Zasada Działania
Kotłownie w których zastosowano jeden lub kilka kotłów kondensacyjnych charakteryzują się dużą sprawnością cieplną, a przez to niższymi kosztami wytwarzania ciepła. Kotły tego typu potrafią wykorzystać dodatkową energię zawartą paliwie gazowym doprowadzanym do kotła, a konkretnie parę wodną którą zawiera gaz dostarczany z sieci. Przy zwykłym spalaniu wysokotemperaturowym para usuwana jest wraz z gorącymi spalinami - z komory spalania do komina. Jeżeli jednak spaliny napotkają na względnie chłodną powierzchnię wymiennika ciepła (około 30 st.C), wówczas zawarta w już spalonym gazie para ulegnie wykropleniu, a jej energia zostanie przekazana do obiegu grzewczego. Z tej samej objętości spalanego gazu uzyska się wówczas, od kilku do kilkunastu procent więcej energii cieplnej, niż przy spalaniu bez kondensacji pary wodnej.
Temperatura czynnika, a sprawność kotła
Ilość odzyskanej energii ma ścisły związek z temperaturą powrotu czynnika do kotła. Im temperatura powrotu niższa tym spaliny są bardziej schładzane - przez co więcej pary wodnej wykropli się ze spalin i więcej ciepła zostanie przekazane do czynnika. W technice grzewczej temperatura zasilania i powrotu czynnika jest ustalana w zależności od typu odbiorników. Dla tradycyjnych grzejników typu "konwektor" oraz nagrzewnic powietrza (np. typu "Volcano") temperatury zasilania i powrotu czynnika to zwykle 80/60 ‘C. Przy zastosowaniu grzejników niskotemperaturowych parametry czynnika mogą być obniżone do 70/55 st.C ( przy zachowaniu tej samej mocy grzejników). Dla ogrzewania podłogowego typowe parametry zasilania wynoszą natomiast 50/30 st.C. Temperatura powrotu na poziomie 30 st.C jest najniższą temperaturą, stosowaną w technice grzewczej. Dalsze jej obniżanie wiązałoby się z koniecznością znacznego powiększenia wymiennika ciepła spaliny – obieg grzewczy, nieadekwatne do odzyskiwanej mocy cieplnej.
Dobór parametrów zasilania jest dość istotny, gdyż decyduje o mocy maksymalnej kotła grzewczego. Dla przykładu: Kocioł kondensacyjny zasila instalację grzejnikową przy parametrach czynnika 80/60 st.C z mocą grzewczą 28 kW. Ten sam kocioł, który będzie zasilał ogrzewanie podłogowe (czynnik 50/30 st.C) uzyska 31.1 kW ciepła, czyli o przeszło 3 kW więcej mocy przy tej samej ilości spalonego paliwa. Decydujący wpływa na to ma właśnie obniżona temperatura czynnika – tj. 30 st. dla ogrzewania podłogowego. Wynika stąd że zastosowanie kotła kondensacyjnego oraz ogrzewania podłogowego pomieszczeń prowadzi do efektywnego zwiększenia mocy grzewczej instalacji c.o. , a jednocześnie zmniejszenia kosztów ogrzewania budynku. Niestety, w przeciwieństwie do grzejników typu
"konwektor" , ogrzewanie podłogowe nie nadaje się do instalowania w każdym pomieszczeniu. W szczególności nie powinno być stosowane tam gdzie na podłodze mamy wykładzinę dywanową , parkiet, panele lub inne materiały które stawiają opór cieplny , a przez to tłumią przepływ ciepła do pomieszczenia. Jeżeli zależy nam obniżeniu temperatury zasilania, a nie możemy zastosować ogrzewania podłogowego mamy do wyboru:
- montaż grzejników o większej powierzchni
- montaż ogrzewania ściennego (wężownica w przegrodzie budynku)
Każde z powyższych rozwiązań prowadzi do podniesienia kosztów inwestycyjnych montażu instalacji c.o. . Jednak zastosowanie grzejników o zwiększonej powierzchni jest na pewno korzystniejsze cenowo niż montaż wężownicy (ściennej lub podłogowej).
Instalacja skroplin
Ze względu na wykraplaną ze spalin ciecz, kotły kondensacyjne wymagają podłączenia dodatkowej instalacji – tj. odprowadzenia skroplin. Zazwyczaj jest to rura PVC lu PP o średnicy f32mm (f50 mm) wyprowadzona do zbiornika kondensatu.
Kwaśny odczyn skroplin, który powodują rozpuszczone j tlenki Sox i Nox, wymaga ich zobojętnienia w "neutralizatorze spalin". Poza tym wszystkie elementy kotła mającego kontakt ze spalinami (w szczególności wymiennik) muszą być wykonywane ze stali kwasoodpornej. Podnosi to koszty budowy tego typu kotłów.
Podział kotłów kondensacyjnych
Dostępne na rynku kotły kondensacyjne występują jako stojące lub wiszące. Kotły wiszące jak sama nazwa wskazuje mocowane są do ścian lub konstrukcji wsporczych na pewnej wysokości (zwykle około 1,2m) , umożliwiającej łatwą obsługę kotła, a jednocześnie zapewniającą odpowiednią ilość miejsca dla montażu instalacji oraz armatury kotłowej.
Zaletą kotłowni z piecami wiszącymi jest mała powierzchnia potrzebna dla ich montażu. Kotły wiszące często montowane są w pomieszczeniach nie przeznaczonych docelowo na kotłownie tj.: magazyny , pracownie, kuchnie, łazienki, poddasza itp. Aby kocioł mógł być w takim pomieszczeniu zainstalowany musi ono spełniać odpowiednie normy i przepisy, a w szczególności posiadać:
- odpowiednią kubaturę do instalowanej mocy grzewczej kotłów ,
- instalację wentylacji wyciągowej
- instalację wentylacji nawiewnej w przypadku kotłów z otwartą komorą spalania
- instalację kanalizacji dla odprowadzenia skroplin oraz spustu wody z kotłów
- instalację gazową i elektryczną z odpowiednim zabezpieczeniem
- instalację spalinową o odpowiednim ciągu
Kotły stojące wymagają natomiast minimalnego odstępu od przegród budowlanych, w celu ich obsługi, przez co wymagana powierzchnia kotłowni (ewentualnie pomieszczenia adoptowanego na kotłownię) jest większa niż dla kotłów wiszących przy tej samej mocy grzewczej.
Na rysunkach poniżej pokazano kotły gazowe kondensacyjne w wykonaniu stacjonarnym (Rys.1) oraz wiszącym (Rys.2):
Rys.1 Kotłownia kondensacyjna z kotłem stacjonarnym i zasobnikiem
Rys.2 Kotłownia kondensacyjna z kotłem wiszącym i zasobnikiem
