Принцип работы конденсационного котла основан на эффекте конденсации водяного пара, который находится в продуктах сгорания. При сжигании топлива, например, природного газа, образуется вода. Т. к. температура продуктов сгорания высокая, то вода находится в состоянии водяного пара. В традиционных котлах весь водяной пар вместе с продуктами сгорания удаляется в атмосферу. Если продукты сгорания охладить до температуры ниже точки росы, будет происходить процесс конденсации водяного пара, который сопровождается дополнительным выделением теплоты. Теплота, полученная от конденсации водяного пара, увели- чивает коэффициент полезного действия котла. Процесс конденсации в традиционных котлах ока- ывает негативное влияние на теплообменник котла, т. к. вследствие низкотемпературной коррозии про- исходит его разрушение. Поэтому теплообменник конденсационного котла изготавливается из материала, устойчивого к негативному воздействию конденсата. Газовые котлы имеют цельный алюминиево-кремниевый теплообменник или теплообменник из нержавеющей стали.Благодаря высокому содержанию кремния данные теплообменники устойчивы к процессу коррозии и ресурс их эксплуатации составляет 15 лет. Схема работы конденсационного котла показана на рис. 1.

Природный газ смешивается с воздухом и газовоз-душная смесь с помощью вентилятора направляется на сжигание. В горелке происходит сжигание газо- воздушной смеси, и продукты сгорания направляются в теплообменник. Благодаря развитой поверхности теплообмена, продукты сгорания охлаждаются ниже точки росы, вследствие чего в теплообменнике происходит процесс конденсации водяного пара. В газовых котлах процесс конденсации происходит при температуре продуктов сгорания ниже 57°С. Из теплообменника продукты сгорания по дымоотводящему тракту удаляются из котла, а конденсат через сифон сливается в канализацию. Выбросы вредных веществ в атмосферу у котлов конденсационного типа значительно ниже, чем у традиционных.

Очевидно, что эффективность работы котла тем выше, чем ниже температура обратной линии теплоносителя. Поэтому максимальная эффективность работы конденсационного котла достигается на низкотемпературных отопительных системах, например, теплый пол. Устаревшие отопительные системы, которые имеют расчетный температурный режим 90/70, не пригодны для работы с конденсационными котлами, т. к. температура обратной линии выше 57°С и котел не будет работать в режиме конденсации. При уменьшении температурного режима системы отопления необходимо увеличить поверхность нагревательных приборов (Рис. 2).

Так, для уменьшения температурного режима системы с 80°С до 55°С, поверхность нагревательных приборов следует увеличить в 2 раза. Максимальная эффективность работы конденса- ционного котла достигается при средней темпера- туре отопительной системы 40°С. Уменьшение температуры обратной линии котла также достигается путем разделения отопительной системы на несколько отопительных контуров. При этом происходит смешивание обратных линий контуров, вследствие чего понижается температура обратной линии контура с высокой температурой. Увеличение начальных затрат на низкотемпературную систему отопления в последствии позволяет экономить за счет уменьшения расхода природного газа. Большую часть отопительного сезона нагрузка котла значительно ниже номинальной. При уменьшении мощности работы котла не конденсационного типа, его КПД уменьшается. В конденсационных котлах с уменьшением нагрузки КПД возрастает. На рис. 3 показано, как изменяется КПД котлов различного типа в зависимости от нагрузки. В связи с непрерывным ростом цен на топливо, многие европейские страны отказались от традиционных котлов в пользу конденсационных. Благодаря таким преимуществам, как високий КПД, низкие выбросы вредных веществ в атмосферу, компактность и надежность работы, в будущем конденсационные котлы полностью заменят традиционное оборудование.