Опалення та водопостачання Чи може ККД котла бути більше 100%? Може, якщо цей котел конденсаційний. Але не все так просто. Про це далі.
Зміст:
Історія технології
У країнах Європи протягом кількох останніх десятиліть приділяється пильна увага питанням енергозбереження та захисту навколишнього середовища.
Одним із втілень даного тренду є конденсаційний газовий котел.
Перші подібні моделі були запропоновані європейським споживачам ще на початку 1980-х рр. Вперше їх стали широко застосовувати в Нідерландах. З 2005 року в Великобританії всі котли центрального опалення повинні були стати конденсаційними, якщо тільки вони не можуть бути встановлені через обставини непереборної сили.
В Європі традиційні газові котли вже зараз повсюдно заміняють на конденсаційні.
Чим обгрунтована така популярність і чому конденсаційні котли можуть бути вигідніше і економічніше традиційних, незважаючи на більш високу ціну?
ККД вище 100% – особливості підрахунку
Вся справа в ефективності спалювання палива. Принцип роботи котла простий: паливо (газ) при згорянні виділяє тепло, яке в теплообміннику котла передається теплоносія (води), циркулюючому по трубах між котлом і радіаторами. У радіаторах нагріта вода остигає, передаючи отримане в котлі тепло, нагріваючи повітря в приміщенні.
В результаті спалювання палива (газу) в котлі утворюються продукти згоряння, в яких міститься в тому числі і водяна пара, який в традиційному котлі виводиться в атмосферу, не допускаючи утворення конденсату, згубного для теплообмінників із сталі, міді і чавуну. Тобто міститься в цьому парі енергія фактично викидається.
Теплообмінники конденсаційних котлів виготовляються з алюмінію або нержавіючої сталі.
Тому димові гази в таких котлах остуджуються до більш низьких температур, водяна пара конденсується і віддає енергію, що вивільняється при переходячи з пара в воду, яка також передається теплоносію.
Відео – принцип роботи газового конденсаційного котла:
Здавалося б, це кількість тепла досить незначно, але воно виділяється постійно, і в результаті ефективність такої системи збільшується на 9-11%.
Саме це і дозволяє заощадити на паливі. Саме тому виробники конденсаційних котлів говорять про те, що ККД їх обладнання до 110%.
Але як таке можливо, адже ККД фізично не може бути більше 100%, якщо тільки перед нами не «вічний двигун»? Як всі знають зі шкільного курсу фізики, коефіцієнт корисної дії показує відношення корисно використаної енергії до сумарної кількості енергії, яку отримала система. Тобто, згідно з ККД, вказаною в специфікації, конденсаційний котел виробляє більше корисної енергії, ніж витрачає палива, що дивно. Проте це можна пояснити.
Типова схема конденсаційного котла Bosch, де наочно показано, як він працює. Димові гази охолоджуються нижче точки роси, відбувається процес конденсації з виділенням додаткової теплоти
Як розраховується ККД для конденсаційного котла і звідки береться цифра понад 100%.
При розрахунку ККД конденсаційного котла по вищій теплоті згоряння враховуються утворювана пара або конденсат, а загальний ККД котла стає близький до 100%, за вирахуванням неминучих втрат випромінювання і димохідних втрат. Але менше 100%.
Справа в тому, що традиційно ККД газового котла вираховується по нижчій теплоті згоряння, тобто по теплоті, яка виділяється при повному згорянні палива без урахування теплоти конденсації, так як зазвичай волога залишає котел у вигляді пари.
Але в конденсаційних котлах він також виконує корисну роботу, передаючи додаткове тепло в систему, яка не враховується при розрахунку ККД по нижчій теплоті згоряння.
Тому до ККД, розрахованому таким чином, слід додати 9-11%, одержувані за рахунок процесу конденсації. Таким чином виходить результат більше 100%.
Особливості в Україні
Є у конденсаційних котлів деякі особливості, про які знати просто необхідно.
Головне в тому, що температура води, що повертається з радіаторів в котел, не повинна перевищувати 40 град. С, інакше процес конденсації просто не почнеться.
Оптимально для систем з конденсаційними котлами підходить використання теплої підлоги.
У Європі вартість газу досить висока, а ефективність і високий ККД системи з конденсаційним котлом дозволяють значно заощадити на паливі.
В Україні ще недавно газ був не настільки дорогий. Економія буде не настільки відчутна, як в Швеції чи Голландії. Хоча ось простий приклад витрати палива: традиційний котел витрачає 5000 м3 газу за опалювальний сезон, а такий же котел конденсаційного типу в тих же умовах витратить всього 4250 м3 газу.
Якщо врахувати вартість газу і помірну витрату палива, конденсаційний котел може повністю себе окупити вже через 3-5 років.
З практики, конденсаційні котли служать довше.
По-друге, конденсаційні котли, будучи інноваційними технологіями, оснащуються, як правило, більш досконалою автоматикою, яка дозволяє керувати опаленням більш ефективно і функціонально, що, в свою чергу, підвищує комфорт користування котлом і дозволяє домогтися додаткової економії.
Потужність
У конденсаційних котлів є ще одна перевага. У традиційних настінних котлів є обмеження по потужності до 35-50 кіловат. У конденсаційних навісних потужність може легко досягати 100 кіловат.
Відповідно, якщо вам треба опалювати велике приміщення, а котельня маленька, то конденсаційний котел є самим розумним рішенням.
У порівнянні з підлоговими газовими котлами, він займає менше місця, дає більше потужності, до того ж конденсаційні котли легко збираються в каскади, що дозволяє вирішувати найрізноманітніші опалювальні завдання. Саме тому вони такі хороші для великих житлових будівель і комерційних цілей.
Підсумок: конденсаційний котел – економія на опаленні
Таким чином, конденсаційний котел завдяки своїм характеристикам забезпечує економію палива, розумне енергоспоживання, так що його порівняно висока ціна досить швидко окупається.
При цьому, звичайно, треба пам’ятати про певні обмеження його використання. Але якщо вам потрібна гнучка система, що дозволяє вирішувати відразу кілька завдань, то конденсаційний котел – це ваш вибір.