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