Монтаж конденсационных котлов. Конденсационные газовые котлы – принцип работы, достоинства и недостатки

Дымоход является одной из наиболее важных частей в конструкции котельной на основе любых котлов, работающих на сжигании топлива, в том числе конденсационных. Правильное проектирование, выбор материала и качественный монтаж дымохода - необходимые условия долгой и эффективной эксплуатации котельной в целом.

Главной особенностью дымовых газов от конденсационных котлов является их низкая температура по сравнению c отходящими газами от традиционных котлов. В свою очередь низкая температура приводит к обязательному образованию определенного количества конденсата в дымовой трубе. Именно эти два фактора - низкая температура и выпадение конденсата - являются определяющими при выборе материала дымохода для конденсационного котла. Кроме того, необходимость обеспечения постоянного отвода сконденсированной влаги необходимо учитывать в конструкции и геометрии дымовых труб.

На фоне вышесказанного мы разберем три основных аспекта касающихся дымоходов для конденсационных котлов:

1. Используемые материалы;
2. Особенности конструкции;
3. Основные схемы монтажа.

Материалы для изготовления дымоходов для конденсационных котлов

Два наиболее распространенных материала, применяемых для изготовления дымовых труб для конденсационных котлов - огнестойкий полипропилен и нержавеющая сталь.

Огнестойкий полипропилен (PPs)

В бытовом применении PPs дымоходы являются наиболее доступными по стоимости и удобными с точки зрения монтажа. Вообще говоря, полипропиленовые дымоходы применяются в том числе с традиционными котлами наиболее современных конструкций, но все же срок службы в таком случае ограничен в силу сравнительно высокой температуры дымовых газов.

В случае конденсационных котлов температура выбросов достаточно низка для того, чтобы не оказывать никакого влияния на прочность дымовых труб. Кроме того, полипропилен инертен к кислотному составу конденсата, образующемуся при сжигании углеводородного топлива. То есть с точки зрения долговечности данный материал идеален для применения с конденсационными котлами.

Еще одной особенностью дымоходов для конденсационных котлов является требование к работе под избыточным давлением. То есть соединения элементов должны быть герметичны. Обычно для обеспечения герметичности используются силиконовые уплотнения. Полипропилен здесь удобен тем, что благодаря своей упругости не требует использования дополнительных стяжных хомутов, в отличие от нержавеющей стали.

Главным недостатком данного материала является уязвимость к воздействию ультрафиолета, то есть такие дымоходы нельзя прокладывать на улице в открытом виде.

Так же важно отметить, что полипропилен должен быть именно огнестойким. Обычно данный факт отмечается буквой “s” в обозначении материала (PPs). Такой тип полипропилена более устойчив к высоким температурам и, что не менее важно с точки зрения безопасности, не поддерживает горение. В прошлые годы была довольно распространена ошибка применения для монтажа дымохода канализационных напорных труб из обычного полипропилена с целью снижения стоимости материала. Делать так нельзя ни в коем случае по обозначенным выше причинам.

Нержавеющая сталь

Кислотоустойчивые марки нержавеющей стали являются вторым по популярности материалом для дымоходов конденсационных котлов в бытовом применении, и основным - в промышленном и коммерческом сегменте!

Основные требования все те же: работа под избыточным давлением и устойчивость к химическому составу конденсата. С точки зрения температуры нержавеющая сталь обеспечивает огромный запас прочности.

Типы дымоходов

Три основных конструктивных типа дымоходов, каждый из которых имеет определенную область применения:

• одностенный;
• двустенный (сэндвич);
• коаксиальный.

Одностенный дымоход

Из названия понятно, что это просто трубы и фасонные элементы из соответствующего материала. Применяться может только внутри помещений или теплоизолированных каналов (например печных труб при реконструкции). Обычно используется для выброса дымовых газов в случае, когда забор воздуха осуществляется из помещения котельной.

Зачастую так же применяется для изготовления канала подачи воздуха на горение с улицы. К данным воздуховодам, конечно, не предъявляется особых требований по температурной и химической стойкости и герметичности. То есть изготовлены они могут быть практически из любого доступного материала. Однако с точки зрения единообразия и удобства монтажа обычно применяется тот же тип одностенного дымохода, что и для выброса дымовых газов.

Одностенные дымоходы ни в коем случае не могут быть использованы на улице. Основная проблема - постоянное образование конденсата в канале. С точки зрения химической стойкости, как было отмечено выше, это не страшно, но существует большая опасность замерзания жидкости внутри дымохода и, как следствие, заужение проходного сечения трубы. Падение естественной тяги из-за остывания дымовых газов для данного типа котлов не имеет критического значения, так в них установлены мощные вентиляторы, обеспечивающие высокое значение остаточного напора.

Двустенный дымоход (сэндвич)

Элементы данного типа дымоходов состоят из двух концентрических труб различного диаметра, пространство между которыми заполнено теплоизолирующим материалом, обычно каменной ватой не поддерживающей горение.
К наружной трубе не предъявляется особых требований по кислото- и термоустойчивости, нужна только стойкость к атмосферным условиям (осадки, ультрафиолет) и механическая прочность. Поэтому в случае двустенных дымоходов из нержавеющей стали внутренняя и наружная трубы обычно изготавливаются из различных марок стали для оптимизации стоимости. Встречаются варианты с исполнением наружной трубы из алюминия.

Двустенные дымоходы могут применяться как внутри помещения, так и на улице.

Благодаря низкой температуре дымовых газов и отсутствию вероятности ожога, в случае конденсационных котлов двустенным вариантом обычно выполняется как раз только наружная часть дымохода, а для внутренней можно использовать обычную одностенную трубу.

Коаксиальный дымоход

Снова исходя из названия понятно, что представляет собой данный дымоход: две концентрические трубы с пустым пространством между ними.

Главной особенностью данного типа является то, что он используется как для выброса дымовых газов (через внутреннюю трубу), так и для забора воздуха на горение (через пространство между трубами). Соответственно, при его использовании не требуется постоянного обеспечения поступления в помещение котельной воздуха для горения. Кроме того, поступающий воздух подогревается от дымовых газов, за счет чего достигается повышение общего КПД котельной.

Прокладывать коаксиальные дымоходы так же допускается только внутри помещений, длина наружного участка в наших условиях должна составлять не более одного метра. Частой проблемой в условиях холодной зимы является намерзание льда на окончании дымохода. Происходит это из-за резкого охлаждения дымовых газов на выходе при контакте с холодным воздухом, поступающим на горение через зазор между трубами. Для решения данной проблемы можно подрезать участок внешней трубы в зоне окончания дымохода, чтобы разнести выброс дымовых газов и забор воздуха; либо использовать заводские зимние варианты окончания коаксиальной трубы.

Изготавливается данный тип дымохода как из пластика, так и из нержавеющей стали.

Основные схемы монтажа дымоходов для конденсационных котлов

Все схемы дымоходов для конденсационных котлов делятся на два основных типа: с забором воздуха на горение из помещения и с улицы. Естественно, в отечественной нормативной документации описаны данные типы дымоудаления и требования к ним, но в документации на котлы обычно встречаются названия согласно европейским нормам. Дымоход с забором воздуха из помещения котельной обозначается как “Bxx”, с улицы - как “Cxx”. Первый индекс меняется в зависимости от конкретной схемы, второй - от расположения вентилятора относительно теплообменника котла. Во всех современных конденсационных котлах вентилятор расположен перед теплообменником, что обозначается индексом “3”. Ниже приведены основные схемы на примере настенных котлов:

Для бытовых мощностей расчет дымохода обычно необязателен, достаточно следовать рекомендациям производителя котла по максимальной длине с учетом фасонных элементов (колен, тройников и т.п.). В случае промышленных котельных расчет дымоудаления обязателен, за ним можно обратиться к производителю дымохода.

Забор воздуха на горение из помещения

Наиболее простой способ организации отвода дымовых газов. Почти всегда применяется для котельных большой мощности: промышленных или коммерческих, когда используются котлы напольного исполнения. Так же часто встречается в бытовом применении. Два главных требования при использовании таких схем: обеспечение необходимого притока воздуха в котельную и его чистоты. Для котельных больших мощностей это обычно не является проблемой, так как указанные моменты внимательно учитываются на этапе проектирования. В частных котельных часто встречается ситуация, когда достаточный приток воздуха не обеспечен; либо осуществляется через смежные помещения, где после запуска котла продолжаются отделочные работы, что способствует присутствию в воздухе мелкодисперсной пыли и засорению внутренних элементов котла. Естественно, такого положения вещей следует избегать или использовать специальные воздушные фильтры на котлах.

В данном случае дымовая труба обязательно должна быть выведена выше уровня крыши из зоны так называемого “ветрового подпора”.

Необходимо это для того, чтобы исключить влияние колебаний давления воздуха на процесс дымоудаления.

Забор воздуха на горение с улицы

В данном случае применяются два основных подтипа дымохода: коаксиальный и раздельный.

Коаксиальный дымоход

Как было сказано выше, распространен в основном в бытовом применении с настенными котлами. В частном доме коаксиальный дымоход особенно удобен тем, что его достаточно просто вывести горизонтально за стену, без сооружения вертикального ствола, выходящего за уровень крыши. Возможно это благодаря тому, что участки забора воздуха и выброса дыма расположены рядом в одной зоне по давлению, и, таким образом, не подвержены воздействию ветра.

Остается, однако, вопрос рассеивания дымовых газов в атмосфере. Выбросы современных конденсационных котлов экологически чисты, но дымоход должен соответствовать нормам по расстояниям до окон, дверей, вентиляционных решеток и соседних участков землевладения. Для того чтобы совместить удобство монтажа коаксиального дымохода внутри помещения и использования двустенной трубы на улице можно использовать специальные переходные комплекты.

В случае модернизации существующей котельной с кирпичными дымоходами встречается вариант исполнения с коаксиальной трубой до зоны данного дымохода. Далее внутри него прокладывается новая труба из нержавеющей стали (можно использовать одностенную). Забор воздуха осуществляется через зазор между стальной трубой и кирпичным дымоходом.

Наиболее разнообразный с точки зрения вариантов исполнения вариант организации дымохода. Тем ни менее в частном строительстве и в промышленных котельных встречается редко. Так как для конденсационных котлов первом случае обычно проще использовать коаксиальный дымоход, во втором - забор воздуха из помещения.

Часто встречается в многоквартирных домах с отдельными теплогенераторами на каждую квартиру, по следующей схеме:

По вопросу выбора и покупки дымохода для конденсационного котла обращайтесь к нашим .

Является основным элементом дымоходной системы. Используется на прямых участках для достижения требуемой высоты.

Имеется три типа размеров по длине - 250, 500, 1000 мм. , что обеспечивает возможность подбора элементов в соответствии с проектной конфигурацией. Дымовые трубы тип «Сэндвич» состоят из внутренней сварной трубы (различных марок сталей (AISI 430, 304, 321) разной толщины и внешней трубы большего диаметра из матовой или полированной (зеркальной) нержавеющей стали марки AISI 430 толщиной 0,5 мм или из оцинкованной стали. Между трубами проложен слой утеплителя - негорючий изоляционный материал на основе базальтовых пород.

Дроссель-клапан

Это элемент дымохода, используемый для регулирования тяги, путем частичного перекрытия дымового канала, а также в качестве заслонки на неэксплуатируемом камине с открытой топкой для предотвращения оттока теплого воздуха из помещения через дымоход.

Представляет собой трубу с вмонтированной поворотной заслонкой и выведенной наружу рукояткой.

Переход моно-термо

Это элемент дымохода, используемый при соединении дымоходных систем различного типа или при необходимости изменения диаметра дымового канала.

Переход устанавливается в местах соединения частей дымоходной системы с разным диаметром. Как правило, при переходе с меньшего диаметра на больший, в ситуациях, когда к основному каналу дымохода подключается несколько теплогенераторов на разном уровне

Отвод - это основной элемент дымоходной системы, позволяющий изменять направление дымовой трубы в случаях, когда необходимо обойти препятствие, или повернуть дымоход в нужном направлении. Отводы выполняются из цилиндрических секторов, соединенных под определенным углом.

Тройник 90°

Тройник 90 состоит из двух цилиндрических элементов, соединенных под углом методом точечной или шовной сварки.

При установке тройника на повороте дымохода из горизонтального или наклонного положения в вертикальное, внижней части тройника, замыкающего всю систему, устанавливается заглушка или заглушка-конденсатоотвод.

Тройник 90° предпочтительнее использовать в сухом режиме, так как при замедлении потока газов при крутом повороте может происходить активное выпадение конденсата.

Тройник 45°

Тройник 45° состоит из двух цилиндрических элементов, соединенных под углом методом точечной или шовной сварки.

При установке тройника на повороте дымохода из горизонтального или наклонного положения в вертикальное, в нижней части тройника, замыкающего всю систему, устанавливается заглушка или заглушка-конденсатоотвод.

Тройник 45° обеспечивает лучшие условия тяги, чем тройник 90°, так как имеет больший угол (135°) поворота.

Это инспекционный элемент дымохода, предназначенный для диагностики состояния дымового канала и прочистки дымохода путем удаления продуктов неполного сгорания топлива (сажи). Ревизия облегчает обслуживание дымохода.

Как правило, ревизия устанавливается в основании дымохода, ниже соединительного тройника, а также на горизонтальных участках соединительного дымоотвода длиной более 2 метров.

Ревизия представляет собой модификацию тройника 90°, оснащенного специальной крышкой, закрепляемой при помощи трубного хомута. Ревизия состоит из двух цилиндрических элементов, соединенных под прямым углом.

Заглушка

Устанавливается в нижней части тройника для сбора сажи и конденсата, а также может быть снята для удаления из дымохода посторонних предметов.

Заглушка с конденсатоотводом

Предназначена для сбора и вывода продуктов конденсата из дымового канала. Состоит из трубного элемента, конусного элемента или поддона с отверстием, соединенных между собой. Отверстие предназначено для отвода конденсата и снабжено патрубком.

Окончание коническое

Если на устье дымовой трубы не установлены элементы специального назначения, следует устанавливать окончание коническое для защиты утеплителя от атмосферных осадков.

Благодаря смыканию внутренней трубы и верхней кромки усеченного конуса перекрывается доступ атмосферных осадков к утеплителю.

Используется в качестве завершения дымохода для предохранения его от атмосферных осадков.

Переход термо-термо

Это элементы дымохода, используемые при соединении дымоходных систем различного типа или при необходимости изменения диаметра дымового канала.

Переходы устанавливается в местах соединения частей дымоходной системы с разным диаметром. Как правило, при переходе с меньшего диаметра на больший, в ситуациях, когда к основному каналу дымохода подключается несколько теплогенераторов на разном уровне.

В странах Европы давно отказались от традиционных (Конвекционных) котлов. В чем же причина такого подхода? Европейцы люди основательные и умеют считать выгоду, но если они используют конденсационные котлы, значит, здесь имеется своя выгода. В чем же она может выражаться?

Плюсы минусы конденсационных котлов

1. Высокий КПД котлов обеспечивается за счет сгорающего газа,который выделяет большое количество водяного пара,и имеет очень высокую температуру. Оборудование котла подает это «дополнительное тепло» на теплообменник котла,чем обеспечивает дополнительный теплосъем.
2. В отличие от традиционного котла конденсационный котел имеет диапазон модуляции от 6 кВт, в результате снижается его потребление (20-30% в зависимости от средней температуры зимы).
3. Благодаря закрытой камере сгорания более безопасен и экологичен.
4. Небольшой вес и габариты котла.
5. Низкий уровень шума и вибраций.

Из этих показателей видно, почему практичны европейцы останавливают свой выбор именно на конденсационных котлах , хотя те и несколько дороже обычных. В Росси, по словам владельцев таких котлов, их окупаемость за счет экономии газа наступает на 2 – 4 год эксплуатации.

Монтаж конденсационных котлов отопления

Использование в системе отопления конденсационного котла должно быть заложено в проекте. Так как он значительно отличается от обычного разводкой, диаметром труб и особенностью дымохода.

Как правило, для отопления частных домов применяют настенные котлы. Их мощности достаточно для обогрева дома, а компактные размеры позволяют располагать его в любом удобном месте, не требуется строительство отдельной бойлерной. Например, котел при размерах всего 589x368x364 в состоянии отапливать дом площадью до 240 м².

Монтаж конденсационных котлов отопления возможен на любое надежное основание. Для этого используются либо крепления, которые идут в комплекте, либо изготавливается монтажная рама. Применение такой рамы позволяет органично вписать данный котел в любой интерьер.

Закрепив котел на стене, приступают к подключению коммуникаций согласно соответствующим схемам. Вывод угарных газов осуществляется через дымоход, патрубок должен быть заизолирован и рядом не должны находиться легко воспламеняющиеся поверхности.

Использовать такой высокоэффективный котел разумнее с системами, обладающими тоже высокими характеристиками. Например, с радиаторами Kermi, которые обладают самым высоким уровнем теплоотдачи и системой отопления известной как петля Тихельмана.

Монтаж отопления петлей имеет ряд преимуществ:
Сбалансированность системы. Не требуются дополнительные регуляторы.
Высокий КПД за счет равного потока воды по всей системе.
Равномерность нагрева радиаторов.

Эти эффекты достигаются за счет того, что обратная тепломагистраль начинается от первого радиатора, доходит до завершающего, а оттуда подается к котлу. В результате все радиаторы функционируют как единый и независимо от удаленности от котла прогреваются одинаково.

Пришло время рассмотреть и разобраться с особенностями конденсационных газовых котлов...

Конденсационные газовые котлы: принцип действия, виды и преимущества

Благодаря высокотехнологичной конструкции конденсационные котлы делают систему отопления намного удобнее, комфортнее, экономичнее. Если в обычных устройствах продукты сгорания отдают лишь часть тепловой энергии, то в данном случае это делается по максимуму. Компания «Луч Тепла» представляет в большом ассортименте котлы всех видов.

Конструкция

По своему строению конденсационные котлы неотличимы от типичных приборов отопления. Выполняются в нескольких вариантах:

1. настенные (более традиционные, ориентированы на индивидуальные системы отопления частных жилых домов);
2. напольные (повышенной мощности, предназначены для использования в офисных и промышленных помещениях).

В их конструкцию входит нестандартный теплообменник, выполненный на базе кислотоустойчивых материалов. Обычно - из стали-нержавейки или силумина. Он выглядит как труба со сложным сечением и спиралевидными ребрами. Все это наращивает площадь теплообмена и делает газовый котел более эффективным.

Кроме того, конденсационное устройство оборудовано вентилятором, выставленным перед горелкой. Он «всасывает» газ из газопровода, миксует его с воздухом и направляет непосредственно к горелке. Котел также имеет помпу с электронным управлением, которая позволяет оптимизировать мощность отопления, снизить шумы от проходящего в системе теплоносителя и сэкономить на электроэнергии.

Виды Конденсационных газовых котлов:

Конденсационные котлы бывают нескольких видов:

1. одноконтурные;
2. двухконтурные;
3. отопительные;
4. водонагревательные.

При этом их мощность может варьировать от 20 кВт до 100 кВт, чего вполне хватает для бытовых котлов. Для офисно-промышленных помещений они производятся большей мощности и в напольном исполнении.

Принцип действия КонденсационныХ газовых котлов:

В стандартных котлах выходящие горячие газы просто выбрасываются в атмосферу через дымоходный канал, теряя весомую долю неиспользованного тепла. Оно выводится наружу вместе с отработанными продуктами в виде водяного пара, формирующегося в момент сгорания топлива. Именно в паре кроется дополнительная тепловая энергия, которую конденсационные котлы сохраняют, а затем передают отопительной системе.

Охлаждаясь, пар конденсируется, то есть становится жидкостью, и высвобождает определенный объем теплоты. Этот процесс происходит в особом теплообменнике с расширенной площадью. Именно он «отбирает» тепло для передачи системе отопления. Такой подход был известен и ранее. Но применять его начали относительно недавно благодаря появлению неподдающихся коррозии сплавов, которые и положены в основу производства конденсационных котлов.

Особенности эксплуатации КОНДЕНСАЦИОННЫХ газовых котлов:

Эффективность работы подобных газовых устройств во многом зависит от характеристик отопительной системы. Чем меньше температура воды, тем полнее проходит процесс конденсации водяных паров. Следовательно, тем выше объем скрытого тепла, которое возвращается в систему.

Таким способом режим конденсации поддерживается на протяжении всего отопительного периода. Поэтому важнейшим условием для функционирования конденсационного котла является усредненная температура теплоносителя. Например, на входе в котел она должна составлять менее 60 градусов (в идеале - до 57 градусов). Это даст лучшую конденсацию и повысит КПД отопительного устройства.

Но даже если совмещать конденсационный котел со старой системой, он все равно принесет ощутимую экономию, так как будет эффективнее прежнего оборудования. Это связано с тем, что в нашей климатической полосе самые морозные дни суммарно занимают немногим более 10 процентов от продолжительности всего периода отопления. В остальные дни возможна оптимальная конденсация.

Преимущества

Среди базовых преимуществ этого типа котлов - высокий КПД. В данном случае он равен 108-109 процентам, если сравнивать с иными котлами. Другое преимущество заключается в их повышенной экономичности. Она приблизительно на 15-20 процентов больше, чем у стандартных приборов отопления.