ККД газового котла: характеристики, розрахунки, поради щодо збільшення ККД

У багато навіть досить віддалених від міст малі населені пункти в наш час уже проведено газ. І більшість жителів сіл та селищ Росії сьогодні для опалення будинків використовують не дров'яні печі, а котли. Таке обладнання встановлюється у приміщенні в одному з господарських приміщень. Далі до нього підключається димохід та контур системи обігріву.

Що таке ККД

Випускають газові котли в наш час багато компаній як вітчизняних, так і зарубіжних. При виборі такого обладнання власники приватних будинків у Росії, на жаль, дивляться переважно лише з його ціну й потужність. Тим часом дуже важливим параметром, що дозволяє вибрати хороший нагрівальний агрегат, є ККД. Газовий котел, окрім іншого, повинен відрізнятися високою продуктивністю.

Чим вище коефіцієнт корисної дії має подібне обладнання, тим менше надалі власникам будинку потрібно буде платити за блакитне паливо. Називають ККД газових котлів співвідношення витраченого палива на теплову віддачу.

Формула розрахунку усередненого ККД

ККД вказується навіть у технічному паспорті котла. Проте в даному випадку споживачеві надається лише усереднений показник, який вираховують фірми, що займаються виготовленням такого обладнання, за такою формулою: n=(Q/Qo)*100%.

Тут Q - тепло, яке вдалося виділити, акумулювати та використовувати для обігріву приміщень; Qo - загальна кількість теплової енергії, що виділяється при спалюванні палива.

Випередити за такою формулою, на жаль, можна лише усереднений ККД.Газові котли з великим показником продуктивності на сучасному ринку представлені в досить великому асортименті. У деяких сучасних марок подібних агрегатів ККД може досягати 98%. не показують. У процесі експлуатації подібного обладнання у приватних будинках з'являються різного роду тепловтрати, що є найбільш негативним. Таким чином, будучи встановленими в будинку, газові котли зазвичай втрачають продуктивність.

Фактичний ККД - формула

На місці ККД подібного обладнання визначають зазвичай за такою формулою: η = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6).

• q2 - теплові втрати через нагріті, що йдуть в трубу продуктів згоряння;
• q3 - втрати через невірно вибрані пропорції газової суміші (недопал);
• q4 - втрати через сажу всередині котла та механічний недопал;

При цьому вважається, що сильніше за все на ККД котла впливає показник q2.

Які котли мають більший ККД

Проте в нашій країні, на жаль, досі не приділяється занадто багато уваги економії ресурсів. Тому найбільший ККД на сьогодні мають імпортні газові котли. конденсаційних моделей, у яких показник нагріву теплоносія не перевищує 70 °С, а газів, що відводяться, — 110 °С.

Найпродуктивнішими марками газових котлів, ККД яких дуже високий, на сучасному ринку є:

Також дуже гарною маркою нагрівальних агрегатів з високим ККД вважається «Де Дітріх».

Як збільшити ККД газового котла: основні способи

Якщо котел у будинку не працюватиме з належною продуктивністю, його власникам доведеться переплачувати за витрату газу, що, звичайно ж, негативно позначиться на сімейному бюджеті. Щоб підвищити продуктивність нагрівального агрегату і тим самим уникнути непотрібних витрат, можна:

• модифікувати димар або покращити умови відведення відпрацьованих газів;
• почистити камеру згоряння;
• почистити чи замінити магістралі системи опалення будинку;
• внести зміни у конструкцію котла;
• відрегулювати пропорції газової суміші в камері згоряння за допомогою заслінки.

З використанням таких методик можна підвищити ККД і двоконтурного газового котла та одноконтурного. Підходять такі способи також для настінних або підлогових газових нагрівальних агрегатів.

Що робити з димарем

Дуже сильно на продуктивність котлів впливає саме стан відводить продукти згоряння труби. Якщо димар заб'ється сажею, це зменшить його діаметр і, відповідно, тягу. Перевіряти стан відводу продукти згоряння газу труби фахівці рекомендують не рідше 1 разу на рік.

Котел закритого типу для підвищення ККД найкраще підключити до коаксіального димоходу. В даному випадку повітря почне надходити в камеру згоряння через зовнішню порожнину двопорожнинної труби, вже злегка підігрітим. Це, у свою чергу, зменшить початкові тепловитрати на кілька відсотків.

Додаткові заходи

Також у будинку можна встановити систему рециркуляції продуктів згоряння.У цьому випадку дим проходитиме через ламаний канал і після підмішування повітря знову надходитиме до пальника.

У сильні морози потяг димаря фахівці радять трохи знижувати. Це також дозволить трохи збільшити ККД газового котла підлогового або настінного. Для зниження тяги при цьому можна використовувати особливий пристрій, що кріпиться безпосередньо на димар.

Регулювання пропорцій газової суміші

У конструкції будь-якого сучасного нагрівального агрегату, крім іншого, є такий елемент, як заслінка. Правильно відрегулювавши її положення, можна досить серйозно підвищити ККД газового котла.

Якщо заслінка котла буде відкрита занадто сильно, в камеру згоряння почне надходити дуже багато повітря. У цьому випадку в топці утворюватиметься протяг, що витягає на вулицю разом із продуктами згоряння та частину блакитного палива.

Ще більш серйозне зниження ККД газового котла може спричинити занадто сильне закриття заслінки. В цьому випадку в камеру згоряння надходитиме мало повітря. В результаті частина газу просто не згорить і також вийде в трубу разом з димом. Знизитися ККД нагрівального агрегату при такому положенні заслінки може цілих 7%.

Відрегулювати пропорції горючої суміші всередині топки котла буде нескладно. Зробити це можна експериментальним шляхом. Власнику будинку потрібно просто висувати і засувати заслінку до тих пір, поки термометр котла не покаже найвище нагрівання теплоносія в системі опалення.

Очищення камери згоряння

Блакитне паливо відрізняється насамперед тим, що при його згорянні не утворюється дуже багато сажі. Чистити топку котла, що працює на газі, звичайно ж, потрібно рідше, ніж твердопаливного обладнання цього типу.Але все-таки мити камеру згоряння таких нагрівальних агрегатів іноді необхідно. Фахівці вважають, що робити такі чистки власникам газових котлів потрібно щонайменше 1 раз на 3 роки.

Накип у трубах

Обов'язково господарям приватних будинків, щоби не витрачати великі гроші на газ, потрібно стежити і за станом магістралей системи опалення. Зменшити продуктивність котла може навіть звичайне засмічення труб. Досвідчені власники заміських будинків, наприклад, не рекомендують занадто часто змінювати теплоносій в контурі системи опалення. Небажано зливати воду із магістралей навіть після закінчення холодного сезону. Справа в тому, що будь-яка вода зі свердловини, колодязя та централізованої системи містить величезну кількість розчинених мінеральних речовин, які в подальшому і випадають у трубах у вигляді осаду.

Які зміни можна внести до конструкції

Для підвищення ККД настінних газових котлів або підлогових між камерою топки агрегату і його теплообмінником можна встановити спеціальні турбулізатори. Так називають спеціальні пластини, здатні значно збільшити площу відбору теплоенергії.

Також роботу котла можна регулювати за допомогою датчиків температури. Такі пристрої встановлюються в приміщеннях будинку і включають/вимикають пальник нагрівального агрегату в залежності від прогріву повітря до заданої господарями температури. При використанні датчиків важливо правильно виконати налаштування та синхронізацію роботи котла відповідно до показань останніх.

Включення пальника газових нагрівальних агрегатів при зниженні температури повітря в приміщеннях нижче заданих параметрів походить від спеціальної запальнички. Називають так маленький пальник, газ на якому не згасає ніколи.Багато блакитного палива така запальничка спалити не може. Проте за сезон через її роботу найчастіше все ж таки згоряє кілька кубометрів блакитного палива. Щоб знизити втрати, звичайну запальничку в котлі можна замінити на п'єзо. Працювати такий пристрій буде не гірше за традиційний, а економія від його використання дуже значна.

Інші зміни

Дуже хороші показники в плані продуктивності є, крім усього іншого, і газові нагрівальні агрегати, оснащені модуляційними пальниками. Сучасні котли від кращих європейських виробників спочатку доповнюються подібними дворівневими елементами або повністю модульованими. Пальники цього типу здатні самостійно пристосовуватися до фактичних робочих параметрів змонтованої у будинку системи опалення. Таким чином, відсоток недопалу в котлах такої конструкції знижується до мінімуму.

У звичайних нагрівальних агрегатах власники будинку можуть, крім іншого, спробувати змінити положення пальника. Встановлення цього елемента ближче до водяного контуру дозволяє підвищити ККД котла на кілька відсотків. Тепловий баланс агрегату в цьому випадку збільшується у більшу сторону.

Конденсаційні котли

Таким чином, підвищити ККД газового казана буде відносно нескладно. Але звичайно ж, власникам заміських будинків краще все ж таки відразу купувати економічне та продуктивне обладнання цього типу. Найвищим ККД, як згадувалося, відрізняються конденсаційні газові котли.

На вітчизняному ринку таке обладнання з'явилося нещодавно. Економічність цих котлів визначається насамперед тим, що в них додатково використовується енергія, що утворюється через конденсацію водяної пари з відпрацьованих газів.Ефективність такого обладнання набагато вище, ніж у звичайних нагрівальних агрегатів.

Багато виробників подібних котлів запевняють навіть, що вони випускають газові котли з ККД 100% або вище — 108-109%. Звичайно, подібні твердження оспорюються фахівцями. Показник і зовсім не може. блакитного палива, зрозуміло, не здатний навіть найдосконаліший нагрівальний агрегат.

Але все ж таки ККД газових котлів опалення конденсаційних набагато вище, ніж звичайних.

У плані економічності витрати газу конденсаційні котли, таким чином, значно перевершують прості. Однак, на жаль, при цьому й коштує таке обладнання набагато дорожче за традиційний. котла з високим ККД конденсаційного різниця у вартості в кінцевому підсумку окупиться. швидко, до чого покупці мають бути готові заздалегідь.

Конденсаційний котел – Принцип роботи, Плюси та мінуси, ККД, Витрата газу

Чи справді такі хороші котли конденсаційного типу і звідки береться продуктивність вище 100%?

Зміст статті:

Принцип роботи конденсаційного казана

Розберемося, як працює конденсаційний котел і чим він відрізняється від звичайного.

Отже, ефективність звичайного газового казана у середньому становить 80-92% (Залежно димохідний він або турбований).Саме стільки тепла, виділеного під час спалювання палива, йде на нагрівання системи опалення. Куди подіються відсотки, що залишилися? Відповідь проста – вилітають у трубу.

Температура диму, що йде через димохід, в залежності від моделі котла становить від 150 до 250°C. Це не так уже й мало. Ось і виходить, що ми опалюємо не лише будинок, а й навколишній простір. І платимо за це із власної кишені.

З конденсаційними котлами дещо інакше. Вони комплектуються двома теплообмінниками:

• Первинним, розташованим у зоні горіння.
• Вторинним – конденсаційним.

Гарячий дим піднімається над пальником та омиває первинний теплообмінник. При цьому більшість тепла витрачається на нагрівання води в системі опалення.

Далі дим потрапляє до камери, де знаходиться вторинний теплообмінник. Там він віддає залишки тепла, охолоджуючись до температури конденсації (приблизно 56°C). А отриманий конденсат накопичується у спеціальному резервуарі або одразу зливається у каналізацію.

Дим, що охолонув до 50-60°C, відводиться через димохід, а зняте з нього тепло (мова йде про додаткові 100-190°C) використовується на опалення.

Трохи нижче ми ще раз торкнемося теми ККД і пояснимо докладніше цей момент.

Плюси конденсаційних котлів

• ККД 105-108% (на 15-20% вище, ніж у звичайних).
• Потужність модулюється в діапазоні від 9 до 100% (у більшості звичайних казанів коефіцієнт модуляції становить від 30 до 100%).
• Найменша витрата палива. Це особливо відчутно, якщо об'єкт не підключений до газової магістралі та використовує автономну систему газопостачання (газгольдер).
• Екологічність. У порівнянні з іншими видами котлів виділяє менше СО, температура диму нижча в кілька разів.
• Стійкість до корозії.Конденсаційні котли виготовляють із легованої нержавіючої сталі високої якості.
• Функціональна автоматика Дозволяє підтримувати кілька режимів опалення, керувати (у тому числі дистанційно) кількома опалювальними контурами.
• Сумісність із сонячними колекторами, тепловими насосами, твердопаливними та електричними котлами.

Мінуси конденсаційних котлів

• На сьогодні це найдорожче газове обладнання у цій категорії.
• Заявлений виробником ККД досягається тільки під час роботи у складі низькотемпературних систем опалення.
• Для організації димовідводу можна використовувати лише кислотостійкі матеріали – високотемпературний пластик, леговану нержавіючу сталь.
• Котел можна встановлювати лише у приміщенні з каналізацією. При цьому потрібно передбачити систему збирання та нейтралізації кислотного конденсату.
• Забороняється використовувати в системах, заповнених антифризами.

Чим відрізняється конденсаційний котел від звичайного

Щоб краще зрозуміти переваги конденсаційних котлів, порівняйте їх з традиційними газовими котлами (турбованими, заради справедливості). Це порівняння допоможе наочно показати, чому конденсаційні котли вважаються більш ефективним рішенням для опалення.

Порівняння конденсаційного котла та газового турбованого

Температура вихлопних газів

Складність конструкції (Впливає на фін. Витрати у разі поломки)

Вартість

Економія газу

Екологічність

Як видно з порівняння, конденсаційні казани забезпечують найбільшу економію газу серед усіх типів газових казанів. Вони значно ефективніші як для звичайних димохідних, так і для турбованих котлів. Турбовані котли займають проміжне положення, пропонуючи помірну економію в порівнянні з димохідними, але поступаючись конденсаційним ефективністю.

При виборі котла важливо враховувати не тільки економію газу, а й інші фактори, такі як вартість обладнання, складність монтажу та обслуговування, а також конкретні умови експлуатації. Якщо Ви націлені на максимальну ефективність та довгострокову економію, і готові до більш високих початкових витрат, конденсаційний котел може бути найкращим рішенням.

Звідки береться ККД понад 100%?

Коли ви чуєте, що ККД конденсаційного казана може досягати 105-108%, це може звучати як наукова фантастика. Адже як можна отримати більше енергії, ніж міститься у паливі? Давайте розберемося, у чому тут річ.

Справа в тому, як вважають ККД для котлів. Зазвичай враховують лише тепло від згоряння газу. Але в конденсаційних котлах є додаткове джерело тепла – водяна пара.

Уявіть, що ви кип'ятите воду в чайнику. Коли вода закипає, утворюється пара. Ця пара містить багато енергії. У звичайних котлах ця пара просто відлітає в трубу разом із димом. А в конденсаційних котлах його охолоджують, він знову перетворюється на воду (конденсується) і віддає своє тепло. Ось це додаткове тепло і дає ті самі "зайві" відсотки ККД.

Якщо рахувати по-старому, виходить більше 100%. А якщо зважити на все тепло, включаючи енергію пари, то ККД конденсаційного котла буде близько 99%.Це все одно набагато вище, ніж у звичайних казанів, у яких за такого підрахунку буде 77-85%.

Тож ніякого дива чи обману тут немає. Просто газовий конденсаційний котел використовує те тепло, яке у звичайного просто відлітає в трубу.

Споживання газу різними типами газових котлів та економія конденсаційного котла

На даний момент в Україні ціна на природний газ для населення становить 7,93 грн. з ПДВ за 1 м³.

Зробивши приблизний розрахунок, можна отримати такі цифри:

Порівняння споживання газу та економії

Будинок 100 м², середня утепленість, Україна

Середнє споживання газу на рік

Економія газу за 1 рік

Економія газу за 3 роки

Економія газу за 5 років

Економія газу за 10 років

У середньому конденсаційний котел заощаджує близько 600 м³ газу на рік у порівнянні із звичайним димохідним котлом. Виходить, що приблизна економія під час використання конденсаційного котла:

1. За 1 рік: 600 м³ * 7,93 грн = 4 758 грн.
2. За 3 роки: 1800 м³ * 7,93 грн = 14 274 грн.
3. За 5 років: 3000 м³ * 7,93 грн = 23 790 грн.
4. За 10 років: 6000 м³ * 7,93 грн = 47 580 грн.

Зверніть увагу: ми не враховували вартість доставки газу, оскільки сума доставки суттєво відрізняється від регіону до регіону. На даний момент в Україні тариф на доставку газу складає від 0,38 грн. до 2,39 грн. за 1м 3 . Відповідно економія буде ще більшою – і чим дорожча доставка у Вашому регіоні, тим більша економія!

Важливо відзначити, що ці розрахунки є приблизними і ґрунтуються на поточній ціні газу! Багато залежить і від моделі котла, площі будинку і ступеня його утеплення, а також температури взимку.

Реальна економія може відрізнятись, причому в обидві сторони!

Конденсаційний котел – вигідно чи ні

Щоб отримати максимальну користь з газового конденсаційного котла, потрібно встановити його в низькотемпературну систему опалення. Конденсаційні котли демонструють найвищу ефективність при роботі з теплоносієм, температура якого знаходиться в діапазоні від 35 до 55°C. У цих умовах котел здатний утилізувати тепло конденсації водяної пари з димових газів, що відходять, значно підвищуючи ККД.

Ідеальним рішенням для низькотемпературного опалення є тепла підлога. Вони чудово поєднуються з конденсаційними котлами, забезпечуючи комфортне обігрів приміщення за відносно невисоких температур теплоносія. При цьому витрата газу виявляється на 15-30% нижчою, ніж у звичайного газового котла, орієнтованого на радіаторне опалення.

Тож конденсаційний котел або звичайний – вирішувати Вам!

⭐ Наша порада: проаналізуйте свої платіжки за газ за останні 2-3 роки (не беріть лише один рік, тому що зими бувають різні). Порахуйте середнє споживання газу та прикиньте економію: 25% для сучасного газового котла або 30-35% для старої моделі. Порівняйте отриману суму економії з ціною конденсаційного котла та його встановлення. Це допоможе Вам зрозуміти, чи є сенс у заміні та як швидко новий казан зможе окупитися у Вашому конкретному випадку.

✔️ Пам'ятайте, що максимальну ефективність конденсаційний котел покаже із системою теплої підлоги або низькотемпературними радіаторами. Але навіть із звичайними радіаторами Ви отримаєте економію, просто вона буде дещо меншою за заявлену. Враховуйте це під час розрахунків, щоб прийняти найбільш вигідне для Вас рішення.

Як вибрати конденсаційний котел?

Підсумуємо інформацію та дамо практичні поради щодо вибору конденсаційного газового котла.

1. Зверніть увагу на тип монтажу:
   • Настінні котли – найпоширеніші для приватного будинку чи квартири. Компактні та досить потужні.
   • Котли підлоги - на сьогоднішній день рідко використовуються, але все ще є у продажу.
2. Розрахунок необхідної потужності:
   • Орієнтовно на кожних 10 м 2 площі будинку потрібно 0,8-1 кВт теплової потужності котла.
   • Враховуйте якість утеплення будинку – чим краще, тим менше потрібна потужність.
   • Конденсаційні котли можуть працювати з плавною модуляцією потужності – тобто 24 кВт модель може працювати починаючи від 6 кВт (без перевитрати газу).
3. Вибір для гарячого водопостачання:
   • Якщо гаряча вода надходить від іншого обладнання (водонагрівач, інший котел тощо), вибирайте одноконтурний конденсаційний котел.
   • Якщо є потреба в ГВП, підійде конденсаційний двоконтурний котел.
4. Додаткові фактори:
   • Багато виробників мають свої унікальні переваги – алгоритми економії газу, погодозалежну автоматику, управління днями та тижнями, Wi-Fi тощо.
   • Розгляньте котли відомих брендів з гарною репутацією та сервісним обслуговуванням (немає офіційного представництва – немає деталей та спеціалістів).
5. Зверніть увагу на матеріал теплообмінника:
   • Нержавіюча сталь: довговічна, але дорожча.
   • Алюмінієво-кремнієві сплави: легкі, з гарною теплопровідністю, але потребують більш частої перевірки/чистки.
6. Перевірте діапазон модуляції потужності:
   • Чим ширший діапазон, тим ефективніше котел працює у міжсезоння.
   • Найкращі моделі мають діапазон модуляції від 1:10 до 1:15.
7. Враховуйте можливість каскадної установки:
   • Деякі моделі можна поєднувати в каскад, що зручно для великих будинків або комерційних приміщень.
8. Зверніть увагу на рівень шуму:
   • Важливо для встановлення у житлових приміщеннях (якщо немає окремої котельні).
9. Перевірте сумісність із системою "розумний дім":
   • Багато сучасних моделей мають можливість інтеграції із системами домашньої автоматизації.
10. Зверніть увагу на гарантію та післяпродажне обслуговування:
    • Багато виробників пропонують розширену гарантію за умови щорічного обслуговування авторизованим спеціалістом.

Також при виборі конденсаційного котла рекомендуємо звертати увагу на розгорнуті відгуки, в яких люди діляться особистим досвідом використання, нюансами та іншою корисною інформацією. років.

Перейшовши до категорії Конденсаційні котли, Ви можете побачити весь асортимент магазину, а за допомогою фільтра можна підібрати необхідні параметри (одно чи двоконтурний, потужність у кВт, матеріал теплообмінника тощо).

Ми допоможемо вибрати оптимальну модель котла та організуємо його доставку. Якщо потрібно – зробимо монтаж та введення в експлуатацію.

Конденсаційні котли

Конденсаційні котли – можуть вирішити потребу в теплі будь-якої опалювальної системи з більш високим ККД, що також означає меншу витрату палива.

Горіння

Відомо, що паливо, що використовується в даний час для котлів, переважно складається з двох основних хімічних елементів: вуглецю (символ C) і водню (символ H).

Приклади: C H4 – газоподібний метан та C2 H6 – пропан.
У складі палива можуть бути виявлені у вигляді домішок та у досить невеликих кількостях атоми сірки (S) s.a. При змішуванні з повітрям в атмосфері (фактично з киснем у повітрі в середньому 21%) газ стає легкозаймистим, і в камері згоряння, в якій видається іскра розпалювання, запускається серія реакцій із виділенням тепла.

Основні хімічні реакції:

- 2 C + O2 = 2 CO (оксид вуглецю),
Окис вуглецю також є горючим газом і може входити в реакцію з киснем:

- 2 CO + O2 = 2 CO2 (діоксид вуглецю); - C + O2 = CO2.

Крім того, між елементами, що складаються з домішок та інших сполук повітря (наприклад, азот (N) - 71%), відбуваються побічні реакції, що призводять, як правило, до токсичних газів (отруйних речовин): оксидів азоту (NOX), оксиди сірки (SOX). Повне згоряння відбувається за наявності достатньої кількості кисню в паливно-повітряній суміші, камері згоряння. Наведені нижче формули описують загальні реакції, які відбуваються в камері згоряння в умовах, коли в суміші достатньо кисню (отже повітря) - формули 1 і 2 - і коли кисню недостатньо - формули 3 і 4.

У цій камері, де вищезгадані реакції відбуваються при високих температурах (приблизно 1200 °C), молекули водню в паливі та молекули кисню в повітрі зустрічаються, в результаті виходить вода (H2O). У реакції 2 видно, що одним із компонентів, що утворюються, є вода.

Випаровування

Очевидно, що вода, що утворюється при температурі 1200 °C може утворюватися тільки у вигляді пари. Відповідні пари залишають камеру згоряння разом із димовими газами через димохід. Як відомо, для того щоб перевести воду з рідкого стану в пароподібне (явище пароутворення), необхідно споживати певну кількість тепла (див. принцип роботи парової машини). Логічно виходить, що водяна пара «іде» в димар разом з деякою кількістю тепла, що виробляється в камері згоряння (прихована теплота, що зберігається у водяній парі). Для газоподібного палива цю кількість тепла можна виміряти досить точно, і це загальноприйнята частка 10-12% від загальної кількості тепла, що виробляється в камері згоряння.

У цих умовах нормально говорити про два значення кількості тепла, що виділяється, в процесі горіння.

1. кількість загального тепла, що виробляється при повному згорянні деякої кількості палива та яка також включає тепло, втрачене водяною парою з димових газів. У цьому випадку ми можемо говорити про теплоту згоряння як про чудове паливо.
2. кількість ефективного тепла, що бере участь у передачі тепла теплоносію, без урахування втрат тепла водяною парою в димових газах, і в цьому випадку можна говорити про нижчу теплотворну здатність палива. очевидно, що ми отримуємо два різні коефіцієнти корисної дії. Зайве говорити, що всі виробники настінних котлів заявляють про ефективність обладнання щодо нижчої теплотворної здатності палива.

Конденсація

Якщо переведення води з рідкого стану в пароподібний стан (випар) здійснюється з підведенням енергії, зворотне явище переходу з парового стану в рідкий стан (конденсація), очевидно, відбувається з виділенням енергії (тепла). Таким чином, при повній конденсації парів димових газів виділяється така сама кількість тепла, що витрачається на процес випаровування, тобто 10-12% тепла, що виробляється при згорянні газу.

Явище конденсації водяної пари відбувається, коли димові гази, що випускаються з камери згоряння, зустрічаються з навколишнім середовищем з температурою нижче за температуру конденсації води (температура точки роси). Ця температура має значення 54-55 °C. Зважаючи на те, що димові гази на виході з настінного котла мають температуру вище 100 °C (до 160 °C, залежно від миттєвої потужності пальника, типу камери згоряння та типу обладнання), на стінці димоходу відбуватиметься конденсація. , починаючи з ділянки, де вона має температуру нижче температури точки роси, або на виході газів в атмосферу, якщо димохід добре ізольований. У цій ситуації приховане тепло, що міститься у водяній парі, передається навколишньому середовищу, в якому відбувається конденсація, відповідно до стінок димоходу або атмосферного повітря.

Принцип конденсаційних котлів заснований на створенні умов для конденсації парів димових газів у зоні первинного теплообмінника настінного котла, так що тепло, що виділяється, рекуперується первинним теплоносієм, що циркулює через теплообмінник.Якщо в цій зоні відбувається повна конденсація пари, можна бути впевненим, що ми відновили з димових газів 10...12% тепла, що виробляється в камері згоряння, тому конденсаційний котел матиме ККД як мінімум на 10% вище класичного.
Відмінності ККД класичного котла від конденсаційного схематично показані нижче.

Класичні котли

Загальна теплова потужність фактично може бути асимільована з кількістю тепла, яке виробляється в камері згоряння котла за рахунок спалювання стандартного обсягу палива в ідеальних умовах (повне згоряння та повна рекуперація тепла). З цієї кількості тепла користувач котла використовує для обігріву тільки кількість тепла, що фактично забирається первинним теплоносієм, яке проходить через теплообмінник і потім передається повітрі в просторі, що обігрівається.

Різниця між двома значеннями представлена ​​тепловими втратами, а співвідношення між корисною тепловою потужністю та загальною тепловою потужністю є ККД котла.

Є три категорії втрат:

1. Теплові втрати на димарі: кількість тепла, що втрачається при видаленні димових газів назовні (димові гази виходять з витяжної труби з температурою понад 100 °C). Ці втрати залежать від тяги в димарі, надлишку повітря в камері згоряння, конструктивного виконання пальника, суміші повітря/газ тощо.
2. Місцеві втрати: кількість тепла, яке проходить до приміщення, де встановлено котел, безпосередньо з камери згоряння. Це залежить від конструкції (форми, ступеня ізоляції) камери згоряння, температури навколишнього середовища, в якій встановлений котел, ступеня вентиляції приміщення і т.д.
3. Втрати за рахунок прихованого тепла у водяній парі димових газів (10..12%).Ці втрати, які у випадку класичного котла йдуть в атмосферу, а в конденсаційних котлах відновлюються і перетворюються на корисне тепло, є основною відмінністю між цими категоріями котлів.

Тепловтрати конденсаційного котла:

Тепловтрати звичайного котла:

Ще однією важливою відмінністю є тип пальника: атмосферні пальники у разі звичайних котлів і пальника з попереднім змішуванням повітря і регульованими витратами автоматично, як повітрям, так і газом (вентилятор з регульованою швидкістю і газовий клапан з електро/пневматичним управлінням).