Na czym polega technika kondensacyjna?

W “zwykłych”
kotłach grzewczych woda w wymienniku ciepła przejmuje energię od
spalin, które schładzane są do określonej temperatury (np. 120 st. C). To
przekazywane ciepło nazywane jest w termodynamice tzw. “ciepłem
jawnym”. Spaliny zawierają też dodatkową energię tzw. “ciepło utajone”. Ta
forma energii zwana też “ciepłem kondensacji” lub “ciepłem parowania”
jest zawarta w parze wodnej, powstającej w czasie spalania gazu
(produkt spalania wodoru).

Podczas gdy w kotłach
niekondensacynych energia kondensacji zawarta w parze wodnej uchodzi
niewykorzystana wraz ze spalinami do komina, kotły kondensacyjne są
w stanie ją wykorzystać. Jest to związane z budową wymiennika
ciepła, którego powierzchnia wymiany ciepła jest znacznie większa od
wymienników w „zwykłych” kotłach. Dzięki temu w wymienniku ciepła po
przejęciu “ciepła jawnego” od spalin, ma miejsce dalsze ich schładzanie
do temperatury niższej niż temperatura kondensacji pary wodnej.
W czasie procesu skraplania pary wodnej uwalniane jest ciepło
kondensacji i przekazywane wodzie grzewczej w wymienniku ciepła.

Jak to możliwe, że kocioł kondensacyjny uzyskuje sprawność powyżej 100%?

Warto
przypomnieć pojęcie sprawności kotła.

Sprawność kotła jest to stosunek energii wykorzystanej do energii włożonej.
Zgodnie z tą definicją żadne urządzenie nie uzyska sprawności wyższej
niż 100%.

W przypadku kotłów konwencjonalnych (niekondensacyjnych) od wielu lat
stosuję się wcześniejszą definicję sprawności, w której
nie uwzględnia się w obliczeniach (w mianowniku wzoru) ciepła
kondensacji. Wcześniej zakładano bowiem, że jest to ciepło praktycznie nie do
odzyskania. Czyli upraszczając sprawność jest to stosunek wykorzystanego ciepła do
dostarczonego ciepła jawnego (bez ciepła kondensacji) . Tę definicję sprawności stosuję się również obecnie po to, aby umożliwić
porównanie kotłów kondensacyjnych z kotłami konwencjonalnymi, dla których
używa się takiej formuły sprawności od wielu lat.

Gdyby użyć poprawnej definicji sprawności (które uwzględnia
w obliczeniach w mianowniku również ciepło kondensacji) to kocioł
kondensacyjny może osiągnąć odpowiednio sprawność 97%, a kocioł
konwencjonalny 84%.

Czy technika kondensacyjna wymaga przewymiarowania grzejników?

Prawdą jest, że największe
korzyści ekonomiczne wynikające ze sprawności kotła kondensacyjnego i systemu można osiągnąć przy zastosowaniu ogrzewania podłogowego
(dla temper. obliczen. 40/30 st.C sprawność średnioroczna
wynosi 109%).

Dla instalacji grzejnikowych sprawność średnioroczna kotłów
kondensacyjnych jest również wysoka i wynosi 107% (dla temp. oblicz. zasilanie/powrót 75/60 st. C).

Oznacza
to że “przewymiarowanie” grzejników np. na parametry 50/30 st. C nie
przyniesie znaczących oszczędności i wystarcza dobrać je na standardowe
parametry 70/55 st C lub np. 70/55 st. C

Oszczędność w zużyciu gazu w stosunku do nowych kotłów
niekondensacyjnych wynosi pow. 15%.

Aby uzyskać wysoką sprawność w instalacji zalecane jest zastosowanie
tzw. regulacji pogodowej.

Czy przepisy pozwalają na stosowanie kotłów z zamkniętą komorą spalania?

Kocioł
kondensacyjny jest kotłem z zamkniętą komorą spalania. Odprowadzenie
spalin i pobór powietrza do spalania jest realizowany przez specjalny
zintegrowany system powietrzno-spalinowy. Prawo budowlane ogranicza tylko
stosowanie poziomego wyprowadzenia przewodów powietrzno-spalinowych przez
ściany. Przypomnijmy, że dopuszczalne jest wyprowadzenie poziome przewodów
z wyrzutem przez ścianę zewnętrzną dla budynków jednorodzinnych,
wolnostojących i przy mocy kotła do 21 kW. Odległóść od okien wynosi
min 0,5 m., wysokość wyrzutu nad gruntem min 2,5 m.

Bez wyżej wymienionych ograniczeń możliwe jest wyprowadzenie przewodów
pionowo przez dach.

Przewody powietrzno-spalinowe posiadają odpowiednie polskie i europejskie
atesty do stosowania z kotłami kondensacyjnymi.

Na podst. mat. Vaillant