Злоденні питання про конденсаційні котли

Автор: Антон Виноградов, головний інженер кліматичних систем

Багатьох наших замовників мучить те саме питання при виборі опалювального котла — використовувати конденсаційні котли чи ні? Чи правда, що вони ефективніші за традиційні і окупаються з часом? І багато інших питань.

Спробуємо розібратися у всьому по порядку і на кожне запитання відповісти докладно, коротко та ємно.

Отже, питання:

Чому для ефективної роботи конденсаційного котла потрібна температура в системі опалення 50/30°С?50/30°С — це температурний тиск у системі опалення. 50°С — це температура теплоносія в трубі, що подає, — «подача». 30 ° С - це температура теплоносія в зворотній трубі - "обратка". Для ефективної роботи конденсаційного котла необхідно, щоб котел працював у режимі конденсації. А режим конденсації залежить від температури «обратки». Для початку конденсації водяної пари у складі димових газів необхідно, щоб димові гази охолонули до температури 57°С, а це можливо тільки тоді, коли температура «обратки» нижче 50°С. Інакше кажучи, якщо система опалення працює за такого режиму, у якому температура «обратки» нижче 50°З, котел працює у режимі конденсації, отже ефективно.

Чи правда, що конденсаційний котел працює ефективно лише за низькотемпературного опалення (тепла підлога) при температурі в системі 50/30°С? А при температурі 80/60 ° С працює не ефективно? Для того щоб відповісти на питання необхідно розібратися докладніше з роботою котла. Справа в тому, що температура взимку на вулиці не постійна, а отже, і температура в системі опалення повинна змінюватися, щоб не перетоплювати приміщення. Адже що буде, якщо, скажімо, на вулиці -10°С, а котел подаватиме вопалювальні прилади воду з температурою як –28°С? Правильно, приміщення перетоплюватиметься. А отже, витрачатиметься енергія. Щоб цього не відбувалося, котел працює у погодозалежному режимі генерації тепла. Т. е. Залежно від температури на вулиці змінюється температура в системі опалення. Що дає? Подивимося на опалювальний графік нижче.

Опалювальний графік побудувати дуже легко: достатньо поставити граничні умови. При -28 ° С на вулиці в системі опалення температура подачі буде +80 ° С, а "обратки" +60 ° С. А при температурі +18°С на вулиці, коли опалення в будівлі не потрібне, подача та «обратка» теж будуть +18°С. З минулого питання ми пам'ятаємо, що котел працює ефективно за температури «обратки» 50°С і нижче. Отже, за графіком видно, що казан працює в режимі конденсації при температурі на вулиці -18°С і вище. Якщо подивитися за часом, скільки годин у Москві взимку температура сягає нижче –18°С, і скільки годин взимку у Москві температура повітря на вулиці вище –18°С, стане зрозуміло, що 95 % часу всього опалювального режиму конденсаційний котел працює у режимі конденсації. Отже ефективніше традиційних низькотемпературних котлів.

Виходить конденсаційний котел при температурі нижче -18 ° С працює не ефективно?Це не так. Конденсаційний котел ефективніший за своїх традиційних побратимів мінімум на 5 %, навіть коли котел працює не в режимі конденсації. В чому секрет? А секрет у втратах тепла під час роботи котла. Які втрати тепла існують? Втрати тепла чудово проілюстровані нижче на зображенні.

Видно, що навіть без урахування конденсації, котел ефективніший за своїх низькотемпературних побратимів на 5 %. Це наочно можна побачити, якщо порівняти температуру газів, що відходять, конденсаційних котлів інизькотемпературні. Температура димових газів низькотемпературних котлів приблизно дорівнює 138 ° С, а конденсаційних - 70 ° C. За такої температури відхідних газів замість металевих димоходів використовують пластикові.

Як забезпечити конденсаційний режим роботи котла при температурі нижче –18°С при температурі в системі опалення 80/60°С?Для цього достатньо просто збільшити опалювальні прилади за розміром на 30 %. А з урахуванням того, що при проектуванні системи опалення проектувальники практично завжди роблять запас на 10?15 %, то витрати на більші опалювальні прилади не будуть суттєвими.

Як щодо забруднення атмосфери? Кажуть, що викид димових газів від конденсаційних котлів шкідливіший для навколишнього середовища, ніж від низькотемпературних.Це міф. Димові гази від конденсаційних котлів менш шкідливі для атмосфери, ніж низькотемпературних котлів. Наприклад, вуглекислого газу (СО2) виділяється менше на 20% у порівнянні з низькотемпературним котлом і на 40% менше у порівнянні зі стандартним котлом.

Низькотемпературний котел викидає в атмосферу на 60 % менше окису азоту (NOx), ніж низькотемпературний котел, і на 90 % менше, ніж стандартний котел.

Добре, в атмосферу викидає менше забруднень, а як щодо каналізації? При конденсаційному режимі роботи котел зливає в каналізацію кисле середовище. Як бути із цим? Чи не пошкодяться труби каналізації?Справді, під час роботи котла в конденсаційному режимі необхідно зливати в каналізацію кислий конденсат. Але для цього випадку є два рішення. Перше — для міської каналізації є дозвіл від Мосводоканалу про те, що конденсат можна зливати в каналізацію, але за умови розведення його в пропорції 1/25, але тільки для котелень потужністю не більше260 кВт. Друге рішення (просте) - достатньо мати один нейтралізатор конденсату на всю котельню.

Читачеві на замітку

Наприклад, на конденсаційний котел потужністю 60 кВт за 2000 годин виділяється 14,2 м конденсату. За 1 годину роботи конденсаційного котла виділяється 14,2/2000 = 0,0071 м3/год. Нейтралізація не потрібна, якщо співвідношення 1:25 це написано і в каталозі Будеруса, і в вимогах Мосводоканалу. Для будинку площею 490 м² водовідведення дорівнює приблизно 0,684 м³/годину, тобто співвідношення 1:96, що задовольняє умовам. Отже, цього котла ємність нейтралізації можна ставити.
Конденсат – це не що інше, як вугільна кислота, яка є слабкою кислотою та на поліпропіленові труби не впливає.
Якщо є септик, краще поставити ємність нейтралізації.

Наприклад, обсягом поставки котла Будерус є стандартне рішення з трьома видами нейтралізатора конденсату, різняться по «навороченості». Нейтралізатор конденсату - це не що інше, як ємність, що заповнюється нейтралізуючим засобом.

Виходить, що якщо є ємність та нейтралізуючий засіб, то цей засіб періодично необхідно змінювати? Чи можна розоритися? Справді, нейтралізуючий засіб необхідно періодично змінювати. Але однієї заправки нейтралізуючого засобу вистачить на 350 м конденсату. А при роботі котельні на 260 кВт виділяється всього 89 л/год конденсату при конденсаційному режимі роботи котла в максимально ефективному режимі, а це практично 7-8 років роботи котельні, не змінюючи нейтралізатор. Тобто. за весь термін служби котла необхідність у заміні нейтралізатора виникне лише 1 2 рази. Вартість 10 кг нейтралізатора (одна заправка ємності) дорівнює 5600 рублів, так що розоритися не вийде.

Я хочу розмістити котел у приміщенні кухні. Потрібна ємність нейтралізації. Чи гранулянт у ємності нейтралізації випаровуватиметься і «отруюватиме» приміщення? Ні, не буде. Заповнювач ємності нейтралізації - це діоксид магнію (MgO), який не випаровується.

У нейтралізаторі проводиться нейтралізація вугільної кислоти (H2CO3), яка є реакцією заміщення. Випаровуватися нічого не буде, тому що в процесі реакції утворюються:

карбонат магнію (MgCO3) Основний карбонат магнію 3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O (так звана біла магнезія) застосовують як наповнювач у гумових сумішах, для виготовлення теплоізоляційних матеріалів. У медицині та в якості харчової добавки E504 використовується основний карбонат магнію 4MgCO3·Mg(OH)2·nH2O.
вода (H2O) - ну не шкідлива речовина.

Карбонат магнію може розпадатися на вуглекислий газ (CO2) та оксид магнію, що є в першому випадку продуктом життєдіяльності людини, а в другому – порошок, який використовують у спортивній гімнастиці.

Як уже було сказано, використовуються димарі із пластику для відведення димових газів від конденсаційних котлів. Чи будуть проблеми при здачі котельні наглядовим органам?Ні, проблем не буде. Усі оперують старими відомостями про сталеві димарі. У технічному регламенті пожежної безпеки описано, що димар може бути з будь-якого матеріалу, якщо рекомендований виробником. У компанії Будерус є всі дозволи та сертифікати, що доводять, що димарі з пластику – це стандартне, заводське рішення від компанії Будерус.

Раптом станеться так, що температура димових газів перевищить температуру 70–80°С і розплавить димохід?Така ситуація неможлива. У котлі встановлено датчик відсічення на 85 ° С, тобто котелвимикається, якщо така ситуація відбувається. Справа в тому, що частина котла виконана з того ж пластику, що і димарі, тому підвищення температури газів, що відходять, в першу чергу пошкодило б конструкцію котла, що не може бути допущено.

Стінний конденсаційний котел - це порівняно компактний агрегат. Мабуть, не дуже великої потужності. Що робити, якщо об'єкт має велике теплове навантаження? Незважаючи на свою компактність настінні конденсаційні котли Будерус дуже потужні. При одному типорозмірі є два варіанти потужності – 80 та 100 кВт.

Що робити, якщо потрібно більше теплової потужності?Справа в тому, що конденсаційні котли можна об'єднувати в каскад і отримувати необхідну потужність. Наприклад, однією автоматикою Будерус можна поєднати до 16 конденсаційних котлів у каскад і отримати 1,6 МВт потужності (!), а це вже зовсім не мало. Але всі достоїнства каскаду не закінчуються на цьому. Використовуючи спеціальні каскадні монтажні блоки, можна отримати до 400 кВт теплової потужності всього з 1 м²! Виглядати це буде так, 4 котли спина-до-спини:

При використанні каскаду можна не тільки заощадити місце, а й у рази підвищити надійність системи опалення будинку. При виході з експлуатації одного опалювального котла автоматика розподіляє навантаження на інші. А в системах опалення будинків з одним котлом підлогою, при виході з ладу будь-якого елемента, система опалення перестає працювати і будинок остигає. При використанні каскаду можна об'єднувати всі димові висновки котла в один димар, для цього є стандартне рішення від компанії Будерус.

За нормами не можна поєднувати кілька димарів в один! Котельню не приймуть?Котельню приймуть. Достатньо взяти інструкцію з монтажу та сертифікати. Це заводське рішення з усімаелементами. У сертифікаті відповідності зазначено, що котли сертифіковані разом із димарями.