wtorek, 12 lipca 2011

Kotły gazowe. Przegląd





Są stale gotowe do pracy i proste w obsłudze. Nie potrzebują wiele miejsca. Mogą ogrzewać dom i podgrzewać wodę użytkową. Czy można chcieć więcej?


Kotły gazowe to cała rodzina urządzeń grzewczych, które mają jedną wspólną cechę – rodzaj paliwa, jakim są zasilane, i co najmniej kilka takich, które je dzielą na:
- stojące i wiszące – ze względu na usytuowanie,
- jedno- i dwufunkcyjne – pod względem funkcjonalnym,
- kotły z otwartą i z zamkniętą komorą spalania – ze względu na budowę komory spalania i związany z tym sposób pobierania powietrza do spalania oraz sposób odprowadzania spalin,
- tradycyjne i kondensacyjne – ze względu na sposób działania.

Stojący czy wiszący

Kotły stojące są większe niż wiszące i ważą więcej głównie z powodu żeliwnego wymiennika ciepła. Dzięki temu, jak twierdzą producenci, są trwalsze od wiszących, których wymienniki są zazwyczaj stalowe.
Do zainstalowania kotła wiszącego potrzeba jedynie fragmentu wolnej powierzchni na ścianie, podczas gdy kocioł stojący zajmie znaczną część pomieszczenia – najlepiej wydzielonej kotłowni.

Jedno- czy dwufunkcyjny
Jednofunkcyjny ogrzewa jedynie wodę krążącą w instalacji centralnego ogrzewania, chyba że dokupi się do niego zasobnik do podgrzewania wody użytkowej. Mimo że pełni wtedy dwie funkcje, nadal nazywany jest jednofunkcyjnym z zasobnikiem.
Pojemność zasobnika powinna być dostosowana do liczby osób korzystających z wody.
Moc kotła jednofunkcyjnego dobiera się do zapotrzebowania na ciepło do c.o., a gdy ma współpracować z zasobnikiem, należy uwzględnić dodatek na potrzeby ciepłej wody.
Kocioł używany do podgrzewania wody użytkowej nie powinien mieć mocy mniejszej niż 21-24 kW, aby szybko ogrzewał wodę w zasobniku i żeby jego przerwy w pracy na potrzeby c.o. nie były zbyt długie. W czasie ładowania zasobnika podgrzewanie wody w instalacji centralnego ogrzewania zostaje wyłączone i włącza się ponownie, gdy woda w zasobniku osiągnie żądaną – ustawioną na termostacie – temperaturę.
Zasobnik może być przeznaczony do powieszenia na ścianie, choć częściej ze względu na znaczne rozmiary, a zwłaszcza ciężar wraz z wodą, ustawia się go pod kotłem lub obok niego. Ostatnio modne są kotły zintegrowane z zasobnikiem w jednej obudowie, z wyglądu przypominające lodówkę. Większość wiodących firm ma takie w swojej ofercie.

Kocioł dwufunkcyjny jest „bogatszy” od jednofunkcyjnego o dodatkowy przepływowy wymiennik do podgrzewania wody. Może więc – bez konieczności instalowania dodatkowych urządzeń – ogrzewać i dom, i wodę użytkową.
Kosztuje mniej niż jednofunkcyjny z zasobnikiem, ale nie gwarantuje równie komfortowego korzystania z ciepłej wody, zwłaszcza w większych domach (duża odległość od kotła do punktów poboru) i więcej niż dwóm-trzem mieszkańcom.
Kocioł dwufunkcyjny przełącza się na podgrzewanie wody dopiero po odkręceniu kranu z ciepłą wodą. Kiedy kurki są zakręcone, woda „stoi” w instalacji i stygnie, więc gdy się je odkręci, najpierw popłynie ta wystudzona.
Im większa będzie odległość między kotłem a punktem poboru i średnica łączącej je rury, tym dłużej potrwa opróżnianie i tym więcej wody się zmarnuje.
Fachowcy twierdzą, że długość rury łączącej kocioł dwufunkcyjny z najbardziej oddalonym punktem poboru nie powinna przekraczać 5-7 m.
Wymiennik przepływowy kotła dwufunkcyjnego jest szczególnie narażony na zarastanie kamieniem kotłowym (osadzanie się związków mineralnych zawartych w wodzie). Kamień utrudnia wymianę ciepła, co skutkuje spalaniem większej ilości paliwa w celu przekazania tej samej ilości ciepła. Kamień przewęża też przewody w wymienniku, utrudniając przepływ wody. Przed decyzją o wyborze kotła warto skontrolować jakość wody i zasięgnąć opinii producenta, czy praca kotła w takich warunkach będzie prawidłowa.

Kocioł dwufunkcyjny powinien być zainstalowany blisko punktów poboru ciepłej wody.
Autor: VIESSMANN

Z otwartą czy zamkniętą komorą spalania
Kotły z otwartą komorą spalania pobierają świeże powietrze bogate w tlen potrzebny do spalania z pomieszczenia, w którym są zamontowane. Wymagają też podłączenia do komina o wysokości co najmniej 4 m, którym usuwane są na zewnątrz spaliny.
Do pomieszczenia z kotłem o kubaturze, która nie może być mniejsza niż 8 m³, musi być zapewniony dopływ powietrza otworem o powierzchni co najmniej 200 cm² oraz wentylacja grawitacyjna kratką o takiej samej powierzchni.

Kotły z zamkniętą komorą spalania (zwane turbo) czerpią powietrze do spalania z zewnątrz. Również powstające w procesie spaliny nie mają styczności z powietrzem w pomieszczeniu. Takie rozdzielenie umożliwia umieszczenie kotła w dowolnym pomieszczeniu o kubaturze nie mniejszej niż 6,5 m³ z wentylacją grawitacyjną zakończoną kratką o powierzchni 200 cm². Komora spalania kotła jest połączona z atmosferą przewodami powietrzno-spalinowymi, przepływ powietrza i spalin wymusza wentylator.
Długość przewodów spalinowych nie może być jednak dowolna – zbyt duża skutkuje niepełnym spalaniem.

Nawet jeśli kocioł ma zamkniętą komorę spalania, nie wolno zapominać o wentylacji pomieszczenia, w którym jest zainstalowany.
Autor: VIESSMANN

Tradycyjny czy kondensacyjny

Z wyglądu niczym się nie różnią. Kotły kondensacyjne są jednak 1,5 do 2 razy droższe od tradycyjnych. To cena za wyższą o kilkanaście procent sprawność, a więc mniejsze zużycie paliwa możliwe głównie dzięki zamontowanemu wewnątrz kotła dodatkowemu wymiennikowi.
W wymienniku (zwanym wtórnym lub kondensacyjnym) woda powracająca z instalacji centralnego ogrzewania jest podgrzewana ciepłem wydzielającym się podczas wykraplania pary wodnej ze spalin. Spaliny schładzają się do temperatury punktu rosy (dla gazu ziemnego to 55°C).
Z tego względu woda krążąca w instalacji c.o. ma niższą temperaturę niż w instalacjach zasilanych kotłami niekondensacyjnymi. Skutkiem tego jest konieczność zastosowania większych grzejników.
Zarówno kotły tradycyjne, jak i kondensacyjne mogą być jednolub dwufunkcyjne. Trzeba mieć jednak świadomość, że kocioł kondensacyjny dwufunkcyjny podczas podgrzewania wody nie będzie kondensował.

Większość kotłów tradycyjnych to urządzenia z otwartą komorą spalania, choć producenci coraz częściej oferują je również w wersji turbo. Kotły kondensacyjne mają zawsze zamkniętą komorę spalania.

Przekonaj się, za co płacisz

Palnik. W kotłach gazowych stosowane są trzy rodzaje palników: atmosferyczne, wentylatorowe lub ze wstępnym zmieszaniem.
W atmosferycznych część powietrza potrzebnego do spalania jest zasysana przez wypływający gaz, część – 30-45% – to powietrze wtórne zasysane do komory spalania siłą ciągu gorących spalin.
W palnikach wentylatorowych powietrze doprowadza się przed komorę spalania za pomocą wentylatora. Pozwala to na jego dokładne dozowanie i uzyskanie dzięki temu większej sprawności spalania.
Palniki ze wstępnym zmieszaniem są rozwiązaniem pośrednim między atmosferycznymi i wentylatorowymi. Są przeznaczone do kotłów kondensacyjnych.
Regulacja palnika może się odbywać jedno- lub dwustopniowo, czyli przez włączanie i wyłączanie, może też być modulowana. Moc palnika modulowanego płynnie dostosowuje się do aktualnego zapotrzebowania na ciepło i kocioł pracuje zawsze z dużą sprawnością, dzięki czemu zmniejsza się zużycie gazu. Ta właściwość jest ważną zaletą kotła.

Wymiennik ciepła. W nim ciepło ze spalin przekazywane jest krążącej w instalacji wodzie. Najczęściej wykonany jest ze stali szlachetnej. Jedynie w kotłach stojących montowane są wymienniki żeliwne uważane za najtrwalsze.
Trzeba jednak zauważyć, że trwałość wymienników stalowych przekracza kilkanaście lat.
Można się spodziewać, że po tym czasie kocioł będzie na tyle przestarzały, że niezależnie od jego stanu technicznego opłacalna będzie wymiana na nowy, nowocześniejszy.
Zabezpieczenia. Podstawowe to naczynie wzbiorcze. Do niego napływa woda z instalacji grzewczej, gdy jej objętość zwiększy się na skutek nadmiernego wzrostu temperatury.
Dodatkowym zabezpieczeniem kotła jest zawór bezpieczeństwa, który otwiera się i wypuszcza nadmiar wody do kanalizacji, gdy ciśnienie w instalacji przekroczy zadaną wartość. Dzięki temu nawet w razie uszkodzenia naczynia wzbiorczego instalacji nie grozi zniszczenie. Po obniżeniu się ciśnienia zawór bezpieczeństwa ponownie się zamyka.
Oba te urządzenia muszą się znaleźć w instalacji. Kotły wiszące zwykle standardowo są w nie wyposażone, do kotłów stojących trzeba je dokupić i zainstalować, a to oczywiście kosztuje – przynajmniej kilkaset złotych.
Zadaniem przerywacza ciągu jest zabezpieczenie kotła przed niekorzystnym wpływem zmian ciągu kominowego. Ich efektem może być zwiększony lub zmniejszony przepływ powietrza przez komorę spalania i w rezultacie obniżenie sprawności kotła, a w skrajnej sytuacji nawet wygaszenie płomienia. Przerywaczy ciągu nie montuje się w kotłach, w których przepływ powietrza jest wymuszony przez wentylator nawiewny lub wywiewny.
Zawór odcinający dopływ gazu uniemożliwia wypływ gazu z instalacji w przypadku zaniku płomienia w kotle, o czym informuje sygnał z detektora zaniku płomienia.
Do niwelowania zmian ciśnienia w instalacji gazowej służy stabilizator ciśnienia gazu.

Pompa obiegowa. Niektórzy producenci wyposażają kotły w pompę obiegową wymuszającą przepływ wody w instalacji. Zwykle ma ona wysokość podnoszenia od 0,5 do 5 mH2O i kilka biegów lub nawet bezstopniową regulację obrotów, dzięki czemu łatwo dostosowuje się do strat ciśnienia w obiegu grzewczym. Standardowo w pompę są wyposażone kotły wiszące. Ponieważ obecnie w każdej instalacji c.o. montuje się pompę obiegową, zakup kotła już w nią wyposażonego upraszcza instalację. Pompa w kotle pasuje do typowych instalacji w domach jednorodzinnych. Problem może się pojawić, jeśli kocioł ma współpracować na przykład z ogrzewaniem podłogowym albo ściennym. Wtedy może się okazać, że pompa jest za słaba.

Automatyka sterująca. Jej zadaniem jest dostosowanie ilości dostarczanego ciepła do chwilowego zapotrzebowania na nie w taki sposób, aby sprawność tego procesu była jak największa. W kotłach z zasobnikiem dodatkowy regulator utrzymuje zadaną temperaturę ciepłej wody w zasobniku w sposób ciągły lub – jeśli jest wyposażony w programator dobowy albo tygodniowy – w określonych porach dnia.
Sterowanie pracą kotła na potrzeby c.o. jest najprostsze i najtańsze przy użyciu regulatora z czujnikiem temperatury wody powracającej z obiegu, droższe, ale skuteczniejsze – regulatorem z czujnikiem temperatury w pomieszczeniu, ewentualnie z zegarem sterującym (z programem dobowym lub tygodniowym), na którym można zaprogramować okresowe obniżenie temperatury w czasie, gdy nikogo nie ma w domu. Największe oszczędności paliwa, ale również za najwyższą cenę, daje automatyka pogodowa, która steruje pracą kotła w zależności od zmian temperatury zewnętrznej. Kiedy robi się cieplej, kocioł podgrzewa wodę do niższej temperatury niż wtedy, kiedy jest zimno. W zaawansowaną automatykę warto inwestować. Nawet jeśli jej koszt jest wysoki, to uzyskane dzięki niej oszczędności są tego warte.

Obudowy różnych kotłów są do siebie nieraz bardzo podobne. Tymczasem ceny mogą się znacząco różnić. Wszystko zależy od jakości elementów, z których kocioł jest zbudowany, i dodatkowego wyposażenia, które ukryte jest pod obudową.
Autor: VAILLANT

Dla bardziej wymagających
Oprócz wymienionych wcześniej urządzeń i rozwiązań, które standardowo są w instalacjach z kotłami gazowymi, można wyposażyć je w różnego rodzaju mniej lub bardziej potrzebne dodatki.

Zasobnik warstwowy. Kotły dwufunkcyjne podgrzewają ciepłą wodę użytkową w podgrzewaczu przepływowym, którego wadą jest ograniczona wydajność – zwykle po odkręceniu jednocześnie dwóch kranów leci z nich tylko cienka strużka. Dlatego coraz częściej kotły te wyposaża się w zasobniki do gromadzenia podgrzanej wody, tańsze od tradycyjnych podgrzewaczy pojemnościowych, bo bez wężownicy. Możliwe dzięki zasobnikowi okresowe zwiększenie wydajności ciepłej wody sprawia, że komfort korzystania z kotła dwufunkcyjnego jest podobny jak w przypadku kotła jednofunkcyjnego z zasobnikiem.

Elektroniczny zapłon. Kocioł wyposażony w zaawansowaną automatykę może się sam włączać i wyłączać. Kiedy na jesieni zrobi się zimno, nie trzeba będzie pamiętać o jego uruchomieniu, zrobi to za nas sterownik. Aby to było możliwe, konieczny jest elektroniczny zapłon, który zastąpi zapałkę.

Przełącznik lato/zima. Aby wyposażony w automatykę kocioł nie uruchamiał instalacji c.o. w chłodniejsze letnie noce, można przestawić go na pracę letnią. Będzie wtedy podgrzewał ciepłą wodę użytkową, ale nie uruchomi obiegu c.o.

Programy okolicznościowe. Są sytuacje, w których komfort cieplny jest odczuwany przy innej niż zazwyczaj temperaturze, na przykład podczas urządzanej w domu imprezy dla kilkunastu osób. Zamiast otwierać wszystkie okna, można wcześniej wcisnąć odpowiedni przycisk na sterowniku kotła i od tej chwili będzie on utrzymywał w pomieszczeniach temperaturę nieco niższą od normalnej.

Dodatkowa armatura. Niektórzy producenci oferują dopasowane do kotła układy zaworów regulacyjnych i odcinających oraz dodatkowych pomp umożliwiających współpracę kotła na przykład z zasobnikami ciepłej wody albo ogrzewaniem podłogowym.
Ich zakup ułatwia montaż instalacji, pozwala uniknąć błędów mniej doświadczonym instalatorom, ale zwykle zwiększa nieco koszt inwestycji.

Współpraca z kolektorami słonecznymi. Aby instalacja c.o. mogła być wspomagana przez kolektory słoneczne, konieczny jest specjalny zasobnik na wodę wyposażony w dwie wężownice. Nie jest to rozwiązanie popularne, ale niektórzy producenci mają w swojej ofercie takie urządzenia. Zdarza się, że sprzedawane są kompletne zestawy: kocioł, zasobnik, kolektory i automatyka sterująca całym systemem.

Automatyczny dopust wody. Czasami zdarza się, że nawet w trakcie normalnego funkcjonowania instalacji następują w niej ubytki wody, które trzeba uzupełniać. Aby nie zawracać tym sobie głowy, można zainstalować w kotłowni urządzenie które będzie robiło to automatycznie.

Czy zwracać uwagę na markę
Kotły różnych producentów w niewielkim stopniu różnią się parametrami, na ogół mają też podobne wyposażenie – jeśli nie standardowe, to z możliwością dokupienia. Okazuje się, że ceny kotłów renomowanych producentów z takim samym wyposażeniem są zbliżone. Czy warto okazyjnie kupić tańszy kocioł nieznanej firmy? Być może jego niska cena nie wynika z tego, że jest on gorszy, ale na przykład z tego, że producent nie przeznacza ogromnych sum na promocję i reklamę. Warto jednak wcześniej się upewnić, że kocioł mało znanej marki będzie miał przez długie lata zapewniony serwis i że nie będzie kłopotów z częściami zamiennymi. W przypadku renomowanych marek takie problemy należą do rzadkości.

Od czego zależy sprawność kotła?
Ideałem byłoby, gdyby całe ciepło wytworzone podczas spalania gazu w kotle mogło być przekazane wodzie grzewczej. W praktyce podczas spalania gazu i przy przekazywaniu ciepła część energii jest tracona. Aby te straty ograniczyć, należy:
- zapewnić dostateczną wentylację kotłowni. Każdy 1% zawartości CO w spalinach powoduje 5-7-procentową stratę ciepła (tak zwaną stratę niezupełnego spalania). Dlatego pomieszczenie, w którym znajduje się kocioł, musi mieć dobrą wentylację zapewniającą napływ dostatecznej ilości świeżego powietrza (a więc tlenu). Ilość powietrza potrzebna w procesie spalania powinna być podana w instrukcji technicznej kotła;
- odzyskiwać ciepło ze spalin. Spaliny usuwane z kotła tradycyjnego mają temperaturę znacznie wyższą od temperatury otoczenia, zatem zawarte w nich ciepło ulatuje do komina. Dzięki zastosowaniu dodatkowego wymiennika można to ciepło przekazać do instalacji c.o. Ze schłodzonych spalin wykrapla się para woda, czemu towarzyszy wydzielanie się dodatkowego ciepła. W ten sposób funkcjonują kotły kondensacyjne.

Najlepszy czterogwiazdkowy
Zgodnie z obowiązującymi przepisami kotły gazowe powinny mieć jak najwyższy współczynnik sprawności energetycznej, aby ograniczyć ilość produktów spalania emitowanych do atmosfery i zmniejszyć zużycie paliwa. O sprawności energetycznej kotła świadczy liczba przyznanych mu pięcioramiennych gwiazdek będących symbolem efektywności energetycznej (od jednej do czterech). Każdemu wzrostowi sprawności o 3% ponad sprawność minimalną towarzyszy kolejna gwiazdka (tabela).
Sprawność kotła podaje na swoją odpowiedzialność producent. Kocioł oznaczony określoną liczbą gwiazdek musi spełniać warunek sprawności zarówno przy obciążeniu znamionowym, jak i przy obciążeniu 30%, przy czym ta druga wartość jest ważniejsza, bowiem w praktyce kocioł rzadko pracuje przy pełnym obciążeniu.


Żeby czuć się bezpiecznie
Znak CE. Kocioł dostępny w sprzedaży musi mieć znak CE. Jest on gwarancją, że został zaprojektowany i wykonany w sposób zapewniający bezpieczne działanie podczas prawidłowego użytkowania. Znak ten powinien być umieszczony na tabliczce znamionowej.

Instrukcje. Jedna – przeznaczona dla osoby instalującej urządzenie, druga – zawierająca podstawowe informacje dotyczące użytkowania oraz konserwacji kotła i przeznaczona dla użytkownika. Obie powinny być dołączone do każdego kotła.

Ostrzeżenia – koniecznie w języku polskim – muszą się znajdować na wszystkich kotłach i na ich opakowaniach. Zawierają informacje o rodzaju paliwa gazowego, ciśnieniu zasilania, ograniczeniach w użytkowaniu (szczególną uwagę należy zwrócić na wymagania dotyczące wentylacji pomieszczenia).

Czyszczenie kotła
Podczas pracy kotła znajdujący się w nim wymiennik ciepła ulega zanieczyszczeniu produktami spalania – sadzami i osadami siarczanowymi. Osady działają agresywnie na ścianki kotła, a sadza podwyższa temperaturę spalin i obniża sprawność kotła. Dlatego kocioł powinno się czyścić co najmniej raz w roku, najlepiej przed rozpoczęciem sezonu grzewczego.

Kocioł a instalacja z tworzyw sztucznych

Nowoczesne instalacje centralnego ogrzewania często wykonuje się z różnego rodzaju tworzyw sztucznych. W tej sytuacji niektórzy producenci kotłów zalecają wykonanie 1-2-metrowego odcinka instalacji bezpośrednio za kotłem z rur metalowych. Takie rozwiązanie zabezpiecza instalacje z tworzywa przed uszkodzeniem w razie chwilowego krótkotrwałego przegrzania wody opuszczającej kocioł. Wprawdzie na przewodzie wody wychodzącej z kotła znajduje się czujnik temperatury, który wyłącza zasilanie palnika, gdy woda osiągnie maksymalną dopuszczalną temperaturę, jednak układ zabezpieczający ma pewną bezwładność.
W instalacjach centralnego ogrzewania z tworzywa temperatura wody wychodzącej z kotła musi być ustawiona na poziomie wymaganym przez producenta rur. Jeśli będzie wyższa, rury będą się szybciej starzały. Większość kotłów ma możliwość takiej regulacji. W razie jej braku należy zastosować zawór trójdrogowy mieszający wodę wychodzącą z kotła z wodą powracającą do niego w takiej proporcji, która zapewni odpowiednią temperaturę zasilania.

Wybierz...

...kocioł stojący, jeśli:
- w domu jest pomieszczenie techniczne, a w nim dość miejsca na kocioł;
- chcesz mieć żeliwny kocioł o dużej trwałości.

...kocioł wiszący, jeśli:
- w domu nie ma kotłowni lub jest ona zbyt mała;
- nie stać cię na kocioł stojący.


Kocioł stojący.
Autor: Piotr Mastalerz
Kocioł wiszący.
Autor: JUNKERS

...kocioł jednofunkcyjny, jeśli:
- masz już niezależny podgrzewacz wody;
- zależy ci na komforcie (ciepła woda dostępna od razu, w dużej ilości, o stałej temperaturze);
- masz więcej niż jedną łazienkę.

...kocioł dwufunkcyjny, jeśli:
- nie stać cię na kocioł jednofunkcyjny i zasobnik;
- nie masz miejsca na kocioł jednofunkcyjny i zasobnik;
- w domu mieszkają najwyżej trzy osoby;
- punkty poboru ciepłej wody są blisko siebie.


Kocioł jednofunkcyjny.
Autor: Piotr Mastalerz
Kocioł dwufunkcyjny.
Autor: DE DIETRICH

...kocioł z otwartą komorą spalania, jeśli:
- w domu jest miejsce na kotłownię z wentylacją i kominem spalinowym.

...kocioł z zamkniętą komorą spalania, jeśli:
- w domu nie ma pomieszczenia odpowiedniego na kotłownię albo brak wolnego przewodu kominowego;
- nie chcesz, by do pomieszczenia z kotłem napływało zimne powietrze (na przykład do łazienki).


Kocioł z otwartą komorą spalania.
Autor: Piotr Mastalerz
Kocioł z zamkniętą komorą spalania.
Autor: ULRICH

...kocioł tradycyjny, jeśli:
- nie stać cię na kondensacyjny;
- wymieniasz tylko kocioł, a reszta instalacji nie będzie remontowana.

...kocioł kondensacyjny, jeśli:
- stać cię na droższą inwestycję w zamian za niższe rachunki za gaz.


Kocioł tradycyjny.
Autor: Piotr Mastalerz
Kocioł kondensacyjny.
Autor: Andrzej Szandomirski

Czy wiesz, że...
...każdej zmianie warunków zasilania, czyli wahaniom wartości opałowej gazu, zmianom jego składu i wahaniom ciśnienia w sieci zasilającej towarzyszy zmiana składu mieszanki gazowo-powietrznej, której efektem może być niepełne spalanie lub spalanie z nadmiarem powietrza. Oba zjawiska wpływają niekorzystnie na sprawność kotła (obniżają ją).

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz