Реакция горения газа сопровождается выделением тепла. Конечными продуктами сгорания являются углекислый газ (СО₂) и водяные пары (Н₂О).

CH₄ + 2О₂ = СО₂ + 2H₂O (пар) + теплота сгорания

Выделяемое тепло называется низшей теплотой сгорания (Qdi).

Пары воды, присутствующие в дымовых газах, нагреты до достаточно высокой температуры (130–180 °С). Если водяной пар перевести из газообразной фазы в жидкую, то получится дополнительное тепло. Это тепло называется скрытой теплотой конденсации.

В конденсационных котлах применяется технология, которая позволяет использовать процесс конденсации для получения дополнительного тепла из дымовых газов.

Свободная теплота, получаемая по конденсационной технологии, равна сумме низшей теплоты сгорания (Qdi) и скрытой теплоты конденсации и называется высшей теплотой сгорания (Qds).

Ниже приведены значения высшей теплоты сгорания и низшей теплоты сгорания для метана:

Qds = 37,7 МДж/м³;

Qdi = 34 МДж/м³.

Максимальная экономия энергии при использовании теплоты конденсации составляет 11 %.

В течение многих лет сложилась практика расчета КПД котлов стандартной эффективности по низшей теплоте сгорания (Qdi). Но расчет КПД по низшей теплоте сгорания (Qdi) приводит к тому, что конденсационные котлы имеют КПД выше 100 %, что противоречит правилам термодинамики. Более правильно считать КПД всех котлов по высшей теплоте сгорания (Qds).

Так как при проведении анализа процессов горения до сих пор, как правило, используют низшую теплоту сгорания (Qdi), то для корректного сравнения конденсационных котлов с котлами стандартной эффективности указывают, что конденсационные котлы имеют КПД выше 100 %.

В последних редакциях инструкций на конденсационные котлы приводятся значения КПД котла, рассчитанные для низшей и высшей теплоты сгорания и различных температурных режимов. Соответственно, КПД конденсационного котла, рассчитанный для высшей теплоты сгорания, будет меньше 100 %.