Jak energooszczędnie ogrzewać dom – dobór kotła gazowego

BUDOWA AKCJA TERMOMODERNIZACJA Jak energooszczędnie ogrzewać dom DOBÓR KOTŁA GAZOWEGO

Joanna Ryńska Stare kotły grzewcze są problemem nie tylko dla środowiska, ale stanowią również duże obciążenie dla portfela właściciela. Dobrym krokiem w kierunku energooszczędności jest więc wymiana domowego źródła ciepła na nowe, przyjazne środowisku. Zanim odczujemy ulgę dla portfela dzięki niższym rachunkom za energię, w urządzenie trzeba zainwestować. Warto więc wybrać takie, które nie tylko będzie energooszczędne i przyjazne dla środowiska, ale też będzie podlegało dofinansowaniu z rządowego programu „Czyste Powietrze”. Wśród nich są gazowe kotły kondensacyjne.

Według szacunków producentów, wymiana starego kotła olejowego na nowoczesny gazowy kocioł kondensacyjny umożliwia obniżenie zużycie energii nawet o 50%, natomiast starego kotła gazowego atmosferycznego na gazo

Fot. Viessmann

wy kondensacyjny – o 30–40%. Wymiana taka nie jest przedsięwzięciem tanim, ale ze względu na walory ekologiczne gazowych kotłów kondensacyjnych, może zostać dofi nansowana w ramach programu „Czyste Powietrze”. Dotacja może wynieść do 30% wartości urządzenia (jednak maks. 4500 zł) i przysługuje na zakup i montaż kotła – wraz z osprzętem, sterowaniem, armaturą zabezpieczającą i regulującą, układem doprowadzenia powietrza i odprowadzenia spalin, zbiornikiem akumulacyjnym/buforowym, zbiornikiem c.w.u. z osprzętem czy zbiornikiem na gaz – o klasie efektywności energetycznej co najmniej A.

Kondensacyjne, czyli jakie?

Gazowe kotły kondensacyjne cechują się wyższą sprawnością, a tym samym mniejszym zużyciem paliwa i energooszczędnością niż kotły tradycyjne. Wynika to głównie z odzysku ciepła ze spalin, które w kotłach tradycyjnych ucieka przez komin. W kotłach kondensacyjnych spaliny są schładzane (z około 100°C nawet do 35°C) przez wodę powracającą z instalacji grzewczej. Dzięki temu zawarta w spalinach para wodna skrapla się (kondensuje, stąd nazwa kotła), a zawarte w niej ciepło nie ucieka przez komin, lecz jest przekazywane wodzie kotłowej. Dzięki tej porcji energii sprawność kotła jest o około 10% wyższa porównaniu z kotłem bez zastosowania techniki kondensacyjnej.

Para wodna ze spalin kondensuje przy temperaturze poniżej 55–58°C (wartość dla gazu ziemnego). Temperatura wody powrotnej nie powinna więc przekraczać 40–50°C, a wręcz powinna być jak najniższa. Dlatego kotły kondensacyjne będą najbardziej efektywne we współpracy z instalacjami niskotemperaturowymi (ogrzewaniem podłogowym lub niskotemperaturowym ogrzewaniem ściennym).

Warto wziąć pod uwagę, że przy produkcji ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) kocioł pracuje z pełną mocą i przy niższej sprawności niż przy ogrzewaniu (nie zachodzi proces kondensacji). Warto wybrać wśród propozycji producentów kotły współpracujące z podgrzewaczami c.w.u. i zapewniające występowanie kondensacji lub kotły dwufunkcyjne.

Wysoka sprawność kotłów – nie tylko kondensacja

Kotły kondensacyjne pozwalają na obniżenie zużycia energii nawet o 15–20% w stosunku do urządzeń tradycyjnych. Na ten potencjał energooszczędności składa się wykorzystanie techniki kondensacyjnej oraz zastosowanie rozwiązań konstrukcyjnych, głównie w układzie spalania i wymiany ciepła. Na przykład dzięki zastosowaniu systemu „rura w rurze” zimne powietrze z zewnątrz, płynące do komory spalania, jest wstępnie podgrzewane przez odprowadzane spaliny. Podnosi to wydajność spalania i o kilka procent podnosi również zysk energetyczny. Natomiast nowoczesna konstrukcja palnika zapewnia duży udział wymiany ciepła przez promieniowanie

Fot. Viessmann

(sposób zapewniający wysoką sprawność wymiany ciepła) i niższą temperaturę spalin. Dzięki temu zużywana jest mniejsza ilość paliwa, a więc spalanie zachodzi z większą sprawnością, zaś kondensacja jest bardziej intensywna. Oba te zjawiska przyczyniają się do większej energooszczędności urządzenia.

Energooszczędna eksploatacja, czyli o regulacji mocy

Kocioł jest dobierany na moc maksymalną potrzebną do ogrzania domu przy największych mrozach (niskiej temperaturze zewnętrznej), ale te zdarzają się w Polsce coraz rzadziej. Z użytkowego punktu widzenia istotna jest odpowiednia regulacja pracy kotła, czyli automatyczne dostosowanie pracy systemu do aktualnego, rzeczywistego zapotrzebowania na ciepło. Najbardziej efektywnym rozwiązaniem jest sterowanie pracą kotła za pomocą regulatora pogodowego.

Jeśli chodzi o dobór samego urządzenia, istotnym parametrem jest tzw. moc minimalna. Powinna być ona jak najniższa, dzięki temu kocioł pracuje optymalnie w okresach niewielkiego zapotrzebowania na moc grzewczą – woda grzewcza podgrzewana jest do temperatury zapewniającej komfort w pomieszczeniach, ale z możliwie najmniejszym nakładem energii. Moc minimalna kotła kondensacyjnego może być nawet dziesięciokrotnie mniejsza niż moc znamionowa.

Podobnie ważny jest szeroki zakres modulacji mocy kotła, czyli możliwość płynnej zmiany mocy. Moc kotła dostosowuje się do panujących warunków bez tzw. taktowania, czyli ciągłego wyłączania (w momencie osiągnięcia wymaganej temperatury wody grzewczej) i włączania kotła. Jeśli kocioł pracuje w sposób ciągły (ale z mocą płynnie regulowaną), zużywa mniej paliwa niż przy częstym wyłączaniu i uruchamianiu palnika. Zakres modulacji podaje się często w procentach (np. 20–100%).

Uzupełnieniem regulacji, również poprawiającym energooszczędność urządzenia, jest kontrola procesu spalania zależnie od jakości paliwa. Parametry dostarczanego do domowej instalacji sieciowej gazu ziemnego mogą się zmieniać, co wpływa na sprawność pracy kotła. Odpowiedni układ regulacji rozpoznaje zmieniające się skład oraz ciśnienie gazu i pozwala na maksymalne wykorzystanie energii zawartej w paliwie.

Kotły kondensacyjne a modernizacja – co jeszcze warto wiedzieć?

Jeśli wymiana źródła ciepła na kocioł kondensacyjny jest elementem termomodernizacji, należy ją realizować dopiero po ociepleniu przegród (ścian i stropów). Informacje o rzeczywistej izolacyjności cieplnej budynku potrzebne są do obliczenia jego zapotrzebowania na ciepło. Zapotrzebowanie na ciepło po ociepleniu domu zmniejsza się, dlatego do jego ogrzania potrzeba urządzenia mniejszego (o mniejszej mocy znamionowej) niż było stosowane przed pracami ociepleniowymi.

Modernizacja systemu grzewczego wiąże się też najczęściej z koniecznością wymiany, a przynajmniej modernizacji, istniejącego systemu kominowego. W nowoczesnym gazowym kotle kondensacyjnym panują inne warunki spalania niż w starym systemie dobrze współpracującym z tradycyjnym kominem murowanym. System kominowy, przygotowany do współpracy z kotłem kondensacyjnym, wykonuje się z materiałów

Fot. Bosch

odpornych na działanie kondensatu – stali nierdzewnej lub ceramiki kominowej (np. izostatycznie prasowanej).

Energooszczędność ogrzewania opartego na kotle kondensacyjnym można jeszcze zwiększyć, łącząc pracę kotła kondensacyjnego z urządzeniami wykorzystującymi odnawialne źródła energii, szczególnie do produkcji ciepłej wody. Nowoczesne kotły kondensacyjne mogą być wyposażone w elementy sterowania umożliwiające współpracę z kolektorami słonecznymi lub pompą ciepła.