Warto podkreślić, że podczas spalania gazu ziemnego nie uwalniają się do atmosfery związki SO2, pyły, a ponadto odpady stałe tj. popioły, żużle. Na starcie czyni go to bardziej przyjaznym dla środowiska niż kocioł opalany węglem.

Technika kondensacji

Zjawisko, które wykorzystuje kocioł, zwane jest kondensacją. Występuje ono wówczas, gdy temperatura spalin obniża się 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.

Dla maksymalnego spożytkowania ciepła ukrytego w spalinach, rekomenduje się współpracę kotła kondensacyjnego z niskotemperaturowymi systemami grzewczymi tj. ogrzewanie podłogowe, ścienne, w których temperatura wody grzewczej na zasilaniu nie przekracza 40°C. W obecności takiej instalacji powrót wody kotłowej ma około 30°C, co całkowicie wystarcza na schłodzenie gazów do temperatury punktu rosy.

Inna sytuacja występuje w przypadku wysokotemperaturowej instalacji centralnego ogrzewania o temperaturze zasilania 75°C, w której woda po oddaniu ciepła w grzejnikach nadal ma wysoką temperaturę ok. 60°C. Oczywiście w pewnym stopniu jest ona w stanie schłodzić spaliny i zapobiec nadmiernej stracie kominowej, niestety jednak nie zdoła spowodować kondensacji pary wodnej w całym okresie grzewczym.

kocioł-wiszący

źródło: Vaillant

Istnieje również druga strona medalu. Kiedy spaliny schłodzimy do zbyt niskiej temperatury, występuje ryzyko zaniku ciągu grawitacyjnego. W takim przypadku stosuje się dodatkowy wentylator, służący do sztucznego podtrzymania ciągu. Niestety powoduje on dodatkowe koszty energetyczne, co w przypadku szukania rozwiązań energooszczędnych nie jest zjawiskiem pożądanym.

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 kondensacji 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. Bardziej kompaktowa budowa niesie niestety za sobą większe prawdopodobieństwo usterek oraz częstszych przeglądów technicznych.

Kotły stojące zajmują natomiast większą powierzchnię, stąd częściej montowane są w pomieszczeniu gospodarczym lub kotłowni. Niewątpliwym ich atutem jest alternatywa korzystania z oleju opałowego w sytuacji, gdy nie ma możliwości podłączenia do sieci gazowej. Minusem jest jednak ciągłe dostarczanie oraz magazynowanie ciekłego paliwa. Zaoszczędzone więc pieniądze z przyłączenia do sieci gazowej będą musiały zostać spożytkowane na zakup zbiornika na olej.

kociol-stojacy

źródło: Viessmann

Innym urządzeniem, lecz wykorzystującym to samo zjawisko, jest kocioł pulsacyjny. Podobieństwa w zasadzie jego działania można doszukać się w samolotowych silnikach odrzutowych. W komorze spalania zamiast palnika występuje silnik pulsacyjny. Cykl mikroeksplozji zapoczątkowanych impulsem elektrycznym (ponad 100 w ciągu 1 sekundy) powoduje turbulentny wyrzut spalin, które przepływając przez wężownice zanurzone w zbiorniku z wodą, bardzo wydajnie oddają ciepło do medium grzewczego. Brak ciągłego podtrzymywania płomienia oraz ograniczeń w modulacji takiego rodzaju kotła są na pewno jego największymi atutami. Istnieje jednak wielu sceptyków tej technologii zarzucających m.in. głośną pracę takiego urządzenia.

Decyzja podjęta!

Kiedy już zdecydujemy się zakupić kocioł kondensacyjny, należy szczegółowo zapoznać się z ofertą producentów. Przy dobieraniu odpowiedniego urządzenia warto w pierwszej kolejności zwrócić uwagę na możliwość modulacji jego pracy, temperaturę pracy medium grzewczego, a także system automatyki, w jaki jest wyposażony. Zaleca się również skupić zainteresowanie na materiałach z jakich jest wykonane. Daje nam to bezpieczeństwo, komfort długiego użytkowania oraz cieszenie się wysoką sprawnością.

Uwzględniając wykroplenie pary wodnej, a także zastosowanie nowoczesnych systemów, kocioł kondensacyjny będzie pracował od 15-20% oszczędniej od tradycyjnych urządzeń grzewczych, natomiast koszty wynikające z zastosowania kotła kondensacyjnego mogą zwrócić się już po ok. 5 latach, w zależności od zmieniających się cen paliwa.

Gaz ziemny to niewątpliwie najbardziej ekologiczne źródło energii wśród zasobów nieodnawialnych, które to wraz z mniej przyjaznym dla środowiska olejem opałowym stanowią główne paliwa dla kotłów kondensacyjnych, wydających się być najlepszym sposobem walki z niską emisją oraz metodą na poprawę jakości powietrza w niektórych miastach.

Opracowano na podstawie: Kotly.pl, Ekobudowanie, GLOBEnergia

Krzysztof Grobel

Redaktor GLOBEnergia