Kotły kondensacyjne

Jeśli do Twojej działki podłączony jest gaz ziemny, możesz mówić o szczęściu. Nie jest to niestety oczywiste, że każda działka budowlana ma możliwość podłączenia do tego paliwa. A szkoda, bo jest ono jednocześnie relatywnie tanie, i bardzo wygodne. Nowoczesny dom, dobrze ocieplony, korzystający z gazu ziemnego do ogrzewania, będzie bardzo przyjazny dla środowiska, bo spalanie gazu ziemnego jest bardzo czyste.

Jeśli do nowoczesnego domu chcesz wstawić nowoczesny i tani kocioł, z pewnością słyszałeś (słyszałaś) już o bardzo oszczędnych kotłach gazowych — takimi właśnie są tak zwane kotły kondensacyjne.

Kondensacyjność tych kotłów polega na tym, że umieją one skroplić (skondensować) parę wodną zawartą w spalinach. Jeśli spalamy gaz ziemny, czyli prawie czysty metan (CH4), znaczną część spalin stanowi właśnie para wodna. A ponieważ skroplenie pary wodnej pozwala uzyskać naprawdę bardzo dużo energii, kotły kondensacyjne mogą być naprawdę bardzo wydajne.

Kotły kondensacyjne są oszczędne

Bardzo wytłuściłem, bo gazowe kotły kondensacyjne z łatwością uzyskują sprawność przekraczającą 100%. To nie żadne oszustwo, sztuczka marketingowa, czy perpetuum mobile. Po prostu ktoś kiedyś ustalił, że sprawność urządzeń do energetycznego spalania paliw będzie odnoszona do wartości opałowej danego paliwa. Wartość opałowa zaś określona została jako ilość energii zgromadzonej w paliwie, przy założeniu że spali się ono w całości, spaliny zostaną schłodzone do początkowej temperatury paliwa, ale para wodna w nich zawarta nie będzie skroplona. A więc dzięki skropleniu pary wodnej ze spalin można uzyskać dodatkową porcję energii, która nie jest uwzględniana w wartości opałowej paliwa.

Do skroplenia pary wodnej zawartej w spalinach trzeba je mocno schłodzić, znacznie poniżej temperatury wrzenia wody, równej 100°C. A dokładniej, trzeba spaliny schłodzić poniżej tzw. temperatury punktu rosy, czyli temperatury, dla której zawarta w spalinach para wodna zaczyna kondensować. Dla spalin w gazowym kotle ta temperatura mieści się w zakresie ok. 45-60°C. Oznacza to tyle, że dobrze jest, by i temperatura czynnika krążącego w instalacji centralnego ogrzewania była na podobnym (acz nieco niższym) poziomie… I tu z kolei dochodzimy do prostej konkluzji — kocioł kondensacyjny działa najlepiej, gdy pracuje na instalację ogrzewania podłogowego, która z natury jest niskotemperaturowa.

To oczywiście nie jest żaden wymóg. I tak naprawdę kotły kondensacyjne będą też dobrze działać z tradycyjną, grzejnikową instalacją centralnego ogrzewania. Przez długą część sezonu grzewczego będzie ona pracować przy temperaturach dostatecznie niskich, by para wodna ze spalin mogła kondensować. Jeśli więc masz dom z grzejnikami i nie chcesz robić generalnego remontu ze zrywaniem podłóg i skuwaniem wylewki włącznie, też możesz korzystać z dobrodziejstw jakie niosą ze sobą kotły kondensacyjne.

Co by jednak nie mówić, zaleca się, by instalacja centralnego ogrzewania zasilana przez kotły kondensacyjne pracowała w temperaturach 60/40°C lub niższych.

Kotły kondensacyjne a kominy

To dość ważne zagadnienie, bo kotły kondensacyjne nie nadają się do zwykłych kominów, budowanych w domach jednorodzinnych kilkanaście lat temu. Kotły kondensacyjne zazwyczaj wyposażone są w wentylatory wyciągowe do spalin. Są one niezbędne, bo ze względu na niską temperaturę spalin ciąg kominowy nie będzie wystarczający do zapewnienia odpowiedniej ilości powietrza do spalania.

Ze względu na stosowanie wentylatora, komin musi być bezwzględnie szczelny przy pracy w nadciśnieniu panującym w jego wnętrzu. To nieco inne warunki pracy, niż w przypadku tradycyjnych kotłów, np. węglowych. Ze względu na możliwość kondensowania pary wodnej jeszcze w przewodzie kominowym, musi on być odporny na korozję. I to nie tylko ze względu na samą parę wodną, bowiem kondensat ma lekko kwaśny odczyn, co przyspiesza korozję.

Co istotne, kotły kondensacyjne o niskiej mocy (poniżej 21 kW, czyli niemal wszystkie kotły instalowane w dzisiejszych domach jednorodzinnych) wcale nie muszą być podłączone do komina. Z kotłów o zamkniętej komorze spalania o takiej mocy można bowiem odprowadzać spaliny przez ścianę, przewodem powietrzno-spalinowym. Ten przewód, rura w rurze, jednocześnie dostarcza powietrze z zewnątrz do spalania, wstępnie je podgrzewając — co przyczynia się do dalszych oszczędności paliwa.

Kotły kondensacyjne nie tylko gazowe

Kotły kondensacyjne mają sens w przypadku wszystkich paliw o dużej zawartości wodoru (który spala się do pary wodnej). A więc przede wszystkim gazu ziemnego, ale także gazu ciekłego LPG (propan-butan) i oleju opałowego. W oleju opałowym wodoru jest stosunkowo mało, więc olejowe kotły kondensacyjne mają niższą sprawność, od kotłów kondensacyjnych na gaz.

Swoją drogą zastanawia mnie, czemu nie są jeszcze produkowane kotły kondensacyjne na drewno, które przecież zawiera mnóstwo wilgoci, dającej parę wodną w spalinach…

Kotły kondensacyjne wybieraj do projektu

Niestety, od zwykłych kotłów gazowych te kondensacyjne są droższe. Wymagają droższych materiałów, lepszego wykonawstwa, zrozumiałe więc, że drożej kosztują. Łatwiej osiągnąć zysk z montażu kotła kondensacyjnego wtedy, gdy uwzględnisz go w swoim domu już na etapie projektu.

Wtedy bowiem możesz zastosować niskotemperaturową instalację ogrzewania podłogowego, oraz zrezygnować z wymurowania komina spalinowego. Pierwsze rozwiązanie zapewni efektywniejszą pracę kotła w trakcie trwania sezonu grzewczego. Drugie zaś — nieco niższe koszty budowy domu, które być może zrekompensują wyższy koszt inwestycji w kocioł kondensacyjny?

Opublikował 19.10.2009 mgr inż. Krzysztof Lis i oznaczył hasłami , , , ,

7 komentarzy do artykułu “Kotły kondensacyjne”

  1. … To nie żadne oszustwo, sztuczka marketingowa, czy perpetuum mobile. Po prostu kotły ktoś kiedyś ustalił….
    Kotły kondensacyjne naprawdę są dobre i oszczędne, bo sprawność ich wynosi 89-92%. Nie rozumiem tylko dla czego trzeba wmawiać ludziom ciemnotę. Może to próba na inteligencje?
    Może warto by było powiedzieć o tym, że kocioł kondensacyjny w czasie pracy produkuje sporą ilość kwasu skoncentrowanego, który niestety wylewa się do kanalizacji (ekologiczny?).

  2. @Backping: dzięki za wskazanie błędu, poprawiłem. 🙂

    Nie bardzo rozumiem, o jakiej ciemnocie piszesz. Ktoś kiedyś przyjął koncepcję, że sprawność kotła odnosi się do wartości opałowej. Wynikało to z faktu, że nie było technicznie możliwości odzyskania ciepła skraplania ze spalin, po części ze względów materiałowych, po części z innych przyczyn.

    Teraz gdy pojawiły się urządzenia zdolne do odzyskania ciepła skraplania pary wodnej ze spalin, chyba nie jest to wystarczający argument do przestawienia się na odnoszenie do ciepła spalania. Czy mamy w związku z tym przeliczać na nowo 9/10 sprawności dla starszych kotłów nie-kondensacyjnych? Moim zdaniem nie.

    I nie ma tu mowy o żadnym wmawianiu ciemnoty.

    O kwaśnym kondensacie warto wspomnieć, jasne! Nie zgodzę się jednak, że produkuje on „sporą ilość skoncentrowanego kwasu”, bo produkuje niewielkie ilości lekko kwaśnego kondensatu. Dołożenie go do zasadowych mydlin, które puszczamy do kanalizacji, zapewne wystarczy do jego neutralizacji. Jeśli uważasz inaczej, chętnie poczytam na ten temat — tylko podrzuć jakiś artykuł.

  3. Szanowny Panie!
    Kotły kondensacyjne, moim zdaniem, są rewelacyjne i nie potrzebują taniej reklamy typu „sprawność 106% (albo 111%)”.
    Największą sprawność mają kotły elektryczne 98-100%.
    Kondensacyjny kocioł wykorzystuje energię spalania gazu. Część tej energii idzie na ogrzewanie powietrza wylatującego. Nie wiem jaką wydajność ma wentylator. Ale w przybliżonym obliczeniu powietrze zabierze około 10-12% energii spalania. W Ameryce sprawność kotłów kondensacyjnych nie przekracza 90-92%.
    Dla czego uważam, że to jest wciskanie ciemnoty?
    Po pierwsze– zwykłe gazowe kotły centralnego ogrzewania w danych technicznych mają zawyżoną sprawność (do 97%), a w rzeczywistości sprawność ich wynosi do 86%. Z pojawieniem się na rynku kondensacyjnych kotłów z faktyczną sprawnością znacznie większą niż poprzednio powstał problem co z tym fantem zrobić. Przyjęli taką zasadę obliczenia i koniec! A jak inaczej sprzedać te kotły?
    Po drugie – to zaprzecza logice, zdrowemu rozsądku i wiedzę, którą otrzymałem na studiach.
    Po trzecie – takie podejście doprowadza do tego, że ludzie kupują kotły elektrodowe ze sprawnością 300%, wydają na kotły torsionne ze sprawnością 500%. Nikt nie pyta, skąd ta sprawność, bo bariera psychologiczna 100% już przeskoczona.

    http://www.fachowyinstalator.pl/index.php/porady/instalacje-grzewcze/294-kotly-kondensacyjne-pytania-czytelnikow.html

    Kocioł gazowy wytwarza od 4 do 8 litrów kondensatu na dzień. Wartość pH tego roztworu zawiera się pomiędzy 4, a 5 co stawia go w gronie substancji bezpiecznych dla rur plastikowych i kwasoodpornych.

    Kondensat pochodzący z kotła olejowego należy za każdym razem neutralizować. Jego wartość pH może wynosić nawet 2, a to już ostry kwas mogący zniszczyć instalację. Neutralizacja polega na przepuszczeniu kondensatu przez granulat neutralizacyjny…

    Pozdrawiam

  4. @Backping: w zacytowanym przez Pana artykule wspomniano o neutralizacji kwasowości zasadowymi ściekami i niemieckich przepisach dotyczących odprowadzania kondensatu. Jak widać po tych przepisach, problemu nie ma.

    Jeśli jest Pan przekonany, że producenci kotłów zawyżają ich sprawności, proszę skontaktować się z Urzędem Ochrony Konkurencji i Konsumentów, on pomoże rozwiązać ten problem, od tego w końcu jest. Obrażanie się na sposób obliczania sprawności kotłów jest moim zdaniem niepoważne, bo to nie jest coś, co można łatwo zmienić.

    Czy uważa Pan, że sprawność kotłów kondensacyjnych należy liczyć inaczej, niż kotłów tradycyjnych? Jeśli tak, to sprawności tych dwóch rodzajów urządzeń będą bezużyteczne, bo potencjalny kupujący nie będzie miał szans ich porównać. To z kolei spowoduje, że częściej niż teraz kupowane będą kotły tradycyjne, co jest w większości przypadków głupotą.

  5. mam pytanie jak podpiąć kocioł gazowy do dwóch instalacji grzewczych tak aby każda instalacji pracowała niezależnie od siebie (w różnych temperaturach )chodzi mi o schemat lub informację gdzie to znajdę .Z góry dziękuję

  6. Mam pytanie. Co wydziela kociol kondensacyjny? Czy jest mozliwe any z rury spalinowej wypływała czarna sadza? Dodam, ze piec jest dwuletni.

  7. @EwaCG: tak, to możliwe, jeśli kocioł jest podłączony do komina wcześniej używanego przez inne źródło ciepła.

Pozostaw komentarz

Subscribe without commenting