Jaki kocioł wybrać? Rodzaje kotłów i ich charakterystyka
Jaki kocioł wybrać? Rodzaje kotłów i ich charakterystyka
Mimo ogromnego wzrostu zainteresowania pompami ciepła, urządzeniem grzewczym najczęściej wybieranym do polskich domów wciąż pozostaje kocioł - na gaz lub któreś z paliw stałych. Rynek kotłów gazowych zdominowały modele kondensacyjne. Gdy idzie o urządzenia na paliwa stałe, to generalnie zainteresowanie nimi słabnie, przy czym widać duże różnice między zyskującymi na popularności kotłami na pellet, a węglowymi.
Janusz Werner
Data publikacji: 2021-08-04
Data aktualizacji: 2021-08-04
Z raportu Stowarzyszenia Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych wynika, że mimo pandemii, branża instalacyjno-grzewcza radzi sobie w Polsce całkiem dobrze.
W ubiegłym roku sprzedano w naszym kraju przeszło 345 tys. kotłów na gaz, przy czym prawie 330 tys. stanowiły urządzenia kondensacyjne. Nabywców znalazło też 120 tys. kotłów na paliwa stałe (10 lat wcześniej było prawie ich dwa razy tyle). Dwie trzecie tego rynku to kotły na biomasę (przeważnie pellet). Spada zainteresowanie kotłami na węgiel, a z końcem tego roku wygaśnie możliwość uzyskania dopłaty na takie urządzenie z programu Czyste Powietrze, co tylko pogłębi ten trend.
Dla porównania pomp ciepła sprzedano w ubiegłym roku niespełna 60 tys. - ale to sześciokrotny wzrost przez 10 lat!
Jaki mamy wybór?
Kocioł służy do zasilania w ciepło instalacji centralnego ogrzewania (c.o.), zwykle także do przygotowywania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). Energię wytwarza w procesie spalania gazu, paliw stałych (węgla, drewna, pelletu...), oleju, ewentualnie pobiera ją z sieci (kotły elektryczne).
Teoretycznie możemy wybierać między kotłami na różne paliwa, jednak w praktyce pole manewru bywa mniejsze.
Większość polskich domów ogrzewają kotły na węgiel i drewno, bo ten sposób wytwarzania ciepła jest najtańszy. Inwestorzy decydujący się na paliwo stałe muszą mieć dużą kotłownię albo składzik na opał. Używania takich urządzeń niekiedy zakazują przepisy lokalne - miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego czy uchwała antysmogowa.
Coraz częściej wybierane kotły na gaz są droższe w eksploatacji, ale za to bezobsługowe. Budynek musi mieć jednak dostęp do sieci gazowej, a ten w naszym kraju jest ograniczony. Na obszarach wiejskich podłączono do niej ¼ gospodarstw domowych. Pozbawieni dostępu do gazociągu zwolennicy błękitnego paliwa mogą mieć kocioł na gaz płynny LPG z przydomowego zbiornika. Niestety, LPG kosztuje więcej niż paliwo z sieci, trzeba też znaleźć w ogródku miejsce na zbiornik. Podobnie rzecz ma się z olejem opałowym, przy czym olej magazynuje się w zasobniku ulokowanym w budynku bądź pod ziemią.
Brak dostępu do gazociągu to nie problem - dom można ogrzewać spalając płynny gaz LPG ze zbiornika. (fot. Gaspol)
Tradycyjnie - kotły na paliwa stałe
Tradycyjne, zasypowe kotły na węgiel, odchodzą do lamusa. Były tanie, lecz wymagały ręcznego dokładania opału, doglądania paleniska, usuwania popiołu. Paliwo mieszczące się w komorze spalania wystarczało tylko na kilka godzin.
Zgodnie z unijnym prawodawstwem wprowadzany do obrotu kocioł musi być w 5. klasie i zgodny z Ekoprojektem (unijną regulacją prawną). Czyli przy ręcznym zasilaniu paliwem, urządzenie do 500 kW, może emitować maksymalnie 60 mg pyłu/m3, przy automatycznym 40 mg. Co ważnie, nie tylko pracując z pełną mocą, lecz również przy niższym obciążeniu. A wtedy warunki spalania są gorsze i emisja pyłu wyższa.
Nowoczesne kotły na paliwa stałe są zwykle wyposażone w podajnik paliwa, niekiedy w funkcję automatycznego rozpalania. Są efektywniejsze energetycznie i mniej szkodzą środowisku. Ich obsługa nie jest tak angażująca, lecz wciąż raz na kilka dni trzeba uzupełnić opał, usunąć popiół, wyczyścić kocioł. Niezbędna jest kotłownia z grawitacyjną wentylacją. Paliwo, którym najczęściej jest pellet (czyli granulki ze sprasowanej biomasy) lub groszek węglowy, jest stosunkowo tanie, ale sam kocioł z podajnikiem już nie.
Ekogroszek to węgiel kamienny sortymentu groszek o polepszonych parametrach, przeznaczony do kotłów z podajnikiem. (fot. Energo)
W kotłach zasypowych palono przeważnie na przemian drewnem i węglem. Lepsze wyniki, gdy idzie o sprawność i czystość spalania, daje specjalizacja. Dlatego spalanie drewna w kotłach zgazowujących (zaprojektowanych do tego paliwa) daje dużo lepsze efekty, niż w węglowych. W kotle na groszek węglowy można palić pelletami, ale lepiej spalać je w urządzeniu z palnikiem pelletowym. Co ważne, odwrotnie się nie da - kocioł na pellety nie nadaje się do spalania węgla. Dlatego decyzja dotycząca wyboru kotła i zasilającego go paliwa powinna być przemyślana.
Trzeba też pamiętać, że spaliny z nowoczesnych kotłów są chłodne - znajdująca się w nich wilgoć może skraplać się w kominie. Dla tradycyjnego, murowanego komina taki kondensat to poważne zagrożenie. Trzeba go zatem wyposażyć w odpowiedni wkład.
Nowoczesne kotły na paliwa stałe z podajnikiem: pierwszy na pellet (fot. z lewej: Galmet), drugi na ekogroszek (fot. z prawej: Ciepłomax).
Kocioł zagazowujący drewno umożliwia czyste spalanie taniego paliwa. (fot. Mora)
Moc kotła
Tę należy dopasować do budynku i potrzeb jego mieszkańców. W nowym domu o powierzchni 150 m2 zapotrzebowanie na moc grzewczą wynosi do 10 kW (50-80 W/m2). Tyle wystarczy, żeby ogrzać go przy temperaturze -20°C. Przy 0°C w tym samym domu potrzeba już tylko 5 kW. Przynajmniej w teorii, bo w praktyce trzeba się liczyć z tym, że rzeczywista moc maksymalna kotła będzie mniejsza, jeżeli będzie on zasilany paliwem o niższej wartości opałowej, np. mniej kalorycznym gatunkiem węgla.
Błędem jest zakup urządzeń przewymiarowanych (o zbyt dużej mocy), bo takie prawie nigdy nie pracują z mocą nominalną, a właśnie wtedy sprawność i czystość spalania są najwyższe. Poprawnie dobrany kocioł powinien osiągać optymalne parametry przez cały sezon grzewczy. W mocno przewymiarowanym spalimy więcej opału, wyemitujemy więcej szkodliwych substancji i częściej będziemy musieli go czyścić.
Kotły na paliwa stałe to urządzenia jednofunkcyjne - jeśli chcemy wykorzystać je do przygotowywania c.w.u., trzeba kupić zbiornik i znaleźć na niego miejsce. Dla 4-, 5-osobowej rodziny wystarczy taki o pojemności 100-140 l. Problemem jest podgrzewanie wody poza sezonem grzewczym - ciągła praca kotła tylko na potrzeby c.w.u. jest nieekonomiczna i nieekologiczna. Dużo lepszym rozwiązaniem jest podgrzewanie wody za pomocą innego urządzenia - kolektorów słonecznych czy małej pompy ciepła.
Kotły gazowe
To urządzenia pierwszego wyboru dla inwestorów posiadających działki z dostępem do sieci gazowej.
Taki kocioł ma wiele zalet: automatycznie włącza się i wyłącza, poza przeglądem raz w roku nie wymaga żadnej obsługi, bez utraty sprawności dostosowuje się do zmiennego, chwilowego zapotrzebowania na ciepło (od kilkunastu procent mocy nominalnej). Może być niewielki i tani.
Ogrzewanie gazem z sieci jest wygodne, bo nie musimy zajmować się opałem - jedynym zmartwieniem jest opłacanie na czas rachunków. Jeżeli nie mamy dostępu do gazociągu, możemy wybrać droższy gaz płynny LPG z przydomowego zbiornika. To propan, różniący się od gazu ziemnego, którego głównym składnikiem jest metan. Ale w obu przypadkach używa się tych samych kotłów, wystarczy wymienić w nich dysze, niekiedy także elektroniczny moduł sterujący. W domu ogrzewanym LPG po przyłączeniu do gazociągu nie trzeba zatem wymieniać kotła. Zbiornik na gaz kupuje się lub dzierżawi od dostawcy paliwa. Co ważne, kotłów zasilanych gazem płynnym nie wolno instalować w pomieszczeniach z podłogą poniżej poziomu terenu oraz z podłogowymi wpustami kanalizacyjnymi! Propan jest cięższy od powietrza, w razie wycieku gromadziłby się w takich miejscach i stwarzał zagrożenie wybuchem.
Kolejną zaletą kotłów gazowych jest fakt, że nie potrzebują kotłowni. Można je instalować w kuchni, łazience, korytarzu. Nie wolno w pomieszczeniach przeznaczonych na stały pobyt ludzi (sypialni, salonie). Dominujące dziś na rynku urządzenia z zamkniętą komorą (czyli kotły kondensacyjne) pobierają niezbędne w procesie spalania powietrze bezpośrednio z zewnątrz. Służy do tego przewód powietrzno-spalinowy, wykonany z dwóch współosiowych (koncentrycznych) rur, wyprowadzanych z budynku przez komin lub przez ścianę. Rura zewnętrzna doprowadza powietrze do komory spalania, wewnętrzna służy do wyrzucania spalin. Układ jest bezpieczny, bo komora spalania jest całkowicie odizolowana od pomieszczenia. To rozwiązanie nie wpływa też na wentylację budynku, która może być i grawitacyjna i mechaniczna.
Typowy kocioł gazowy ma wielkość wiszącej szafki kuchennej. Zintegrowany z zasobnikiem ciepłej wody użytkowej (najczęściej o pojemności około 120 l) jest urządzeniem stojącym.
Na kocioł z zasobnikiem trzeba przewidzieć więcej miejsca - przyda się pomieszczenie gospodarcze albo kotłownia. (fot. Viessmann)
Kotły kondensacyjne
Wzrost sprzedaży gazowych kotłów kondensacyjnych, wypierających z rynku tradycyjne, to tendencja obserwowana od kilku lat. Te pierwsze mają nie tylko wyższą o kilkanaście procent sprawność (do wytworzenia tej samej ilości ciepła zużywają mniej gazu), ale są tańsze niż kiedyś. Co istotne, im mniejsze obciążenie gazowego kotła kondensacyjnego, tym większa sprawność. Jego umiarkowane przewymiarowanie jest zatem korzystne. Odwrotnie niż w przypadku kotła na paliwo stałe.
Sprawność najlepszych, zwykłych kotłów gazowych sięga 94-96%, kondensacyjnych przekracza 100% i dochodzi nawet do 109%. Jak to możliwe?
Chodzi o to, że definicję sprawności sformułowano odnośnie kotłów niekondensacyjnych - jedynych, jakie wówczas znano. Przyjęto, że jest to ilość ciepła, jaka uwalnia się podczas spalania paliwa, z pominięciem tej jego części, która ucieka na zewnątrz wraz z parą wodną stanowiącą składnik spalin. W modelach kondensacyjnych to uciekające ciepło jest odzyskane i sprawność może przekroczyć 100%.
W praktyce wygląda to tak, że jednym z produktów spalania gazu jest woda. W urządzeniu tradycyjnym zmienia się ona w parę i ulatuje przez komin. W kondensacyjnym para wodna ulega kondensacji, czyli skropleniu na wymienniku kotła. W ten sposób przekazuje mu swoje ciepło. Żeby do tego doszło, spaliny trzeba schłodzić poniżej 55°C. Skropliny są jednak żrące - to między innymi kwasy, powstające w wyniku rozpuszczania się w nich związków chemicznych, będących produktami procesu spalania. Zniszczyłyby materiały, z których wykonuje się wymienniki zwykłych kotłów. Dlatego w kondensacyjnych robi się je ze stali kwasoodpornej i specjalnych stopów.
Kotły kondensacyjne warto łączyć z niskotemperaturowym ogrzewaniem podłogowym, bo im niższa temperatura czynnika grzewczego na wyjściu z kotła, tym wyższa jego sprawność i większe oszczędności dla inwestora. Co oczywiście nie znaczy, że taki sprzęt nie sprawdzi się w połączeniu z tradycyjnymi grzejnikami - po prostu zyski z kondensacji będą mniejsze.
Modele kondensacyjne pracują najefektywniej w połączeniu z niskotemperaturowym ogrzewaniem podłogowym. (fot. Tece)
Kondensacyjne są też kotły na olej, które w domach jednorodzinnych pojawiają się rzadko. Przy spalaniu gazu ziemnego powstaje prawie dwa razy tyle pary, co przy spalaniu oleju, a im więcej pary, tym więcej ciepła da się odzyskać w wyniku kondensacji. Sprawność kotła olejowego to maksimum 104%. W parze powstałej ze spalania oleju znajdują się też związki siarki - wymiennik kotła olejowego musi być jeszcze odporniejszy na korozję i w związku z tym droższy.
Kotły jedno- i dwufunkcyjne
Kotły gazowe są jedno- lub dwufunkcyjne i w związku z tym przygotowują ciepłą wodę użytkową na dwa sposoby.
Kotły jednofunkcyjne podgrzewają ją w osobnym, dość dużym zasobniku (najczęściej koło 120 l). Przyłącza się je do wężownicy lub płaszcza wodnego zbiornika. Pokaźny zapas ciepłej wody umożliwia szybkie napełnienie sporej wanny czy zasilanie dwóch punktów odbioru (np. wanny i prysznica) jednocześnie. Zbiornik daje również możliwość wykonania cyrkulacji. Punkty poboru łączy się z nim wtedy dodatkową rurą, która tworzy pętlę. Wprawiana w ruch przez pompę cyrkulacyjną woda krąży pomiędzy zasobnikiem i bateriami. Dzięki temu z kranu od razu leci woda ciepła, bez cyrkulacji najpierw trzeba by spuścić zimną.
Kotły dwufunkcyjne to połączenie urządzenia ogrzewającego dom i przepływowego podgrzewacza wody. Nie ma tu zasobnika c.w.u., ta jest podgrzewana tylko w momencie poboru. Oszczędzamy na zakupie zbiornika, nie potrzeba też na niego miejsca. Jednak to rozwiązanie ma istotne wady - nie da się komfortowo zasilać jednocześnie dwóch punktów poboru. Kocioł o mocy 21 kW przygotowuje ok. 11 litrów ciepłej wody na minutę - to wystarczy na jeden prysznic, na prysznic i napełnianie wanny już nie. Gdy korzystamy z ciepłej wody w kilku punktach naraz, jej strumień ulega podziałowi. Jeśli mieszaliśmy ciepłą i zimną, po odkręceniu przez kogoś kolejnego kranu, z naszego popłynie zimniejsza. W tym wariancie nie da się też zastosować cyrkulacji.
Kotły elektryczne
Kocioł na prąd niczego nie spala, nie potrzebuje więc ani komina, ani kotłowni czy składziku na opał, ani nawet nawiewu powietrza. Jest niewielki i tak samo jak kocioł gazowy może zawisnąć w kuchni, łazience, korytarzu. Jest tani, bezobsługowy, a jego instalacja jest łatwa.
Kocioł elektryczny nie potrzebuje ani kotłowni, ani komina. (fot. Elterm)
Zasila typową wodną instalację c.o. - podgrzana woda może trafiać zarówno do grzejników, jak i do ogrzewania podłogowego.
Niechęć inwestorów do tego sposobu ogrzewania wynika z wysokiej ceny prądu. Ale w domu energooszczędnym, o małych stratach ciepła, cena paliwa może mieć znaczenie drugorzędne. Szczególnie wtedy, gdy część prądu będzie pochodzić z własnej instalacji fotowoltaicznej. Dlatego kocioł elektryczny to dobry wybór w domach energooszczędnych i pasywnych, z solidną izolacją termiczną, rekuperacją, ciepłymi oknami. Tu zapotrzebowanie na energię jest niskie, więc rachunki za ogrzewanie będą do zaakceptowania.
Zwykle jednak ogrzewanie elektryczne jest dodatkowym, pomocniczym względem kotła na paliwo stałe czy kominka z płaszczem wodnym. Kiedy mamy taką możliwość, palimy w kotle lub kominku, gdy np. chcemy wyjechać na ferie, dom ogrzewa bezobsługowy kocioł elektryczny.
Kotłami elektrycznymi również można sterować zdalnie. (fot. Kospel)
Koszty zakupu kotłów i paliwa
Epoka tanich kotłów na paliwa stałe minęła bezpowrotnie - po zaostrzeniu przepisów z rynku zniknęły takie za 2 tys. zł. Nowoczesny kocioł to wydatek powyżej 4 tys., z podajnikiem dwa, trzy razy tyle! Gazowe są nawet tańsze. Ich ceny zaczynają się koło 3 tys. zł, za dwukrotność tej kwoty można mieć porządny kondensacyjny kocioł z zasobnikiem. Różnicę robi cena paliwa - koszt ciepła z pelletów to jakieś 24 gr/kWh, grzanie drewnem kosztuje jeszcze mniej. 1 kWh ciepła z gazu z sieci to wydatek 25 gr, przy spalaniu gazu ze zbiornika cena wzrasta prawie dwukrotnie.
Redaktor: Janusz Werner fot. otwierająca: De Dietrich
Dziennikarz z przeszło 25-letnim doświadczeniem w mediach drukowanych i elektronicznych. W Budujemy Dom od blisko dekady. Na budowach bywa tak często, jak w redakcji. Autor tekstów poradnikowych i publicystycznych, także porad prawnych. Nadąża za zmianami w największych programach pomocowych dla inwestorów indywidualnych: w Czystym Powietrzu, Moim Prądzie, Mojej Wodzie...
Poczułem się jakbym czytał artykuł sprzed 10 lat :) A gdzie pompy ciepła, gdzie kotły indukcyjne? To do tego typu urządzeń należy przyszłość i w nie warto inwestować.
Gość adiqq
26-12-2011 07:52
tak, zasypujemy miałem do oporu a potem czytamy w prasie że normy stężenia pyłów zawieszonych PM10 były przekroczone o ponad 1000%http://www.rybnik.com.pl/wiadomosci,znowu-...3266-16100.htmlteż paliłem różnym paliwem w różnych piecach, ale dzisiaj mówię miałowi stanowcze NIE
Gość czembor
25-12-2011 23:19
Panowie posiadacze automatycznych pieców węglowych !
Czytam te Wasze narzekania aż wstyd że piszą to męższczyżni.Są instrukcje obsługi.Przez ostatnie 50 lat my starsi paliliśmy węgiel w normalnych piecach,bez automatyki ,każdy miał sposób na palenie ,większość paliła węgiel ...
3
