# Wszystko o kotłach kondensacyjnych

0
358

Kotły kondensacyjne stają się z każdym rokiem coraz bardziej popularne. Zastosowano w nich nowoczesne rozwiązania techniczne. Mają wysoką wydajność i niezawodność. Niektóre kraje Unii Europejskiej wprowadziły obowiązek stosowania ich w nowym budownictwie oraz w modernizowanych systemach grzewczych. Także w Polsce notuje się ciągły wzrost sprzedaży kotłów kondensacyjnych. Na czym polega ich fenomen? 

Dlaczego „kondensacyjny”?

Tradycyjne kotły stosowane w systemach grzewczych wykorzystują do ogrzania wody tylko część energii zawartej w paliwie. Pozostała część ulatuje bezpowrotnie wraz ze spalinami. Kotły kondensacyjne dlatego uchodzą za szczególnie efektywne, ponieważ są w stanie wykorzystać również ciepło zawarte w spalinach. Jest to tzw. ciepło utajone, które wyzwala się podczas kondensacji pary wodnej, czyli skraplania. Obecnie w nauce używa się nowszego pojęcia „entalpii przejścia fazowego”. W każdym razie chodzi o to, że doprowadzenie litra wody do stanu gazowego wymaga dostarczenia energii ok. 0,63 kWh. Konstrukcja kotła kondensacyjnego umożliwia schłodzenie spalin i odzyskanie poważnej porcji „ciepła utajonego”.

Skąd w spalinach tyle wody?

Istnieją dwa źródła pary wodnej w spalinach.

  • Atomy wodoru pochodzące z węglowodorów i innych związków organicznych reagują z tlenem tworząc cząsteczki H2
  • Ulatnia się wilgoć zawarta zarówno w paliwach, jak i w powietrzu dostarczanym do palnika kotła.

Im większy jest udział wody w paliwie, tym większa ilość pary wodnej dostaje się do spalin. Kotły kondensacyjne, w zależności od swojej jakości oraz warunków pracy, odzyskują większą lub mniejszą część ciepła kondensacji. Zasada jest taka, że im chłodniejsza woda powraca do kotła z systemu grzejników, tym wydajniej działa efekt kondensacji.

Przeważająca ilość wody powstaje w wyniku reakcji spalania paliwa. Ma to następujące skutki:

  • Punkt rosy, czyli temperatura, w której może rozpocząć się proces skraplania pary wodnej wynosi dla spalin pochodzących ze spalania gazu ziemnego ok. 59o C, a dla oleju opałowego – ok. 48o Dokładne wartości nie są możliwe do określenia, ponieważ oba paliwa miewają zmienne składy. Przy spalaniu drewna punkt rosy leży między 20 i 60o C.
  • Kotły kondensacyjne na gaz ziemny mogą pracować przy wyższych temperaturach obiegu wody, niż kotły opalane olejem.
  • Kotły kondensacyjne opalane gazem ziemnym wytwarzają więcej kondensatu niż olejowe.

      Jaka jest sprawność kotłów kondensacyjnych?

Rozpatrując proces spalania paliw trzeba rozróżnić dwa pojęcia: wartość opałową paliwa i ciepło spalania. Zanim wynaleziono kocioł kondensacyjny, sprawność kotłów liczono na podstawie wartości opałowej. Jest to ilość ciepła, jaka wydziela się podczas całkowitego spalania substancji, ale bez uwzględnienia ciepła utajonego. Dzięki innowacyjnym rozwiązaniom, w kotłach kondensacyjnych spaliny oddają ciepło skraplania podgrzewanej wodzie. W tej sytuacji, sprawność kotła liczona tradycyjną metodą przekracza 100%. W przypadku kondensacyjnego kotła gazowego może wynieść nawet 111%, a olejowego – nieco mniej, bo tylko 106%. Aby uniknąć nieporozumień (stuprocentowa sprawność maszyn nie istnieje), powinno się brać do wyliczeń ciepło spalania.

Skrapla się nie tylko woda

W wymienniku ciepła kotła kondensacyjnego spaliny schładzają się poniżej temperatury punktu rosy. Poza wodą skraplają się też pary kwasów zawarte w spalinach. Przede wszystkim chodzi tu o kwas azotowy oraz siarkowy. Powstały kondensat jest więc kwaśny i niszczy zwykłe materiały. Stosowane wcześniej materiały do wyrobu kotłów oraz kominów nie były odporne na korozję. Wysoka temperatura wody (>70o C) nie pozwalała na kondensację zakwaszonej wilgoci.

Ponieważ schłodzone spaliny opuszczające kocioł kondensacyjny nie podgrzewają już komina, musi on posiadać zmienioną budowę. Konieczne jest osadzenie w kominie rury nierdzewnej, o gładkiej powierzchni, która odprowadzi spaliny na zewnątrz.

Konieczne zmiany w systemie grzewczym domu?

W zasadzie kotły kondensacyjne mogą zamontowane w każdym układzie grzewczym. Musi być jednak zapewniony odpływ kondensatu, to znaczy kocioł musi być połączony z kanalizacją. Ręczne opróżnianie zbiornika jest niepraktyczne ze względu na znaczną ilość powstającej wody. Poza tym, z powodu niskiej temperatury spalin słabo działa efekt kominowy – naturalnego ciągu. Dlatego też potrzebny jest zwykle wentylator, aby wspomagać ciąg spalin.

Nawet jeśli stary kocioł jeszcze skutecznie działa, zakup kotła kondensacyjnego ma uzasadnienie. Jakość kotła, w przeciwieństwie do czerwonego wina, nie rośnie z wiekiem. W porównaniu ze starym standardowym kotłem instalacja kondensacyjna może przynieść rocznie ok. 20% oszczędności energii. Oznacza to, że koszt nowego kotła szybko się zwróci.

Jak reguluje się moc w kotłach kondensacyjnych?

Nowoczesne kotły kondensacyjne posiadają modulowaną moc. Dostosowują moc do aktualnego zapotrzebowania. Ogrzewanie budynku wymaga zaledwie kilku kilowatów, natomiast szybkie podgrzanie wody, to już zapotrzebowanie na ponad 20 kW. Nowe urządzenia przechodzą płynnie od pracy z obciążeniem 10-20% do mocy maksymalnej – od 2 kW do 25 kW.

Jak wybrać odpowiedni kocioł?

Podział kotłów nie ogranicza się tylko do rodzaju paliwa. Można też wybierać modele stojące i wiszące.

  • Kotły wiszące – przeważnie gazowe. Estetyczny wygląd, kompaktowa budowa, oszczędność miejsca.
  • Kotły stojące – zarówno gazowe, jak i olejowe. Są bardzo trwałe i gwarantują niezawodną pracę przez długie lata.
  • Kotły olejowe – można stosować tam, gdzie nie ma sieci gazu ziemnego. Wadą jest konieczność zamontowania i systematycznego napełniania zbiornika z olejem.
  • Kotły gazowe – wysoka sprawność, łatwość obsługi, paliwo dostarczane z sieci.
  • Kotły jedno- i dwufunkcyjne – mogą ogrzewać wodę do c.o. albo przygotowywać też ciepłą wodę użytkową.

Ustawienia kotła kondensacyjnego – lepiej zlecić to fachowcom

Efektywne wykorzystanie ogrzewania kondensacyjnego nie zależy wyłącznie od techniki kotła. Jeśli system grzewczy nie działa optymalnie, błąd musi znaleźć i naprawić  specjalista. Przy instalacji kotła kondensacyjnego konieczne jest ustawienie temperatury na poszczególne pory dnia, uregulowanie termostatów i innych czujników. Instalację jedno- albo dwufunkcyjnego kotła kondensacyjnego, poprzedzoną bezpłatnym doradztwem technicznym i kompleksową analizą danego rozwiązania, oferuje np. firma VINSAR, zajmująca się instalacjami dla domu.

Dlaczego warto wybrać kocioł kondensacyjny?

  • Niższe nawet o 20% koszty energii cieplnej w porównaniu ze starymi urządzeniami.
  • Płynna regulacja temperatury wody.
  • W pełni automatyczna regulacja temperatury według temperatur zewnętrznych.
  • Mniejsza o ok. 15% emisja dwutlenku węgla.
  • Sprawność (wg wartości opałowej) kotła gazowego: do 110%, olejowego: do 102%.
  • Wysoka niezawodność i trwałość.

art. sp. – /do 13.06.2022/

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here