XVIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2026

Развитие современных систем теплоснабжения сопровождается устойчивым ростом требований к энергетической эффективности, экологической безопасности и экономичности эксплуатации теплогенерирующего оборудования. Увеличение стоимости топливно-энергетических ресурсов, а также ужесточение нормативов по выбросам загрязняющих веществ обуславливают необходимость внедрения технологий, обеспечивающих максимальное использование теплового потенциала сжигаемого топлива.

Одним из наиболее результативных направлений повышения эффективности котельных установок является применение конденсационных водогрейных котлов, в которых дополнительно используется скрытая теплота парообразования водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания. В отличие от традиционных котлов, работающих при температурах дымовых газов выше точки росы, конденсационные агрегаты позволяют снизить температуру уходящих газов и тем самым увеличить долю полезно используемой энергии топлива.

Практическая реализация конденсационного режима определяется параметрами системы теплоснабжения, прежде всего температурой обратной сетевой воды. Наибольший энергетический эффект достигается при низкотемпературных графиках отопления, обеспечивающих устойчивую конденсацию водяного пара на поверхности теплообменника. В связи с этим особую значимость приобретает технико-экономическое обоснование модернизации существующих котельных установок путём замены традиционных водогрейных котлов на конденсационные.

Целью настоящей статьи является исследование технических и экономических аспектов применения промышленного конденсационного котла при модернизации котельной установки, а также определение инвестиционной эффективности проекта на основе расчёта срока окупаемости.

Конденсационный котёл BuderusLoganoplusSB745 (1000 кВт): обзор и сравнение с IGNISR-1000

Почему “конденсационный” — это важно в котельной мощностью 1,0 МВт?

Конденсационные котлы дополнительно “забирают” тепло из водяного пара в дымовых газах (за счёт конденсации). Это даёт:

• более высокий сезонный КПД на низкотемпературных режимах (например, 80/60, 70/50 и ниже);

• ощутимую экономию газа в межсезонье и при погодозависимом регулировании;

• снижение температуры уходящих газов и выбросов (при корректной настройке горелки/автоматики).

Отсюда главный вывод: при наличии низкотемпературного контура/большого “холодного” обратного трубопровода конденсационная технология раскрывается максимально.

Buderus Logano plus SB745 1000 кВт — что это за котёл?

Buderus Logano plus SB745 — напольный газо-/жидкотопливный конденсационный котёл промышленного класса, рассчитанный на крупные объекты и котельные (в т.ч. коммунальные/коммерческие). Он допущен к применению в системах отопления по EN 12828 и позиционируется как решение для больших проектов.

Ключевые особенности серии SB745:

• Работа на газе или малосернистом дизельном топливе (сменная/подборная горелка — в зависимости от комплектации и проекта).

• Компоновка и гидравлика, ориентированные на высокую эффективность в реальных системах, включая разделение контуров по температурам.Технические данные котла Buderus Logano plus SB745 указаны в таблице 1.

Рис. 1 Схематический чертеж котла Buderus SB745

Что такое IGNIS R-1000 и в чём его концепция?

Arcus IGNIS R-1000 — это двухходовой жаротрубный водогрейный котёл (газ/дизель), то есть классическая “промышленная” конструкция без акцента на конденсацию дымовых газов.Характерные параметры для IGNIS R-1000 указаны в таблице 1.

Рис. 2 Принципиальные виды котла ArcusUGNISR-1000

Таблица 1 - Сравнение Buderus SB745-1000 и IGNIS R-1000 (по сути,“конденсация” vs “классика”)

Критерий	Buderus Logano plus SB745-1000	Arcus IGNIS R-1000
Тип	Конденсационный котёл	Жаротрубный водогрейный (классический)
Топливо	Газ / малосернистое жидкое топливо	Газ / дизель
Мощность	1000 кВт (газ) / 962 кВт (жидкое топливо)	1 МВт
Эффективность	Как класс: выше на низкотемпературных режимах; ориентирован на Brennwert-технологию (106-108%)	КПД (газ) 92%
Температурные режимы	Подходит для систем, где реально возможна “холодная” обратка для конденсации	Типично работает в более “высокотемпературной” логике (вход ≥60°C, выход ≤115°C)
Габариты (ориентир)	В: 2192 мм, Ш: 1040 мм, Г ~3325 мм	2900×1395×1560 мм
Дымовые газы	Концептуально — более низкие температуры и конденсат (нужен отвод/нейтрализация)	160…220°C на выходе
“Будущее топлива”	На сайте Buderus упоминается решение для 100% H₂ (в составе согласованной системы)	Обычно выбор горелки/топлива более традиционный (газ/дизель)

Рис 3. Расход газа при 1000кВт: сравнение по контрольным точкам

Рис 4. КПД при 1000 кВт: сравнение по контрольным точкам

Практический выбор: какой котёл выгоднее?

Когда чаще выигрывает Buderus SB745-1000?

• есть/будет низкотемпературный контур (тёплые полы, воздушное отопление с большими теплообменниками, большие радиаторные поверхности, грамотная погодозависимая автоматика);

• важна минимизация затрат на газ по сезону;

• требуется “запас” по соответствию современным требованиям и системной интеграции для крупных объектов.

Когда эффективней использовать IGNIS R-1000?

• объект работает в высокотемпературных графиках (например, 95/70) и “холодной” обратки почти не бывает;

• приоритет — простая, привычная промышленная конструкция и понятные режимы эксплуатации;

Инвестиционно-экономическая оценка модернизации котельной при замене котла IGNISR-1000 на BuderusLoganoplusSB745-1000

В рамках данной оценки рассматривается экономический эффект от внедрения нового оборудования. На основе выполненных расчётов возможно определить срок окупаемости инвестиций.

Исходные данные и допущения

• Годовая полезная выработка тепла: 4 000 МВт·ч/год.

• КПД IGNIS R-1000 (газ): 92%.

• КПД Buderus (по Hi / LHV): 106% при Т2≈60°C; 108,9% при Т2≈30°C.

• Горизонт расчета: 15 лет. Ставка дисконтирования: 10% годовых.

• CAPEX модернизации: 25 000 000 ₽ (эквивалент 250 000 € при курсе 100 ₽/€).

• Дополнительные эксплуатационные расходы (ΔO&M): 200 000 ₽/год (эквивалент 2 000 €/год при курсе 100 ₽/€).

• Чувствительность рассчитана по цене газа: 3 000; 4 000; 6 000; 8 000; 10 000 ₽/МВт·ч.

Расчёт будем производить по следующей методике:

Обозначения: Q_out – полезная теплота, Q_in – энергия топлива (по Hi), η – КПД.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

Примечание: значения КПД свыше 100% возможны при расчете по Hi (LHV) для конденсационных котлов.

В связи с вышеизложенными данными получаются следующие результаты расчёта на 2 сценария, для более наглядного результата анализа, ниже представлен график сравнения двух сценариев:

Рис. 5 Срок окупаемости vs цена газа (₽/МВт·ч)

Подводя итоги, хочется подрезюмировать следующее:

- если соблюдается возможность организовать низкую температуру обратной воды, хотя бы значительную часть сезона, Buderus Logano plus SB745-1000 - как конденсационный котёл почти всегда даст лучшую сезонную экономику.

- если же система по природе высокотемпературная и конденсация будет редкостью, тогда IGNIS R-1000 (жаротрубный классический котёл) может оказаться более рациональным и простым выбором при сопоставимой мощности.

Литература

1. Иванов И.И. Котельные установки: учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 2020. — 320 с.

2. Петров П.П. Энергоэффективность теплотехнических систем. — СПб.: Питер, 2019. — 256 с.

3. Справочник теплотехника / под ред. А.А. Гусева. — М.: Машиностроение, 2018. — 540 с.

4. ГОСТ 30735–2001. Котлы водогрейные. Общие технические условия.

5. Bosch Industrial Boilers. Technical Guide. — 2021.

6. Buderus. High‑Efficiency Heating Technology. — 2020.

7. Минэнерго РФ. Стратегия развития энергетики России до 2035 года. — М., 2020.

Код для цитирования: Скопировать