Режимы работы конденсационных котлов

Газовые конденсационные котлы могут быть установлены в любую отопительную систему. Величина используемой теплоты конденсации и коэффициент полезного действия, зависящий от режима эксплуатации, зависят от корректного расчета отопительной системы.

Чтобы использование теплоты конденсации водяного пара, содержащегося в дымовых газах, сделать эффективным, необходимо охладить дымовые газы до температуры ниже точки росы. Степень использования теплоты конденсации зависит от расчетных температур теплоносителя в системе отопления и от количества отработанных часов в режиме конденсации. Это показано на графиках 11 и 13, в которых температура точки росы составляет 55 °C.

Отопительная система 40/30 °C

Рисунок 11 График работы низкотемпературной системы

Большое значение имеет производительная мощность конденсационных котлов такой отопительной системы в течение всего отопительного периода. Низкие температуры обратной линии всегда ниже температуры точки росы, так что конденсат возникает постоянно. Это происходит в системах низкотемпературного панельного отопления или при отоплении пола. К таким системам идеально подходит конденсационный котел.

Рисунок 12 Температурный режим помещения при использовании напольного и конвекторного отопления

Преимуществ систем водяного напольного отопления перед традиционными достаточно много:

• Повышенный комфорт. Пол становится тёплым и по нему приятно ходить, так как теплоотдача происходит с обширной поверхности с относительно низкой температурой.
• Равномерное нагревание всей площади помещения, а значит и равномерное отопление. Человек одинаково комфортно чувствует себя и возле окна и посреди комнаты.
• Оптимальное распределение температуры по высоте помещения. Рисунок 12 иллюстрируют примерное распределение температур по высоте помещения при использовании традиционного отопления и напольного. Распределение температур, при напольном отоплении, ощущается человеком как наиболее благоприятное. Также необходимо отметить снижение потерь тепла через потолок, так как разность температур внутренний воздух - наружный воздух существенно снижается, и мы получаем комфортное тепло только там где нужно, а не отапливаем окружающую среду через крышу. Это позволяет эффективно использовать систему напольного отопления для зданий с высокими потолками – церквей, выставочных холлов, спортзалов и т.п.

• Гигиеничность. Отсутствует циркуляция воздуха, уменьшаются сквозняки, а значит, и нет циркуляции пыли, что является большим плюсом для самочувствия людей, особенно если они страдают заболеваниями дыхательных путей.
• Существенная часть тепла от пола передается в виде лучистого теплообмена. Излучение, в отличие от конвекции, немедленно распространяет тепло к окружающим поверхностям.
• Нет искусственного осушения воздуха вблизи нагревательных приборов.
• Эстетичность. Отсутствуют нагревательные приборы, нет необходимости в их дизайнерском оформлении или подборе оптимальных размеров.

Отопительная система 75/60 °C

Рисунок 13 График работы высокотемпературной системы

Эффективное использование теплоты конденсации возможно также при расчетных температурах 75/60 °C за время, составляющее 97 % от длительности отопительного периода. Это относится к наружным температурам от – 11 °C до + 20 °C. Старые отопительные установки, которые были рассчитаны на температуры 90/70 °C, работают сегодня практически с температурами 75/60 °C. Даже на установках с теплоносителем 90/70 °C и с режимом работы, при котором регулирование температуры котловой воды происходит в зависимости от наружной температуры, время использования теплоты конденсации составляет 80 % от длительности годового отопительного периода.

Высокий стандартизированный коэффициент полезного действия

В примерах на Рисунках 11 и 13 хорошо видно, что различный для этих двух вариантов, но, в то же время, высокий процент использования тепла конденсации оказывает прямое влияние на потребление энергии газовым конденсационным котлом. Для обозначения эффективности потребления топлива отопительными котлами было введено понятие стандартизированного коэффициента полезного действия. На Рисунке 14 представлена зависимость энергопотребления от различных расчетных температур отопительной системы.

Рисунок 14 Зависимость КПД от температуры обратной магистрали

Высокие стандартизированные коэффициенты полезного действия газовых конденсационных котлов объясняются следующими факторами:

– Реализация высокого значения CO₂. Чем выше содержание CO₂, тем выше температура точки росы отопительных газов.

– Поддержание низких температур обратной линии. Чем ниже температура обратной линии, тем активнее конденсация и тем ниже температура дымовых газов.

Промежуточные выводы:

Коэффициент полезного действия конденсационного котла очень сильно зависит от температурного режима эксплуатации системы отопления.
На новых установках должны быть использованы все возможности для оптимальной эксплуатации газового конденсационного котла. Высокий коэффициент полезного действия достигается при соблюдении следующих критериев:
1. ?Ограничить температуру обратной линии до значения максимум 50 °C
2. ?Стремиться поддерживать разницу температур между подающей и обратной линиями минимум 20 K
3. ?Не принимать мер для повышения температуры обратной линии (к ним относятся, например, установка четырех - ходового смесителя, бай - пассные линии, гидравлические стрелки).