Od wielu lat trendy ekologiczne oraz zabiegi dotyczące poprawy efektywności energetycznej związanej ze zwiększonym zużyciem energii elektrycznej i cieplnej spowodowały rozwój nowych technologii (w tym urządzeń do wydajniejszego spalania gazu).
Jednym z najbardziej rozpowszechnionych oraz cechujących się dużą efektywnością pracy jest kocioł kondensacyjny, wykorzystujący oprócz ciepła wytworzonego podczas spalenia gazu, ciepło odzyskane z wykroplenia pary wodnej zawartej w spalinach.
Technika kondensacji
Zjawisko, które wykorzystuje kocioł zwane jest kondensacją. Występuje ono wówczas, gdy temperatura spalin spada poniżej temperatury punktu rosy gazów spalinowych (dla gazu ziemnego – 57°C). Gorące gazy, wydostając się z paleniska o temperaturze ponad 100°C, zostają schłodzone wodą powracającą z grzejników c.o. W wymienniku ciepła ich temperatura spada do około 35°C, a w zamian medium grzewcze zostaje wstępnie podgrzane przed trafieniem do kotła, zmniejszając przy tym nakłady energetyczne w komorze spalania.
Zjawisko, które wykorzystuje kocioł zwane jest kondensacją. Występuje ono wówczas, gdy temperatura spalin spada poniżej temperatury punktu rosy gazów spalinowych (dla gazu ziemnego – 57°C). Gorące gazy, wydostając się z paleniska o temperaturze ponad 100°C, zostają schłodzone wodą powracającą z grzejników c.o. W wymienniku ciepła ich temperatura spada do około 35°C, a w zamian medium grzewcze zostaje wstępnie podgrzane przed trafieniem do kotła, zmniejszając przy tym nakłady energetyczne w komorze spalania.
Kondensacyjne a gazowe
Zasadniczo kotły kondensacyjne nie różnią się w dużym stopniu od tradycyjnych opalanych na gaz. To co odróżnia je poza ceną (kondensacyjne są droższe), to technologia spalania gazu oraz dobór odpowiednio bardziej wytrzymałych materiałów niż przy zwykłych wymiennikach powietrze/woda. Zamknięta komora spalania, palniki promiennikowe tzw. bezpłomieniowe czy układ kontrolujący i regulujący spalanie podczas normalnej pracy kotła, zdecydowanie wpływają na poprawę bezpieczeństwa użytkowników oraz jego parametrów.
Kolejna zasadnicza różnica występuje w wymienniku ciepła spaliny/woda, gdzie energia w postaci ciepła z kondesacji jest oddawana do medium grzewczego. Ze względu na kwaśny odczyn gazów wylotowych z kotła oraz ich wysoką temperaturę, materiały, z których zostały wykonane wymienniki (stal kwasoodporna z dodatkami tytanu, chromu czy molibdenu), zapewniają dobre przewodzenie ciepła oraz uodparniają cały układ na negatywne skutki korozji. Specjalna konstrukcja takiego systemu oraz zastosowanie neutralizatora dla wykroplonej pary, powodują, że odczyn kwasowy kondensatu staje się obojętny dla środowiska, a przez to może zostać bezpiecznie usunięty do kanalizacji. Mieszając się ze ściekami o odczynie zasadowym, nie powoduje żadnych szkód środowiskowych.
Zasadniczo kotły kondensacyjne nie różnią się w dużym stopniu od tradycyjnych opalanych na gaz. To co odróżnia je poza ceną (kondensacyjne są droższe), to technologia spalania gazu oraz dobór odpowiednio bardziej wytrzymałych materiałów niż przy zwykłych wymiennikach powietrze/woda. Zamknięta komora spalania, palniki promiennikowe tzw. bezpłomieniowe czy układ kontrolujący i regulujący spalanie podczas normalnej pracy kotła, zdecydowanie wpływają na poprawę bezpieczeństwa użytkowników oraz jego parametrów.
Kolejna zasadnicza różnica występuje w wymienniku ciepła spaliny/woda, gdzie energia w postaci ciepła z kondesacji jest oddawana do medium grzewczego. Ze względu na kwaśny odczyn gazów wylotowych z kotła oraz ich wysoką temperaturę, materiały, z których zostały wykonane wymienniki (stal kwasoodporna z dodatkami tytanu, chromu czy molibdenu), zapewniają dobre przewodzenie ciepła oraz uodparniają cały układ na negatywne skutki korozji. Specjalna konstrukcja takiego systemu oraz zastosowanie neutralizatora dla wykroplonej pary, powodują, że odczyn kwasowy kondensatu staje się obojętny dla środowiska, a przez to może zostać bezpiecznie usunięty do kanalizacji. Mieszając się ze ściekami o odczynie zasadowym, nie powoduje żadnych szkód środowiskowych.
Stojący czy wiszący?
Istnieje generalny podział kotłów kondensacyjnych na dwie grupy: wiszące oraz stojące. Te pierwsze cechują się mniejszym rozmiarem, co daje możliwość wykorzystania przestrzeni pod nimi oraz zamontowania ich w kuchni, łazience czy nawet w przedpokoju. Które jednak są bardziej uniwersalne i bezawaryjne?
Wiszący kocioł kondensacyjny Vitodens 222-W firmy Viessmann to urządzenie zapewniające znacznie wyższy od standardowego kotła 2-funkcyjnego, komfort ciepłej wody użytkowej.
Dzięki zintegrowanej regulacji spalania Lambda Pro Control proces ten jest dostosowywany do zmieniającego się obciążenia kotła oraz do rodzaju i jakości gazu. Energia zawarta w paliwie jest przez to pożytkowana maksymalnie. Dzięki wykorzystaniu techniki kondensacji jest tani w eksploatacji.
Wykonawca:
• Gotowy do montażu, w komplecie z zasobnikiem c.w.u. (o pojemności 46 litrów), naczyniem wzbiorczym (po stronie grzewczej i wody użytkowej), pompami i zaworami bezpieczeństwa.
• Niewielkie wymagania co do miejsca dla zabudowy w porównaniu do kompaktowych kotłów kondensacyjnych, jak np. Vitodens 222-F.
• Ukierunkowany przepływ spalin i kondensatu.
• Moduł obsługowy do montażu na uchwycie ściennym.
Inwestor:
• Sprawność znormalizowana do 98% (Hs)/109% (Hi).
• Samooczyszczanie powierzchni wymiany ciepła. • Cylindryczny palnik gazowy MatriX o płynnie modulowanej mocy, z gwarancją długiej żywotności.
• Powierzchnia wymiany ciepła Inox-Radial ze stali szlachetnej.
• Siatka MatriX ze stali szlachetnej – odporność na duże obciążenia termiczne.
• Układ regulacji spalania Lambda Pro Control.
• Niskie zużycie gazu dzięki wykorzystaniu ciepła spalin.
• Ciepła woda dostępna szybko i ze stałą temperaturą podczas zwiększonego zapotrzebowania.
• Elektroniczny regulator kotła i systemu grzewczego Vitotronic łatwy w obsłudze dzięki menu tekstowemu i graficznemu z przyciskiem nawigacyjnym.
• Wysokoefektywna pompa obiegowa klasy A (typ B2HA).
Projektant:
• Dla apartamentów czy mieszkań o zwiększonych potrzebach ciepłej wody użytkowej.
• Cicha praca dzięki niskiej prędkości obrotowej wentylatora.
• Ekstremalnie niski poziom szumów pracy kotła.
• Kompaktowy, zajmuje wyjątkowo niewiele miejsca.
Źrodła:
• Videoblog GLOBEnergia HD
• www.termomodernizacja.com.pl
• www.kotly.pl
• www.ekobudowanie.pl
Krzysztof Grobel
AGH WGGiOŚ KSE, KN „GRZAŁA”
Cały artykuł w numerze GLOBEnergia 5/2014
