В отличие от традиционных, котлы подобного исполнения позволяют дополнительно утилизировать теплоту дымовых газов и теплоту, возникающую при конденсации водяных паров из дымовых газов.
Как это происходит
В обычной ситуации нагрев теплоносителя в котле происходит за счет горения топлива. Горение – это химический процесс, в котором участвуют воздух и топливо, а результатом является интенсивное выделение тепла.
В отопительных котлах в качестве топлива чаще всего используют природный и сжиженный газ. Основные компоненты газообразного или жидкого топлива – это углерод (С) и водород (Н2). Такое топливо называют углеводородным. В состав воздуха, подаваемого для горения, входят азот (N2) и кислород (02).
В результате реакции горения наряду с выделением теплоты образуются продукты сгорания – различные химические соединения, в том числе и вода. При высокой температуре последняя находится в парообразном состоянии. Охладившись в теплообменнике до определенной температуры, отходящие газы через дымоход выбрасываются в атмосферу, унося часть неиспользованной теплоты. С отходящими газами уходит и водяной пар, образовавшийся в результате сгорания топлива. Этот пар уносит с собой драгоценную скрытую энергию. Если бы эту энергию удалось вернуть в котел, то система отопления получила бы дополнительное количество теплоты. Оказывается, такая возможность имеется, и она реализуется в конденсационных котлах.
Процесс конденсации освобождает определенное количество теплоты. Если конденсацию произвести в специальном теплообменнике, то теплоту можно вернуть в систему отопления. В этом и заключается принцип действия конденсационных котлов. Количество теплоты, получаемое при полном сжигании единицы топлива, включая долю, которая может быть освобождена при конденсации пара, называют «высшей» теплотой сгорания топлива. Количество теплоты без учета теплоты конденсации называют «низшей» теплотой сгорания топлива. Современные отопительные котлы работают с КПД около 92%, конденсационные – 107–109%. Таким образом, использование скрытой теплоты конденсации может увеличить производительность тепла на 15% без увеличения расхода топлива. 
Для того чтобы было удобно сравнивать конденсационные котлы с обычными, КПД для конденсационных котлов рассчитывают на базе «низшей» теплоты сгорания, которая не учитывает скрытую теплоту конденсации. Например, в хорошем современном газовом котле только 93% энергии топлива передается теплоносителю. Около 1% теряется с лучистым теплом, 6% – с отходящими газами. В конденсационном котле лучистые потери остаются на уровне 1%, но в систему возвращается 15% неиспользованной теплоты конденсации.
Однако, с какой бы долей эффективности мы не использовали энергию конденсируемой влаги, не следует забывать и о ее разрушительных способностях, поэтому именно на качество исполнения теплообменника следует обратить особое внимание, ведь именно он ощущает на себе агрессивное поведение влаги.
Выбирая производителя и модель котла, обратите внимание на материал, из которого изготовлен теплообменник. Лучше, если это нержавеющая сталь (толщиной около 1,5 мм) с плотной структурой, определенной маркировки:
— X2CrNi19-11(304L);
— X2CrNiMo17-12-2(316L);
— X6CrNiMoTi17-12-2(316Ti).
Это важно, так как в процессе работы, нестабильные поверхности разрушаются, выводя котел из строя. Кроме того, важна конфигурация теплообменника: лучше, если он имеет прямоугольное сечение – это обеспечивает его более эффективную работу.
Конденсационные котлы дают наибольший экономический эффект тогда, когда они применяются в совокупности с различными энергосберегающими мероприятиями. Важнейшими из них являются мероприятия по снижению теплопотери зданий: использование эффективных теплоизоляционных материалов, установка энергосберегающих окон, рекуперационного вентиляционного оборудования и т.п. Большое значение приобретает правильный выбор автоматики управления работой котла. Одним из ее вариантов является возможность автоматической регулировки подачи топлива в зависимости от его качества (нагрева), погодозависимая автоматика обеспечивает плавное снижение температуры теплоносителя при повышении температуры наружного воздуха и наоборот. Это позволяет поддерживать температуру обратной воды ниже точки росы, делая процесс конденсации непрерывным.
Еще одним важным фактором для возможности использования тепла конденсации является температура обратной линии котла. Чем ниже температура обратной воды, тем больше тепла может быть передано воде от отходящих газов. Конденсация отходящих газов происходит только при определенном уровне нижней температуры. Чем больше водяного пара будет конденсировано, тем выше будут КПД и коэффициент использования прибора.
Для достижения оптимального коэффициента использования при проектировании новых систем отопления необходимо рассчитывать их на максимально низкие температуры, например, 40–30° (системы напольного отопления). За счет этого обеспечивается конденсация отходящих газов в течение всего отопительного периода и используется высшая теплота сгорания.
При модернизации уже существующих систем отопления, рассчитанных, например, на 90–70°С, тоже имеет смысл применять конденсационные приборы, поскольку в этом случае в течение приблизительно 60–70% годового периода эксплуатации используется высшая теплота сгорания, так как среднезимние температуры в нашей полосе варьируются около отметки –10°С. Все остальное время котел будет работать с КПД 98%. 
Данная конструкция котлов не требует устройства капитальных дымоходов. Если такой котел монтируется в частном доме, то вывод небольшой отводной трубы производится прямо в стену. Если речь идет о поквартирном отоплении и водоснабжении, следует учесть некоторые правила – от дымохода до ближайшего окна должно быть не менее 4 м, правда, в ближайшее время планируется пересмотр данной нормы в сторону понижения. Вопрос, как правило, решают следующим образом – дымоход выводят в общую дымовую шахту.
Системы отвода отходящих газов
Возможности монтажа системы отвода отходящих газов для режима эксплуатации с отбором воздуха для горения извне (отдельные отверстия для притока и выпуска воздуха не требуются).
1. В бытовом (жилом) помещении с расположенными выше одним или несколькими полными этажами.
1.1. Проход через шахту дымохода: теплогенератор забирает через кольцевой зазор в шахте дымохода (дымовой трубе) воздух для горения из атмосферы над крышей и отводит отходящие газы через газоход в пространство над крышей. Для конденсатных модулей мощностью > 50 кВт необходима вентиляция в помещении установки даже в режиме эксплуатации с отбором воздуха для горения извне.
 1.2. Последующее сооружение шахты дымохода: монтаж в сооружаемой дополнительно и допущенной органами строительного надзора шахте дымохода из отдельных шахтовых элементов (например, фирмы SIMO или фирмы Skoberne) или с листовыми элементами из минеральных материалов (например, фирмы Promatect).
1.3. Подключение на наружной стене: допускается при номинальной тепловой мощности для отопления помещений до 11 кВт или, соответственно, для приготовления горячей воды до 28 кВт. Подключение на наружной стене возможно лишь в случаях, если другая конструкция газохода по техническим или экономическим соображениям невозможна. Теплогенератор забирает воздух для горения через двойную концентричную трубу из атмосферы у наружной стены и выводит отходящие газы в атмосферу у наружной стены.
1.4. Горизонтальный проход через крышу: ограничений по номинальной тепловой мощности нет. Теплогенератор забирает воздух для горения через двойную концентричную трубу из атмосферы у слухового окна крыши и выводит отходящие газы в атмосферу у слухового окна.
1.5. Проводка по наружной стене: теплогенератор забирает воздух для горения через горизонтальную концентричную двойную трубу из атмосферы у наружной стены и выводит отходящие газы в атмосферу над крышей. В стояке наружная труба двойной концентричной трубы в неподвижном слое воздуха выполняет функцию теплоизоляции. Воздух для горения поступает через вентиляционный патрубок в наружной части газохода. 
2. В бытовом (жилом) помещении непосредственно под крышей или только с расположенным сверху чердачным помещением (номинальная тепловая мощность = 50 кВт).
Вертикальный проход при отсутствии шахты дымохода: теплогенератор забирает воздух для горения через двойную концентричную трубу из атмосферы и выводит отходящие газы в атмосферу над крышей.
3. В бытовом (жилом) помещении с подводом приточного воздуха через наружную стену (номинальная тепловая мощность = 50 кВт).
Раздельное направление приточного воздуха и отходящих газов: теплогенератор забирает воздух для горения из атмосферы через отдельный приточный воздуховод через наружную стену и выводит отходящие газы в атмосферу над крышей. Соединительный элемент дымохода выполнен в виде коаксиальной трубы (бытовое помещение). Такая отводяще-подводящая вентиляционная система используется в том случае, если имеющийся дымоход вследствие своего диаметра или состояния (отложения) не годится для подвода приточного воздуха для горения.
Возможности монтажа системы отвода отходящих газов для режима эксплуатации с отбором воздуха для горения из помещения установки (необходимо отдельное отверстие для притока воздуха с поперечным сечением 150 см2 или 2х75 см2).
4. В помещении для отопительной установки (в нежилом помещении) с одним или несколькими полными этажами.
4.1. Проход через шахту дымохода: теплогенератор забирает воздух для горения из помещения установки и отводит отходящий газ через газоход в атмосферу над крышей (прямоток). Для конденсатных модулей мощностью > 50 кВт необходима вентиляция в помещении установки даже в режиме эксплуатации с отбором воздуха для горения извне.
4.2. Подключение к влагонепроницаемой дымовой трубе: теплогенератор забирает воздух для горения из помещения установки и отводит отходящий газ через влагонепроницаемую дымовую трубу в атмосферу над крышей.
5. Специальная конструкция: режим эксплуатации с отбором воздуха для горения из помещения установки и монтажом в бытовом (жилом) помещении с подводом воздуха для горения из системы связанных помещений (номинальная тепловая мощность = 35 кВт).
Проход через шахту дымохода или подключение к влагонепроницаемой дымовой трубе: теплогенератор забирает воздух для горения из помещения установки через коаксиальную трубу с отверстиями для притока воздуха перед вводом в шахту и отводит отходящий газ в атмосферу над крышей через газоход или через влагонепроницаемую дымовую трубу.
Требования к помещению топочной для установки газового отопительного оборудования
Объем помещения топочной должен выбираться с учетом суммарной тепловой мощности отопительного газового оборудования, проточных или емкостных газовых водонагревателей и должен быть не менее: приведенного в таблице.
Объем помещения топочной при размещении отопительного газового оборудования с закрытой (герметичной) камерой сгорания не нормируется. Ширина проходов в свету со стороны фронта газового оборудования должна быть не менее 1 м. Высота помещения – не менее 2 м. Помещение топочной должно иметь окно площадью не менее 0,25 м2, выходящее на улицу. Если топочная оборудована системой с закрытой (герметичной) камерой сгорания, указанное окно не обязательно. Кухни и топочные должны иметь вытяжной вентиляционный канал.
Для подачи воздуха на горение, а также для возмещения воздуха, удаляемого через вытяжной вентиляционный канал, необходимо обеспечить приток требуемого объема воздуха как за счет поступления наружного воздуха, так и за счет перетекания воздуха из жилых помещений данной квартиры. В кухнях и топочных в нижней части двери или стены, выходящей в смежное помещение, следует предусматривать отверстия с решеткой или зазор между дверью и полом живым сечением не менее 0,02 м2.
Разрешается ли размещать помещение топочной в подвальных этажах здания?
По данным УП «Мингаз», при газоснабжении природным газом допускается установка не более двух единиц отопительного газового котлов в топочной, расположенной на любом этаже, в том числе подвальном и цокольном этажах, чердаке и крыше одноквартирного жилого дома.
Порядок выдачи техусловий на газоснабжение объектов
Технические условия на проектирование распределительных газопроводов природного газа в г. Минске выдаются по заявкам Комитета архитектуры и градостроительства, а по Минскому району – по запросу Минского райисполкома.
Выдача технических условий индивидуальным застройщикам на газификацию природным газом производится в следующем порядке:
– строящихся и полностью реконструируемых жилых домов в г. Минске только на основании схемы для сбора исходных данных, согласованной с Комитетом архитектуры и градостроительства;
– существующих домовладений в г. Минске только при наличии заявки от Комитета архитектуры, разрешения администрации района на подключение к системе газоснабжения и при наличии технического паспорта на газифицируемый объект;
– жилых домов в Минском районе (при наличии существующей распределительной системы газоснабжения) по запросу сельского совета, технического паспорта на газифицируемый объект и схемы размещения жилого дома с нанесением почтовой нумерации домов.
За справками обращаться по адресу: ул. Ботаническая, 11, каб. 225, тел.: 299-29-21.
УП «МИНГАЗ» вашего района
Заводской район тел.: 295-10-76, 296-00-43
Ленинский район тел.: 221-51-56, 221-42-52
Московский район тел.: 208-94-11, 208-37-38
Октябрьский район тел.: 275-11-75, 275-16-36
Первомайский район тел.: 280-11-20, 285-65-73
Советский район тел.: 262-01-20, 262-01-30
Фрунзенский район тел.: 255-01-39, 255-01-40
Центральный район тел.: 288-96-63, 233-27-58
Партизанский район тел.: 299-28-75, 299-28-18
По данным УП «Мингаз»
Редакция благодарит
компанию Viessmann
за помощь в подготовке
материала
|
