Mniej paliwa, więcej ciepła.


Ceny paliw stale rosną, więc producenci kotłów kuszą perspektywą „wyciśnięcia” z paliwa dodatkowej porcji energii cieplnej, proponując nam – klientom – coraz nowsze modele kotłów kondensacyjnych. Takie urządzenia ma dzisiaj w swojej ofercie każdy szanujący się producent. 

Gaz stosowany jako paliwo do kotłów składa się z atomów węgla i wodoru połączonych w cząsteczki. W wyniku ich spalania powstają cząsteczki dwutlenku węgla i pary wodnej.
Podczas reakcji uwalnia się ciepło (jest egzotermiczna), a powstająca mieszanina produktów spalania ma wysoką temperaturę – 200-250°C. Przepływając przez wymiennik, ogrzewa wodę, która jest następnie wykorzystywana do zasilania instalacji centralnego ogrzewania i do podgrzewania wody użytkowej. W tradycyjnym kotle temperatura spalin za wymiennikiem nie powinna spaść poniżej 180°C, ponieważ wtedy rozpoczyna się proces kondensacji zawartej w nich pary wodnej. W kotłach kondensacyjnych przeciwnie – celowo dąży się do tego, by temperatura spalin kierowanych do komina była jak najniższa. Wykraplająca się z nich para wodna uwalnia ciepło skraplania, któremu kotły kondensacyjne zawdzięczają swoją zadziwiająco wysoką sprawność. W kotłach gazowych można w ten sposób uzyskać dodatkowo 11-13% energii cieplnej, w olejowych – około 6%. Jednak by to było możliwe, temperatura wody napływającej do wymiennika musi być niższa niż 57°C w kotle gazowym i 47°C – w olejowym.

Mały, estetyczny i o niewiarygodnie dużej sprawności – taki może być kocioł kondensacyjny.
Autor: VIESSMANN

Wskaźnik kondensacji
To stosunek ilości kondensatu rzeczywiście powstającego w kotle do wartości teoretycznej. Im kocioł ma wyższy wskaźnik kondensacji, tym jego efektywność jest większa. Wskaźnik zależy od konstrukcji kotła i od parametrów współpracującej z nim instalacji. Im niższa jest temperatura wody w instalacji i niższa temperatura spalin odprowadzanych z kotła, tym lepiej. Dodatkowo niższa temperatura spalin oznacza mniejszą stratę kominową, a więc większą sprawność kotła. Emisja zanieczyszczeń
Nowoczesne rozwiązania palników kotłów pozwalają na minimalizację emisji szkodliwych substancji. Tak niska emisyjność jest możliwa dzięki pełnemu wymieszaniu gazu z powietrzem i niskiej temperaturze spalania. Duża część powstającego ciepła jest odprowadzana ze strefy reakcji w postaci promieniowania podczerwonego. Dzięki temu tworzy się mniej tlenków azotu. Parametrami charakterystycznymi dla kotła są emisja tlenku węgla CO i tlenków azotu NOX. Kotły o niskiej emisyjności CO i NOX są oznaczone znakiem Błękitnego Anioła.
CO² w spalinach
Zawartość CO² jest bardzo ważnym wskaźnikiem z punktu widzenia temperatury kondensacji pary wodnej. Powinno się dążyć do tego, by zawartość dwutlenku węgla w spalinach była jak największa, przy jednoczesnej minimalizacji nadmiaru powietrza w procesie spalania. Bezpośrednie znaczenie dla jakości tego procesu ma palnik. Palniki atmosferyczne pracują z dużym nadmiarem powietrza, przez co zawartość CO² jest niska i obniża się punkt rosy. W palnikach modulowanych wentylator ma regulowane obroty, które umożliwiają dopasowanie ilości powietrza do natężenia przepływającego gazu. Dzięki temu zawartość CO² i temperatura punktu rosy są wyższe (rys. 1.). Roczne koszty zużycia energii do zasilania wentylatora są na tyle nieduże, że można je pominąć.
Straty ciepła
Ideałem byłoby, gdyby całe ciepło wytwarzane w procesie spalania mogło być zamieniane na ciepło użytkowe w postaci gorącej wody. Niestety część jest bezpowrotnie tracona w postaci:
- straty kominowej, będącej różnicą między ciepłem spalin a ciepłem powietrza doprowadzanego do spalania. Temperatura spalin w kotłach tradycyjnych wynosi 200-250oC, w kondensacyjnych, gdzie jest w pełni wykorzystywana wartość opałowa paliwa, spada poniżej punktu rosy. To pozwala na ograniczenie straty kominowej nawet do 1% w skali roku;
- powierzchniowej straty ciepła (przez promieniowanie i konwekcję). W nowych kotłach dzięki zwartej obudowie i dobrej izolacji zminimalizowano ją do poziomu 0,5-2%;
- straty wynikającej z niezupełnego spalania gazów. Jest ona równa ilości ciepła zawartej w tlenku węgla. Nawet mała zawartość CO w spalinach powoduje duże straty ciepła wahające się od 5 do 7% na 1% zawartości CO. Powodem pojawiania się w spalinach CO jest zbyt mała ilość powietrza do spalania. Dlatego bardzo ważne jest odpowiednie dobranie długości komina lub przewodów powietrzno-spalinowych. Maksymalna długość tych ostatnich wynika z wielkości sprężu wentylatora palnika i powinna być podana w instrukcji technicznej kotła;
- strat skraplania wynikających z obniżenia temperatury skraplania pary wodnej, co jest spowodowane zbyt dużą ilością powietrza doprowadzonego do spalania i zmniejszeniem stężenia CO² w spalinach. Strata ta wpływa bezpośrednio na obniżenie sprawności kotła.
Inna budowa
Kocioł kondensacyjny i niekondensacyjny z zewnątrz są nie do odróżnienia. Podstawowa różnica w budowie to dodatkowy wymiennik w kotle kondensacyjnym, który odbiera ciepło wydzielające się w procesie skraplania pary wodnej zawartej w spalinach. Temperatura skraplania pary wodnej (punkt rosy) wynosi dla gazu ziemnego 57°C. Uwolnione ciepło jest przejmowane przez wodę instalacyjną. Do wymiennika dopływa woda powracająca z instalacji. Jeśli jej temperatura jest odpowiednio niska – 30-40°C – intensyfikuje proces wykraplania pary wodnej ze spalin. Aby zapobiec zatężaniu się kondensatu i cofaniu do komory spalania, spaliny i kondensat płyną w tym samym kierunku, w dół. Siła grawitacji i przepływające spaliny pomagają w spływaniu kropli kondensatu. Wymienniki ciepła do kotłów robi się ze stali, stali szlachetnych lub żeliwa. Wybór materiału zależy od warunków pracy wymiennika. Do budowy kotłów na potrzeby domów jednorodzinnych używa się stali szlachetnych lub żeliwa aluminiowo-krzemowego, ponieważ te materiały są odporne na korozję wywołaną przez agresywne skropliny.Temperatura spalin po przejściu przez dodatkowy wymiennik spada poniżej 160°C, co powoduje zmniejszenie ciągu kominowego. Mniejszy ciąg i dodatkowy opór powstający przy przepływie spalin przez drugi wymiennik wymuszają konieczność stosowania wentylatora wyciągowego. Wybierając kocioł, warto spytać sprzedawcę o wymaganą średnicę i maksymalną długość komina, przez który można usuwać spaliny. Rozwiązania lokalizacji dodatkowego wymiennika są bardzo różne.
Wiszący albo stojący
Nowo budowane domy często nie mają piwnic. Kocioł instaluje się więc przeważnie w pomieszczeniu technicznym. Jeśli jest wiszący, a takie kotły gazowe są teraz najpopularniejsze, może być zamontowany także poza pomieszczeniem technicznym – w kuchni, łazience lub przedpokoju. Kotły wiszące są wyposażone w stalowe lub aluminiowo-krzemowe wymienniki ciepła, pracują cicho i mają estetyczne obudowy często dopasowane wymiarami do kuchennych szafek. W pomieszczeniach mieszkalnych najczęściej wiesza się kotły dwufunkcyjne z wbudowanym podgrzewaczem przepływowym, a niekiedy także z dodatkowym zasobnikiem o pojemności kilkunastu-kilkudziesięciu litrów. Jeśli zasobnik ma większą pojemność, kocioł jest przeznaczony do ustawienia na podłodze. Kotły stojące potrzebują więcej miejsca i są zwykle droższe od wiszących. Mają czasem żeliwne wymienniki uznawane za trwalsze. Warunkiem zamontowania kotła w pomieszczeniu (bez względu na jego rodzaj) jest zapewnienie odpowiedniej wentylacji, czyli wywiewu i nawiewu powietrza w ilości dostosowanej do mocy kotła.
Z zamkniętą komorą spalania
Kotły kondensacyjne to w większości urządzenia z zamkniętą komorą spalania, czyli takie, które nie pobierają powietrza do spalania z pomieszczenia, w którym się znajdują (jak kotły z otwartą komorą spalania), ale z zewnątrz. Powstające w procesie spaliny również nie mają styczności z powietrzem w pomieszczeniu. Takie rozdzielenie umożliwia umieszczenie kotła w dowolnym miejscu bez obaw o ewentualny niekontrolowany wypływ spalin do pomieszczenia. Komora spalania kotła jest połączona z atmosferą przewodami powietrzno-spalinowymi. Przepływ spalin jest w nich wymuszany przez wentylator. Długość przewodów nie może przekraczać maksymalnej, ustalonej przez producenta kotła wartości. W przeciwnym razie ilość dostarczanego powietrza może być niewystarczająca, co skutkuje niepełnym spalaniem.
Palniki
W kotłach gazowych są stosowane trzy rodzaje palników: atmosferyczne, wentylatorowe lub ze wstępnym zmieszaniem. W atmosferycznych część powietrza do spalania jest zasysana przez wypływający gaz, miesza się z nim w rurze mieszającej, a następnie spala z dodatkową ilością powietrza, tak zwanym powietrzem wtórnym. Stanowi ono 30-45% ogólnej ilości powietrza i jest zasysane do komory spalania siłą ciągu gorących spalin. W palnikach wentylatorowych powietrze doprowadza się za pomocą wentylatora do gazu przed komorą spalania. Można je więc dokładnie dozować i uzyskać dzięki temu wysoką sprawność spalania. Palniki ze wstępnym zmieszaniem to rozwiązanie pośrednie między atmosferycznymi a wentylatorowymi. Są płaskie i mają komorę wstępnego mieszania, do której za pomocą wentylatora jest doprowadzane powietrze. Wypływająca z komory mieszanka gazowo-powietrzna jest zapalana na wylocie palnika. Ten rodzaj palników powstał właśnie z myślą o kotłach kondensacyjnych. Kotły gazowe mogą być zasilane gazem ziemnym, miejskim lub płynnym. Kupując kocioł, trzeba wiedzieć, jakim paliwem będzie zasilany, aby dobrać do niego odpowiedni palnik. Producenci zwykle mają w ofercie ten sam model kotła z różnymi palnikami.

Sterowanie procesem spalania

Do kontrolowania proporcji gazu i powietrza w palnikach kotłów standardowo wykorzystuje się układy pneumatycznego sprzężenia gaz-powietrze. Zmieniając obroty wentylatora, zmniejsza się lub zwiększa ilość przepływającego gazu, co skutkuje zmianą mocy palnika. Na rynku są także dostępne kotły z układami elektronicznymi kontrolującymi stosunek mieszaniny. Weryfikacji podlega zawartość tlenku węgla w spalinach. Na tej podstawie poprzez zmianę prędkości obrotowej wentylatora zmienia się moc kotła, zapewniając jednocześnie optymalne spalanie paliwa.
Zabezpieczenia kotła
Nowoczesne kotły to urządzenia coraz bardziej zaawansowane technicznie. Nic więc dziwnego, że coraz więcej się od nich wymaga. I nie chodzi tylko o wysoką sprawność czy łatwą obsługę, ale także bezpieczeństwo użytkowania. Zapewniają je montowane standardowo w kotłach różnego rodzaju zabezpieczenia.
Naczynia wzbiorcze. Stosuje się je po to, by przejmowały nadmiar wody w instalacji. Woda podgrzewana w kotle zwiększa swoją objętość, powodując wzrost ciśnienia w instalacji. W przypadku braku kompensacji nadmiaru ciśnienia mogłoby dojść do jej uszkodzenia. Niektórzy producenci kotłów wyposażają je w standardowej wielkości naczynia wzbiorcze i dołączają do instrukcji kotła nomogram przedstawiający zależność temperatury i pojemności zładu, przy których układ będzie działał prawidłowo. W razie przekroczenia wartości maksymalnych należy w instalacji zamontować dodatkowe naczynie wzbiorcze.
Zawór bezpieczeństwa w kotle. Jest dodatkowym – oprócz naczynia wzbiorczego – zabezpieczeniem przed przekroczeniem dopuszczalnego ciśnienia. Otwiera się, gdy ciśnienie w instalacji przekroczy ustaloną wartość, i pozwala części wody z instalacji wylać się do kanalizacji. Dzięki temu w przypadku uszkodzenia naczynia wzbiorczego instalacja nie ulegnie zniszczeniu, na przykład z powodu rozerwania rury. Po obniżeniu się ciśnienia zawór bezpieczeństwa się zamyka.
Zawór nadmiarowo-upustowy. Powinno się go montować w instalacjach z zaworami termostatycznymi. Zapewnia przepływ stałej ilości wody przez kocioł, również wtedy, gdy zawory termostatyczne się zamykają. Dzięki temu praca pompy biegowej może być stabilna. Od strony instalacji zawór nadmiarowo-upustowy stabilizuje ciśnienie w pozostałych otwartych zaworach termostatycznych. Dzięki temu nie muszą one dławić zbyt wysokiego ciśnienia i nie szumią nieprzyjemnie. W przypadku zamknięcia się wszystkich zaworów termostatycznych zawór nadmiarowo-upustowy zapewnia przepływ wody i nie dopuszcza do przegrzania wody zgromadzonej w wymienniku.
Zawór odcinający dopływ gazu uniemożliwia wypływ gazu w przypadku zaniku płomienia. Wypływający gaz utworzyłby wraz z powietrzem silnie wybuchową mieszaninę. Do jej eksplozji wystarczyłaby nawet niewielka iskra powstająca w łączniku elektrycznym podczas zapalania lub gaszenia światła. Z zaworem odcinającym dopływ gazu współpracuje detektor zaniku płomienia, który w razie braku płomienia wysyła do zaworu odpowiedni sygnał.
Regulator ciśnienia gazu. Służy do stabilizacji ciśnienia gazu dopływającego do palnika, niwelując zmiany ciśnienia w sieci gazowej.
Układ zapłonowy. Może być wykonany w postaci palnika zapłonowego lub jako zapalnik elektryczny. Obecnie częściej stosuje się zapalniki elektryczne, ponieważ zużywają mniej gazu niż palniki zapłonowe.
Termostat kotłowy służy do włączania lub wyłączania palnika w zależności od temperatury wody w obiegu grzewczym.
Pompa obiegowa. Niektórzy producenci wyposażają kotły w pompę obiegową wymuszającą przepływ wody w instalacji, wtedy nie trzeba jej osobno kupować. Zwykle ma kilka biegów, co umożliwia dopasowanie wysokości podnoszenia do strat ciśnienia przy przepływie wody przez obieg grzewczy. Pompy te mają niewielką wysokość podnoszenia – zwykle 0,5 do 5 m słupa wody. To zupełnie wystarcza do pokonania strat ciśnienia w obiegu grzewczym.
Automatyka sterująca

Jej zadaniem jest dostosowanie ilości dostarczanego ciepła do chwilowego zapotrzebowania na nie przy jednoczesnym zapewnieniu jak najwyższej sprawności tego procesu. Funkcje tę mogą – mniej lub bardziej precyzyjnie – spełniać różne układy regulacyjne. Najprostszym i najtańszym rozwiązaniem jest sterowanie pracą kotła za pomocą termostatu kotłowego zależnie od temperatury wody powrotnej w obiegu grzewczym. Droższe, ale bardziej wygodne i dające większe możliwości jest zastosowanie regulatora temperatury w pomieszczeniu reprezentatywnym, wyposażonego dodatkowo w zegar sterujący. Najdroższa, najbardziej skomplikowana, ale umożliwiająca uzyskanie największych oszczędności jest automatyka pogodowa, która dokonuje pomiaru temperatury w pomieszczeniu reprezentatywnym oraz na zewnątrz budynku i na podstawie obu tych wartości dobiera odpowiednią temperaturę wody grzewczej. W przypadku sterowania z użyciem zegara można zaprogramować godziny normalnej pracy kotła i pracy ze zmniejszoną mocą. Ograniczenie mocy kotła podczas nieobecności domowników lub nocą (w tym czasie w pomieszczeniach jest utrzymywana temperatura o kilka stopni niższa niż zazwyczaj) w odczuwalny sposób zmniejsza zużycie gazu, a więc i wydatki na ogrzewanie. Odpowiednio dobrany typ zegara umożliwia zaprogramowanie obniżania temperatury w ciągu doby, tygodnia (inaczej w dni powszednie, inaczej w weekendy), a nawet całego roku (z uwzględnieniem świąt i dłuższych wyjazdów). Do kotłów z zasobnikiem potrzebny jest dodatkowy regulator sterujący temperaturą wody w zasobniku. Układ może cały czas utrzymywać zadaną temperaturę ciepłej wody lub – jeśli będzie wyposażony w programator – realizować określony program dobowy lub tygodniowy. W obiegach grzejnych należy instalować pompy obiegowe z falownikami, umożliwiające dostosowanie natężenia przepływu do aktualnych potrzeb. Przy grzejnikach powinno się montować zawory grzejnikowe dwudrogowe.
Odprowadzenie spalin
Może się odbywać przez komin lub przewodami spalinowymi. Wymagania stawiane kominom i przewodom do kotłów kondensacyjnych są inne niż w przypadku kotłów tradycyjnych. Komin jest w mniejszym stopniu narażony na wysoką temperaturę, ale za to musi dobrze znosić pracę zarówno w nad-, jak i podciśnieniu. Największym zagrożeniem są dla niego agresywne skropliny. Z tego powodu musi być zrobiony ze stali szlachetnej, ceramiki lub szkła.
Ze względu na niewysoką temperaturę w niektórych krajach (w Polsce nie!) dopuszcza się odprowadzanie spalin z kotłów kondensacyjnych przez przewody powietrzno-spalinowe z tworzywa sztucznego.
Skropliny
Są silnie korozyjne i wymagają stosowania odpowiednich materiałów na elementy kotła i komina odprowadzającego spaliny. Komin lub przewód powietrzno-spalinowy (najczęściej ze stali nierdzewnej) musi mieć odwodnienie bezpośrednio przy kotle. Skropliny zawierające kwas węglowy, siarczki, fluorki i azotany powinny być zneutralizowane przed wprowadzeniem do systemu kanalizacyjnego. Najbardziej agresywne są skropliny powstające przy spalaniu oleju opałowego. Powodem są związki siarki zawarte w oleju, które podczas spalania utleniają się i wraz z wodą tworzą kwas siarkawy i siarkowy. W przypadku kotłów o mocy nieprzekraczającej 25 kW (czyli wystarczających do większości domów jednorodzinnych) ilość skroplin w stosunku do ilości wytwarzanych ścieków jest niewielka, więc można je odprowadzać bezpośrednio do kanalizacji, pod warunkiem że instalacje zrobiono z materiałów odpornych na korozję, czyli twardego PCW, polietylenu, polipropylenu lub kamionki.
Dobór kotła
Kocioł dobieramy tak, aby w pełni pokrył zapotrzebowanie na ciepło przy najniższej temperaturze zewnętrznej. W Polsce temperatura obliczeniowa ustalona doświadczalnie na podstawie wieloletnich obserwacji wynosi zimą od -16°C w okolicach nadmorskich do -24°C w górach i na Suwalszczyźnie. Jednak tak niska temperatura zdarza się bardzo rzadko – zaledwie przez kilka dni w roku, a czasem wcale. Przez większą część sezonu grzewczego temperatura waha się w okolicy 0°C. Dlatego średnie obciążenie cieplne kotła w ciągu roku wynosi zaledwie 30%. Porównując sprawność kotłów tradycyjnego i kondensacyjnego w funkcji obciążenia częściowego (rys. 7), łatwo zauważyć zalety tego drugiego. Kocioł kondensacyjny ma tym lepszą sprawność, im mniej jest obciążony, dlatego można go nawet przewymiarować. To całkiem odwrotnie niż w przypadku kotła tradycyjnego, który uzyskuje maksymalną sprawność przy pełnym obciążeniu, więc przewymiarowanie go nie ma sensu, a nawet jest szkodliwe.
Gdzie zainstalować kocioł?
Miejsce zależy od rodzaju paliwa, którym kocioł ma być zasilany. Jeśli jest nim gaz ziemny, mamy dużą swobodę w wyborze. Do niedawna – ze względu na konieczność zapewnienia odpowiedniej wentylacji i zagwarantowania bezpieczeństwa użytkowania – kotły montowano wyłącznie w oddzielnych pomieszczeniach. Jednak wraz z rozwojem rynku kotłów z zamkniętą komorą spalania coraz częściej nowoczesne urządzenia grzewcze o estetycznym wyglądzie montuje się w pomieszczeniach użytkowych: łazienkach, kuchniach, przedpokojach. Na pewno nie należy instalować kotła w pomieszczeniu przeznaczonym na stały pobyt ludzi, bo awaria instalacji gazowej może zagrozić życiu domowników. Kotły zasilane gazem cięższym od powietrza (propanem, propan-butanem) mogą być instalowane wyłącznie w pomieszczeniach, w których poziom podłogi znajduje się powyżej poziomu terenu, ponieważ w razie awarii gaz wypływający z instalacji zbiera się przy podłodze i grozi wybuchem.

Wymiana starego kotła
Czy warto stary kocioł zastąpić kondensacyjnym? Zdecydowanie tak. Nawet w starych instalacjach projektowanych dla parametrów wody zasilającej i powrotnej 90/70°C do temperatury zewnętrznej około -5oC w gazowym kotle kondenscyjnym będzie zachodziło zjawisko kondensacji pary wodnej w spalinach, a temperatura wody powrotnej będzie niższa od punktu rosy wynoszącego 57°C. Przy tej temperaturze zewnętrznej kocioł jest obciążony w 65%. A ponieważ przez większą część sezonu grzewczego pracuje z 30-procentowym obciążeniem, jego zastosowanie przyniesie oszczędności w ilości spalonego paliwa. Dodatkowo stare instalacje są często przewymiarowane i wyposażone w większe grzejniki, a co za tym idzie, pozwalają na utrzymanie wymaganej temperatury w pomieszczeniu przy niższej temperaturze wody zasilającej i powrotnej. Jeżeli dodatkowo w budynku ocieplono ściany i wymieniono stare okna, to zdecydowanie obniży się maksymalna temperatura wody powrotnej. W rezultacie tylko przez kilka dni w roku w kotle nie będzie zachodziło zjawisko kondensacji pary wodnej. Ale i tak ze względu na niską temperaturę odprowadzanych spalin będzie on miał wyższą sprawność w stosunku do kotła tradycyjnego. Wymieniając stary kocioł na nowy – kondensacyjny, nie można zapomnieć o wymianie lub modernizacji komina (na przykład przez wsunięcie do środka wkładu ze stali kwasoodpornej) na taki, który będzie odporny na niszczące działanie agresywnych skroplin. Bezpieczeństwo użytkowania kotła. Kotły dostępne w sprzedaży muszą mieć znak CE. Jest on gwarancją tego, że zostały zaprojektowane i wykonane w sposób zapewniający podczas prawidłowego użytkowania bezpieczne działanie. Informacja, czy kocioł ma CE, znajduje się na tabliczce znamionowej. Zgodnie z przepisami producent kotła jest zobowiązany wyposażyć go w:
- instrukcję techniczną przeznaczoną dla instalującego urządzenie;
- instrukcję użytkowania i konserwacji przeznaczoną dla użytkownika. Na urządzeniach wprowadzanych do obrotu i ich opakowaniach znajdują się odpowiednie ostrzeżenia w języku polskim określające rodzaj paliwa (na przykład gaz ziemny, olej opałowy) i ograniczenia w użytkowaniu tych urządzeń (należy zwrócić szczególną uwagę na wymagania dotyczące wentylacji pomieszczenia). Kupując kocioł, dowiedzmy się, jakie są wymagania serwisowe w okresie gwarancyjnym i pogwarancyjnym. Często podstawą do uzyskania gwarancji jest uruchomienie kotła przez autoryzowanego serwisanta, co jednocześnie zapewnia właściwą i bezpieczną pracę urządzenia.
Konserwacja i serwis urządzeń

Każdy kocioł wymaga okresowych przeglądów i konserwacji gwarantujących prawidłowe działanie przez długie lata. Wymiennik ciepła w kotle podczas normalnej pracy ulega zanieczyszczeniu produktami spalania. Są to sadze i osady siarczanowe, które działają agresywnie na ściany kotła. Powstała sadza podwyższa temperaturę spalin i obniża sprawność kotła. Dlatego zalecane jest jego czyszczenie przynajmniej raz w roku przed rozpoczęciem sezonu grzewczego. W ramach przeglądu serwisant powinien sprawdzić:
- czystość dysz palnika i wymiennika kotła;
- napięcie zasilania kotła;
- połączenia elektryczne zasilania i sterowania;
- ustawienie urządzeń regulujących (na przykład termostatu, sterowników, itp.);
- prawidłowość pracy palnika i jego regulację;
- czystość filtra paliwa;
- zapowietrzenie układu;
- skład spalin.

C.o. i c.w.u. razem, osobno i „ze wspomaganiem”

Kotły kondensacyjne, tak samo jak niekondensacyjne, są produkowane w wersji jedno- lub dwufunkcyjnej oraz dwufunkcyjnej z zasobnikiem warstwowym. Producenci coraz chętniej proponują też zestawy umożliwiające podłączenie do zasobnika dodatkowego oprócz kotła źródła ciepła do podgrzewania wody. Wszystko to ma na celu poprawienie komfortu korzystania z ciepłej wody i oczywiście zmniejszenie kosztów jej podgrzewania.
Kocioł jednofunkcyjny. Służy wyłącznie do ogrzewania wody w układzie centralnego ogrzewania. Jego moc dobiera się do zapotrzebowania na ciepło. W nowo budowanych domach rzadko instaluje się takie kotły, ponieważ nie rozwiązują one problemu przygotowania wody użytkowej. Kocioł jednofunkcyjny jest przygotowany do podłączenia zasobnika.
Kocioł jednofunkcyjny z zasobnikiem. W tym rozwiązaniu kocioł jednofunkcyjny jest wyposażony w zasobnik ciepłej wody. Pojemność zasobnika powinna być dostosowana do liczby osób mieszkających w domu. Przy ustalaniu mocy kotła należy uwzględnić dodatek na potrzeby przygotowania ciepłej wody. Kocioł nie powinien mieć mocy mniejszej niż 21-24 kW. Taka moc zapewnia z jednej strony stosunkowo krótki czas ogrzewania wody w zasobniku, z drugiej – nie powoduje wyłączania instalacji centralnego ogrzewania na zbyt długi czas (potrzebny do ogrzania wody w zasobniku). Automatyka kotłów z zasobnikiem jest nastawiona na priorytet ciepłej wody, to znaczy przerywa dostarczanie ciepła do instalacji centralnego ogrzewania, kiedy pojawia się zapotrzebowanie na podgrzanie wody użytkowej. Obieg centralnego ogrzewania załącza się ponownie dopiero po zakończeniu podgrzewania wody. Takie rozwiązane wykorzystuje zjawisko magazynowania ciepła w ścianach i przedmiotach znajdujących się w budynku. Krótkotrwałe wyłączenie centralnego ogrzewania nie powoduje obniżenia temperatury w pomieszczeniach albo jest ono nieznaczne. Gdyby jednak kocioł miał zbyt małą moc i czas podgrzewania wody znacznie się z tego powodu wydłużył, temperatura w pomieszczeniach mogłaby się odczuwalnie obniżyć. Zaletą stosowania kotła z zasobnikiem jest możliwość utrzymywania pewnej ilości ciepłej wody w ciągłej gotowości do wykorzystania.

Kocioł z zasobnikiem, grzałką elektryczną i kolektorem słonecznym. Obecnie na rynku są dostępne rozwiązania, w których standardowo do ogrzania wody w zasobniku oprócz kotła wykorzystywane jest inne źródło. Może nim być grzałka elektryczna lub kolektor słoneczny. W systemie z kolektorem słonecznym w dolnej części zasobnika znajduje się dodatkowa nagrzewnica zasilana ciepłem z kolektora. Napływająca zimna woda jest wstępnie podgrzewana energią uzyskaną w kolektorze. Następnie wężownica zasilana wodą z kotła doprowadza wodę do temperatury wymaganej przez użytkownika. Taki układ pozwala na zmniejszenie ilości spalanego gazu w okresie letnim podczas słonecznych dni. W okresie zimowym musi być wyłączony, gdyż będzie wychładzał wodę w zasobniku.

Kocioł dwufunkcyjny. Oprócz wymiennika, w którym jest podgrzewana woda do instalacji centralnego ogrzewania, mają wbudowany także drugi, przepływowy, do podgrzewania wody użytkowej. Są tańsze od jednofunkcyjnych z zasobnikiem, ale nie zapewniają takiego jak one komfortu korzystania z ciepłej wody. W domu z kotłem dwufunkcyjnym trudno jest czerpać ciepłą wodę jednocześnie w więcej niż jednym punkcie poboru, a jeśli dodatkowo jest on oddalony od kotła o kilka metrów, konieczne jest spuszczenie pewnej ilości zimnej wody z instalacji aż do momentu, gdy w kranie pojawi się ciepła. Woda wodociągowa zawiera liczne związki, które osadzają się na wymienniku, tworząc tak zwany kamień. Wymiana ciepła jest przez to utrudniona i wzrasta zużycie paliwa. Kamień przewęża kanały w wymienniku, zwiększając opory przepływu. W skrajnym przypadku przepływ wody może całkowicie ustać. Przed zakupem kotła dwufunkcyjnego zaleca się wykonanie badania wody wodociągowej. Wielu producentów ma w swojej ofercie kotły dwufunkcyjne z wbudowanym podgrzewaczem przepływowym o dużej wydajności i dodatkowo zasobnikiem warstwowym o niewielkiej pojemności – zwykle kilkudziesięciu litrów – do magazynowania podgrzanej wody. Dzięki temu prostemu zabiegowi komfort korzystania z ciepłej wody jest podobny jak w przypadku kotła z zasobnikiem z wężownicą zasilaną wodą z kotła jednofunkcyjnego.

Nowe kotły, stara definicja
Twierdzenie, że urządzenie ma sprawność przekraczającą 100%, może się wydawać podejrzane. Jest jednak proste wytłumaczenie tego zjawiska. Dawniej, kiedy jeszcze nie było technicznych możliwości skonstruowania kotła wykorzystującego ciepło kondensacji pary wodnej zawartej w spalinach, do obliczeń sprawności kotła przyjęto jako punkt odniesienia wartość opałową paliwa, a nie ciepło spalania. Powstał następujący wzór na sprawność kotła: h=Q/Hi ·100%, gdzie Q – ilość ciepła przekazanego wodzie grzejnej Hi – wartość opałowa paliwa, czyli ilość ciepła uwalniana przy całkowitym i zupełnym spaleniu jednostki paliwa i odprowadzeniu powstającej przy tym pary wodnej. Ponieważ w kotłach kondensacyjnych dodatkowo odzyskuje się ciepło zawarte w parze wodnej, łączna ilość ciepła jest większa od wartości opałowej paliwa. W rezultacie daje to wynik przekraczający 100%. Jednak nadal zgodnie z obowiązującymi normami sprawność kotła określa się w stosunku do wartości opałowej, a nie ciepła spalania paliwa. Dlatego maksymalna teoretyczna sprawność kotłów kondensacyjnych zależy od rodzaju paliwa i wynosi odpowiednio:
- 113% – dla gazu miejskiego,
- 111% – dla gazu ziemnego,
- 109% – dla propanu,
- 106% – dla oleju opałowego.
Ze względu na straty ciepła, których nie da się uniknąć, rzeczywista maksymalna sprawność kotłów renomowanych producentów będzie niższa od teoretycznej o mniej więcej 2%.
Jeżeli obliczając sprawność kotłów, odnieślibyśmy ją do ciepła spalania HS, a nie wartości opałowej Hi, wynik dla wszystkich urządzeń (kondensacyjnych i niekondensacyjnych) byłby niższy od 100%. h=Q/HS·100%, gdzie Q – ilość ciepła przekazanego wodzie grzejnej
HS – ciepło spalania paliwa, czyli ilość ciepła uwalniająca się przy całkowitym i zupełnym spaleniu jednostki paliwa łącznie z ciepłem skraplania zawartym w parze wodnej
Prawdopodobnie to względy marketingowe firm produkujących kotły mają wpływ na to, że definicja sprawności pozostaje od lat niezmieniona. Po zmianie wszystkie kotły miałyby bowiem mniejszą sprawność. Tymczasem sto kilka czy sto kilkanaście procent robi odpowiednie wrażenie na potencjalnych klientach.

Zawartość CO² i temperatura punktu rosy
Dzięki dopasowaniu ilości powietrza dostarczanego do spalania do natężenia gazu zawartość CO² w spalinach i temperatura punktu rosy są wyższe. Jest to korzystne dla sprawności kotła.


Wymiennik w kotle kondensacyjnym
Podstawowa różnica między kotłem kondensacyjnym
i tradycyjnym to dodatkowy wymiennik, który odbiera ciepło
skraplania pary wodnej.







Na kocioł z zasobnikiem i towarzyszące im elementy najlepiej przeznaczyć osobne pomieszczenie.
Autor: Andrzej Szandomirski
Dwufunkcyjny wiszący można bez uszczerbku dla estetyki powiesić w eleganckiej łazience.
Autor: VIESSMANN
Kotły zintegrowane z zasobnikiem warstwowym wyglądem przypominają lodówkę. Można je ukryć w zamykanej wnęce.
Autor: Andrzej Szandomirski







Kotły kondensacyjne mają zwykle zamkniętą komorę spalania. W takim przypadku długość komina nie ma znaczenia i łatwiej znaleźć miejsce na kocioł, na przykład na strychu.
Autor: VIESSMANN
Przewód powietrzno-spalinowy odprowadzający spaliny z kotła o mocy do 21 kW i dostarczający powietrze do spalania można – przestrzegając określonych w warunkach technicznych zasad – wyprowadzić przez ścianę domu jednorodzinnego.
Autor: Andrzej T. Papliński
Kocioł może współpracować z instalacją solarną. Potrzebny jest wtedy odpowiednio duży zasobnik z dwiema wężownicami, jedną podłączoną do kotła, drugą – do kolektorów.
Autor: Andrzej T. Papliński



Do podłączenia instalacji kolektorów słonecznych jest gotowa kompaktowa centrala grzewcza zawierająca w jednej obudowie kocioł kondensacyjny, zasobnik c.w.u. i cały potrzebny osprzęt.
Autor: Andrzej T. Papliński

Schematy instalacji z kotłem kondensacyjnym


Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki





Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki






Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki






Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Sprawność kotła tradycyjnego i kondensacyjnego w funkcji obciążenia

Sprawność kotła kondensacyjnego jest tym wyższa, im mniejsze
jest jego obciążenie. Z kotłem niekondensacyjnym (tradycyjnym) jest odwrotnie.



Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Poznaj swoją przyszłość

Jedna z najlepszych wróżek w Polsce Wróżka Mira Elżbieta Sobczyk odpowiada na pytania na swoim Facebooku  lub przez e-mail. Problemy ze zdrowiem lub w sprawach "miłosnych" ? A może interesują Cię kwestie finansowe?  Sprawdź swoją przyszłość. Jej odpowiedzi pomogły już tysiącom ludzi w Polsce. Można się z nią skontaktować Jej profil na Facebooku lub http://twojawrozka24.pl
Podobne posty