Почему у конденсационных котлов КПД выше 100%

Теплотворность энергоносителей подразделяется на высшую и низшую тепловую способность:

Высшая теплотворная способность.

Совершенно сухого топлива не существует, потому что все виды топлива содержат определенное количество воды в виде влаги. В камере сгорания котла вода находится в виде пара. Если в теплообменнике котла газы находятся при температуре ниже, чем 100 °C, пар превращается в конденсат, выпуская испаренные калории, которые собираются на стенках теплообменника в виде конденсата и отдают свои калории теплообменнику. Так, все тепло, содержащееся в камере сгорания, используется целиком, и к основному КПД котла 95% прибавляется еще около 14% КПД полученных от конденсата. Таким образом КПД конденсационного котла состоит из низшей теплотворности около 95%, и высшей теплотворности около 14%, и составляет как правило около 106 - 109% КПД.

Низшая теплотворная способность. В случае, с обычными котлами, дымовые газы, находятся в камере сгорания при температуре более чем 100 °C, ( 120 – 160 °C), при этом влага в виде пара и тепло, полученное, в результате конденсирования испаряется в атмосферу.

Среднее значение некоторых видов топлива.

Топливо	Высшая теплотворная способность	Низшая теплотворная способность
Нефть	10,400 (Ккал/кг)	9,800 (Ккал/кг)
Дизель	10,200 (Ккал/кг)	9,600 (Ккал/кг)
Метан	9,500 (Ккал/м3n)	8,500 (Ккал/м3n)
Этан	16,800 (Ккал/м3n)	15,300 (Ккал/м3n)
Пропан	24,000 (Ккал/м3n)	22,000 (Ккал/м3n)
Бутан	32,000 (Ккал/м3n)	29,000 (Ккал/м3n)

Таким образом, высшая теплотворная способность больше на 8%. И для того, чтобы собрать эти 8% тепловой энергии необходимо создать условия при которых пар будет выпадать в конденсат, то есть температура уходящих газов должна быть ниже 100 градусов (в конденсационных котлах составляет 75 – 40 градусов), что достигается более холодной температурой входящего теплоносителя, которая должна составлять менее 57 градусов.

Преимущества конденсационных котлов:

Основные преимущества конденсационной техники это: высокая экономичность, что составляет 109% использования (КПД с учетом высшей теплотворной способности); а также более продолжительный срок службы, порядка 20 -30 лет, по отношению к обычным навесным котлам, срок службы которых составляет не более 15 лет. Для оценки экономии материальных средств потребителем в отопительный сезон при использовании конденсационного котла, мы предлагаем сравнительный расчет на мощности 500 кВт, отапливаемая площадь около 5000 метров квадратных. Для расчета годовой тепловой нагрузки на отопление произведем расчет по формуле:

Q год = Q 23 * N год.* КПД * (t пом. – t средн.) / (t пом. – t макс.)

Для обычного котла мощностью 500 кВт годовая нагрузка составит:

Q год = 500 * 180 * 24* 1/0,92 * 22,1 / 43 = 1206673 кВт / год.

Для конденсационного котла мощностью 500 кВт годовая нагрузка составит:

Q год = 500 * 180 * 24* 1/1,09 * 22,1 / 43 = 1018476 кВт / год.

При стоимости газа для коммунально-бытовых предприятий 4,80 грн. За один кубометр газа, затраты на обслуживание составят: Обычный котел - 1206673 кВт / год * 4,80 грн./9кВт = 643559 грн. В год. Конденсационный котел - 1018476 кВт / год * 4,80 грн./9кВт = 543187 грн. В год. При мощности 500 кВт конденсационный котел будет экономить 100372 грн. /год