдельным серьёзным трендом, развивающимся в более широком русле тенденции «диджитализации» (цифровизации) техники. В настоящее время для монтажных и эксплуатирующих организаций уже существуют решения для удалённого подключения к котлу и проведения диагностики, настройки или перенастройки котла.
Также в режиме реального времени вся информация о котле передаётся в диспетчерский центр, и в случае «выхода агрегата в ошибку» диспетчер сам свяжется с клиентом, проинформирует его об этом. В то же самое время сервисный инженер уже будет выезжать по адресу клиента, точно зная, какая проблема приключилась с котлом, и имея всё необходимое для устранения неполадки.
Что касается элементов систем управления техникой, то производители отопительного оборудования, а также другие компании, занимающиеся разработкой систем управления, диспетчеризации и мониторинга, предлагают множество решений: от простых термостатов, регуляторов, программаторов до сложных решений, интегрированных в систему «умного дома».
Пожалуй, удалённая диспетчеризация — будь то управление котлом в частном доме с помощью интернет-термостата либо управление центральным отоплением промышленными шкафами управления — является перспективным и приоритетным направлением для производителей. Компания Bosch Thermotechnik GmbH уделяет данной сфере не менее пристальное внимание и предлагает потребителям функциональные решения, позволяющие удалённо управлять температурой в доме, настраивать режимы работы, получать сообщения об ошибках в системе управления и многое другое.
Мы поговорили о технологиях и производителях. А что же сами потребители? Посмотрим, чем они «дышат», чего ждут от производителей? Основной потребительский тренд — это стремительно растущая самостоятельность клиента в выборе бытового оборудования. Это связано с двумя факторам: ростом рынка замены устаревшего оборудования и «диджитализацией». Потребитель, имеющий опыт эксплуатации котла, на основе информации в Интернет может выбрать необходимый продукт, продавца и монтажника. Локальные исследования показывают, что основными критериями выбора продукта для конечного пользователя являются бренд, надёжность, соотношение «цена/ качество», отзывы в Сети и мнение знакомых или родственников. Уровень интереса к энергоэффективности также растёт, но это в первую очередь затрагивает премиальное жильё, где устанавливается конденсационное и инновационное оборудование.
Потребитель считает, что, отдавая предпочтение известному бренду, он получает качественную сервисную и гарантийную поддержку. Именно поэтому известность бренда является одним из важнейших критериев выбора котла.
Стоит также отметить, что в новом строительстве растут запросы потребителя на качество расчёта всей системы отопления и монтажа. В первую очередь это касается премиального жилья, где необходимо собрать многоконтурную каскадную систему. Что же касается монтажных вопросов в целом, то если учесть стремительную динамику развития рынка замены, где один котёл меняется на другой, можно сделать вывод, что рынок движется в сторону упрощения процесса инсталляции.
Изменяется взгляд потребителя и на малоизвестную технику. На примере настенных газовых котлов мы видим, что в 2017 году 70 % продаж приходится на восемь известных брендов, в то время как пять лет назад их доля составляла 66 %. Спрос на малоизвестное оборудование сокращается, поскольку бренд для потребителя важен, а роль клиента в выборе котла растёт.
Неизвестные бренды из-за низкой по ним конкуренции зачастую интересны дилерам и продавцам, поскольку позволяют получить бóльший процент прибыли. Однако вместе с прибылью продавцы также получают и сложности. Дело в том, что качество у малоизвестного оборудования абсолютно разное. Кстати, их основное отличие от известных брендов даже не в этом.
Главное преимущество последних — развитая инфраструктура продаж, широкая сеть сервисных партнёров, наличие запасных частей.
Роман Гладких, технический директор ООО «Фриске Рус»:
— Свой основной путь развития компания начала в 1948 году, когда её ведущими инженерами был разработан и выпущен первый настенный котёл FRISQUET — предвестник высоких технологий, награждённый впоследствии отличительным знаком качества и инноваций (знак NF).
С тех пор и по сегодняшний день компания особое внимание уделяет разработке, производству и внедрению энергоэффективного оборудования по всему миру. Компания FRISQUET является семейным предприятием, поэтому в ней большое внимание уделяется традициям, а заданный вектор развития не меняет направления, переходя из поколения в поколение.
Помимо энергоэффективности и экологичности производимого нами оборудования, компания FRISQUET большое внимание уделяет его надёжности и долговечности. Поэтому для изготовления оборудования мы применяем только самые лучшие материалы, имеющие все необходимые свойства, которые позволяют эксплуатировать оборудование более 20 лет. В век инноваций и технологий многие производители не смогли устоять перед соблазном применить новые технологии и материалы. Так, к примеру, появление конденсационных котлов заставило многих европейских производителей перейти на их производство и отказаться от выпуска обычных теплогенераторов. Отказ от производства традиционной техники был также вызван ужесточением норм выбросов дымовых газов в Евросоюзе — с 2015 года все газовые котлы должны соответствовать пятому классу экологичности.
Другой тренд нового времени, который появился с появлением конденсационной техники, — это использование низкотемпературных систем отопления, ведь только в низкотемпературном режиме мы можем добиться эффективной работы конденсационных котлов. Традиционные агрегаты не могу т работать в низкотемпературных режимах, поскольку в этом случае мы получим образование конденсата на первичном теплообменнике — это приведёт к его преждевременной коррозии и выходу котла из строя. Однако значительные инвестиции FRISQUET в разработки позволили нам найти техническое решение и добиться того, что традиционные котлы у нас работают без проблем и в низкотемпературном режиме, причём без образования конденсата на первичном теплообменнике. Параллельно с этим инженеры изучали возможность применения каталитического горения газа в котлах. С 2001 года мы были первыми производителями, применившими каталитические горелки в настенных газовых котлах. Использование каталитических горелок FlatFire во всех моделях котлов FRISQUET позволило достичь снижения температуры горения газа до 600 °C и войти в инфракрасный диапазон. При этом технологи понимали, что 70 % тепла вырабатывается именно в ИК-диапазоне. Это привело к увеличению КПД котла и, как следствие, к снижению расхода газа.
Использование беспламенного поверхностного горения позволило нашим котлам при работе выделять в атмосферу в 30 раз меньше монооксида углерода, чем регламентировано в стандарте EN 481. Плюс ни для кого не секрет, что, помимо монооксида углерода, при сгорании газа выделяется ещё и большое количество оксида азота, который отрицательно влияет как на здоровье (способствует респираторным заболеваниям), так и на природные экосистемы (вызывает кислотные дожди). Также следует упомянуть, что каталитические горелки являются менее шумными по сравнению с атмосферными и турбированными, что сейчас весьма актуально, поскольку, по данным Министерства здравоохранения, постоянно растущий уровень шума в окружающей среде негативным образом влияет на физическое и эмоциональное состояние человека.
К последнему тренду минимизации размеров оборудования наша компания относится негативно, так как мы понимаем, что для получения с теплообменника хорошего теплосъёма необходимо обеспечить большую площадь нагрева, а это возможно сделать только на устройстве полноценных размеров. Также немаловажно, чтобы теплообменник был выполнен из металла с наилучшей теплопроводностью. На сегодняшний день наилучшим из недрагоценных металлов, обладающим высокой теплопроводностью, является медь. Компания FRISQUET традиционно во всех своих котлах для изготовления теплообменников использует только дезоксидированную медь.
Что касается миниатюризации техники, то мы считаем, что уменьшение размеров оборудования и снижение его веса вызвано необходимостью сокращения его себестоимости, а потом уже соображениями эстетики. На сегодняшний день многие покупатели большое внимание при выборе газовых котлов уделяют внешнему виду оборудования, но не стоит забывать, что котёл — это не предмет интерьера, его основное предназначение — дарить тепло и уют дому. В этом FRISQUET по-прежнему остаётся консервативной компанией и не ставит в приоритет уменьшение габаритов котла, а старается достичь высокой эффективности, при этом не снижая ресурс агрегата.
Имея многолетний опыт в производстве газовых котлов, мы поняли, что, помимо котла, большое пространство в месте установки оборудования занимает его обвязка: бойлер косвенного нагрева, расширительный бак, гидравлический разделитель и т.п. Поэтому при разработке котлов FRISQUET инженеры долго работали над вопросом, как всё перечисленное разместить в едином корпусе, учитывая при этом, что снижение габаритов комплектующих не должно повлиять на снижение функционала и характеристик оборудования. В наших котлах используется много интересных технических решений, которые, например, позволяют к котлам напрямую, без гидравлического разделителя, подключать дополнительные гидравлические насосные контуры, как с подмесом, так и без него. Витой трубчатый медный теплообменник ГВС большой мощности всегда содержит достаточный объём горячей воды, тем самым заменяя бойлер косвенного нагрева. Термосмесительный клапан RTA, входящий в комплект котла, защищает от ожогов и предотвращает температурные колебания горячей воды на выходе из агрегата.
Инженеры FRISQUET стараются выстроить алгоритм работы техники, применяя аналоговые методы управления, которые из-за отсутствия чувствительных электронных датчиков являются более надёжными и менее прихотливыми к воздействию внешней среды. Такие приоритеты позволяют достигать высокой надёжности и долговечности оборудования, при этом максимально снижая влияние внешних факторов на его работу.
При изучении мировых тенденций применения котельного оборудования с различными системами отопления у нас сформировалось чёткое понимание, что надёжность и долговечность оборудования также зависят и от правильного подбора сопутствующей техники. Так, в ассортименте оборудования FRISQUET появились собственные гидромодули, позволяющие напрямую подсоединять к котлам любые контуры отопления, а также блок управления, который может использоваться для подключения к тёплой вентиляции или нагрева бассейна. Использование оригинального оборудования для расширения систем отопления полностью избавляет проектировщиков от изучения вопросов совместимости автоматики котлов и сопутствующего оборудования, а также исключает возможность неправильного монтажа и настройки дополнительных элементов, сокращая при этом время монтажа и незапланированные расходы.
Отличительная особенность оборудования FRISQUET от техники других производителей заключается в широком использовании подключений по радиоканалу с использованием собственных протоколов, которые гарантируют полную совместимость и защищённость от посторонних вторжений.
На сегодняшний день потребитель высоко оценивает возможность дистанционного управления отопительным оборудованием как внутри, так и вне дома. Для дистанционного управления котлами FRISQUET мы предлагаем использовать устройство FrisquetConnect, которое через специальное приложение, установленное на смартфон или планшет, позволяет поддерживать двухстороннюю связь с котлом, находясь в любой точке мира.
Кроме того, потребитель стал более разборчив. На фоне появления на рынке котельного оборудования большого количества брендов клиенты особое внимание стали уделять стране происхождения котла, его срокам гарантии и службы. Если раньше клиент старался делать свой выбор в сторону известных европейских брендов, не вникая в тонкости и детали конструктива котла, то в последнее время мы всё чаще стали предоставлять информацию клиентам для детального сравнения нашего оборудования с конкурирующей техникой. Ныне потребителя интересует не только информация о том, в какой стране произведено оборудование, но и из каких стран осуществляется поставка комплектующих и сырья для производства.
В отличие от ряда других производителей, имеющих большое количество производственных площадок в разных странах по всему миру, у компании FRISQUET не возникает никаких трудностей при ответе на эти вопросы, поскольку всё оборудование собирается на единственном заводе в городе Мо (французский департамент Сена и Марна) в 38 км от Парижа, а поставка комплектующих осуществляется исключительно с европейских заводов.
Наши потенциальные клиенты всё чаще делают выбор в пользу FRISQUET, объясняя это тем, что на основные узлы нашего оборудования мы даём гарантию пять лет, а заявленный срок службы оборудования составляет более 20 лет. Эта информация является прямым подтверждением того, что для создания своего оборудования компания использует только лучшее сырьё и соответствующие европейским стандартам качества комплектующие.
Олег Козлов, представитель De Dietrich в Северо-Западном регионе, компания ООО «БДР Термия Рус»:
— На наш взгляд, самым значимым скачком в повышении эффективности котлов стало появление конденсационной техники. В таких котлах принципиально отличается от «обычных» теплообменник и горелка. Теплообменник конденсационного котла имеет очень развитую поверхность теплообмена, которая обеспечивает глубокое охлаждение дымовых газов вплоть до выделения (конденсации) из них воды. Инновация состоит в том, что теплообменник имеет более сложную форму, бОльшую площадь теплообмена при своих меньших габаритах в сравнении с аналогичным элементом классического котла. При этом теплообменник способен работать в широком диапазоне нагрузок и в самых низкотемпературных режимах без риска коррозии.
Инновационность горелки состоит в том, что горение происходит с полным предварительным смешиванием газа и воздуха внутри неё. При этом достигается более широкая модуляция мощности благодаря вентилятору с переменной частотой вращения (модуляцией).
Ныне всё более заметен потребительский запрос не только на эффективность, но и на компактность техники. Производительность теплогенераторов год от года растёт, и в настоящее время самыми производительными котлами в расчёте на единицу веса или занимаемой площади являются конденсационные агрегаты. Например, котёл Innovens МСА Pro 160 производства De Dietrich при мощности 160 кВт имеет вес 125 кг и занимает площадь 0,36 м² вместе с установленной внутри горелкой.
Для сравнения: стальной котёл САВК с горелкой весит 410 кг без воды и занимает площадь около 1,2 м². Такая разница достигается благодаря очень компактному и эффективному теплообменнику конденсационного котла De Dietrich, который изготавливается методом литья и имеет сложную развитую поверхность теплообмена. Это позволяет сделать габариты и водонаполнение котла меньшими.
Одним из самых уникальных котлов с точки зрения размеров и производительности можно считать De Dietrich Naneo. Котёл имеет максимальную мощность 39 кВт, заключённую в рекордно малые размеры — 364 × 368 ×554 мм — при весе всего 29 кг! Скрытой возможностью этого котла является установка его без отсека расширительного бака. Таким образом, можно сэкономить ещё 90 мм по глубине котла и совершенно незаметно разместить его даже на небольшой кухне прямо над столешницей или в верхнем (в том числе узком) шкафчике, так как зона для обслуживания требуется только спереди. Глубина котла при этом составит всего 274 мм! Котёл De Dietrich Naneo имеет шумоглушитель на заборе воздуха, звуковую ловушку на выходе дымовых газов, а также звукоизолирующий кожух. Это делает котёл абсолютно бесшумным, что позволяет его устанавливать в помещениях с постоянным пребыванием людей: в кухнях, студиях, залах и пр.
Ещё одним преимуществом описанной техники является её способность стабильно работать на низких давлениях газа. Это возможно благодаря тому, что конденсационные котлы De Dietrich серий Naneo и Innovens оснащены горелкой особой конструкции.
Модулирующий вентилятор таких котлов засасывает на сгорание не только воздух, но и газ, а также автоматически регулирует пропорцию «газ/воздух» в специальном устройстве смешения «трубка Вентури». Поэтому стабильная работа котла возможна даже при давлениях газа около 2 мбар с небольшой потерей мощности (около 20 %). Для устойчивой работы на разных видах топлива горелки конденсационных котлов De Dietrich снабжены специальной защитной сеткой из сплетённых металлических волокон, которые формируют устойчивое положение микрофакелов при горении различного топлива: природного газа, пропана и пропан-бутана, причём даже при изменениях в его составе (например, при дозаправке агрегата сжиженным газом).
Стабильность и надёжность — понятия родственные, поэтому технологии повышения надёжности работы оборудования, позволяющие предупреждать выход котлов из строя при наступлении нештатных ситуаций, широко используются в современном теплогенерирующем оборудовании. Все современные бытовые (настенные) котлы имеют в своём составе примерно одинаковый набор обязательных устройств безопасности: датчик давления теплоносителя, термостат перегрева, датчик контроля пламени, датчик контроля тяги или прессостат дымовых газов и т.д. Новейшие технологии, повышающие не только безопасность, но и надёжность, и ресурс оборудования, используются и в конденсационных котлах De Dietrich.
Например, инновационный теплообменник котла Innovens МСА имеет не только термостат перегрева, но и датчики подающей и обратной линий, которые контролируют скорость роста температуры, перепад температур между подающей и обратной линиями, и заставляют горелку и циркуляционный насос котла корректировать свою производительность. Это создаёт наиболее благоприятный режим работы для теплообменника, значительно увеличивая его ресурс даже в тех случаях, когда монтаж системы отопления выполнен неидеально.
Технологический прогресс в отопительном сегменте «подогревается» не только творчеством высококлассных теоретиков и практиков, но и потребительскими запросами, которые год от года расту т.
В частности, в настоящее время заметен значительный интерес пользователей к возможности дистанционного управления котлом и системой отопления. Это стало реальным благодаря появлению в котлах соответствующих выходов для передачи данных, самих устройств дистанционной передачи данных и удешевлению подобной техники.
Сейчас даже базовый котёл De Dietrich Zena MS 24 имеет цифровой выход для дистанционного управления OpenTherm, который позволяет передавать всю информацию о котле в реальном времени и управлять им, используя модуляцию по мощности и температуре.
Данную опцию De Dietrich можно считать самой передовой в сфере пользовательской автоматики, ведь именно она позволяет решить сразу несколько задач: поддержать комфорт (принцип компактного термостата), уменьшить температуру котла, модуляцию мощности (качественное регулирование и экономия), проконтролировать работу котла и системы в целом (безопасность), удалённо управлять оборудованием.
По мере повышения требований заказчика к комфорту и эффективности оборудования, системы отопления становятся более сложными, многоконтурными. Отсюда, как следствие, всё чаще появляется необходимость в более высокой квалификации монтажных специалистов, которые подчас должны иметь комплексный опыт — кроме непосредственно монтажа требуется обладать серьёзными знаниями в областях тепломеханики, автоматики, электрики и т.д.
Денис Рындин, руководитель производства котельного оборудования ООО «Фондиталь Липецк»:
— Сказать по правде, глобальных прорывов в области отопительной техники не было уже давно. У всех на слуху и топливные элементы, и водородная энергетика, однако к самим котельным агрегатам это не имеет непосредственного отношения.
Наиболее передовой технологией на сегодняшний день в данном сегменте является конденсационная техника. Но и она применяется уже несколько десятков лет. Поэтому все основные производители котельного оборудования в основном занимаются совершенствованием и удешевлением этой технологии. В этом сегменте можно отметить направления, связанные с увеличением глубины модуляции мощности котла: если раньше привычными были цифры модуляции мощности 1:5 или 1:4, то сейчас нередко можно встретить соотношения минимальной к максимальной мощности 1:8 и даже 1:10.
Именно такой глубиной модуляции характеризуются котлы производства компании Fondital последнего поколения. Причём столь широкий диапазон модуляции получается не только за счёт изменения скорости вращения вентилятора котла, но и вследствие применения специального узла смешивания газа и воздуха, оборудованного двумя форсунками и кинетической планкой. Это способствует возрастанию эффективности при работе котла на частичной мощности. Также интересны следующие общие тенденции: автоматическая подстройка горелки под тип и состав используемого газа; увеличение глубины охлаждения дымовых газов за счёт предварительного прогрева холодной воды системы ГВС и дополнительного увеличения площади теплообмена первичного теплообменника.
Если говорить об увеличении тепловой мощности котлов без значительного возрастания их габаритных размеров, то и в данном случае бесспорными лидерами являются котлы с использованием конденсационной технологии. В принципе, уровень наших технологий вполне позволяет получить мегаваттные мощности в объёме порядка пары кубометров.
Что касается бытовой серии навесных котлов, то в целом рынок пришёл к некому равновесному состоянию, и негласным стандартом для малогабаритных бытовых котлов мощностью до 24 кВт являются размеры 700 × 400 ×250 мм. При современном уровне развития технологий сжигания газа вряд ли получится значительно их уменьшить.
Поэтому многие производители стали уделять больше внимания модернизации внешнего вида котельных аппаратов, то есть их дизайну. Основным направлением здесь является использование закалённого стекла, термопластика и полированного алюминия. Например, модель Itaca condensing KC обладает вставкой на передней панели из полированного листа алюминия и оборудована большим сенсорным дисплеем, что придаёт котлу современный вид и выводит данный агрегат в разряд премиальных продуктов.
Котельной продукции в Российской Федерации приходится работать в сложных условиях, характеризующихся низким давлением газа, высокой жёсткостью водопроводной воды и перепадами напряжения в электрической сети. В принципе, данные факторы не являются фатальными, и с ними можно бороться с помощью встроенного стабилизатора давления газа в блоке газовых клапанов, гидравлической схемы котла с двумя теплообменниками и качественного блока питания на основной плате управления котла. Продукция компании Fondital в полной мере обладает всеми вышеперечисленными свойствами.
Также постоянно возрастает количество нештатных ситуаций, которые может распознать плата управления котла и эффективно с ними бороться. Так, например, в новом котле для поквартирного отопления Minorca CTFS предусмотрена установка двух датчиков температуры на подающей и обратной магистрали агрегата, с помощью которых можно не только отслеживать температуру, но и замерять скорость её возрастания. При этом, если превышается определённый порог, котёл сам автоматически снижает заданную температуру на выходе из первичного теплообменника, что вместе со встроенным байпасом позволяет ему эффективно работать в условиях пониженного протока теплоносителя и бороться с возможностью перегрева.
Вообще, общей тенденцией на рынке отопительных котлов является увеличение количества всевозможных датчиков. Даже датчики давления теплоносителя в контуре отопления сейчас уже иду т в основном цифрового, а не дискретного типа, и позволяют котлу получать точную информацию о давлении в системе отопления. Интересны и попытки технологов использовать информацию, заложенную в токе ионизации. Несмотря на некоторую «сырость» данной технологии, её использование сулит значительное расширение возможностей автоматизации процесса сжигания топлива.
По мере усложнения техника предъявляет всё более высокие требования как к квалификации, так и к оснащению сервисных инженеров. Для работы со многими типами конденсационных котлов необходим анализатор состава дымовых газов. Это сложное и довольно дорогостоящее оборудование. К счастью, наметилась общая тенденция к снижению средней цены на данный тип измерительных приборов и упрощение их использования и обслуживания. А цифровые манометры, средства экспресс-анализа качества воды и подавно уже становятся нормой для любого мало-мальски уважающего себя сервисного центра. С другой стороны, всё, что происходит в мире котлов, является ответом на запросы со стороны пользователей. Здесь заметен спрос как на упрощение и удешевление продукции для конечного потребителя, так и интерес пользователя к инновационным решениям в сфере удалённого мониторинга работы котла и его «интересного» внешнего вида.
Из весомых тенденций в потребительском спросе заслуживает внимания интерес конечных пользователей к дистанционному управлению котельных агрегатов через Интернет и кроссплатформенные приложения, а также движение в сторону более плотной интеграции котла в системы автоматизации управления системами жизнеобеспечения помещений.
Значительную роль здесь играет возросший интерес к системам «умного дома», для общения с которыми служат различные протоколы коммуникации. Одним из самых распространённых является протокол Opentherm. Все котлы нового поколения компании Fondital имеют «на борту» средства коммуникации по вышеупомянутому протоколу связи, что значительно расширяет спектр их применения.
Что касается коммерческих тенденций котельного рынка, то здесь важно общее нарастание конкуренции на нём вследствие того, что несколько крупных компаний вывели продукцию под своим собственным брендом, а также появилось несколько новых довольно активных игроков. В то же время наблюдается снижение покупательской способности населения, что довольно существенно отражается на общем объёме продаж.
Кирилл Шевченко, специалист по обучению компании WOLF:
— Когда мы говорим об инновациях, нужно делать оговорку — о каком регионе идёт речь. Пример довольно «старой» инновации — конденсационные котлы. На наш рынок они только приходят. За 2017 год в России суммарно продано 11 тыс. штук этих котлов всех производителей. Главная идея конденсационного котла — это отбор тепла из отработанных газов плюс, если позволяет режим отопления, тепло, полученное за счёт эффекта конденсации. Отбор тепла идёт или за счёт удлинения пути отработанных газов (как у котлов с теплообменником из нержавеющей стали), или за счёт использования в качестве материала теплообменника алюминия или сплавов на основе алюминия. Последние максимально быстро отводят тепло от камеры сгорания в теплоноситель. Ознакомимся со сравнительной таблицей (табл. 1).
Вторая инновационная технология — автоматизация. Сегодня существует возможность автоматизации практически любого объекта — небольшого дома или даже квартиры. Это помогает не перегревать дом путём погодозависимого управления. Интересно и временное программирование. Опять же не перегреваем дом. Не греем, когда не нужно. И тем самым экономим, не теряя в комфорте.
На наш взгляд, настоящие инновации — это те, которые так или иначе позволяют экономить. Поэтому для WOLF главное — технология, которая позволяет сэкономить пространство. В её основе лежит использование для теплообменников силумина. Котёл получается значительно меньше по габаритам.
Для примера в табл. 2 сравниваются два котла WOLF — конденсационный с теплообменником из силумина и обычный конвекционный котёл со стальным теплообменником.
Но теплообменник — это не универсальное решение для всех задач. Для того чтобы котёл работал правильно и долго, необходима и горелка с широкой модуляцией, и передовая технология управления WRS.
Ещё один верный признак передового оборудования — удобство монтажа и ремонтопригодность. В оборудовании Wolf эти два параметра всегда в приоритете. И это видно буквально в каждой мелочи. Компоновка узлов в котле. Быстроразъёмные соединения подключения датчиков и насоса. Штекерные соединения электрического шлейфа защищены от неправильного подключения. Раздельный доступ к плате и блоку подключения питания и датчиков. Всё это — чтобы исключить возможность ошибки при монтаже и техобслуживании. Например, в модели FGB установлен электронный датчик давления в системе отопления. И теперь можно, находясь за сотни километров от дома, посмотреть этот параметр.
И немного о дизайне. WOLF — компания серьёзная, поэтому белый дизайн останется белым. Основные вложения дизайнерской мысли идут на интерфейс контроллеров и приложение WOLF SmartSet, через которое пользователь «общается» с котлом.
Грош цена инновации, которая при всех своих «наворотах» способна дать сбой при усложнении условий эксплуатации. В компании WOLF это понимают, поэтому на конденсационных котлах для нагнетания газовоздушной смеси в камеру сгорания используется вентилятор, который при работе создаёт разряжение и фактически может «высасывать» газ из трубы. Это даёт нам гарантию, что котёл будет работать без потери мощности при давлении газа в сети до 10 мбар. Для российских газовых сетей такое давление в морозы, к сожалению, не редкость.
Сейчас речь шла о конденсационной технике, но не будем забывать и об «обычной». Простой конвекционный котёл тоже настраивается на нашего потребителя и для местных условий. Подобные настройки позволяют агрегатам выполнять свои функции беспроблемно. Что же это за проблемы? Первая — это опять же низкое давление газа. Котёл может запуститься при давлении газа всего 5 мбар (норма составляет 13–25 мбар). Тепла много не будет, но хотя бы не замёрзнет строение. Вторая проблема — нестабильная калорийность газа. Чувствительность электрода ионизации настроена на 0,5 микроампер! То есть шансов, что котёл «уйдёт в ошибку» при отклонении качества газа, значительно меньше. Ну и третья — нестабильное напряжение электрической сети. Котёл работает в диапазоне напряжения от 180 до 260 В. Эта проблема блокируется защитой управляющей платы.
Помимо «неубиваемости» современная техника должна обладать ещё одним важным свойством. Она должна быть максимально дружелюбной к пользователю, читай — просто настраиваемой и удобно управляемой. Это понимают многие производители, и потому с каждым годом в котлах становится всё больше возможностей подстройки под систему отопления. Большую или маленькую, с тёплыми полами или без, с радиаторами различного объёма и конструкции. Всё это делается для того, чтобы всем было удобно и просто. Например, в котле Wolf серии FGB можно изменить 51 параметр. От мощности на отопления и ГВС до диапазона работы насоса.
Удобство управления оборудования в системе обеспечивается сегодня передовым протоколом Opentherm. Использование единого протокола обмена данных позволяет объединять в единую систему управления устройства различных производителей. Но, в отличие от систем управления зданием на протоколах BACnet и KNX, стоимость интерфейсных модулей и программного обеспечения для пользователя значительно ниже. А управление и настройка проще. Думаю, в дальнейшем софт будет развиваться и позволит подключать к единой недорогой и простой системе другие инженерные системы здания. Такие как системы кондиционирования, вентиляции или освещения. Такое совершенство возникает не случайно.
Мы понимаем, что пользователь становится всё более образованным и, соответственно, требовательным. Всё больше людей точно знают, что им нужно. Всё больше потребителей разбирается в брендах, в гарантии, в акциях, интересуется современными энергоэффективными технологиями. Клиенты всё чаще готовы платить за качество, дополнительные опции, сервисную поддержку. И, чтобы не разочаровать таких клиентов, важно не допускать «ляпов» ни на одном из этапов цикла жизни техники — от изготовления до эксплуатации.
Например, при монтаже котлов очень важна квалификация исполнителя работ, чтобы не было поломок в дальнейшем. Монтаж должен делать сертифицированный специалист, хотя иногда кажется, что установка оборудования довольно проста.
Никита Голубев, руководитель отдела маркетинга ООО «Навиен Рус»
— Сегодня на рынке современных систем отопления сложно представить себе оборудование, неспособное бесперебойно работать в усложнённых условиях. За пять лет работы представительства компании KD NAVIEN в России оборудование бренда хорошо зарекомендовало себя как среди потребителей, так и среди монтажников. Наши котлы готовы к частым колебаниям напряжения в электросети ± 30 % от 230 В благодаря встроенному в плату управления чипу SMPS (Switched-Mode Power Supply). Газовый клапан корейского производства Time обеспечивает комфортный нагрев как отопительной, так и горячей воды при крайне низком входном давлении газа в газопроводе — всего 4 мбара (40 мм водяного столба). Благодаря датчику APS (Air Pressure System) в системе турбонаддува котла NAVIEN чётко контролируется оптимальное соотношение газа и воздуха, подаваемых в камеру сгорания. Система также фиксирует и блокирует работу котла в случаях неисправностей работы системы дымоудаления, а после их устранения автоматически возобновляет работу.
Особенность перевода оборудования на сжиженный газ даёт возможность использовать котлы в отдалённых областях — там, куда не подведён природный газ. Это идеальный вариант в случаях, когда: потребитель хочет сделать временный вариант отопления, пока не подведён и не подключён природный энергоноситель; вообще нет других вариантов (электричество и солярка дОроги, а твёрдые виды топлива недоступны); обогреваемая площадь помещений незначительна (до 50 м²).
Оборудование NAVIEN продаётся на высококонкурентном рынке. Один из аспектов конкуренции — присутствие в отопительном сегменте малоизвестного оборудования. Под таковым мы понимаем оборудование «непроизводственных», то есть «маркетинговых» брендов, созданных коммерческими компаниями для своих сбытовых сетей. В случае с настенными котлами развитие данного направления — очень сомнительное мероприятие. Каким бы ни был уровень финансовой поддержки у маркетинговых брендов, очень сложно обеспечить общий уровень поддержки (качественной, технической, сервисной, маркетинговой и пр.) в соответствии с уровнем реального производителя. В связи с дефицитом большинства преимуществ у маркетинговых брендов главным аргументом на рынке становится цена. Недостаточный уровень поддержки негативно сказывается в первую очередь на сервисном обслуживании продукции.
Итого, при слабом сервисе и наличии проблем с гарантийным обслуживанием, при лишь «условном» наличии запчастей и квалифицированных специалистов в регионах, для потребителя владение подобным «маркетинговым» продуктом может вылиться в нерешаемую сервисную проблему.
Очень часто такие «бренды» даже предоставляют потребителю недостоверную информацию о продукции, тем самым нарушая или обходя законодательные требования, дискредитируя продукцию реальных производителей, отчасти тормозя их развитие. К счастью, нет ни одного убедительного случая успешной реализации на рынке «маркетингового» бренда в сфере настенных котлов.
Игорь Кениг, руководитель «Академии Viessmann» в России:
— Учитывая российские реалии применения отопительного оборудования, наибольшее практическое значение имеет принцип использования скрытой теплоты водяных паров для конденсационных котлов. Он и лёг в основу инновационных решений. Самый распространённый энергоноситель в России — магистральный (природный) газ, и применение конденсационного котла — это самый простой способ повысить энергетическую эффективность выработки тепловой энергии. Что не менее важно, эта технология уже хорошо зарекомендовала себя в России: так, за последние годы произошла существенная подвижка в сторону увеличения мощностей реализуемых объектов.
Если пять лет назад основными потребителями конденсационных котлов были индивидуальные домовладения, то на текущий момент заметен интерес среди объектов общественной, коммерческой и социальной застройки.
Также активно развивается автоматизация котельного оборудования — ведь тепло необходимо выработать в соответствии с текущими потребностями и доставить к месту. Погодозависимое регулирование стало нормой даже для самых простых котлов, более того, часто применяется регулирование по отдельным зонам отопления. В частных домах нередко устанавливаются комплексные системы «умный дом», например, Vitocomfort 200, позволяющая объединить управление системами отопления, вентиляции и кондиционирования, освещения и безопасности.
Большую роль сегодня играют размеры оборудования. Причём потребитель требует, чтобы повышение производительности котлов происходило без ощутимого увеличения габаритов. Здесь очень показателен опыт компании Viessmann — в последние годы активно расширяется применение в котлах горелок MatriX именно для целей минимизации габаритных размеров оборудования, а значит — расширения сферы его применения. Особенностью этих горелок является преобладающая лучистая составляющая в процессе теплопередачи. Такие горелки позволили реализовать настенный котёл Vitodens 200-W мощностью 150 кВт и занимаемой площадью 0,35 м² или напольные Vitocrossal 300 мощностью до 1,8 МВт и занимаемой площадью около 1,5 м².
Кроме того, горелки обладают уникальной автоматической системой настройки качества горения LambdaPro Control, непрерывно настраивающей топливную смесь для обеспечения полноты сгорания, максимального КПД и минимального уровня выбросов вредных веществ в атмосферу.
Интересны наработки и в использовании теплообменных поверхностей. Так, новинка 2017 года — котёл Vitocrossal 100 мощностью 320 кВт — имеет пластинчатый газоводяной теплообменник и одноходовую конструкцию. При этом агрегат занимает площадь всего 0,8 м² и имеет высоту 1,5 м.
Помимо этого, для бытового оборудования и особенно для настенных котлов актуальны аспекты надёжности в усложнённых условиях эксплуатации, поскольку зачастую именно пользователи-частники не задумываются об этих вопросах или не имеют возможностей обеспечить эти условия.
Все производимые Viessmann котлы самых популярных в быту линеек Vitopend, Vitodens, Vitogas имеют встроенную защиту от низкого (160 В) и высокого напряжения (275 В), низкого давления газа (иногда вплоть до падения до 4–5 мбар), у течек газа, перегрева и замерзания, заклинивания циркуляционных насосов, «пропажи» пламени и выхода продуктов сгорания в помещение установки, изменения давления и протока теплоносителя.
Совершенствуется отопительное оборудование и в плане повышения удобства пользования. Один из основных трендов здесь — автоматизация. Она обеспечивает доступность и удобство для пользователя, как при непосредственном контакте с котлом, так и удалённом — через Интернет. За последние два года компания Viessmann обновила линейки контроллеров и для бытовых, и для промышленных котлов. Контроллеры получили сенсорный дружелюбный интерфейс, позволяющий на уровне пользователя «управиться» даже неподготовленному потребителю, а встроенная справка всегда подскажет, какими возможностями обладает данный контроллер. С устройствами Vitocom или Vitoconnect пользователь получает двухстороннюю связь с отопительной установкой.
Всё это повышает привлекательность оборудования, и новые качества техники вступают в конкуренцию с довольно серьёзным ценовым фактором. С течением времени главенство ценового фактора при выборе оборудования у потребителя сходит на нет. Ведь отопительная установка — это долгосрочная инвестиция, и клиенты всё чаще выбирают оборудование не только по стоимости — высокая эффективность позволяет снизить эксплуатационные затраты, многократно превышающие первичные вложения, длительный срок службы позволяет реже проводить техническое освидетельствование (если оно возможно) или замену теплогенераторов. А в случае возникновения нештатной ситуации именно сервисная поддержка производителя позволяет решить проблемы на месте.
Помимо качества и возможностей самих котлов, важную роль играет квалификация исполнителя монтажных работ. Именно по квалификации специалистов, работающих с нашим оборудованием, у потребителя складывается впечатление об устанавливаемой технике. Компания Viessmann уделяет этому аспекту огромное внимание. Так, силами нашей «Академии» в общей сложности за девять месяцев 2018 года обучено 6000 специалистов по пяти направлениям и 19 специализациям. К подготовке и практическим навыкам специалистов сервисных центров предъявляются особые требования.
