Как известно, в конденсационных котлах к теплу, получаемому при сжигании топлива, добавляется тепло, получаемое при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое. Сжижение — или, по-другому, конденсация — происходит за счёт охлаждения дымовых газов теплоносителем обратной линии котла. Чем ниже температура обратной линии, тем больше тепла можно отобрать из отходящих газов. Оптимальная температура обратной линии — от 30 до 50 °C. Но температура обратной линии напрямую зависит от температуры в подающей линии системы отопления! Подали 80 °C — вернулось 60 °C. И чем холоднее на улице, тем выше должна быть подача и выше температура обратной линии.

Конденсационные котлы на Крайнем Севере. 12/2017. Фото 1

Поэтому поставщики оборудования, проектные и монтажные компании при общении с клиентами оговаривают, что конденсационный котёл будет работать с максимальной эффективностью, составляющей 98–99 %, только часть отопительного сезона. В морозы КПД будет ниже — 94–95 %, но это всё равно больше в сравнении со стандартным неконденсационным котлом, КПД которого находится в пределах 90–92 %.

Однако среди партнёров WOLF есть компания «Крона-инжиниринг», имеющая очень интересный опыт применения конденсационного оборудования на реальном объекте в условиях Крайнего Севера — в городе Ханты-Мансийске.

Объектов на самом деле не один, а несколько, и представляют они собой ряд многоэтажных жилых домов постройки 2013–2017 годов. Помещения котельных расположены на крыше. Помимо отопления организовано круглогодичное снабжение жителей горячей водой. Для оптимизации расхода газа и поддержания максимально комфортной температуры в квартирах в котельной установлена погодозависимая автоматика и модуль, управляющий, помимо каскада, ещё и насосами прямого и смесительного контура.

В зависимости от необходимой расчётной мощности в котельных собраны каскад от четырёх до шести котлов Wolf серии CGB 100 мощностью 100 кВт каждый. Выбор техники и компоновки был обусловлен рядом причин.

Конденсационные котлы на Крайнем Севере. 12/2017. Фото 2

Во-первых, котлы данной серии способны работать при давлении в системе отопления до 6 атм, что для восьми-, девятиэтажных домов оказалось весьма актуально.

Во-вторых, максимальная температура в подающей линии котла может достигать 90 °C, что особенно важно при рекордно низких уличных температурах в этом регионе.

В-третьих, теплообменник котла выполнен из силумина — современного сплава алюминия и кремния, который, помимо превосходной теплопроводности, очень лёгкий. Даже с водой вес котла составляет всего 105 кг. Нагрузка на перекрытия, как и многое другое, не интересует жителей дома. Но котельная — крышная, а значит, минимальное воздействие на конструктивные элементы здания — это выгода застройщика.

И в-четвертых: несмотря на то, что котельная расположена в техническом блоке на крыше здания, уровень звукового давления — не последний фактор, повлиявший на выбор именно этих агрегатов. Максимальный уровень шума от одного котла составляет 42 дБ(А). Если сравнивать с котлами сопоставимой мощности, то данное значение у них будет выше. Конечно, при монтаже котельной можно организовать звукоизоляцию. Но это дополнительные расходы — и весьма существенные.

Каскадная компоновка позволяет, помимо компактности размещения, обеспечить ещё и хорошую ремонтопригодность. Например, иногда для демонтажа чугунного котла мощностью 200 кВт требуется разбирать не только котельную, но и здание, в котором он смонтирован.

Наверное, не стоит говорить об исключительно суровых климатических условиях в Ханты-Мансийске. Отопительный сезон может длиться десять месяцев в году. Сорокаградусные морозы неудивительны. А абсолютный минимум температуры достигает – 52 °C.

Так как же работают конденсационные котлы в таких условиях?

Для ясности приведём принципиальную гидравлическую схему (рис. 1) и некоторые к ней пояснения. Для удобства на схеме в каскаде изображены только два котла. При необходимости котёл подаёт на гидравлическую стрелку теплоноситель температурой до 85 °C. Теплоноситель с такой же температурой подаётся и на прямой отопительный контур (HK1 на схеме). Температура обратной линии составляет 65 °C.

Конденсационные котлы на Крайнем Севере. 12/2017. Фото 3

Система горячего водоснабжения организована как смесительный контур (на схеме — MK1). Для непосредственного приготовления санитарной горячей воды установлены два пластинчатых теплообменника: основной и дублирующий. Когда один проходит техническое обслуживание, работает второй.

Для поддержания постоянной температуры санитарная вода циркулирует постоянно. Насос рециркуляции ГВС управляется котловой автоматикой. Температура циркулирующей санитарной воды автоматически поддерживается на заданном уровне (65 °C), используя насос смесительного контура и трёхходовой вентиль.

Протяжённость трубопроводов и тепловые потери в системы горячего водоснабжения многоэтажного дома достаточно большие, поэтому температура обратной линии контура ГВС составит 30–35 °C. Обратная линия горячего водоснабжения и прямого контура отопления перемешиваются, что даёт возможность держать температуру обратной линии 48–50 °C.

Смонтированные на двух котельных модули дистанционного управления и мониторинга Wolf ISM7e позволяют наблюдать за температурными режимами в режиме реального времени и подтверждают, что эффект конденсации наблюдается и в суровый мороз!