Sprawność gazowych kotłów kondensacyjnych powyżej 100%. Jak to możliwe?
Producenci gazowych kotłów kondensacyjnych podają, że mają one sprawność przewyższającą 100 proc. To nie pomyłka. Jak zatem są w stanie osiągnąć tak wysokie parametry?
Autor: VAILLANT
Specjalna konstrukcja palnika i wymiennika ciepła umożliwia kotłom kondensacyjnym wykorzystywanie ciepła skraplania pary wodnej ze spalin, dzięki czemu uzyskują sprawność wyższą o kilkanaście procent niż zwykłe kotły
Co to oznacza, że kocioł jest kondensacyjny?
Większość oferowanych obecnie kotłów gazowych to urządzenia kondensacyjne.
Nazwa wzięła się stąd, że wykorzystują ciepło powstające w wyniku skraplania pary wodnej zawartej w spalinach. Dzięki temu osiągają sprawność wyższą o kilkanaście procent (czyli o tyle mniejsze zużycie paliwa) niż niskotemperaturowe kotły niekondensacyjne.
Sprawność gazowego kotła kondensacyjnego
Podawana przez producentów sprawność kotłów kondensacyjnych przekracza 100%. To nie pomyłka, tylko skutek odnoszenia jej do wartości opałowej paliwa – wielkości, w której nie uwzględnia się obecności pary wodnej.
Określana w ten sposób maksymalna sprawność kondensacyjnego kotła na gaz ziemny to 111%, na propan – 109%. W praktyce występują oczywiście straty energii, przez co rzeczywista sprawność maksymalna jest o kilka procent mniejsza.
Dla porównania – nowoczesne gazowe kotły niekondensacyjne osiągają sprawność do 94%.
Budowa kotłów kondensacyjnych
Wykorzystywanie ciepła skraplania jest możliwe tylko w urządzeniach specjalnie z myślą o tym skonstruowanych.
Elementy mogące mieć kontakt z kondensatem muszą być odporne na działanie obecnego w nim kwasu. Dlatego wymienniki ciepła kotłów kondensacyjnych wykonuje się ze stopu aluminium i krzemu albo z łatwiejszej do utrzymania w czystości stali kwasoodpornej (austenitycznej).
Muszą one mieć na tyle dużą powierzchnię, by zapewnić schłodzenie przepływających przez nie spalin poniżej punktu rosy – mniej więcej 54oC (gdy paliwem jest gaz ziemny, a współczynnik nadmiaru powietrza wynosi 1,3). Jest to możliwe, pod warunkiem że tej wartości nie przekracza temperatura wody wracającej do kotła z instalacji, bo to ona odbiera ciepło ze spalin.
W kotle kondensacyjnym jest potrzebny układ odprowadzania skroplin zapobiegający trafianiu ich na płomień palnika, bo zakłócałoby to jego pracę. Stosowane w takich urządzeniach palniki umożliwiają osiągnięcie wysokiej sprawności i niskiego poziomu emitowanych zanieczyszczeń między innymi dzięki zastosowaniu w nich siatki rozgrzewającej się w czasie pracy do temperatury rzędu 1000oC i emitującej ciepło przez promieniowanie.
