Принцип действия конденсационного котла
При охлаждении пар превращается в жидкость, то есть конденсируется, высвобождая при этом определённое количество теплоты. В обычном котле идет борьба с конденсацией, в этом же варианте конденсация только приветствуется. Конденсация происходит в специальном теплообменнике увеличенной площади, который и отбирает теплота для системы отопления. Количество теплотаты, которое может быть получено при полном сжигании единицы топлива, включая долю, высвобождаемую при конденсации пара, называется «высшей» теплотой сгорания топлива, в то время как-то же количество теплоты, но без учёта теплоты конденсации, называется «низшей» теплотой сгорания топлива. Кстати, принцип работы конденсационного котла был известен более ста лет назад, но эффективно использовать его стали относительно недавно — как только появилась возможность использования при изготовлении котлов устойчивых к коррозии сплавов и различных марок нержавеющей стали.
Причины намокания утеплителя на кровле
Первое: в процессе монтажа был поврежден гидробарьер или супердиффузионная мембрана. То есть, саморезом либо гвоздем нарушена герметичность пленки. Также, довольно часто, это происходит из-за излишнего натяжения гидробарьера. По нормам его нужно устанавливать с небольшим провисанием, чтобы не создавать напряжения материала, и для того, чтобы конденсатная вода могла собираться и отводится в месте провисания.
Второй причиной может быть — отсутствие склеивания на месте стыков полотен, что приводит к проникновению конденсатной влаги восходящими ветровыми потоками.
Третьей причиной является плохое крепление в месте примыкания дымовых и вентиляционных труб. Нужно заметить, что края гидробарьера необходимо зафиксировать вертикально, вверх, к стене, и установить прижимную планку.
Четвертой причиной может быть использование некачественных супердиффузионных мембран, которые зачастую присутствуют в дешевых сегментах.
Это основные причины, которые имеют место при работе с гидробарьерами. Но вода в утеплителе, в том числе, может появиться и из-за плохой установки паробарьера.
Особенно часто это происходит, когда в доме ведутся мокрые работы в осенне-зимнее время, а кровля уже утеплена. При этом разница температур внутри помещения и снаружи — ощутимая, и весь конденсат, устремляясь вверх — попадает в утеплитель, если ваш паробарьер не склеен, или склеен не герметично стыках.
Проверяйте герметичность пленок до их полного закрытия, обязательно склеивайте стыки и примыкания к стенам.
А что делать с утеплителем, если он уже намок?
Доставать и сушить, либо приобретать новый утеплитель . Но мокрым, в стропилах, его оставлять нельзя,- на дереве может образоваться плесень.
Помните, что выполнять работы по утеплению должны только профессиональные строители, либо сами застройщики, которые хорошо изучили данные технологии.
Намокание минеральной ваты на чердаке, может быть, по крайней мере, из-за нескольких причин. Из-за протечки или повреждения кровли, неправильно расположенного паробарьера, отсутствия вентиляции или ошибок в ее исполнении. Независимо от причины — результат тот же. Минеральная вата мокрая. Такая вата по-прежнему выполняет свою роль? Как ее высушить?
Минеральная вата, в первую очередь, изолирует. Зимой защищает от холода, летом защищает от жары. Повышает огнестойкость, обеспечивает звукоизоляцию, благодаря ей дом становится тише. Выбирая минеральную вату, стоит ставить на продукты с повышенной гидрофобизацией. Это материалы, из которых влага испаряется очень быстро.
Нужно помнить, что нельзя монтировать мокрую минеральную вату. Если случится так, что вата намокнет во время транспортировки или хранения, сначала следует ее развернуть и тщательно высушить. Только после того, как высохнет, можно приступать к ее монтажу.
Наружное и внутреннее утепление
В предыдущих статьях мы подробно касались темы утепления, отмечая плюсы и минусы разных строительных материалов, выделяя, что каждый способ утепления и финансовые затраты будут зависеть от технических характеристик вашего балкона.
Внутреннее утепление
Утеплив только внутреннюю часть помещения, вы вряд ли получите полноценный эффект от проделанный работы. Дело в том, что, расположив только изнутри слой утеплителя, вы оставите наружные стены под воздействие дождя, снега, града и резких температурных перепадов. Губительная для утеплительных материалов влага будет проникать через слои и в результате, под термоизоляцией, накапливаться и проявляться в виде конденсата на окнах и внутренних поверхностях балконного помещения.
Совет: рассматривайте внутреннее утепление только в комплексе с наружными работами!
Какие материалы наиболее часто используются для внутренних работ:
- пенопласт,
- пеноплекс,
- фольгированный пенофол,
- минеральная вата и пароизолятор.
Совет: мастера советуют укладывать пароизоляцию до утеплителя и после, это нужно для достижения максимального эффекта. Исключение делается только для фольгированного пенофола, так как один из слоев уже содержит пароизоляцию.
Нет идеальной схемы утепления, но, просмотрев иллюстрацию с подробными указателями, вы сможете оценить фронт внутренних и внешних работ.
В рамках внутреннего утепления можно рассмотреть вариант установки системы теплого пола, которая исключит появление сырости и конденсата, а также вы можете отдать предпочтение трех- или четырехкамерным окнам из ПВХ. Окна с такими характеристиками позволят не только утеплить балкон, но и не пропустят низкую температуру внутрь.
Внешнее утепление
На наружной поверхности лоджии или балкона чаще всего закрепляется пенопласт или один из теплоизоляционных материалов, подходящий по характеристикам. Все швы и стыки в обязательном порядке герметизируются с помощью строительной пены. Будьте внимательны, малейшие щели могут привести к затеканию воды и разрушению целостности конструкции. Кроме этого, продумываются козырьки и сливы, которые обезопасят утеплитель от физического давления сезонных осадков.
Важно: внешнее утепление — наиболее затратная и тяжелая по выполнению работа, в особенности, если вы обладатель квартиры в многоэтажке. Поэтому за наружными работами есть смысл обратиться к специалистам, которые обладают соответствующими навыками промышленного альпинизма и имеют специальное оборудование
Теплоизоляционный материал, как и в случае с внутренними работами, можно скрыть за декоративной отделкой. Она позволит создать еще один слой утепления и защитит от попадания воды внутрь конструкции.
Нормы размещения конденсационных котлов
Конденсационные котлы для отопления и горячего водоснабжения дома, устанавливаются в строгом соответствии с действующими СНиП и санитарными нормами. Отдельно оговариваются требования, предъявляемые к помещению, используемому под нужды котельной и системе дымоотведения.
Рекомендации направлены на обеспечение безопасности и сведению к минимуму вероятности возникновения аварийных ситуаций. Нормы оговариваются в СП 60.13330 (СНиП 41-01-2003) , СП 62.13330 (СНиП 42-01-2002) .
Каким должно быть помещение под котел
Конденсационный котел, во время работы не сжигает воздух из помещения, поэтому, требования, указанные в СНиП, гораздо ниже, чем для атмосферного оборудования. Обязательные нормы для установки:
- Площадь помещения не менее 8 м². Места должно быть достаточно, чтобы обеспечить возможность подключения бойлера и беспрепятственного доступа ко всем важным узлам для обслуживания.
- Котлы с закрытой камерой сгорания, можно закрывать декоративными перегородками, встраивать в мебель.
- Обязательно оснащение системой водоподготовки и фильтрации.
- Допускается подключение в любом нежилом помещении, отделенном от коридора или жилых комнат, дверным проемом.
- Стены и пол, облицовываются негорючими отделочными материалами. Высота потолков, не менее 2,2 м. Навесной котел располагают в пределах 0,8 -1,6 м от уровня пола.
Устройство отвода дымовых газов
В котлах закрытого типа, используется принудительный отвод продуктов сгорания и забор воздуха. Циркуляция воздушных масс, осуществляется посредством коаксиальных дымоходов, представляющих собой конструкцию типа «труба в трубе».
Современное котельное оборудование, снабжено независимыми выходами дымоудаления. Отвод продуктов сгорания, осуществляется в обычный дымоход, а забор воздуха, выполняется через небольшое отверстие в стене.
Принцип работы газового котла конденсационного типа с коаксиальным дымоходом, заключается в следующем:
- Внутри корпуса котла, расположены две турбины. Первая, нагнетает воздух на горелку и соединяется с наружной трубой, вторая, отводит продукты сгорания и подключена к внутренней полости коаксиального дымохода.
- Забор воздуха происходит принудительно, через верхнюю полость трубы. Отвод продуктов сгорания, через сердцевину дымохода.
Дымоходы для котлов конденсационного типа, выполняют в нескольких вариантах. Так как температура отходящих газов не превышает 110°С, можно поставить пластиковую трубу, отличающуюся простотой монтажа и дешевизной, либо, выбрать вариант из нержавеющей стали. При обустройстве общего вертикального дымохода, как правило, выбирают утепленную сэндвич-трубу.
Плюсы и минусы конденсационных котлов
Перед тем как окончательно решиться на приобретение, необходимо тщательно проанализировать все плюсы и минусы конденсационных газовых котлов. Преимущества и недостатки становятся очевидными, если учесть теплотехнические характеристики, реальный опыт эксплуатации и другие аспекты.
На некоторые нюансы обращают внимание отзывы тех, кто уже какое-то время пользуется конденсационным отопительным оборудованием. Что показывает практика?
Преимущества конденсационного оборудования
Выгода от установки конденсационного газового котла, очевидна. Экономия, по сравнению с атмосферным котельным оборудованием, составляет порядка 30-45%. В режиме конденсатообразования, КПД конденсационных котлов достигает 108-109%. Если учесть, постоянное повышение расценок на «голубое топливо», с каждым годом, установка становится экономически целесообразнее.
Дополнительные преимущества установки конденсационного котельного оборудования:
- Возможность отопления теплых полов – конденсационное оборудование разрабатывалось с учетом подключения к низкотемпературным системам обогрева (теплым полам). Но, при необходимости, допускается монтаж комбинированной системы отопления (одновременно подключаются радиаторы и теплые полы).
- Экономичность – модуляционная горелка, высокий КПД и погодозависимая автоматика, существенно снизили расход топлива, что особенно заметно, если планируется сделать отопление на сжиженном газе. При установке газгольдера или газобаллонного узла, оптимальным выбором остается подключение конденсационного агрегата.
- Срок службы конденсационных котлов – минимальный период эксплуатации 12-15 лет. За это время, котел полностью окупается и со временем начинает приносить стабильный доход, в виде сокращения расходов на обогрев жилых помещений.
Как избавиться от конденсата в каркасном доме
Важно серьезно отнестись к проблеме. Каркасный дом не должен содержать конденсата
А чтобы его предотвратить, следует использовать всевозможные меры, начиная с обустройства вентиляции и пересмотра утеплителей, и вплоть до перекрытия крыши и серьезного ремонта с заменой материала утеплителя.
Вентиляция в каркасном доме – обязательное условие. Это единственная мера, способная устранить последствия ошибок в изоляции.
Если этого не сделать, ремонт дома может стать невозможным, а строительные нормы будут нарушены и комфорт проживания в доме со временем будет ухудшаться.
Основное, что важно знать владельцу каркасного дома о конденсате:
- конденсат в каркасном доме может привести к преждевременному разрушению строения;
- конденсат может привести к угрозе для здоровья;
- конденсат легче предупредить, чем устранить;
- если конденсат появился, следует принять всевозможные меры для его устранения – это не естественная и не временная ситуация.
Самостоятельное создание теплоизоляции
При желании утеплить стояк можно самостоятельно. Что для этого потребуется:
- кусок наждачной бумаги для очищения от ржавчины;
- фосфорная кислота или любой другой преобразователь ржавчины;
- кусок ткани (идеально хлопчатобумажной);
- прочная нить, шпагат;
- шпатлевка.
Правильная разводка трубопроводаИсточник news.wjct.org
Процесс утепления выглядит следующим образом:
- Подготовить утеплитель. Ним может стать любая ветошь (старая простыня или полотенце). Ее разрезают на полоски не шире 10 см, которые скатывают в рулон.
- Зачистить поверхность водопровода, дополнительно обезжирив его. Для этой цели подойдет ацетон или жидкость, используемую для снятия лака, в которой содержится это вещество.
- Труба покрывается веществом, которое имеет название — преобразователь ржавчины, а после его высыхания шпатлевкой.
- После ее высыхания, на трубу наматывается ткань. Делать это нужно так, чтобы каждый новый сделанный виток закрывал часть предыдущего.
- Ветошь пропитывается шпатлевкой.
- С помощью нити, ткань закрепляется на трубе.
- Когда ткань высохнет, ее нужно еще раз покрыть теплоизоляцией.
- В завершении наносится финальный слой шпатлевки.
- Поверхность окрашивается в нужный цвет.
Что такое конденсат?
В жилых домах в воздушных массах всегда присутствует какое-то количество воды в виде пара. Как только по каким-то причинам водяной пар начинает остужаться, на предметах появляются небольшие капельки. Они оседают в местах с максимально низкой температурой во всей комнате, к которым и принадлежат окна. Эти осевшие капельки и называются конденсатом.
В зимнее время на окнах может появляться настоящая изморось, что связано с понятием точки росы. Так называется разность температур на улице и в помещении, при которой водяной пар превращается в обычную воду
Так как высота точки росы напрямую зависит от количества воды в воздухе, важно поддерживать в помещении нормальный уровень влажности. Если этого сделать не удается, окна начнут запотевать
Высокая надежность конденсационных котлов
В предыдущем разделе были кратко указаны основные требования, предъявляемые к теплообменникам конденсационных котлов. Здесь мы рассмотрим основные следствия учета данных требований в конструкции котлов.
Используемые материалы для теплообменника
Химическая формула, приведенная выше в параграфе «конденсационные котлы принцип работы», учитывала только основные составляющие процесса горения. Сейчас самое время вспомнить другие компоненты, в первую очередь азот, содержащийся в воздухе, и соединения серы, которые присутствуют в топливе. В результате участия данных элементов в процессе горения образуются кислоты на их основе — серная, сернистая, азотная и азотистая. Соответственно, данные кислоты содержатся в конденсате. Таким образом, материалы, применяемые для изготовления теплообменника конденсационного котла, должны быть устойчивы к кислотным средам. Наиболее распространенные используемые металлы — алюминий-силикатные сплавы (силумин) и высококачественные нержавеющие стали.
Силуминовые теплообменники изготавливают методом литья с, возможно, последующей фрезеровкой. При изготовлении из нержавеющей стали используют сварку предварительно сформированных частей. В силу меньшей стоимости материала как такового и более дешевой технологии производства при готовых формах для литья, теплообменники из силумина обычно несколько дешевле, однако имеют значительно меньшую долговременную устойчивость к кислотному конденсату.
Теплообменники из соответствующей требованиям нержавеющей стали не подвержены химическому воздействию кислот. Как дополнительное следствие применения указанных материалов мы получаем повышение общей надежности изделия, в том числе по отношению к качеству и типу используемого теплоносителя.
Переменные и критические режимы работы
В силу того, что теплообменники конденсационных котлов изначально проектируются исходя из широкого диапазона температур теплоносителя (нижняя температура не ограничена) и высоких значений температурных напряженностей в топке теплообменника, на выходе мы получаем оборудование, которое устойчиво к резким сменам режимов работы и выходам различных параметров (температуры, расходы теплоносителя, давления) за допустимые пределы. Несомненно, компоненты безопасности оборудования, электронные и механические, в обязательном порядке предусматривают контроль за данными параметрами, но конструкция котлов обеспечивает дополнительную гарантию долговечности установки.
Устройство и принцип работы конденсационных котлов
По конструкции конденсационный котел (КК) в значительной мере напоминает принцип работы конвекционного агрегата с закрытой камерой сгорания.
Отличие только в том, что он дополнительно укомплектовывается вторичным теплообменным аппаратом и блоком рекуперации.
Конденсационные котлы, работающие на газовом топливе состоят из:
- Закрытой топочной камеры с модулируемым горелочным устройством.
- Первичным теплообменным аппаратом No1.
- Камеры сгорания уходящих газов при точке росы до +55 С.
- Вторичного конденсационного теплообменного аппарата No2.
- Дымоотводящей системы.
- Вентилятора для нагнетания подачи воздуха в котел.
- Емкости для сбора и отвода конденсата.
- Электронасоса для циркуляции теплоносителя.
Принцип работы конденсационных котлов:
- Базовое количество тепловой энергии от сгорания газового топлива, греющая вода получает в теплообменном аппарате No1. Далее подающая вода из котла поступает в отопительный контур внутридомовой системы, где отдает тепло через радиаторы, охлаждается и направляется в низкотемпературный контур, на теплообменное устройство No2, где происходит глубокий отвод тепла дымовых газов, ниже точки росы +55С.
- В теплообменнике No2 остывшая вода из обратного трубопровода системы отопления, нагревается за счет рекуперации тепла от конденсации влаги дымовых газов и поступает для основного нагрева в подогреватель No1 расположенного в зоне высоких топочных температур. Такая тепловая схема нагрева воды отопительного контура позволяет экономить до 20 % топлива.
-
Высокоточный контроль температуры отработанных газов, в конденсационном отопителе происходит благодаря высокому уровню автоматизации и применения модулируемой горелки с принудительной воздухоподачей и с диапазоном регулировки мощности от 20 до 100%.
Факторы, влияющие на образование конденсата в трубе
Конденсат в трубе дымохода образовывается при:
- влажности используемого топлива. Каждый горючий материал, используемый для отопления. Имеет свой коэффициент влажности. Топлива с нулевым коэффициентом не существует. К примеру, газ при процессе горения распадается на углекислоту и водяные пары, которые и приводят к образованию конденсата;
- температурные показатели воздуха в дымоходе и дыма. При температуре менее 100 градусов избежать конденсата практически невозможно, а температура трубы, естественно, меньше;
- недостаточная тяга дымоходного канала. При низкой тяге дым, вылетая из трубы, не успевает охлаждаться и превращаться в пару. При плохой тяге дымовые газы преобразуются в конденсат;
- существенная разница температурных показателей трубы и окружающей среды. Особенно остро эта проблема встает в холодное время года.
Стоит ли приобретать «конденсационник»?
Конденсационники бывают настенные и напольные. Мощность первых в зависимости от модели может составлять до 120 кВт, вторых – до 320 и более кВт. При необходимости увеличения мощности установок можно увязывать котлы в каскад.
В зависимости от предназначения, различают одноконтурные и двухконтурные конденсационные котлы. Одноконтурные – исключительно для решения вопроса отопления; двухконтурные – это отопление + ГВС.
Каскадное подключение конденсационных котлов позволяет с легкостью организовать компактную, удобную в эксплуатации котельную, способную демонстрировать в переходный период колоссальную экономию
До сих пор в сомнениях, стоит ли обзаводиться конденсационным котлом и возлагать на него большие надежды? Объективный взгляд на преимущества и недостатки данного оборудования поможет вам сделать правильный выбор.
Конденсационные котлы обладают характеристиками, превосходящими даже самые жесткие требования, предъявляемые к отопительным агрегатам сертификационными органами. Они рекомендованы для установки в заповедных и курортных зонах. Количество вредных выбросов у конденсационных котлов меньше чем у газовых в 5-8 раз
К основным плюсам агрегатов можно отнести:
- Предельную компактность. Конденсационник мощностью до 120 кВт всегда можно найти в настенном исполнении. Традиционные котлы такой же мощности бывают, как правило, исключительно напольными, следовательно, занимают намного больше места;
- Малый вес;
- Высокую эффективность;
- Глубокую модуляцию;
- Экономию средств на обустройство дымохода;
- Экологичность – минимум вредных выбросов в окружающую среду;
- Пониженную вибрацию;
- Низкий уровень шума. Грамотно продуманная конструкция агрегатов позволяет практически полностью исключить шумовые эффекты. Эксплуатация котлов данного типа внутри жилых помещений не вызывает никакого дискомфорта;
- И главное, существенное уменьшение расходов на газ – от 10% до 35% в зависимости от «исходных условий».
Из минусов оборудования стоит отметить:
- Весьма высокую стоимость. Конденсационник обойдется на 40-120% дороже обычного котла;
- Неэффективность при сильных морозах. Когда на улице лютая стужа, температуру воды в отопительной системе однозначно приходится повышать. Если температура возвратной воды превысит 60 градусов, конденсационный котел не сможет выполнять свою чудо-функцию и перейдет в режим обычного котла с КПД около 85%.
Практика показывает, что, несмотря на все нюансы, конденсационные котлы – верный выбор вдумчивых хозяев, ценящих грамотную экономию и жаждущих привнести в свой дом максимальный тепловой комфорт
Обратите внимание, что наслаждаться по настоящему эффективной системой на базе конденсационного котла вы сможете только в том случае, если доверитесь в вопросах выбора и установки оборудования грамотным профессионалам
Эксплуатация традиционного газового котла влечет за собой некоторую потерю тепловой энергии вместе с продуктами сгорания. Другим негативным моментом выступает образование химически агрессивного конденсата, который вызывает коррозию в системе.
Конденсационный котел охлаждает продукты сгорания ниже точки образования конденсата. Результатом становится конденсация водяного пара с отдачей скрытой энергии теплоносителю, который нагревается в котле.
Почему возникает конденсат на окнах?
Основная причина конденсата — нарушение воздухообмена. Отработанный воздух не удаляется из квартиры из-за плохо работающей вентиляции, а через герметичные пластиковые окна не поступает достаточный объем свежего воздуха. Нужно отметить, что на верхних этажах высотных зданий вентиляция почти всегда работает хуже, чем на нижних. В результате в квартире задерживается вся влага от приготовления пищи, стирки, мойки и дыхания человека. Эта влага оседает на самых холодных поверхностях комнаты — окнах и рамах.
Конденсат в новостройках появляется из-за недавнего проведения отделочных работ — сохнет штукатурка, растворные швы, стяжки. Это опять же ведет к переувлажненности воздуха.
Согласно ГОСТа 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении» в холодный период года оптимальная влажность в жилых помещениях должна составлять 30-45%. В квартирах, в которых мы приезжаем на обследование, влажность порой доходит до 70-80%.
Ситуация усугубляется обычным проветриванием, потому что в комнату резко поступает большой объем холодного воздуха. Он дополнительно охлаждает створку, раму и откосы — конденсат начинает ложиться еще активнее.
Дополнительно усугубляют ситуацию:
- промерзающие из-за неправильного пропенивания откосы и подоконник
- соприкосновение рамы окна с цементным раствором в швах
- батареи отопления, закрытые подоконником. В этом случае сухой и теплый воздух от батарей не попадает в плоскость окна
- пластиковое окно, характеристики которого недостаточны для нашего климата (слишком тонкий стеклопакет, профиль с недостаточным количеством камер)
- некачественная герметизация окна, которая вызывает продувание окна и охлаждение рамы
Использование клапана безопасности
Это не одно и то же, что предохранительный клапан. Последний просто сбрасывает давление в системе, но не охлаждает ее. Другое дело — клапан защиты от перегрева котла, что отбирает из системы горячую воду, а вместо нее подает холодную, из водопровода. Устройство – энергонезависимое, присоединяется к подающей и обратной магистрали, водопроводной сети и канализации.
При температуре теплоносителя свыше 105 ºС клапан открывается и благодаря давлению в водопроводе 2—5 Бар горячая вода вытесняется из рубашки теплогенератора и трубопроводов холодной, после чего уходит в канализацию. Как присоединяется клапан защиты твердотопливного котла, показано на схеме:
Недостаток этого способа защиты заключается в том, что она непригодна для систем, наполненных незамерзающей жидкостью. Кроме того, схема неприменима в условиях, когда отсутствует централизованное водоснабжение, ведь вместе с отключением электроэнергии прекратится и подача воды из скважины или бассейна.