Газовый конвекционный котел – что это такое и его отличия от конденсационных моделей

Редакция

Команда редакторов Promdevelop

Многие люди между этими двумя системами видать лишь разницу в цене.

Однако существует принципиальное отличие технологии сжигания топлива.

Достоинства

Конвекционные котлы имеют меньшую эффективность в отличие от конденсационных моделей. Такие агрегаты производят нагрев теплоносителя только благодаря теплу, получаемому в результате сжигания газа. При этом примерно 20 процентов энергии уходит вместе с продуктами сгорания в атмосферу.

Но несмотря на это, такие котлы имеют ряд следующих немаловажных достоинств, которые определяют популярность среди потребителей:

• одним из самых значительных достоинств — существенно низкая цена по сравнению с конденсационным, в полтора — два раза.
• способ установки может быть как настенным, так и напольным. Имеет чугунный теплообменник, который является одним из самых надежных и прослужит долгое время.
• малое количество кислотного конденсата, который образуется в процессе эксплуатации котла, основная масса которого уходит в трубу вместе с продуктами сгорания.
• имея открытую камеру сгорания, использует воздух окружающей среды для процесса горения, благодаря чему воздух в помещении, где установлен газовый котел, охлаждается.
• несложный монтаж, ремонт и демонтаж.
• простая конструкция.

• небольшой уровень шума в процессе работы.
• широкий выбор моделей, как одноконтурных, так и двухконтурных.

Преимущества и недостатки

К главным достоинствам конденсационных газовых котлов отопления можно отнести:

• минимальное количество отходов за счет полного сгорания топлива, что увеличивает КПД и положительно влияет на экологию, уменьшение выброса вредных веществ в 7 раз;
• экономичность в среднем 35% + энергоэффективность;
• низкая температура дыма ниже 40°С, что позволяет устанавливать недорогой пластиковый дымоход с трубами наименьшего сечения;
• компактные размеры, небольшой вес;
• низкий уровень шума, вибраций;
• легкость монтажа с возможностью использовать несколько котлов в одной системе;
• модулируемая горелка;
• высокая мощность;
• автоматизация.

К главным плюсам можно отнести то, что оборудование быстро окупается. Котел двухконтурный конденсационный также имеет некоторые недостатки:

• необходимость обеспечения отводящей системы для конденсата;
• получение разрешения на монтаж в соответствующих службах;
• строгое соблюдение требований технологии установки.

Бюрократическая сторона процедуры максимально проста. Однако перед монтажом надо будет идеально выровнять стены, пол, собрать дымоход, соблюсти расстояние. Все это – обычные хлопоты при организации газового отопления и обеспечения собственной безопасности.

Особенности работы

Что такое конвекционный котел — это традиционное устройство с открытой, реже с закрытой камерой сгорания, состоящее из одного теплообменника, газовой горелки и автоматики, которая регулирует подачу газа. Когда газ поступил в систему, при помощи пьезорозжига или электророзжига (в зависимости от модели) зажигается запальная горелка, горящая постоянно.

От нее поджигается основная горелка, греющая теплоноситель до температуры, установленной термостатом. После этого автоматика отключает основную горелку. Когда температура понижается, срабатывает термопара, открывается клапан, разрешающий подачу газа. Такие процессы происходят в котле циклически.

Конвекционные агрегаты разделяются на одноконтурные, которые предназначены только для отопления, для нагрева воды требуется установка дополнительного оборудования, и двухконтурные. Последние предназначены как для отопления , так и для получения горячей воды. На летний период отключается режим отопления, котел используется только как водонагреватель.

При сгорании топлива происходит образование пара, который отводится через дымоход. Дымоход должен выполняться из материалов, устойчивых к коррозии, и именно поэтому он не должен быть сделан из кирпича, неустойчивого к агрессивной среде. Такой дымоход должен обшиваться либо нержавеющей сталью, либо кислотоустойчивой плиткой.

При монтаже агрегата требуется проектирование системы отопления с учетом того, чтобы на выходе температура продуктов сгорания была от 58 градусов. Это требование необходимо для того, чтобы на поверхностях камеры сгорания, теплообменника и дымохода не образовывался агрессивный конденсат, который разрушает поверхности этих устройств и приводит к выходу из строя сам агрегат.

Но именно по причине этого условия и теряется значительная часть мощности, около 20 процентов ее улетает в трубу. Если вы решили установить конвекционный газовый котел, значит, вы должны понимать, что часть ваших денег будет улетучиваться в воздух.

Принцип работы и устройство отопительного прибора

Внутри агрегата находятся следующие основные узлы:

• газовая горелка;
• запальник (не во всех моделях);
• устройство розжига;
• теплообменник;
• система автоматики.

Большинство котлов дополнительно комплектуется:

• циркуляционным насосом;
• расширительным бачком;
• группой безопасности: состоит из манометра, предохранительного клапана и воздухоотводчика.

Внутреннее пространство, где размещены горелка и теплообменник, называют топкой. Патрубок для подключения к дымоходу находится в верхней ее части.

Работает котел следующим образом:

• Нажатием специальной кнопки открывается клапан подачи газа в запальник. Топливо вспыхивает при контакте с искрой, которую вырабатывает пьезоэлемент механизма розжига. Через 2-3 секунды кнопку отпускают. В моделях с электронным включением запальника нет.
• Температура поступающей в теплообменник котла рабочей среды анализируется термодатчиком. По достижении ею установленного минимального показателя прибор посылает сигнал в контроллер, и тот открывает клапан подачи газа в основную горелку. Топливо вспыхивает от запальника или электронного розжига.
• Конвекция заставляет горячие продукты распада газа подниматься вверх. Они омывают теплообменник, нагревая его, и устремляются в дымоход.
• Температура рабочей среды на выходе из устройства анализируется вторым термодатчиком. Как только она достигнет установленного максимума, сенсор просигнализирует контроллеру и тот перекроет подачу газа в основную горелку.
• Когда теплоноситель снова остынет, повторяются пункты 2-4.

В большинстве моделей предусмотрены функции:

• Защиты от замерзания. При остывании теплоносителя до +5°С прибор запускается автоматически с минимальной производительностью, достаточной для поддержания температуры рабочей среды выше указанной отметки.
• Контроля микроклимата в помещении. Посредством выносного термостата прибор поддерживает на нужном уровне температуру воздуха в комнате.

В систему автоматики также входят датчики:

• тяги: блокирует поступление газа при нарушении процесса дымоудаления;
• пламени: действует аналогично при затухании основной горелки.

Котлы верхнего ценового сегмента оснащаются погодозависимой автоматикой. При подключении термодатчиков, расположенных на улице, отопитель своевременно меняет тепловую производительность сообразно колебаниям погоды.

Конструкционные отличия газовых конвекторов и котлов

Конвектор — это прибор для обогрева одного отдельно взятого помещения, не требует установки радиаторных труб отопления по всему помещению. Внешне напоминает электрокамин или радиатор,только большего размера. Внутри его находится горелка в закрытой камере сгорания, куда поступает воздух, благодаря которому происходит сжигание газа и удаление продуктов отработки газа.

При сгорании топлива происходит нагрев камеры сгорания, которая прогревает окружающий воздух с помощью вентилятора, установленного внутри конвектора. При монтаже такого прибора требуется подвод газа и коаксиального дымохода к каждой единице. Может работать как на магистральном, так и на сжиженном газе, т.е. от баллона.

Применение конвекторного обогревателя ограниченно, с учетом недостатков такого прибора:

• большое количество труб и пробитых для них дыр, необходимых для установки каждого конвектора,

• уменьшение температуры в помещении прямо пропорционально удалению от прибора, низкая инерционность. В результате происходит быстрый нагрев и столь же быстрое охлаждение, а это пагубно влияет как на внутреннюю отделку помещений, так и на мебель в них.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что такие устройства лучше устанавливать в гаражах, складах, промышленных помещениях, где необязательно поддержание постоянной температуры.

Основное конструкционное отличие котла от конвектора — это наличие теплообменника и необходимость разводки по помещению радиаторных труб, с помощью которых помещение прогревается равномерно и на долгое время. Отвод отработанных продуктов происходит через дымоход, если котел с открытой камерой сгорания. Двухконтурный котел обеспечивает как обогрев помещения, так и потребность в горячей воде.

Сравнение конвекционных и конденсаторных котлов

В конденсационном агрегате используется не только энергия, выделяемая при сжигании газа, но и та теплота, которая образуется при образовании пара в продуктах сгорания газа. Конструктивно отличается от конвекционного наличием еще одного дополнительного теплообменника — экономайзера, устанавливаемого на выходе отработанных газовых продуктов. По сути он является первичным, так как после нагрева в нем теплоноситель попадает в основной теплообменник.

Для образования конденсата нужно добиться охлаждения пара, который образуется в результате продуктов сгорания газа ниже точки росы — 56 градусов при использовании магистрального газа. Необходимость подачи остывшей обратной воды позволяет расширить отопительную систему, например, можно сделать теплые полы, что невозможно осуществить, имея конвекционный котел.

Необходимость получения на выходе пониженной температуры требует установку радиаторов с повышенной теплоотдачей, например, алюминиевые и биметаллические, которые являются достаточно дорогими. С чугунными батареями эффективной работы добиться будет невозможно.

У обычных котлов температура продуктов сгорания достаточно высокая и поэтому конденсат практически не образуется. Энергия частично тратится впустую, но при этом не подвергаются агрессивному воздействию детали агрегата и сам дымоход.

Конденсаторный котел выпускается только с закрытой камерой сгорания в отличие от конвекционного, который бывает как с закрытой, так и открытой, в зависимости от модели. Закрытая камера является наиболее безопасной. Она оборудуется вентилятором, при помощи которого воздух поступает в топку, избыточное давление само выталкивает отработанные газы через коаксиальный канал.

Таким образом, продукты сгорания не попадают в помещение, где работает котел. Если котел имеет мощность менее 30 кВт, канал можно обустроить в стене, с более высокой мощностью его необходимо смонтировать выше уровня крыши.

Дополнительная теплота является залогом высокой эффективности (более 100 процентов) конденсационных котлов. Несмотря на высокую стоимость в сравнении с конвекционными, примерно в два раза, такие устройства более эффективны, имеют КПД в полтора раза выше конвекционных за счет пониженного потребления газа и окупаются в течение 3-х лет. Высокая стоимость таких котлов обусловлена применением материалов из нержавеющей стали, устойчивой к агрессивной среде, и технологий, позволяющих сварить ее.

Что в итоге лучше: конвекционный или конденсационный котел

Выбор, к сожалению не однозначен, с одной стороны экономия конденсационных моделей кажется существенной. С другой – высокая цена, необходимость в утилизации конденсата и особые требования к системе отопления и условиям эксплуатации. Дело в том, что в Европе окупаемость конденсационных моделей находится в районе 4-6 лет, а в отечественных условиях это не совсем так по нескольким причинам:

1. Наивысший КПД таких котлов достигается при низкотемпературном режиме отопления, когда используются теплые полы, радиаторы с увеличенным количеством секций, а температура теплоносителя не превышает 50°C.
2. Стоимость газа в России достаточно низкая в сравнении с европейскими странами, что лишь оттягивает окупаемость высокой изначальной цены.
3. Появляются дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с утилизацией конденсата (организация отвода, покупка нейтрализующего наполнителя или разбавка водой).

Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении

Если допустить использование котла в низкотемпературной системе отопления и отбросить расходы на отвод конденсата, можно посчитать потенциальную экономию.

Допустим, имеется среднестатистический дом в Подмосковье площадью 120 м2, с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м, теплопотери которого составляют 12 кВт (из правила 1 кВт на каждые 10 м2). В сутки это 288 кВт, которые нужно восполнить котлу. Удельная теплота сгорания природного газа – 9,3-10 кВт на м3. Отсюда следует, что на 1 кВт тепловой мощности газового котла необходимо около 0,1-0,108 м3 природного газа. Считаем:

1. При отоплении конвекционным котлом с КПД 92% – 288(кВт) * 0,1(м3) * 1,08(92% КПД) = 31,1 м3/сутки природного газа. В стоимостном выражении – 31,1(м3) * 5,7(руб/м3, тариф в МО с 1 июля 2021 года, актуальный и в 2020) = 177,27 руб/сутки.
2. При отоплении конденсационным котлом с КПД 109% – 288(кВт) * 0,1(м3) * 0,91(109% КПД) = 26,2 м3/сутки природного газа. В стоимостном выражении – 26,2(м3) * 5,7(руб/м3) = 149,3 руб/сутки.

Сроки окупаемости зависят от стоимости модели, ее монтажа и условий эксплуатации. Но на практике в отечественных условиях это не менее 6 лет, а в некоторых случаях и более 10.

По нашему мнению, сейчас покупка конденсационных моделей оправдана лишь при использовании в системе с низкотемпературным режимом отопления. Однако в будущем, когда цена на газ будут расти, а стоимость конденсационного отопительного оборудования будет снижаться, покупка конденсационника будет все более оправданной и в отечественных условиях.

Сравнительная таблица характеристик и цен

Газовые котлыКонденсационныеКотлыСравнение котлов