Газовые конденсационные котлы Unical мощностью от 18 до 2160 кВт

8 Декабря
Сегодня на рынке отопительных котлов «малой» (для бытового сектора) и «средней» (для коммунальных нужд и промышленных предприятий) мощности вполне мирно уживаются отечественные образцы, выпускаемые без реальных конструктивных изменений 30…40 лет, Европейские «новинки» с навороченными электронными «прибамбасами», слабо сочетающимися с нашими погодными и эксплуатационными условиями и «подарки» дальневосточных соседей, сбывающих нам по «дешевке» свою продукцию, не прошедшую необходимую эксплуатационную проверку на собственном рынке. Для примера сошлемся на непомерно большой объем работ и затрат на сервисное обслуживание импортных настенных атмосферных газовых котлов, обусловленный как конструктивной сложностью и «капризностью» этих котлов в наших условиях, так и все возрастающей, по мере перехода западноевропейских изготовителей на «китайские» комплектующие, ненадежностью их электронных плат и других компонентов системы управления. В этом разнообразии марок и цен как среднестатистические покупатели так и, что греха таить, многие продавцы, не могут разобраться «что такое хорошо и что такое плохо».

Однако, в последние годы, в результате перехода на мировые стандарты оценки качества оборудования и на мировые цены на энергоносители и, тем более, по мере осознания реальных последствий нынешнего экономического кризиса для каждого из нас, для котельного оборудования происходит ускоренное наполнение формулы «соответствие цена - качество» совершенно конкретным содержанием. Вот его основные пункты:
  1. Максимальная эффективность использования топлива. Если уже сегодня наблюдается массовая установка поквартирных счетчиков расхода горячей и холодной воды и электросчетчиков с «ночным» и «дневным» тарифами, то завтра, после неминуемого скачка цен на газ «до мирового уровня», встанет задача экономии газа.
  2. Максимальная защита окружающей среды. Т.е. минимальные вредные выбросы с продуктами сгорания, прежде всего NOx и CO. Тем, кто проходил «тяготы» согласования с экологической службой установки новой котельной в городе или регионе с неблагополучной экологией и при этом хоть раз собственными легкими сравнил воздух на даче с тем, что называется «воздухом» в городской черте, не надо объяснять остроту этой задачи для сохранения жизни и здоровья грядущих поколений.
  3. Минимальные весогабаритные характеристики. Т.е. минимальные «строительные» издержки при размещении котла, как в квартире или коттедже, так и на объекте «юридического лица». Особенно остро этот вопрос поднялся в наши дни, при массовом отказе жилых новостроек и предприятий от централизованного отопления и, следовательно, необходимости наиболее дешевого размещения собственных котельных, в том числе встроенных и крышных.
  4. Максимальная приспособляемость к эксплуатационным условиям, а именно:
    • максимальный диапазон регулирования мощности котла при сохранении его КПД;
    • для газовых котлов, присоединенных к газовым сетям с давлением 20 мбар, сохранение как работоспособности, так и рабочей мощности при снижении давления газа.
Все эти положения удивительным образом удовлетворяются в последних образцах конденсационных газовых котлов. Попытки создания таких котлов, в первую очередь, для промышленных целей, предпринимались еще в середине ХХ века. Однако только недавно, после отработки технологии изготовления «тела» котлов из алюминиевых сплавов и создания для них надежных и маневренных «беспламенных» (инфракрасных) горелок Low NOx, эти котлы начали активно завоевывать рынок.

Сегодня многие европейские производители атмосферных газовых котлов полностью прекратили их выпуск или ориентируют производство исключительно на рынки СНГ и других «отсталых» стран. Даже в Польше ежегодно продается не менее 50 тысяч конденсационных котлов. Активно развивается их рынок на Украине, в Молдавии и Грузии.

Примечательно, что сегодня конденсационные котлы пользуются большим спросом на североамериканском континенте, причем не только в США, но и в Канаде.

Да, использование конденсационных котлов сопряжено с необходимостью решения специфических требований к их установке и эксплуатации: согласование отопительной системы с оптимальными температурными режимами работы котла; подбор антифриза, «совместимого» с алюминиевыми сплавами; слив/нейтрализация кислого конденсата водяных паров продуктов сгорания; выбор рациональной конфигурации дымохода. Но уже первые результаты эксплуатации этих котлов не только в дальнем зарубежье, но и в суровых условиях Западной Сибири, дают нам основание рекомендовать конденсационные котлы клиентам ООО «Арзис».

Восемь плюсов применения конденсационных котлов UNICAL.

Термин «конденсационный котел» означает, что в данном аппарате утилизируется, т.е. передается нагреваемой воде, теплота конденсации водяных паров, образовавшихся в результате сгорания водорода топлива 2Н+0220.
  1. Максимальное повышение КПД, т.е. эффективности использования топлива
    Тепло, выделяемое при сжигании топлива, нмЗ газообразного или кг жидкого/твердого, определяется величинами:
    • т.н. «высшей», т.е. полной теплотворной способностью (Qв);
    • т.н. «низшей» теплотворной способностью (Qн), в которой не учитывается теплота конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания.
    Методика расчета КПД котлов исходит из величины Qн. Это позволяет производить непосредственное сопоставление эффективности любых котлов, как традиционных, так и конденсационных. Учитывая значительную величину теплоты конденсации водяных паров, около 540 ккал на 1 кг конденсата, различие величины Qв и Qн, например, для природного газа, составляет около 11%. Так, для метана (СН4) Qн=8125 ккал/нм3 и Qв=9024 ккал/нм3. По этой методике (по Qн) КПД традиционных газовых котлов достигает, как известно:
    • для наддувных (с дутьевыми горелками) - до 92...95% и, соответственно, по Qв - 81...84%;
    • для атмосферных - до 89..91% и, соответственно, по Qв - 78...80%.
    В конденсационных котлах применяются два тепловых режима:
    1. Традиционный, при температуре воды 80/60°С, при котором КПД котлов (по Qн) на номинальной нагрузке достигает 97...98%, т.е. на 5...6% выше КПД традиционных котлов;
    2. Конденсационный, при температуре воды 50/30°С, при котором КПД котлов (по Qн) на номинальной нагрузке достигает 103...106%, повышаясь по мере снижения мощности. Т.е., повышения полноты конденсации при N=30% до 108..109% или по Qв до 97...98% лил, соответственно, на 16..17% выше КПД традиционных котлов.
    Конденсационные котлы характеризуются максимально высоким уровнем КПД - высшим классом "четыре звезды" по европейской классификации эффективности, согласно директиве СEE 92/42
  2. Максимально-высокий диапазон изменения мощности котла и максимальный среднегодовой КПД установки.
    Все горелки полного предварительного смешения газовых конденсационных котлов являются модуляционными за счёт частотного регулирования оборотов вентилятора горелки. Это позволяет, для конденсационных «одногорелочных» котлов, обеспечить диапазон изменения мощности до 1:5...1:7, т.е. значительно больше по сравнению с наддувными котлами с модуляционными дутьевыми горелками (1:2,5) или с настенными котлами с модуляцией мощности эжекционных горелок (1:2,6...3,0).


    Особое положение в ряду «промышленных» (мощностью 100 кВт и более) конденсационных котлов занимают многогорелочные (модульные) котлы UNICAL MODULEX (100-340 кВт) и SUPERMODULEX (440-900кВт), имеющие в едином корпусе несколько полностью автономных тепловых секций (модулей) единичной мощностью 12-48 кВт (MODULEX) и 25-95...100 кВт (SUPERMODULEX).

    В результате коэффициент модуляции модульных котлов UNICAL перекрывает, даже при установке в котельной одного котла, любые возможные варианты регулирования тепловой нагрузки, достигая:
    • для котлов MODULEX (N=340кBт, 7 секций) 1:28
    • для котлов SUPERMODULEX (N=900кBт, 8 секций) 1:39
    Дополнительные достоинства модульных котлов UNICAL MODULEX и SUPERMODULEX:
    1. Исключительная высокая надежность теплоснабжения, т.к. котлы работают при любом количестве исправных модулей;
    2. Возможность использования в каскадных установках меньшего количества котлов большей единичной мощности, т.е. с меньшей удельной стоимостью (руб./кВт);
    3. В отличие от каскадной установки традиционных котлов, секции котлов MODULEX и SUPERMODULEX включаются в работу одновременно, т.е. работают с минимально-возможной (при данной тепловой нагрузке установки) мощностью, тем самым обеспечивая максимальный КПД котла и установки в целом.

    Таким образом, конденсационные котлы Unical, имеющие гораздо больший диапазон регулирования и максимальный "выигрыш" КПД при пониженных нагрузках, обеспечивают значительный выигрыш, по сравнению с традиционными котлами, по величине среднегодового КПД установки, т.е. по суммарным затратам на топливо. Экономическая целесообразность применения конденсационных котлов является, даже при существующих ценах на природный газ, достаточно очевидной, особенно для "бытового сектора". Она станет еще более явной для всего мощностного ряда конденсационных котлов UNICAL при неизбежном росте цен на энергоносители до среднеевропейского уровня.
     
  3. Максимальное снижение вредных выбросов в атмосферу (NOx и CO).
    Высокоэффективная организация сжигания газа в конденсационных котлах (в инфракрасных горелках полного предварительного смешения воздуха и газа с использованием специального низконапорного воздушного вентилятора) и охлаждения продуктов сгорания (в компактном конденсаторе с интенсифицированной теплообменной поверхностью) обеспечивает режим их работы с очень низким "выходом" NOx, недостижимым в традиционных котлах любых типов. Конденсационные газовые котлы с ИК-горелками имеют высший класс качества по "выходу" NOx - "пять звезд" согласно европейской классификации по EN 297/А3 и EN 483. По этому параметру конденсационные котлы не имеют какой-либо альтернативы для регионов и мегаполисов с неблагополучной экологией.
     
  4. Закрытая камера сгорания.
    Известно, что бытовые котлы с закрытой камерой сгорания обладают существенными преимуществами перед традиционными котлами с открытой камерой сгорания, работающими под разряжением за счет «тяги» дымовой трубы:
    • возможность забирать воздух на горение снаружи здания позволяет обеспечить комфортный температурный режим «котельной», нередко являющейся частью жилой зоны дома;
    • отсутствие неконтролируемого и «неорганизованного», т.е. поступающего в камеру сгорания помимо зоны горения топлива, поступления воздуха в котел обеспечивает уменьшение объема уходящих газов и, соответственно, повышение КПД котла на 1...2,5% по сравнению с его «атмосферным» аналогом;
    • наличие низконапорного (практически бесшумного) вентилятора дает возможность отказаться от традиционной дымовой трубы, сбрасывая продукты сгорания наружу через боковую стену дома, что не только уменьшает «строительные» затраты (а для многоквартирных домов открывает возможность реконструкции системы отопления с ее переводом на «поквартирное»), но и позволяет обеспечить большую надежность тракта дымоудаления при коррозионоопасных режимах работы котла ( пуск из «холодного состояния», работа на частичных нагрузках).
      В конденсационных котлах UNICAL мощностью до 70 кВт можно использовать как коаксиальные, так и раздельные дымоходы.

      Таким образом, настенные котлы ALKON 50/70 ( Nном= 50/70 кВт) можно устанавливать в квартирах и непосредственно в "жилой зоне" коттеджей площадью до 400...600 кв.м без традиционной дымовой трубы.
    • при максимальном улавливании влаги водяных паров непосредственно в конденсационном котле надежность бокового выхлопа гораздо выше, чем для традиционного котла, работающего в частичном режиме, при котором вполне вероятно появление в продуктах сгорания конденсата водяных паров. Именно поэтому аварийные остановки традиционных газовых настенников с боковым коаксиальным патрубком из-за его обмерзания при наружной температуре около -25° носят «эпидемический» характер.


     
  5. Минимальные весогабаритные характеристики.

    Лучшие конденсационные котлы имеют «строительные» характеристики, недостижимые для установок с традиционными котлами:
    1. По удельному весу котла – около 1-1,5 кг/кВт против 3-4 кг/кВт для «легких» чугунных атмосферных котлов и стальных наддувных двухходовых котлов. Сравнивая конденсационные котлы Unical с другими марками получаем:
      • среди котлов мощностью 50-240кВт являются самыми «легкими» (ALKON 70 – (Рудельн.=0,82 кг/кВт) и MODULLEX 240 (Рудельн.=1,37 кг/кВт));
      • среди самых мощных котлов, мощностью около 900 кВт, SUPERMODULEX 900 (Рудельн.=1,25 кг/кВт) занимает ведущее место.
    2. По удельной площади пола, занимаемой котлом (Fудельн.) - около (3....4)х10–3 м2/кВт для конденсационных котлов UNICAL против (6-7)х10–3 м2/кВт и (4,0-4,5)х10–3 м2/кВт для стальных наддувных котлов (в сборе с дутьевыми горелками) мощностью, соответственно, 240 и 800..900 кВт. Во всем диапазоне мощностей 70-900 кВт котлы UNICAL -настенный ALKON 70 и котлы MODULLEX и SUPERMODULLEX – занимают, среди конденсационных котлов наименьшую площадь пола, при значениях Fудельн. в пределах от 2,6х10–3 до 3,9х10–3 м2/кВт.

     
  6. Устойчивость тепловой мощности конденсационных котлов UNICAL при снижении давления природного газа.
    Известна «врожденная болезнь» атмосферных газовых котлов – неизбежное снижение мощности котла при падении давления газа, часто имеющем место в коммунальных сетях. Стандартное давление газа Рном=20мбар. Когда некоторые поставщики импортных газовых котлов пишут в рекламных проспектах о том, что «котлы устойчиво и надежно работают при снижении давления газа до 5..7 мбар», они имеют в виду только условия зажигания и контроля наличия пламени. Мощность же традиционной эжекционной горелки при давлении газа например, 7 мбар составляет всего V7/20*Nнoм, т.е. не более 0,60 Nном. Модуляционные газовые горелки с полным предварительным смешением в котлах ALKON при снижении давления газа за счёт своих конструктивных особенностей не только полностью сохраняют устойчивость и надежность работы, но и, что наиболее важно для обеспечения надежности теплоснабжения, поддерживают свою тепловую мощность при снижении давления газа до 2..3 мбар без каких-либо регулировок горелки.

    Работа котлов семейства ALKON при пониженном давлении природного газа (данные испытаний в заводской лаборатории UNICAL)
    Давление
    газа
    Мощность котла в % от номинальной
    мбарALKON 18ALKON 28ALKON 35ALKON 50ALKON 70ALKON 90
    20100100100100100100
    1599,199,010099,599,4100
    1098,898,898,098,799,396
    798,798,498,097,798,887
    698,798,198,097,398,785
    598,6597,898,096,298,4
    298,591,691,090,295,1
    198,087,485,084,388,1
    0000000

    Таким образом, настенные котлы ALKON 18...70 являются практически безальтернативными котлами для местности с неустойчивым газоснабжением.
     
  7. Цельнолитой теплообменник-конденсатор бытовых котлов UNICAL.
    В отличие от конденсационных котлов большинства европейских изготовителей, «тело» бытовых настенных котлов ALKON выполнено в виде цельнолитого блока из сплава Al-Si-Mg (алюминий-кремний-магний), без каких-либо разъемов и стыков по воде, кроме присоединений трубопроводов подачи/обратки. Водяная полость этого теплообменника имеет гораздо большее проходное сечение по сравнению с пластинчатыми первичными теплообменниками традиционных настенных газовых котлов, что делает его несравненно более «жизнеспособным».
    Такая конструкция корпуса котла обеспечивает его исключительную надежность и долговечность. А также обеспечиваются минимальные габариты котла. Так, например, габаритные размеры котла ALKON 50/70 составляют:
    • глубина 266 мм
    • ширина 615 мм
    • высота 930 мм.
  8. Использование незамерзающих теплоносителей в котлах UNICAL
    В наших погодных условиях отопительная система индивидуальных домов с непостоянным проживанием и (или) отсутствием постоянного обслуживающего персонала может быть защищена от замерзания при длительной остановке только при использовании в качестве теплоносителя смеси «антифриз-вода» той или иной концентрации.
    Поэтому, для конденсационных котлов UNICAL первостепенным вопросом является подбор антифриза, «совместимого» по своим коррозионным характеристикам со сплавом Al-Si-Mg.
© ООО «Арзис», 2010 — 2016
 Разработка сайта — Made in BY