Pobierz bezpłatny poradnik

 

Hydroizolacja fundamentów - materiały i wykonanie

POBIERZ BEZPŁATNY PORADNIK - po prostu ZALOGUJ SIĘ na swoim koncie

Kotły kondensacyjne - energooszczędne ciepło

Fot. Buderus

Dominującym kierunkiem w nowoczesnym budownictwie jest w ostatnich latach ekonomiczna eksploatacja. Nowe budynki projektuje się i wykonuje jako domy niskoenergetyczne, a nawet pasywne, w których zdecydowanie mniej energii zużywa się na ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody niż dwadzieścia lat temu.

Tę samą tendencję można zaobserwować w modernizacjach budynków i instalacji centralnego ogrzewania. Naprzeciw tym oczekiwaniom i potrzebom rynkowym wychodzi technika kondensacyjna. Czy rzeczywiście umożliwia ona oszczędną eksploatację?

Do niedawna większość kotłów gazowych lub olejowych miało tradycyjny system spalania – powietrze pobierane było z pomieszczenia, w którym pracowało urządzenie (tzw. kotły z otwartą komorą spalania). Wielu użytkowników decydowało się na żeliwne kotły atmosferyczne gazowe lub olejowe, których trwałość do dziś służyć może za wzór.

Wraz z rozwojem techniki i wzrostem cen paliw kotły olejowe zostały zamienione na kotły na pelety (paliwo tańsze od oleju opałowego), a także na kotły węglowe lub wielopaliwowe – spalające praktycznie wszystkie odpadki pochodzące z gospodarstw domowych. Jednak kotły na pelety zaliczane są do urządzeń ekologicznych, w przeciwieństwie do urządzeń na węgiel i odpady. Zmieniające się tendencje spowodowały, że olej opałowy stał się obecnie rzadko używanym źródłem ciepła, a wielu inwestorów coraz częściej decyduje się na zastosowanie pompy ciepła, która jest efektywna i tańsza w eksploatacji.

Koniecznie sprawdź, jakie kotły są dostępne na rynku >>

Nowoczesne gazowe kotły kondensacyjne pracują najsprawniej w systemach ogrzewania z niskimi temperaturami zasilania. Rozwiązaniem często wykorzystywanym do ogrzewania pomieszczeń są instalacje ogrzewania podłogowego lub ściennego, w których temperatura maksymalna nie może przekroczyć 45°C. Niska temperatura zasilania obiegu c.o. wiąże się z niedużymi stratami przesyłowymi, w efekcie wymagane w pomieszczeniach temperatury uzyskujemy przy niższych kosztach eksploatacyjnych.

Kocioł kondensacyjny jako element instalacji

W praktyce nie wszystko przebiega tak łatwo. Częstym problemem w instalacjach c.o. jest nieprawidłowy dobór urządzeń lub przewymiarowanie systemu, czego efektem jest niedogrzewanie pomieszczeń albo ich przegrzewanie. Instalacja niezrównoważona hydraulicznie w jednym miejscu przegrzewa pomieszczenia, a w innym nie dogrzewa, co powoduje zwiększone zużycie gazu, mniejszy komfort użytkowania systemu, a także złe samopoczucie użytkowników.

Tradycyjne instalacje w domach jednorodzinnych przed modernizacją pracowały zazwyczaj z temperaturą zasilania około 80°C, a po ociepleniu ścian i dachów oraz wymianie okien ten sam system grzewczy może pracować przy temperaturze zewnętrznej –20°C z zasilaniem obiegu c.o. na poziomie 65°C.

Rys. 1. Kocioł z systemem spalinowym, Rys. Dinak

Zdarza się też, że system jest przewymiarowany i wchodzący w jego skład kocioł często załącza się i wyłącza – jest to tzw. zjawisko taktowania powodujące nieefektywną pracę.

Stare kotły gazowe (niekondensacyjne), nawet najlepszych firm, są zabezpieczone przed zjawiskiem kondensacji, która w urządzeniach kondensacyjnych jest istotą wysokosprawnego procesu spalania. W tradycyjnych żeliwnych atmosferycznych kotłach gazowych automatyka realizuje funkcję tzw. logiki pompy, która chroni kocioł przed kondensacją i minimalną temperaturą na zasilaniu wynoszącą 50°C.

Przyjrzyjmy się bliżej tej kwestii, analizując sterowanie instalacją za pomocą systemu pogodowego. Na rys. 2 pokazano krzywe grzania, które są wpisane w algorytm pracy automatyki kotła. W domu zmodernizowanym przy nastawie krzywej 1,0 dla utrzymania w pomieszczeniach wartości 20°C przy temperaturze zewnętrznej – 6°C (punkt A), temperatura na zasilaniu instalacji c.o. wynosić będzie 58°C.

W przypadku nowoczesnego kotła kondensacyjnego takie parametry umożliwią mu pracę w prawie pełnej kondensacji do temperatury –16°C. W kotle kondensacyjnym z odpowiednio wyregulowanym składem mieszanki gazowo-powietrznej przy 30-proc. nadmiarze powietrza do spalania (dla zapewnienia pełnego spalania) punkt rosy spalin (kondensacji) wynosi 55°C.

Jak to się przekłada na koszty eksploatacyjne? W skład systemu wchodzi nie tylko kocioł, dlatego dopiero jego dobra współpraca z całą instalacją przy zachowaniu temperatury zasilania na poziomie punktu rosy (kondensacji) skutkuje większą sprawnością spalania i mniejszymi rachunkami – teoretycznie o 11%, a w praktyce o około 9%, bo tyle energii można odzyskać z kondensacji pary wodnej zawartej w spalinach.

Jednak temperatury w instalacji przekraczające punkt rosy na zasilaniu nie powinny być przesłanką do rezygnacji z zastosowania kotła kondensacyjnego, mimo że ograniczają potencjalne oszczędności, ponieważ sprawność kotła będzie mniejsza, ale tylko do momentu, gdy temperatura wody powrotnej z systemu grzewczego spadnie poniżej 55°C.

Dla analizy systemu ogrzewania inną bardzo ważną kwestią jest sytuacja, gdy temperatura zewnętrzna osiągnie 10°C (pkt B na rys. 2), co w naszym klimacie jest często spotykane w okresie grzewczym. W tym przypadku optymalna temperatura na zasilaniu wynosi 38°C.

EKSPERT RADZI

Nowoczesne kotły kondensacyjne świetnie sprawdzają się w modernizowanych instalacjach i domach, a także w nowym budownictwie.

Aby jednak zapewnić wysoką sprawność zaopatrywania systemu grzewczego w energię, komfort i tanią eksploatację, muszą zostać odpowiednio dobrane do poprawnie zaprojektowanych instalacji.

Rozważając optymalizację systemu grzewczego, nie należy skupiać się jedynie na sprawności samego kotła, ale na sprawności całej instalacji, w której urządzenie ma pracować.

Jednak w punkcie B żeliwny gazowy kocioł atmosferyczny będzie dostarczał do instalacji wodę o temperaturze 50°C, ponieważ jest to minimalna bezpieczna temperatura dla tego typu urządzenia.

Natomiast nowoczesny kocioł kondensacyjny będzie pracował z wysoką sprawnością i według wymaganych temperatur, nawet jeśli konieczne będzie dostarczenie do instalacji c.o. medium o temperaturze 20°C, gdyż kondensacja nie wpływa negatywnie na jego konstrukcję. Umożliwia to nie tylko zmniejszenie strat z powodu przegrzewania pomieszczeń, ale też strat na przesyle (dystrybucji) ciepła.

Porównując tradycyjne i kondensacyjne systemy grzewcze, należy zwrócić uwagę na dodatkowe uzyski energii wynikające z wyposażenia kotłów kondensacyjnych w zamknięte komory spalania.

Dzięki temu niezbędne do spalania powietrze dostarczane jest do komory za pomocą systemu powietrzno-spalinowego („rura w rurze” - rys. 1), a nie pobierane z zewnątrz budynku, jak w tradycyjnym systemie.

Nawiew do pomieszczenia zimnego powietrza potrzebnego do spalania w tradycyjnym systemie powoduje wychładzanie pomieszczenia kotłowni i samego kotła.

W systemie „rura w rurze” spaliny z kotła kondensacyjnego podgrzewają wstępnie powietrze do spalania, zanim trafi ono do komory kotła, dzięki czemu urządzenie pracuje z większą wydajnością, nie dochodzi też do wyziębiania pomieszczeń, co daje dodatkowy kilkuprocentowy zysk energetyczny.

Kolejnym ważnym zagadnieniem jest sprawność normatywna kotła tradycyjnego, która wynosi 92%. Oblicza się ją jednak zgodnie z normą przy pełnej mocy kotła i temperaturze na zasilaniu 80°C, a nie, jak w warunkach rzeczywistych w okresie grzewczym, dla temperatury 40-70°C, gdy krzywa sprawności się obniża.

Natomiast kotły kondensacyjne wraz ze spadkiem temperatur na zasilaniu modulują moc palnika tak, by temperatura zasilania była optymalna dla zachowania komfortu cieplnego, system ogrzewania nie przegrzewał pomieszczeń, a kocioł jak najrzadziej się załączał i wyłączał (kotły kondensacyjne mają szeroki zakres modulacji palnika – od 20 do 100% mocy).

Rys. 2. Krzywe grzania wpisane w algorytm pracy automatyki kotła, Rys. autora

Kotły kondensacyjne, pracując na niższych temperaturach zasilania przy zmniejszonej mocy, zwiększają swoją sprawność, ponieważ masa spalin i temperatura instalacji wpływają na lepsze wykorzystanie dodatkowej energii z kondensacji.

Wykonywane są oczywiście z materiałów odpornych na kwasowy kondensat powstający w czasie pracy urządzenia. Ich zastosowanie umożliwia zaoszczędzenie w trakcie eksploatacji systemu od 20 do 40% (w zależności od budynku, instalacji i rodzaju kotła) kosztów gazu.

Na co zwrócić uwagę przy doborze kotła

Wybierając kocioł kondensacyjny, należy zwrócić uwagę na jakość jego wykonania, trwałość konstrukcji, zastosowaną komorę spalania, system regulacji, a także na rodzaj odbiorników ciepła: grzejniki ścienne lub instalacja ogrzewania podłogowego. Należy kocioł dobrać tak, aby go nie przewymiarować – moc urządzenia powinna być zgodna z zapotrzebowaniem, a kocioł musi mieć szeroki zakres jej modulacji (20-100%).

Warto też zwrócić uwagę na wielkość komory spalania, tak aby była ona odpowiednia do obciążenia, z jakim będzie pracował system. Można dziś spotkać urządzenia, w których komora spalania jest na tyle duża, aby uzyskać moc 24 kW, jednak przy kondensacji i pracy w dużym budynku taka komora może być nieodpowiednia z powodu zbyt małej powierzchni wymiany wymiennika woda/
/spaliny.

Wielu producentów wykorzystuje tę samą komorę spalania w kotłach o mocy 11 i 24 kW, dlatego przy doborze należy zwrócić uwagę, jaką temperaturę będą miały spaliny przy pełnym obciążeniu kotła i maksymalnych parametrach na zasilaniu - kocioł często dobiera się na potrzeby ciepłej wody użytkowej, której przygotowanie wymaga 24 kW, a dla samego ogrzewania wystarczy tylko 14 kW.

Takie rozwiązanie z pewnością nie sprawdzi się, gdy instalacja c.o. będzie potrzebowała 24 kW mocy, a producent kotła przewidział, że urządzenie poddawane będzie tylko chwilowym przeciążeniom na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej.    

Zapisz się na bezpłatny NEWSLETTER. Co tydzień najświeższe informacje o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz bezpośrednio na Twój e-mail.

 

 

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Komentarze

0

Wybrane dla Ciebie

 


Weekend darmowej dostawy w Księgarni Technicznej »Weekend darmowej dostawy w księgarni technicznej

Zamówienia złożone w dniach 26-28 maja br. zostaną wysłane do Państwa bez opłat za przesyłkę. (...) sprawdź »


Jak łatwo i szybko wykonać badanie termowizyjne »

Jakość powietrza w Twoim domu

Łatwe dostrzeganie problemów i podejmowanie decyzji, prezentowanie istotnych wyników obserwacji w czasie rzeczywistym i przygotowanie precyzyjnej dokumentacji (...) czytaj dalej »


Poznaj skuteczny sposób na wyciszenie podłogi » Wyróżnij swój dach - bachodachówki z posypką skalną »
Wyciszenie podłogi blachodachówki z posypką skalną - wyróżnij swój dach
Hałasy, jakich możemy doświadczyć ze strony domowników bądź sąsiadów, z pewnością nie ułatwiają odpoczynku (...) czytaj dalej » Dachy pełnią dodatkowo funkcję ozdobną, a posypka z naturalnej skały wulkanicznej,  chroni go przed korozją, warunkami atmosferycznymi (...)
czytaj dalej »

 


Zobacz, jak zabezpieczyć parkiet drewniany »

ochrona podłóg lakierowanie drewna

Ochrona podłóg drewnianych przed ścieraniem, zarysowaniem czy uszkodzeniem (...) czytaj dalej »

 


 

Oddymianie w budynku mieszkalnym - zobacz film » Z czego wykonać pokrycie dachu?
oddymianie w budynku mieszkalnym z czego wykonac dach?
Jak wygląda sterowanie i zasilanie urządzeń w systemach wentylacji pożarowej? (...)  czytaj dalej » Ważne jest aby dach był odporny na wiatr i gwałtowne zjawiska atmosferyczne (...) czytaj dalej »

 


 

Zobacz czym uszczelnić połączenia i szczeliny » Zarządzanie ogrzewaniem - kiedy zamontować sterowniki?
uszczelnianie drzwi i okien Sterowanie ogrzewaniem
Ramy drzwi i okien wymagają uszczelnienia chroniąc pomieszczenia przed zimnem, zanieczyszczeniami (...) czytaj dalej »
System grzewczy jest jak ludzki organizm - by mógł sprawnie funkcjonować, wszystkie jego elementy muszą ze sobą (...) czytaj dalej »

 


Nie samą budową człowiek żyje:

przepisy kulinarne Gosi Kaźmierczyk Red Hot Chili Cooking - sprawdź nowe przepisy Gosi :)

Na gorąco

KANADA - kostka betonowa imitująca drewno

Drewno to materiał uniwersalny, które pasuje do nowoczesnych, klasycznych i tradycyjnych przestrzeni. Można z niego zbudować cały taras lub zastosować go jako wykończenie. Naturalne drewno wymaga...

Zapraszamy na szkolenie DESIGN OD KUCHNI

Serdecznie zapraszamy na szkolenia dla architektów i projektantów wnętrz DESIGN OD KUCHNI, którego organizatorem jest firma Comitor. Cykl spotkań otworzy seminarium poświęcone innowacyjnym...
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:

Forum

gailllale  | 
25-05-2017, 12:14
 | 
1
adisiabab  | 
25-05-2017, 10:38
 | 
1
Inserv  | 
23-05-2017, 11:43
 | 
1
zafirynka  | 
05-06-2015, 09:52
 | 
119
pak  | 
27-11-2014, 10:27
 | 
118
DYSTANS  | 
04-12-2014, 13:21
 | 
94
szpachelka  | 
06-09-2014, 16:15
 | 
89
nikonxx  | 
21-05-2014, 14:49
 | 
86
M1gacz  | 
20-04-2015, 01:34
 | 
79

Aktualny numer

2/2017
Ekspert Budowlany 2/2017
W numerze m.in.:
  • - Inspirujące pomysły w pokoju dziecięcym
  • - Termoizolacja kontra smog
Gerard Roofing Systems
Gerard Roofing Systems
ŚWIATOWY LIDER W PRODUKCJI DACHÓWEK METALOWYCH Od ponad 50 lat Gerard AHI Roofing jest innowatorem w zakresie...

Pobierz Eksperta Budowlanego

Ekspert Budowlany 2017
Ekspert Budowlany do pobrania w formacie PDF.
Ekspert Budowlany 2016
Ekspert Budowlany do pobrania w formacie PDF.
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.Portal Budowlany - Ekspert Budowlany - www.ekspertbudowlany.pl
realizacja i CMS: omnia.pl