Kocioł kondensacyjny. Duży wydatek, niższe koszty ogrzewania domu
Jeśli zdecydujesz się na ogrzewanie domu gazem, wybierz do tego kocioł kondensacyjny. Jest droższy niż tradycyjny, mimo to warto w niego zainwestować. Działa skuteczniej, zużywa mniej paliwa i daje więcej ciepła. Sprawdź, ile możesz zaoszczędzić na ogrzewaniu domu kotłem kondensacyjnym. Dowiedz się, dlaczego to urządzenie grzewcze kosztuje więcej.
Autor: VIESSMANN
Coraz droższe ceny paliwa i rosnące koszty ogrzewania skłaniają do zainteresowania się urządzeniami, dzięki którym można obniżyć rachunki. Dlatego decydując się na kocioł gazowy, najlepiej wybrać kondensacyjny
Zastosowanie materiałów odpornych na działanie kwasu
Odebranie przez wodę większej ilości ciepła w wymienniku kotła wydaje się być proste. Wystarczy zwiększyć powierzchnię wymiany ciepła. Spaliny mogłyby być schładzane do 25°C – woda o takiej temperaturze krążąca w instalacji c.o. może jeszcze zapewnić ogrzewanie pomieszczeń do temperatury komfortu (tak jest w przypadku ogrzewania podłogowego). Do instalacji grzewczej trafia wtedy więcej ciepła – sprawność kotła jest wyższa. Ale jednocześnie pojawia się kilka problemów.
Przede wszystkim kondensat – o kwaśnym odczynie spowodowanym głównie obecnością w paliwie związków siarki. Podzespoły prostych kotłów gazowych (wymienniki ciepła, palniki) są z metali nieodpornych na działanie kwasu, przez co w kontakcie ze skroplinami szybko ulegają zniszczeniu. Zastosowanie lepszych materiałów sprawia, że kocioł jest znacznie droższy.
Konstrukcja palnika i wymiennika ciepła
Kolejny problem to konstrukcja palnika i wymiennika ciepła. Kotły niekondensacyjne mają palniki atmosferyczne – ze swobodnym dopływem powietrza z otoczenia. Gorące spaliny w naturalny sposób się unoszą, więc wymiennik ciepła musi być umieszczony nad płomieniem, bo tam jest najwyższa temperatura. Ściekający z wymiennika kondensat nie może zakłócać pracy palnika, dlatego w kotłach kondensacyjnych jest on zupełnie inny – nie atmosferyczny, tylko wentylatorowy.
Dzięki działaniu wentylatora spaliny są kierowane poziomo – do wymiennika ciepła o kształcie cylindrycznym – albo w dół – wtedy wymiennik ciepła może być umieszczony pod palnikiem. W obu przypadkach spływający z wymiennika kondensat nie zakłóca pracy palnika. Kształt nowoczesnych wymienników ciepła kotłów kondensacyjnych jest też zoptymalizowany pod kątem odprowadzania z nich skroplin do kanalizacji w taki sposób, aby przy okazji spłukiwały zanieczyszczenia z jego powierzchni.
Wentylator
Kolejny istotny problem wynika z niskiej temperatury spalin. Efekt kominowy – tak zwany ciąg – jest niewystarczający, by spaliny w naturalny sposób wypłynęły na zewnątrz przez komin. Rozwiązaniem jest wentylator. Zasysa powietrze oraz paliwo, a powstałą mieszankę tłoczy do palnika. Spaliny są wpychane do przewodu spalinowego i bez problemu wypływają na zewnątrz.
Sprawność i efektywność
Różnicę w ilości zużywanego przez kotły paliwa obrazuje ich sprawność – wyższa o 1% oznacza, że kocioł zużywa o 1% mniej paliwa. Współczesne niskotemperaturowe kotły niekondensacyjne mają sprawność średnioroczną (ustalaną na podstawie znormalizowanych badań w warunkach symulujących rzeczywiste warunki pracy kotła) na poziomie 90-94%. Zbadana w ten sam sposób sprawność kotła kondensacyjnego jest wyższa o kilkanaście procent.
Wnikliwi zauważą, że oznacza to, iż jest ona wyższa od 100%, co wydaje się przeczyć zdrowemu rozsądkowi. Ale to nie pomyłka, tylko skutek odnoszenia sprawności kotłów do wartości opałowej paliwa – wielkości, w której nie uwzględnia się obecności pary wodnej. Kiedyś uznano, że ciepło kondensacji nie będzie w kotłach odzyskiwane, i taki sposób obliczania ich sprawności energetycznej uznano za właściwy. Wartość opałowa jest ilością energii uwalnianej w postaci ciepła z paliwa podczas jego spalania całkowitego i zupełnego przy założeniu, że para wodna zawarta w spalinach nie skrapla się i że spaliny mimo to osiągają początkową temperaturę paliwa (przed spaleniem).
Z czego wynika wysoka sprawność kotła kondensacyjnego
Ponieważ w kotle kondensacyjnym dochodzi do skroplenia się pary wodnej, uzyskuje się dodatkową ilość energii i w rezultacie sprawność kondensacyjnego kotła na gaz ziemny może wynosić nawet 111%. Nieco mniejszą osiągają kotły na propan. Z czego to wynika?
W cząsteczce metanu (głównego składnika gazu ziemnego) na jeden atom węgla przypadają cztery atomy wodoru, a w cząsteczce propanu tylko trzy. To się przekłada na mniejszą zawartość pary wodnej w spalinach kotłów na propan, a w konsekwencji na nieco mniejszą i lość ciepła, które można z nich odzyskać. Dlatego maksymalna sprawność kotła na propan to 109%. Z tego samego powodu jeszcze mniejsza jest sprawność kondensacyjnych kotłów na olej opałowy – 104%. Oczywiście podane wartości są teoretyczne – w praktyce maksymalna sprawność kotłów jest o 2-4% mniejsza, co jest spowodowane nieuniknionymi stratami energii do otoczenia.
Realne oszczędności w trakcie eksploatacji
Ogrzewanie przeciętnie ocieplonego domu (o wskaźniku zapotrzebowania na energię do ogrzewania 120 kWh/(m2·rok)), nawet niezbyt dużego (o powierzchni 150 m2), oraz przygotowywanie ciepłej wody dla zaledwie trzyosobowej rodziny przy obecnych cenach gazu ziemnego (mniej więcej 2,3 zł/m3) kosztuje rocznie blisko 5,5 tys. zł, jeśli wykorzystuje się do tego zwykły kocioł gazowy o sprawności 90%. Zakładając, że kocioł kondensacyjny zużyje o 15% mniej paliwa (w praktyce oszczędność bywa nawet większa), otrzymujemy różnicę 910 zł rocznie.
Zatem przez pięć lat oszczędzimy ponad 4,5 tys. zł (zwłaszcza gdy gaz będzie drożał) i jeszcze więcej, jeżeli paliwem będzie nie gaz ziemny, tylko propan, bo ogrzewanie nim kosztuje co najmniej o połowę więcej, więc i oszczędności są o połowę większe. Ale nawet 4,5 tys. zł wystarczy na pokrycie różnicy między ceną kotła kondensacyjnego i zwykłego. A ponieważ trwałość tych urządzeń ocenia się na co najmniej dziesięć lat, to dopiero wtedy, gdy inwestycja w kocioł kondensacyjny jest droższa o 9 tys. zł, można mieć wątpliwości, czy jest opłacalna.
