Wyjaśnienie tego problemu jest bardzo proste. Zanim jednak przejdziemy do jego rozwiązania – przypomnijmy sobie 4 istotne w ogrzewnictwie definicje.

Trochę teorii

Wartością opałową danego paliwa nazywamy ilość ciepła uzyskaną przy całkowitym i zupełnym spaleniu jednostki masy lub objętości paliwa, przy założeniu że para wodna w spalinach nie ulega skropleniu.

Ciepło spalania natomiast to ilość ciepła uzyskana przy całkowitym i zupełnym spaleniu jednostki masy lub objętości paliwa, przy założeniu że spaliny osiągają temperaturę otoczenia (czyli ulegają skropleniu).

Wartość opałowa jest to więc ciepło spalania pomniejszone o energię potrzebną do odparowania spalin.

Dla porządku, w uproszczeniu określmy, czym jest spalanie całkowite i zupełne.

Spalanie całkowite – jest to proces, po którym w produktach (popiół, spaliny) nie ma pozostałości niespalonego paliwa.

Spalanie zupełne to spalanie, którego produktem jest najtrwalszy możliwy do uzyskania związek chemiczny (np. dwutlenek węgla – jeśli w spalinach znajdzie się tlenek węgla, mówimy o spalaniu niezupełnym).

źródło: Vaillant

Więc jak z tą sprawnością?

Gazowe kotły kondensacyjne, według standardowego sposobu obliczania, osiągają sprawności rzędu 105 – 110%. Wartość ta nie jest chwytem marketingowym, a połączeniem rezultatu rozwoju technologii z nieco przestarzałą konwencją wyznaczania sprawności urządzenia grzewczego.

Tradycyjne kotły, ze względu na korozyjne działanie kondensatu, nie wykorzystywały możliwości skraplania pary wodnej zawartej w spalinach i odzyskiwania energii pochodzącej z tego procesu. W związku z tym przyjęto, że sprawność kotła oblicza się w odniesieniu do wartości opałowej paliwa. Wynosiła ona zatem zawsze poniżej 100%.

Sytuacja skomplikowała się nieco, gdy zaczęto budować wymienniki ciepła z materiałów odpornych na korozję wywoływaną przez kondensat. Gazowe kotły kondensacyjne z powodzeniem wykorzystują zjawisko kondensacji, pozyskując dodatkową energię wydzielaną w tej przemianie. Normy w tym czasie pozostały bez zmian.

W efekcie, do energii uzyskanej ze spalenia paliwa dodajemy energię pozyskaną z kondensacji pary wodnej. W ten sposób możemy uzyskać teoretycznie do 11% dodatkowego ciepła. Przyjmując jednak za 100% wartość opałową paliwa, matematycznie jesteśmy w stanie wyznaczyć sprawność kotła gazowego na poziomie nawet 109 – 110%. W przypadku kotłów olejowych kondensacyjnych wartość ta oscyluje ok. 105%.

Zmiana odniesienia dla wyznaczania sprawności kotłów z wartości opałowej na ciepło spalania, powoduje „powrót” wartości poniżej 100%. Kotły kondensacyjne osiągają wówczas sprawność na poziomie 95-99%. Nowoczesne kotły gazowe niskotemperaturowe natomiast 84-86%.

Opracowano na podstawie: Ogrzewnictwo.pl, Vaillant