В настоящее время все большую популярность и распространение в нашей стране получает энергоэффективная техника. Относительно газовых котлов эта тенденция выражается в росте количества устанавливаемых конденсационных котлов как бытового, так и коммунального назначения. Высокая эффективность конденсационной техники обусловлена использованием тепла, которое водяной пар, содержащийся в дымовых газах, передает при конденсации.
Благодаря технологическим и конструктивным решениям тепло от конденсации пара используется для нагревания теплоносителя. Показатель КПД конденсационного котла при работе в конденсационном режиме составляет условно более 100 % и определяется тем, что в данном случае указывается показатель высшей теплоты сгорания. Этот показатель рассчитывается как сумма низшей теплоты сгорания (тепла, полученного при сгорании топлива) и теплоты, полученной от конденсации водяных паров.
Конденсационные котлы обладают целым рядом преимуществ перед своими традиционными аналогами: существенная экономия топлива; низкая температура дымовых газов и, как следствие, экономия затрат на организацию системы дымоудаления (дымоходы для конденсационных котлов в большинстве случаев изготавливаются из пластика, что существенно упрощает и удешевляет их монтаж); легкость проектирования, монтажа и эксплуатации низкотемпературных систем отопления, являющихся более предпочтительными с точки зрения микроклимата для монтажа в жилых помещениях.
Однако у конденсационных котлов существует и обратная сторона — их более высокая стоимость по сравнению с традиционной отопительной техникой и необходимость утилизации конденсата, образующегося при эксплуатации котла. По данным производителей конденсационного оборудования, в зависимости от конструкции и настроек конденсационных котлов количество образующегося конденсата составляет около 0,1–0,15 л на 1 кВт⋅ч полученной энергии [1].
Таким образом, количество конденсата, образующегося при работе конденсационного котла мощностью 30 кВт, составит около 3–4 л/ч, а при работе котла мощностью 500 кВт — 50–75 л/ч. Необходимо отметить, что рН (водородный показатель) конденсата находится в пределах от 3 до 5, что свидетельствует о его высокой кислотности. Эти данные подтверждаются результатами продолжительных экспериментальных исследований, проведенными специалистами ЗАО «Центргазсервис» на коммунальных котельных в городах Белгород, Саранск и Тамбов.
Для отвода конденсата должны использоваться кислотостойкие материалы. Большинство систем внутренней канализации выполняются из полипропилена, которые отличаются повышенной кислотостойкостью и обеспечивают герметичность системы при рН в диапазоне от 2 до 12 [2]. Сброс конденсата от коммунальных котельных (являющихся производственными объектами) в системы централизованной канализации регламентируется «Правилами приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов» [3], в которых утверждается, что в системы централизованной канализации «…запрещается сброс сточных вод, расход и состав которых может привести к превышению допустимого установленными правилами количества загрязняющих веществ, поступающих в водный объект; производственные сточные воды, имеющие температуру свыше 40 °С, рН ниже 6,5 или выше 9…».
Таким образом, сбрасывать конденсат от коммунальных котельных по действующему российскому законодательству напрямую в городскую канализацию без предварительной очистки нельзя [3]. В ведущих странах Европейского Союза, где бытовая конденсационная техника широко распространена, а к экологической безопасности предъявляются повышенные требования, также действуют различные нормы, регламентирующие необходимость нейтрализации конденсата в зависимости от мощности теплогенератора и применяемого топлива.
В Германии действует нормативный документ [4], согласно которому для котлов номинальной тепловой мощностью до 200 кВт конденсат, как правило, разрешается отводить в канализационную сеть общего пользования напрямую. В случае большей мощности котлоагрегата (или котельной) он должен быть предварительно обработан в установке для нейтрализации конденсата, где его рН повысится до 6,5–9,0. Нейтрализация конденсата, образованного при сжигании жидкого топлива, является обязательной без привязки к мощности.
Таким образом, в состав оборудования котельной, работающей на конденсационных котлах, необходимо включать установки нейтрализации конденсата, которые предлагаются большинством компаний-производителей конденсационной техники: Ariston, Baxi, De Dietrich, Vaillant, Viessmann. У части из них в ассортименте есть установки с промежуточной емкостью, в которую собирается нейтрализованный конденсат и принудительно откачивается встроенным насосом в систему канализации (например, как это сделано у De Dietrich, Vaillant, Viessmann).
Подбирать установки нейтрализации следует по максимальной производительности — количеству образующегося конденсата, нейтрализуемого в единицу времени. При сбросе конденсата в систему локальной канализации (например, в септик) ограничивающих документов на сброс не существует по причине замкнутости системы.
Однако при отсутствии разбавления кислотного конденсата другими стоками (например, щелочными растворами, образующимися при стирке, и т.п.) высокая кислотность среды может привести к гибели микроорганизмов, отвечающих за процессы интенсификации очистки хозяйственно-бытовых стоков в септике.
Поэтому в этом случае следует предусматривать оборудование для нейтрализации конденсата. Большинство установок для нейтрализации конденсата представляет собой емкость, загруженную мраморной крошкой или крошкой известняка. При проходе кислого конденсата через наполнитель он растворяется, а рН фильтрата возрастает до значений нейтральной среды и отводится в систему канализации. По мере растворения нейтрализующего материала его объем должен пополняться.
Выводы
- В настоящее время широкое распространение в рамках программы энергосбережения как в бытовом, так и коммунальном сегменте получает конденсационная отопительная техника.
- При эксплуатации конденсационной техники в низкотемпературном режиме образуется конденсат с кислотным характером среды.
- Образующийся конденсат нельзя напрямую отводить в систему канализации. Его следует нейтрализовывать с помощью специальных установок.
