Что значит низкотемпературный газовый котел
Что значит низкотемпературный газовый котел
Низкотемпературный котёл – традиционный ( не конденсационный) котёл, газовый тракт которого защищён от низкотемпературной коррозии его поверхностей (см. «низкотемпературная коррозия газового тракта»).
В низкотемпературных котлах эта защита выполняется двумя способами:
Понятно, что низкотемпературные стальные котлы «конструктивно» сложнее и, потому, дороже традиционных, но их применение несёт несомненные эксплуатационные и экономические преимущества.
Следует лишь отметить, что полное использование возможностей низкотемпературного котла требует и отличного от варианта установки традиционного котла отношения к выбору материалов/конструкции дымового тракта котла, включая и дымовую трубу.
Ознакомившись с информацией, можно выбрать оптимальный вариант отопления и ГВС: бойлеры tml, котлы бакси и др.
Задать вопрос специалисту
Замена котла (МО, д. Ларюшино)
Монтаж котельной (МО, г.о. Истра, д. Борзые)
Техническое перевооружение котельной (г. Москва, ул. Лескова, д. 34)
Поверхность нагрева из специального серого чугуна
Особенности конденсационных котлов
Исходя из законов физики, необходимо понимать, что хоть незначительные потери тепла в любом случае неизбежны и КПД не достигнет 100%. По сравнению с газовыми котлами, конденсационные котлы характеризуются более высокой экономичностью. Этот показатель у конденсационных котлов выше примерно на 15-20%.
КПД конденсационного котла
Конденсационные котлы оснащены более современными горелками, что снижает на минимум вероятность неполного сгорания топлива. Вместе с отработанными газами выделяется намного меньше вредных веществ и также понижается температура отходящих газов, которая редко превышает отметку 40 градусов. Для таких котлов можно использовать и пластиковые дымоходы, что позволяет сэкономить на данном компоненте отопительной системы. Также уменьшаются затраты на установку дымоходов.
Что касается исполнения, то котлы конденсационные газовые настенные почти во всем схожи с газовыми котлами традиционного типа.
Чаще всего конденсационные котлы бывают настенного типа, однако встречаются и мощные напольные устройства. Такие котлы редко используются для жилых помещений. В основном, их можно встретить в офисных помещениях или на производстве.
Настенный конденсационный котел
Главное отличие от обычных котлов состоит в том, что в конденсационных котлах теплообменник выполнен из материалов, обладающих хорошей устойчивостью к воздействию различных кислот. Обычно такими материалами служат нержавеющая сталь или силумин. За счет высокой кислотности и образуется конденсат, а он вызывает процесс коррозии, если будут использованы такие сплавы, которые применяются для изготовления котлов неконденсационного типа.
Характеристики низкотемпературной системы отопления
Вопрос, что такое низкотемпературное отопление, возникает у многих людей. Обычно такие системы характеризуются прогревом теплоносителя до 60 градусов по Цельсию. При этом, на входе в систему он имеет температуру около 40 градусов, а на выходе — около 60. Рассмотрим, как это достигается.
Температурный режим отопительных систем может быть описан тремя характеристиками:
Данные котла должны указываться в техпаспорте изделий именно в этой последовательности. Отопительные системы традиционного типа (включая и центральное отопление), были рассчитаны таким образом, что на выходе из нагревателя вода должна иметь температуру около 80 градусов при температуре в 60 градусов на входе. Однако в наши дни такие показатели являются несколько устаревшими. Температура может быть снижена или теплосетью, или же самим пользователем. Европейские же котлы, которые сегодня практически полностью вытеснили советские отопительные аналоги, работают по несколько иным схемам.
По европейскому стандарту нормальный режим работы систем отопления предполагает температуру 60-75 градусов по Цельсию. Но здесь же говорится о понятии так называемого «мягкого тепла», предполагающего параметры системы с температурой до 55 градусов. И именно этот режим может стать нормативным в недалеком будущем, если учесть все ужесточающиеся требования к экономии. Таким образом, становится все более актуальным.
О «теплых полах», пожалуй, слышали все. Именно эта система выступает одним из наиболее ярких примеров низкотемпературного отопления. К тому же, большинство владельцев частного дома сегодня уменьшают температуру котлов до «единички», дабы довести температуру теплоносителей до 50-60 градусов.
Преимущества и недостатки низкотемпературных систем отопления
Низкотемпературные системы обладают целым рядом существенных преимуществ:
Недостатки систем отопления этого типа носят относительный характер. Так, определенным минусом можно назвать повышенные требования к используемым радиаторам
. Однако применение батарей Ogint Delta Plus полностью решает все проблемы выбора отопительных приборов.
Также следует отметить, что при сильных морозах низкотемпературные системы не всегда могут справляться с обогревом зданий. В то же время система без особых проблем может быть переведена на работу в более высоком температурном режиме при наличии такой необходимости.
В целом низкотемпературные системы отопления являются более эффективными, экономичными и безопасными по сравнению с традиционными системами. Поэтому сегодня можно уверенно говорить, что будущее именно за низкотемпературным отоплением.
Развитие технической мысли позволило современному человеку иметь большой выбор систем отопления, в зависимости от требований и материальных возможностей, которого не было даже у предыдущего поколения. Постепенное развитие бытовой теплоэнергетики привело к тому, что все большую популярность у населения стали иметь системы низкотемпературного отопления жилья, о которых и пойдет речь в этой статье
Практика показала, что при сравнении двух источников тепла — с высокой и низкой температурами — наиболее комфортные для человека условия создаются именно низкотемпературным прибором отопления, который обеспечивает небольшой перепад температур в помещении и не вызывает негативных ощущений. Верхний предел так называемых низких температур, по определению энергетиков, находится в районе 40˚С. Низкотемпературные системы отопления, использующие теплоноситель, работают с температурами 40-60˚С — на входе в теплопроизводящее устройство и на его выходе. А системы воздушного, электрического и лучистого обогрева используют и более низкие температуры, сравнимые с температурой тела человека. Так что само понятие низких температур довольно условное и, тем не менее, использование теплоносителя или других источников тепла с температурой до 45˚Симеет множество преимуществ, влияющих на выбор такой системы для отопления жилья, и, благодаря своим особенностям, органично вписывается в применение с возобновляемыми источниками энергии.
Ко всем системам отопления предъявляются определенные требования, которые призваны сделать наиболее эффективным, комфортным и безопасным их использование. Строительные, климатические, гигиенические и технологические требования подробно изложены в ДБН В.2.5-67:2013 в пунктах 4, 5, 6, 7, 9, 10 и 11. Эти требования позволяют максимально снизить негативные и одновременно повысить позитивные воздействия на человеческий организм, оказываемые системами отопления.
Необходимо отметить, что одним из важнейших условий эффективности работы любых систем отопления является тщательный учет теплопотерь, а для низкотемпературных систем это едва ли не самое важное. В противном случае такие системы будут малоэффективными и излишне энерго-, а, значит, и материально затратными
Какие преимущества есть у низкотемпературного отопления
При установке системы водяных теплых полов
, вы получаете следующие преимущества:
Устраняя основные источники теплопотерь и желая снизить затраты тогда, когда через 5-10 лет система окупится, владельцы домов могут начинать переоборудование отопительных систем на более экономичный режим работы.
Электрическое отопление
Эта система представлена на рынке отопительных систем множеством производителей. В ее основе лежит принцип нагрева специального резистивного кабеля (рис. 3) электрическим током. Тепло, снимаемое с кабеля, передается в окружающую среду, создавая мягкий прогрев помещения. Комплектация системы может включать в себя греющие кабели или готовые маты, терморегуляторы и установочный комплект, обеспечивающий быстрый и легкий монтаж.
Рис. 3. Электрический «теплый пол»
Конструктивные элементы систем
Все системы отопления, как уже говорилось выше, предназначены для поддержания оптимального и комфортного соотношения трех параметров — температура теплоносителя после теплопроизводящего устройства, температура отопительного прибора и температура воздухав помещении. Обеспечить такое соотношение можно правильным подбором важных элементов системы.
Теплопроизводящие устройства
Все устройства для производства тепла можно разделить на три группы.
Первая группа — теплогенераторы на основе использования традиционного топлива и электроэнергии. В основной своей массе это различные водогрейные котлы, работающие на твердом, жидком, газообразном топливе и электрической энергии. Даже для косвенного нагрева «холодного» пара в паровых системах низкотемпературного отопления используются все те же водогрейные устройства.
В этой группе приборов можно отметить бытовой конденсационный котел, являющийся устройством, появившемся в результате инновационных разработок по рациональному использованию водяных паров, образующихся при горении топлива. Исследования, которые направлены на более полное использование энергии и одновременно минимизацию негативного воздействия на окружающую среду, позволили создать новый тип отопительного оборудования — конденсационный котел — позволяющий посредством конденсации получать дополнительное тепло из дымовых газов.
К примеру, итальянский производитель Baxi выпускает линейку конденсационных котлов как напольного, так и настенного исполнения. Модельный ряд настенных котлов Luna Platinum (рис. 4) состоит из одноконтурных и двухконтурных конденсационных котлов, с мощностью от 12 до 32 кВт. Ключевым элементом является теплообменник из нержавеющей стали AISI 316L. Различными составными частями котла управляет электронная плата, есть съемная панель управления с жидкокристаллическим дисплеем и встроенной функцией управления температурой. Система модулирования мощности горелки позволяет адаптировать выходную мощность котла к энергии, потребляемой зданием в диапазоне 1:10.
Рис. 4. Конденсационный котел BAXI Luna Platinum
Вторая группа — установки, использующие тепло внесистемных теплоносителей. В таких случаях применяют теплоаккумуляторы.
К третьей группе относятся устройства, использующие внешний теплоноситель для косвенного нагрева. В них с успехом применяются поверхностные, каскадные или барботажные шаровые теплообменники. Именно такой тип используется для подогрева «холодного» пара в системах парового низкотемпературного отопления.
Основные узлы конденсационного котла
Теплообменник для конденсационных котлов может быть изготовлен в форме труб со сложным сечением. Это необходимо для того чтобы как можно больше увеличить объем теплообменника, тем самым, повысив эффективность работы конденсационного котла. В котлах такого типа перед горелкой монтирован вентилятор, который извлекает из газопровода газ и смешивает его с воздухом. Далее такая рабочая смесь направляется к горелке.
Дымоходные газы выходят из системы посредством дымоходов коаксиального типа.
Для изготовления таких дымоходов производители используют, в основном, пластик, обладающий хорошей термостойкостью. Насос, встроенный в газовые конденсационные котлы отопления, управляется посредством электроники и оптимизирует мощность котла, тем самым, позволяя сэкономить электричество.
Эффективность работы котла во многом зависит и от параметров отопительной системы в целом. Если температура воды будет низкой, то конденсация водяного пара будет происходить более полно. Тем самым, значительная часть скрытого тепла будет возвращаться в отопительную систему. Это повлияет и на то, что показатель КПД конденсационного котла будет несколько выше.
Под конденсационный котел подойдет не всякая отопительная система. Система отопления должна быть рассчитана на не слишком высокую температуру теплоносителя.
То есть, это должна быть относительно низкотемпературная система отопления. В обратном контуре теплоноситель должен обладать температурой не выше, чем 60 градусов. Наружные условия не имеют никакого значения. Если на улице будет небольшой мороз, то температура теплоносителя в обратном контуре будет не ниже, чем 45-50 градусов. Таким образом, котел будет функционировать в конденсационном режиме.
Напольный конденсационный котел
Низкотемпературные котлы отопления могут быть как с одним, так и с двумя контурами. Их можно использовать для организации отопительной системы или для горячего водоснабжения. Такие котлы могут различаться по параметрам мощности. Диапазон их мощности достаточно большой и составляет от 20 до 100 кВт. Такой мощности, которую предоставляет низкотемпературное отопление дома, хватает для любых бытовых условий.
Для промышленной области потребуется приобрести более мощный котел напольного типа.
Можно приобрести и различные комплекты для подключения конденсационных котлов. В перечень таких компонентов входят: нейтрализаторы конденсата, расширительные баки, различные предохранительные устройства, комплекты для системы отвода отработанных газов, комплекты трубной обвязки и многое другое.
Во многих европейских странах запрещено использование других котлов, кроме конденсационных. Это объясняется тем, что у них более высокий показатель КПД и они выбрасывают в атмосферу куда меньше вредных частиц. В таких странах государство заботится о своих людях, потому что запрещает использовать оборудование, которое не обладает хорошей экономичностью и низким уровнем безопасности с экологической точки зрения.
Отопительные приборы
Отопительные приборы делятся на 4 группы:
Рис. 5. Панельный стальной радиатор Korado
К отопительным приборам низкотемпературных систем можно отнести различного рода секционные и панельные нагреватели, отопительные конвекторы, калориферы и отопительные панели.
Теплоаккумуляторы
Эти устройства необходимы в бивалентных системах низкотемпературного отопления, в которых используется энергия из возобновляемых источников или сбросная теплота. Теплоаккумуляторы могут быть жидко- или твердозаполненными, использующие теплоемкость заполнителя для накопления теплоты.
Широкое распространение все больше получают устройства, в которых тепло выделяется в момент фазовых превращений. В них теплота накапливается в процессе плавления вещества или тогда, когда кристаллическая его структура претерпевает определенные изменения.
Также эффективно работают термохимические теплоаккумуляторы, принцип работы которых основан на накапливании теплоты в результате химических реакций, происходящих с выделением тепла.
Аккумуляторы тепла могут подключаться к системе отопления как по зависимой схеме, так и по независимой, когда в них аккумулируется тепло от внесистемного теплоносителя.
Тепловые аккумуляторы могут быть также грунтовыми, скальными и даже подземные озера могут использоваться в качестве накопителя тепла.
Грунтовые тепловые аккумуляторы получают при размещении регистров, изготовленных из труб, с шагом полтора-два метра. Скальные теплоаккумуляторы обустраивают путем бурения вертикальных или наклонных скважин в скальных породах на глубину от 10 до 50 м, куда и закачивается теплоноситель. Использование подземных озер в качестве теплоаккумуляторов возможно в случае размещения в нижних слоях воды труб с закаченным в них теплоносителем. Отбор тепла осуществляется из труб, размещенных в верхних слоях подземных озер.
Тепловые насосы
При использовании в низкотемпературных системах отопления источника тепла, температура которого ниже температуры воздуха в помещении, а также для снижения материалоемкости отопительных приборов, в систему могут включаться тепловые насосы (рис. 6). Самыми распространенными устройствами этой группы являются компрессионные тепловые насосы, дающие при конденсации температуру от 60 до 80˚С.
Рис. 6. Принцип работы теплового насоса
Эффективную работу теплового насоса в низкотемпературной системе отопления обеспечивает включение в контур испарителя теплового аккумулятора, который способствует стабилизации температуры испарения «холодного» пара. Регулировка этой системы осуществляется путем изменения теплоотдачи самого насоса.
Преимущества и недостатки
Низкотемпературные системы отопления завоевывают своих сторонников тем, что создают более комфортные условия в помещении, нежели традиционные — с высоким нагревом отопительных приборов. Не происходит излишнее «осушение» воздуха, отсутствует — опять-таки излишняя — запыленность помещения вследствие неизбежного перемещения воздуха при очень горячих отопительных приборах.
Использование теплоаккумуляторов в системе дает возможность накапливать тепло и моментально использовать его в случае необходимости.
Низкий разброс температур — выходной из теплопроизводящего устройства и воздуха в помещении — позволяет легко регулировать систему, используя программируемые термостаты.
А что касается недостатков, то он, по существу, один — стоимость законченной системы несколько, а то и в разы выше, нежели традиционной высокотемпературной.
Просмотрено: 14 617
Выбор точного количества секций биметаллических батарей
Они бывают нескольких видов, каждый из них имеет свою мощность. Минимальное выделение тепла достигает – 120 Вт, максимальное – 190 Вт. При расчете количества секций нужно учитывать необходимое потребление тепла в зависимости от места расположения дома, а также с учетом теплопотерь:
Для примера, если нужно обогреть комнату в 10 м2, расположенную в доме, находящемся в средней климатической полосе, то нужно приобрести батарею с 10 секциями, мощность каждой из них должна быть равна 120 Вт или ее аналог на 6 секций при теплоотдаче в 190 Вт.
Паровое отопление
Этот тип отопления характеризуется использованием в качестве теплоносителя «насыщенного» пара, что приводит к необходимости обеспечить соответствующий сбор конденсата. И если в системе отопления присутствует один отопительный прибор, что не создает проблем, то при увеличении их количества конденсат отводить становится все труднее и труднее. Решение этой проблемы нашлось в использовании в качестве теплоносителя «холодного» пара. Его роль в современных системах низкотемпературного парового отопления играет, в частности, хладон-114 — негорючее, неядовитое, без запаха и химически устойчивое неорганическое соединение.
Система на «холодном» паре работает за счет использования тепла, выделяемого при конденсации насыщенных паров, которое и нагревает приборы отопления. Конденсатопроводы работают в «мокром» режиме, что обусловлено подпором конденсата. Конденсатоотводчики в этом случае не нужны — конденсат самотеком возвращается в испаритель. Подпиточный насос также не требуется. И паропроводы, и конденсатопроводы монтируются как горизонтально, так и вертикально. Причем совершенно необязательно соблюдать уклон. В случае вертикального монтажа подающий паропровод может размещаться как сверху, так и снизу.
Регулировка системы, работающей на «холодном» паре, осуществляется воздействием на давление пара и его температуру, для чего систему рассчитывают на давление, соответствующее максимально возможной температуре пара.
В качестве отопительных приборов в системе низкотемпературного парового отопления обычно используются секционные радиаторы и конвекторные панели. Для регулировки теплоотдачи каждый прибор отопления снабжают мембранным клапаном.
Какие преимущества есть у низкотемпературного отопления
При установке системы водяных теплых полов
, вы получаете следующие преимущества:
Устраняя основные источники теплопотерь и желая снизить затраты тогда, когда через 5-10 лет система окупится, владельцы домов могут начинать переоборудование отопительных систем на более экономичный режим работы.
Важнейшей задачей развития технологий является повышение энергоэффективности. Для решения этой задачи в системах отопления наиболее эффективным путем является уменьшение температуры теплоносителя. Именно поэтому низкотемпературное отопление является сегодня ключевой тенденцией развития современной отопительной техники.
Низкотемпературная система отопления в процессе эксплуатации расходует намного меньшее количество теплоносителя, по сравнению с традиционной системой. За счет этого обеспечивается значительная экономия. Дополнительным плюсом является снижение объема вредных выбросов в атмосферу. Кроме того, работа с «мягким» температурным режимом позволяет задействовать альтернативные виды оборудования — тепловые насосы или конденсационные котлы.
Главной проблемой развития низкотемпературного отопления длительное время оставалось то, что при низкой температуре отопления было очень сложно создать комфортные условия в обогреваемых помещениях. Однако с развитием технологий строительства, позволяющих возводить энергоэффективные здания, эта проблема была решена. Применение современных строительных и теплоизоляционных материалов дает возможность значительно сократить тепловые потери зданий.
Благодаря этому низкотемпературная система отопления может качественно и эффективно обогревать дом. Достигаемый эффект от экономии теплоносителя значительно превосходит дополнительные затраты, которые приходится нести для теплоизоляции зданий.
Работа навесного котла в низкотемпературной системе отопления
Предлагаем монтажникам ознакомиться с интересным обучающим материалом, состоящим из трех последовательных статей. В первой статье «Работа навесного котла в низкотемпературной системе отопления» рассказано о двух способах реализации комбинированной системы отопления с «теплым полом»: последовательной и параллельной, а также о способе подключения в них конденсационного котла. Пошаговая инструкция представлена в статье «Обвязка навесного конденсационного котла повышенной мощности». Как подключить несколько котлов в каскад, вы узнаете из третьей статьи. Все три статьи впервые были опубликованы в корпоративном журнале «Пресс-Клуб» Торгового Дома «Водная Техника» (декабрь 2006 г.).
Рис. 1. Схема последовательного подключения
Рис. 2. Схема параллельного подключения
Рис. 3. Узел смешения компании Hermann для комбинированной системы отопления
Рис. 4. Использование узла смешения в комбинированной системе
Рис. 5. Электрическое подключение узла смешения
Рис. 6. Схема подключения конденсационного котла
Табл. 1. Корректирующий коэффициент мощности для стальных панельных радиаторов
В последнее время значительно повысились требования к индивидуальным системам отопления. Все большую популярность приобретают системы панельного отопления (теплый пол) и комбинированные системы. Применение подобных систем позволяет достичь большего температурного комфорта в помещении, улучшить его микроклимат, сократить затраты энергоносителей во время эксплуатации.
Кроме того, бывают случаи, когда другое техническое решение нежелательно для данного объекта (например, помещения с панорамными окнами). Как правило, на практике применяются два способа реализации комбинированной системы отопления с «теплым полом»: последовательная и параллельная. Схему последовательного подключения радиатора и контура теплого пола используют для небольших площадей, когда температуру пола необходимо поднять до комфортного уровня.
В этой схеме основные теплопотери компенсируют радиаторы (рис. 1). Температура теплоносителя при этом не должна превышать 50 °С на входе в отопительный прибор. Схема параллельного подключения контуров применяется для больших площадей теплых полов (рис. 2). При этом радиаторы играют роль дополнительного источника теплоты (если теплофизические свойства помещения не позволяют скомпенсировать все теплопотери за счет панельного отопления).
Однако использование обычных котлов в качестве источников теплоты на комбинированных и низкотемпературных системах предопределяет некоторые технологические ограничения такой связки. В частности, как известно, температура теплоносителя, подаваемого в систему панельного отопления, не должна превышать 45–50 °С, а при ∆= 10 °С мы получаем температуру обратной магистрали порядка 35–40 °С.
При попадании в котел теплоноситель с такой низкой температурой может привести к образованию агрессивного конденсата водяных паров на первичном теплообменнике, что в свою очередь может служить причиной его быстрого выхода за счет высокотемпературной коррозии. Поэтому применяют специальные схемы подключения традиционных котлов к низкотемпературным и смешанным системам отопления.
Например, компания Hermann предлагает стандартные узлы смешения. Работа такого узла основана на применении термостатического клапана и дополнительного насоса, что позволяет достичь необходимой температуры и преодолеть гидравлическое сопротивление контура панельного отопления. Гидравлическая схема данного узла приведена на рис. 3. Нагретый теплоноситель из котла поступает на вход узла смешения и распределяется на высокотемпературный контур и вход термостатического клапана.
В зависимости от температуры теплоносителя, который поступает из обратной магистрали низкотемпературного контура, термостатический клапан подмешивает то или иное количество горячей воды. Таким образом достигается заданная температура. Циркуляционный насос обеспечивает преодоление гидравлического сопротивления низкотемпературного контура. Для защиты от перегрева контура панельного отопления установлен предохранительный термостат, рассчитанный на температуру 50 °С.
При ее превышении отключается электропитание котла. При снижении температуры контакты термостата замыкаются, и котел включается. Для того чтобы насос узла не вносил рассогласование в систему отопления, установлен обратный клапан, который предотвращает смешение потоков теплоносителя. Для удаления воздуха из теплоносителя предусмотрен автоматический воздушный клапан. Пример использования узла смешения совместно с навесным котлом показан на рис. 4.
Остается вопрос согласования автоматики управления узла и автоматики котла. Один из вариантов увязки приведен на рис. 5: комнатный термостат управляет включением и выключением насоса низкотемпературного контура, а предохранительный термостат в случае выхода из строя термостатического подмешивающего клапана отключает котел. Естественно, подобная схема больше подходит для тех систем, в которых основная тепловая нагрузка приходится на низкотемпературный контур.
Подключение конденсационного котла
Отличие конденсационного котла — его прямое подключение к отопительному контуру. При этом основную тепловую нагрузку несет панельное отопление, арадиаторы служат для отсечки холодных потоков (окна, наружные стены и т.д.); мощность отопительных приборов переразмерена и рассчитана на сниженный тепловой поток (т.к. разница температур здесь ниже, чем при традиционной схеме).
Здесь возможно как последовательное, так и параллельное подключение радиаторного и панельного контуров. Естественно, что большинство производителей предоставляют данные по мощности на свои отопительные приборы относительно высокотемпературного режима работы системы, например, 75/65/20 °С. Чтобы узнать мощность отопительного прибора при низкотемпературном режиме работы системы отопления, проводится перерасчет по формуле: Qn = Qf /F, где Qf — тепловая мощность прибора при температурном режиме 75/65/20 °С (согласно EN 442); F — поправочный коэффициент (выбирается по таблице, предоставляемой производителем отопительных приборов, как пример см. табл. 1).