Kotły kondensacyjne – nowoczesne i ekonomiczne ogrzewanie domów

BUDOWA AKCJA TERMOMODERNIZACJA KOTŁY KONDENSACYJNE

NOWOCZESNE I EKONOMICZNE OGRZEWANIE DOMÓW

Joanna Ryńska W pierwszym kwartale 2019 roku Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Gazowych obserwowało rosnące zainteresowanie gazowymi kotłami kondensacyjnymi wiszącymi (30%) i stojącymi (25-30%, zależnie od rodzaju kotła). Zainteresowanie kotłami kondensacyjnymi wiąże się z kilkoma czynnikami. Jednym z nich jest na przykład wymiana starych kotłów węglowych (zgodnie z programem „Czyste Powietrze”), ale też obowiązujący od 2015 roku unijny wymóg, aby na rynek wprowadzać urządzenia grzewcze z niskoenergetycznymi pompami obiegowymi oraz o sprawności średniorocznej (obliczonej w narzucony przez dyrektywę unijną sposób) wyższej niż 86%.

Kotły kondensacyjne cechują się sprawnością wyższą niż ich tradycyjne odpowiedniki, a ich wysoka sprawność przekłada się na energooszczędność – do wytworzenia ciepła zużywają one mniej paliwa niż porównywalne kotły tradycyjne. Osiągają sprawność wyższą niż ich tradycyjne odpowiedniki m.in. dzięki większej efektywności spalania paliwa (odpowiednia konstrukcja palnika), ale głównym czynnikiem jest wykorzystanie ciepła zawartego w odprowadzanych z kotła spalinach.

Znaczenie kondensacji dla energooszczędności

Jest to możliwe dzięki skraplaniu (kondensacji) pary wodnej zawartej w produkowanych przez kocioł spalinach. Kondensacja odbywa się dzięki schłodzeniu spalin (z około 100°C nawet do 35°C). Para wodna skrapla się, a zawarte w niej ciepło nie ucieka przez komin, tylko jest przekazywane wodzie kotłowej. Powstała w ten sposób dodatkowa ilość energii umożliwia podwyższenie sprawności kotła o około 10% w porównaniu do kotła

Fot. Bosch

bez zastosowania techniki kondensacyjnej. Dlatego producenci podają czasem sprawność kotłów gazowych wyższą niż 100% – dla gazowych kotłów kondensacyjnych najczęściej jest to wartość 107–109%, a dla kotłów olejowych – 104%. W rzeczywistości sprawność nie może być wyższa niż 100%, a takie sformułowanie informuje jedynie o tym, że zastosowana technika umożliwia uzyskanie dodatkowej, w stosunku do procesów spalania, energii.

Warto zauważyć, że tak określona sprawność dotyczy najbardziej optymalnych warunków pracy kotła i jej wartość maksymalna w warunkach rzeczywistych osiągana jest rzadko. Maksymalne wykorzystanie możliwości kotła kondensacyjnego możliwe jest tylko przy jego odpowiedniej współpracy z właściwie dobraną, wykonaną i zrównoważoną instalacją grzewczą.

Energooszczędne w odpowiedniej instalacji

Kotły kondensacyjne pracują najbardziej efektywnie z instalacjami tzw. niskotemperaturowymi. Spośród rozwiązań popularnych wśród inwestorów wybierane są przede wszystkim instalacje ogrzewania podłogowego lub ściennego, w których temperatura maksymalna wynosi do 45°C.

Wynika to z tego, że kondensacja pary wodnej ze spalin zachodzi poniżej określonej temperatury. Dla kotłów na gaz ziemny – zależnie od jakości podawanego gazu i składu mieszanki gazowo-powietrznej jest to 55–58°C, dla kotłów olejowych wartość ta wynosi około 48°C. Taka właśnie powinna być temperatura wody powrotnej z instalacji grzewczej, stosowanej do chłodzenia spalin. Jeśli woda grzewcza ma wyższą temperaturę, kondensacja po prostu nie będzie zachodziła, zatem ciepło ze spalin nie będzie uzyskiwane. To będzie oznaczało rezygnację z możliwości, które zapewnia technika kondensacyjna. Dlatego decydując się na kocioł kondensacyjny i chcąc w pełni skorzystać z jego możliwości, należy także rozważyć wymianę instalacji grzewczej.

Temperatura wody powracającej z instalacji grzewczej powinna wynosić 40–50°C dla kotłów gazowych, a 30–40°C dla kotłów olejowych. Jednak im niższa temperatura wody powrotnej, tym bardziej można schłodzić spaliny i dzięki temu uzyskać z nich więcej ciepła z kondensującej pary wodnej.

Kotły kondensacyjne pracują z pełną mocą np. przy produkcji c.w.u. i wtedy ich sprawność może być niższa, ponieważ nie zachodzi proces kondensacji. Producenci oferują rozwiązania kotłów współpracujących z podgrzewaczami c.w.u. tak, aby zapewnić występowanie kondensacji oraz kotły dwufunkcyjne, w których kondensacja zachodzi także w trakcie przygotowania c.w.u. Jeśli kocioł ma służyć także do przygotowania c.w.u, warto zainteresować się takim rozwiązaniem.

Samoregulacja pracy kotła

Kotły kondensacyjne są energooszczędne także dzięki modulacji palnika – chwilowa moc wytwarzana przez palnik płynnie dopasowuje się do aktualnego zapotrzebowania. Na rynku są powszechnie dostępne z zakresem modulacji 1:10 – palnik może efektywnie pracować z mocą obniżoną dziesięciokrotnie w stosunku do mocy znamionowej. Zakres modulacji może być podawany także w procentach (np. 20–100%). Choć praca z obciążeniem częściowym jest korzystna dla sprawności kotła, to warto zwrócić uwagę, aby kocioł nie został przewymiarowany.

Większy zakres modulacji sprawia, że kocioł będzie płynnie regulował moc chwilową, dzięki czemu uniknie się tzw. efektu taktowania, czyli częstego wyłączania i włączania kotła dla zapewnienia odpowiedniej temperatury wody grzewczej i w pomieszczeniach. Płynna praca sprawia, że kocioł działa z wyższą sprawnością, zwiększa się także jego trwałość.

Na sprawność kotła kondensacyjnego ma wpływ jeszcze jedna jego własność konstrukcyjna – dzięki zastosowaniu systemu tzw. rura w rurze zimne powietrze pobierane do spalania jest wstępnie podgrzewane przez spaliny przed dotarciem do komory kotła, dodatkowo poprawia to także wydajność spalania i o kilka procent podnosi zysk energetyczny.

Ile można zaoszczędzić dzięki kotłom kondensacyjnym?

Odpowiedź na pytanie, jakie oszczędności przyniesie kocioł kondensacyjny, nie jest łatwa, ponieważ zależy od bardzo wielu czynników, m.in. od rodzaju budynku i jego ocieplenia, instalacji grzewczej (jej rodzaju i zrównoważenia), rozwiązania przygotowania c.w.u. i współpracy z innymi urządzeniami (pompa ciepła, kolektor słoneczny). Możliwe oszczędności zależą też od tego, jak eksploatowany jest kocioł oraz od warunków pogodowych, które wpły-

reklama System sterowania Bosch EasyControl

Moja temperatura: 20°C

20°C

23°C

Jego temperatura: 23°C

Sprawdź jak łatwo sterować systemem

Bosch EasyControl

Bosch Easy Control.

Twój inteligentny system sterowania.

Rozpoznawanie obecności w domu, strefowe programowanie czasów i temperatur pomieszczeń oraz intuicyjna obsługa i wyjątkowy design.

Oszczędność energii cieplnej nawet do 25%,

możliwe już teraz.

wają na zapotrzebowanie na ciepło i jego zmienność.

W przypadku instalacji remontowanej wpływ na uzyskane oszczędności ma to, jaki kocioł (na jakie paliwo, w jakiej technologii, w jakim stanie technicznym) pracował w instalacji poprzednio, czy została wymienio-

Fot. De Dietrich

Fot. De Dietrich

na także instalacja grzewcza na efektywnie współpracującą z kotłem, czy kocioł współpracuje z innymi urządzeniami grzewczymi (np. kolektorami słonecznymi).

Wśród oszacowań przygotowanych zarówno przez dostawców kotłów kondensacyjnych, jak i ekspertów zajmujących się rynkiem grzewczym, mówi się o oszczędnościach eksploatacyjnych w zakresie od 20 do 40%, przy zastrzeżeniu wszystkich czynników wpływających na tę wartość.

Na podstawie danych z rynku niemieckiego jeden z producentów kotłów kondensacyjnych oszacował, że wymiana kotłów starszych niż 25 lat na wysoko efektywne kotły kondensacyjne w połączeniu z wykorzystaniem kolektorów słonecznych może pozwolić użytkownikowi na oszczędność energii do 35%.

Producenci szacują też, że wymiana starego kotła olejowego na wysoko sprawny gazowy kocioł kondensacyjny pozwoli uzyskać oszczędności na ogrzewaniu nawet do 50%, natomiast wymiana starego kotła gazowego atmosferycznego na gazowy kondensacyjny – 30–40%.

Kotły kondensacyjne na rzecz środowiska

Główny efekt środowiskowy stosowania kotłów kondensacyjnych to mniejsze zużycie energii, a tym samym obniżenie emisji CO2 do atmosfery. Zależnie od spalanego w kotle kondensacyjnym paliwa, mogą one być mniej lub bardziej eko. W parze wodnej powstałej ze spalania oleju opałowego mogą znajdować się związki siarki, natomiast mieszanka gazowa dobrej jakości może być spalana bez produkcji żadnych substancji wchodzących w skład smogu. Warunkiem jest jednak odpowiedni przebieg procesu spalania. Producenci kotłów kondensacyjnych prześcigają się we wprowadzaniu coraz to nowych konstrukcji palników, które umożliwiają efektywne spalanie gazu lub oleju. Przekłada się to nie tylko na bardziej ekonomiczne zużycie paliwa, ale też na bardziej przyjazny dla środowiska skład spalin, czyli niższą emisję zanieczyszczeń.

promocja

Na stronach www.ekspertbudowlany.pl znajdziesz:

• nowości produktowe • rynkowe przeglądy produktów • porady ekspertów z różnych dziedzin • aktualności prawne • artykuły merytoryczne na temat budowy, remontu i wyposażenia domu oraz jego otoczenia • inspirujące galerie zdjęć • galerie użytkowników • najnowsze wydania „Eksperta Budowlanego” do bezpłatnego pobrania w wygodnym formacie PDF • katalog firm • forum użytkowników