Dlaczego kotły kondensacyjne zdominowały rynek w Polsce? Obraz uniwersalności kotłów gazowych
Dlaczego kotły kondensacyjne zdominowały rynek w Polsce? Obraz uniwersalności kotłów gazowych
Kotłem gazowym można efektywnie ogrzewać każdy budynek - mniej lub bardziej energochłonny, z grzejnikami albo podłogówką itd. Przy tym właściwy dobór urządzenia jest dość prosty, zaś jego eksploatacja nie wymaga wysiłku ze strony użytkownika. Nie znaczy to jednak, że pomiędzy kotłami nie ma istotnych różnic i możemy kupić którykolwiek z nich.
Kotły gazowe mogą efektywnie ogrzewać każdy budynek, zarówno z grzejnikami, jak i z podłogówką. Właściwy dobór urządzenia jest prosty, a jego eksploatacja nie wymaga wysiłku. Obecnie dominują kotły kondensacyjne, które wyparły tradycyjne ze względu na wyższe oszczędności paliwa, bezpieczeństwo oraz zgodność z nowymi przepisami. Kotły kondensacyjne mają zamkniętą komorę spalania, co umożliwia ich bezpieczne używanie z różnymi systemami wentylacyjnymi. Są także bardziej oszczędne w zużyciu gazu, co jest istotne w obliczu rosnących kosztów paliw. Kotły te mogą zasilać zarówno tradycyjne grzejniki, jak i instalacje podłogowe. Systemy mieszane, z dodatkiem układu mieszającego, pozwalają na równoczesne wykorzystanie obu typów ogrzewania bez znaczącej utraty sprawności. Sterowanie kotłami kondensacyjnymi jest kluczowe dla ich efektywnej pracy – automatyka pokojowa lub pogodowa powinna być odpowiednio skonfigurowana. Kotły dzielą się na jednofunkcyjne, które podgrzewają wodę w zasobniku, oraz dwufunkcyjne, które robią to przepływowo. Pierwsze umożliwiają korzystanie z ciepłej wody w wielu punktach jednocześnie, ale wymagają więcej miejsca. Drugie są kompaktowe, ale mniej efektywne przy dużym poborze wody. Moc kotłów kondensacyjnych jest zwykle większa niż potrzebna, ale dzięki dużemu zakresowi modulacji mogą one dostosowywać się do zmiennych potrzeb cieplnych. Ważne jest jednak, aby nie przesadzać z nadmiarem mocy, zwłaszcza w małych domach. Wymieniając stary kocioł na kondensacyjny, trzeba uwzględnić specyficzne wymogi dotyczące komina, jak zwiększona szczelność i odporność na działanie kondensatu. Można także stosować systemy powietrzno-spalinowe, które wyprowadzają spaliny przez ścianę, ale są one ograniczone mocą kotła i wymagają spełnienia dodatkowych warunków.
Obecnie montuje się niemal wyłącznie kotły kondensacyjne. Urządzenia tradycyjne - czyli nie wykorzystujące efektu kondensacji i mające otwartą komorę spalania wprawdzie nadal są dostępne, ale stanowią margines sprzedaży. Jednak jeszcze kilkanaście lat temu sytuacja wyglądała inaczej i to one dominowały. Dlatego niekondensacyjnych kotłów gazowych jest w polskich domach bardzo dużo, o czym trzeba pamiętać, gdy planuje się wymianę kotła na nowy. Przy takiej operacji trzeba bowiem uwzględnić odmienne wymogi odnośnie rodzaju komina, sposobu doprowadzenia powietrza do spalania, rodzaju wentylacji. Te różnice także opiszemy w niniejszym tekście.
Dominująca kondensacja w kotle
Dlaczego kotły kondensacyjne wyparły te tradycyjne? Z jednej strony mamy tu zmianę przepisów, w ramach której wprawdzie nie zakazano używania kotłów tradycyjnych, ale pojawiły się zalecenia ograniczenia ich użycia tylko do specyficznych sytuacji, w których kotłów kondensacyjnych stosować nie można. Pociągnęło to za sobą reakcję ze strony producentów i gwałtowne ograniczenie oferty rynkowej w segmencie kotłów tradycyjnych.
Z drugiej strony mamy zaś naturalne zmiany wynikające z rozwoju urządzeń grzewczych. Kotły kondensacyjne są bezpieczniejsze od tradycyjnych. Mają bowiem zamkniętą komorę spalania, co oznacza, że czerpią powietrze bezpośrednio z zewnątrz, niezależnie od tego na ile dobra jest wentylacja w budynku. Pozwala to również na bezpieczne stosowanie wentylacji wyciągowej (choćby okapów kuchennych) oraz wentylacji z rekuperatorem, która staje się coraz popularniejsza.
Kotły kondensacyjne są również bardziej oszczędne w gospodarowaniu paliwem, niż tradycyjne, mają wyższą sprawność. Mniejsze zużycie gazu przy takiej samej ilości oddawanego ciepła to zaś niebagatelna zaleta w czasach gdy paliwa są drogie jak nigdy dotąd i wciąż drożeją. Niższe o kilkanaście procent zużycie gazu w ciągu sezonu staje się więc naprawdę mocnym argumentem. Nie tylko na rzecz wyboru pomiędzy kotłem tradycyjnym i kondensacyjnym (tu wyboru tak naprawdę nie mamy), ale również na rzecz wymiany starego kotła na nowy.
Kotły gazowe z grzejnikami i podłogówką?
Wielką zaletą kotłów gazowych jest ich uniwersalność. Mogą zasilać praktycznie każdą instalację grzewczą - zarówno tradycyjną grzejnikową, jak i niskotemperaturową podłogową. Ponadto nie jest specjalnie trudne wykorzystywanie obu systemów jednocześnie w tym samym budynku. Wystarczy wówczas dodać układ mieszający z zaworem termostatycznym. Wówczas kocioł przygotowuje wodę o dość wysokiej temperaturze, np. 60°C, odpowiedniej do zasilania grzejników. Część wody z kotła kierowana jest jednak do układu mieszającego, gdzie łączy się z wodą już ochłodzoną, powracającą do kotła. W efekcie temperatura takiej mieszaniny to np. 40°C, czyli wartość idealna do zasilania podłogówki. Takie systemy mieszane nie są specjalnie skomplikowane technicznie, instalatorzy wykonują je od lat. Co więcej, niektóre kotły są nawet fabrycznie przystosowane do obsługi takich dwóch niezależnych obiegów grzewczych z wodą o odmiennej temperaturze.
Jednak chyba najważniejsze jest przy tym wszystkim to, że praca w układzie mieszanym (grzejniki i podłogówka) nie obniża specjalnie sprawności kotła. Wszystko dlatego, że urządzenia kondensacyjne, chociaż rzeczywiście najoszczędniej pracują w układach niskotemperaturowych z podłogówką lub innym ogrzewaniem płaszczyznowym (sufitowym lub ściennym), to i zasilając grzejniki nie są o wiele gorsze. W dobrze skonfigurowanej instalacji różnica sprawności wyniesie kilka punktów procentowych. Jest to poziom uniwersalności nieosiągalny dla np. pomp ciepła. Trzeba przy tym podkreślić, że dotyczy to wszystkich grzejników, nie trzeba więc zakładać ich specjalnych rodzajów wymieniając kocioł na kondensacyjny. Przekonanie, że efekt kondensacji może zostać wykorzystany tylko w domach z podłogówką jest po prostu mitem. Różnica polega jedynie na tym, że niskotemperaturowe ogrzewanie umożliwia pełniejsze wykorzystanie kondensacji.
Kocioł gazowy może z powodzeniem zasilać każdą instalację grzewczą, także wyposażoną w tradycyjne grzejniki. (fot. KFA Armatura)
Rozdzielacz z termostatycznym zaworem mieszającym umożliwia obniżenie temperatury zasiania pętli podłogowych. (fot. Tece)
Odpowiednie sterowanie
Warto zwrócić jednak uwagę na znaczenie właściwego sterowania dla dobrej pracy kotła kondensacyjnego. Najlepiej jeżeli automatyka pokojowa lub pogodowa będzie tak skonfigurowana, aby kocioł działał w miarę możliwości w sposób ciągły, za to przygotowując wodę o jak najniższej temperaturze. Ma się rozumieć, że wystarczającej przy tym do utrzymania komfortowych warunków we wnętrzach.
Używanie kotła kondensacyjnego bez odpowiedniego regulatora temperatury, ustawiając stałą temperaturę zasilania na sterowniku urządzenia to bezsens. W ten sposób zostaje zmarnowany potencjał tkwiący w kondensacji, kocioł pracuje mniej ekonomicznie i po prostu gorzej.
Dobre sterowanie to nie tylko kwestia wygody, ale i źródło oszczędności. (fot. Viessmann)
Podgrzewanie wody kotłem gazowym: w zbiorniku lub przepływowo
Nie wolno zapominać, że kocioł niemal zawsze nie tylko ogrzewa pomieszczenia, ale służy również do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, czyli c.w.u. Urządzenia gazowe sprawdzają się zaś w tej roli wyjątkowo dobrze. Przede wszystkim są bezobsługowe, zaś ich włączenie, wyłączenie lub zmiana mocy odbywa się w pełni automatycznie w dowolnej chwili.
Te cechy sprawiają, że także proces przygotowywania c.w.u. można całkowicie powierzyć automatyce. Kotły gazowe dzielą się przy tym na dwie grupy, w których podgrzewanie wody odbywa się w odmienny sposób, co ma istotny wpływ tak naprawdę nie tylko na działanie instalacji wodnej, ale również grzewczej.
Kotły jednofunkcyjne podgrzewają wodę zgromadzoną w zasobniku, niejako na zapas. Taki zbiornik ma najczęściej ok. 100 l. Zwykle większy nie jest potrzebny, gdyż jeżeli zapas wody zostanie choćby częściowo wyczerpany, to kocioł automatycznie się włączy, szybko równoważąc ten ubytek. Szczególnym przypadkiem jest jedynie sytuacja, gdy w domu znajduje się wanna o bardzo dużej pojemności, ewentualnie deszczownica o bardzo dużym przepływie. Jeżeli zechcemy napełnić taką wannę, to kocioł po prostu nie zdoła wystarczająco szybko zrównoważyć poboru gorącej wody. Dlatego pojemność takiego największego odbiornika ciepłej wody trzeba uwzględniać dobierając pojemność zasobnia c.w.u.
Gromadzenie wody w zbiorniku ma tę zaletę, że dysponując jej zapasem, można korzystać z gorącej wody w kilku punktach jej poboru w tym samym czasie. Ponadto można wówczas wykonać cyrkulację, czyli połączyć punkty poboru wody dodatkową rurą z zasobnikiem, tworząc w ten sposób pętlę, w której ciepła woda krąży. Dzięki temu w rurach nie zalega już wychłodzona woda. Ciepła leci więc od razu, gdy tylko odkręcimy kran.
Czy układ z zasobnikiem ma jakieś wady? Niewątpliwie tak. Zbiornik zajmuje więcej miejsca niż sam kocioł gazowy i trzeba na niego wydać kilka tysięcy złotych.
Kotły dwufunkcyjne podgrzewają wodę przepływowo, czyli dopiero po odkręceniu kranu. Dzięki temu c.w.u. nie trzeba gromadzić i nigdy jej nie zabraknie. Niestety, strumień gorącej wody jest ograniczony, przy tym ściśle uzależniony od mocy kotła. Ta zaś musi być naprawdę wysoka. Komfortowe korzystanie z jednego typowego prysznica wymaga bowiem ok. 20 kW. W takim systemie niezwykle trudno będzie więc zasilać chociażby deszczownicę o dużym przepływie wody lub kilka typowych punktów jej poboru równocześnie. Ponadto nie ma możliwości wykonania cyrkulacji. Z tych względów kotły dwufunkcyjne polecane są raczej do mniejszych domów - szczególnie z tylko jednym prysznicem lub wanną oraz ze wszystkimi punktami poboru wody położonymi blisko kotła.
Kotły dwufunkcyjne są małe i lekkie. (fot. De Dietrich)
Żeby wykorzystać najlepsze cechy układów jedno- i dwufunkcyjnych oferuje się także kotły dwufunkcyjne z kilkudziesięciolitrowym zasobnikiem. Dzięki temu możliwe jest wykonanie cyrkulacji, do zaspokojenia umiarkowanego poboru wystarcza pojemność zasobnika, zaś gdy on zostanie wyczerpany pozostaje jeszcze ogrzewanie przepływowe.
Odpowiednia moc kotłów kondensacyjnych
Pod względem doboru mocy kotły gazowe mają kilka szczególnych cech. Analizując ofertę rynkową szybko zauważymy, że urządzeń o mocy ok. 10 kW prawie nie ma na rynku, za to takich ok. 20 kW jest mnóstwo.
Łatwo zauważyć, że jest to ewidentnie zbyt dużo, jak na potrzeby współczesnych nowych domów. Jednak w większości przypadków taki nadmiar nie przysparza praktycznych problemów. Wszystko dlatego, że współczesne kotły gazowe charakteryzuje wyjątkowo duży zakres modulacji mocy, czyli zdolność do jej dostosowywania do faktycznych potrzeb. Może to być zaledwie kilkanaście procent mocy nominalnej, podczas gdy jeszcze 10 lat temu granicą było ok. 30%.
Taki stan rzeczy stwarza dość duży zakres tolerancji przy doborze mocy grzewczej kotła. Ponadto trzeba wziąć jeszcze pod uwagę, że w przypadku kotłów dwufunkcyjnych znaczne zróżnicowanie mocy na c.o. oraz na c.w.u. będzie wręcz nieuniknione. Niebagatelne znaczenie ma również fakt, że akurat w przypadku kotłów gazowych wzrost mocy nominalnej nie wiąże się z istotnym wzrostem ceny. To zachęca do kupowania kotłów o mocy wyższej, niż faktycznie potrzebna.
Jednak nie należy popadać w przesadę. Zakres modulacji mocy jest wprawdzie duży, jednak nie jest nie ograniczony. Jeżeli kupimy kocioł o mocy np. dwa razy wyższej od faktycznie potrzebnego maksimum, to w okresach przejściowych - czyli wiosną i jesienią, kiedy zapotrzebowanie na ciepło jest niewielkie - będzie on pracował gorzej, z niższą sprawnością. Szczególnie trzeba zaś uważać, dobierając kocioł dwufunkcyjny do niezbyt dużego i energooszczędnego domu. Maksymalnego zapotrzebowania na c.o. na poziomie np. 6 kW oraz na c.w.u wynoszącego 24 kW po prostu nie da się tak do końca pogodzić. Wówczas lepiej kupić kocioł jednofunkcyjny o małej mocy.
Nie tylko w kotłowni
Obrazu uniwersalności kotłów gazowych dopełnia jeszcze jeden czynnik związany z ich montażem. Chodzi o to, że na kocioł tego rodzaju nie trzeba wygospodarowywać osobnego pomieszczenia kotłowni. Kocioł można umieścić także w kuchni, łazience, korytarzu itd. (to pomieszczenia nieprzeznaczone na stały pobyt ludzi). Bardzo istotny jest przy tym fakt, że kocioł gazowy nie wymaga obsługi, przynoszenia opału czy usuwania popiołu. Wokół kotła jest więc zupełnie czysto. Nic nie stoi zaś na przeszkodzie, żeby umieścić go w ciągu szafek nad zlewem lub obok pralki.
Dla budujących nowe domy oznacza to, że nie muszą koniecznie wygospodarowywać kotłowni. Natomiast ci, którzy już mają takie pomieszczenie mogą pomyśleć o przekształceniu jej w dodatkową łazienkę czy pralnię.
Uwaga! Szukając miejsca na kocioł trzeba brać pod uwagę dwa istotne ograniczenia związane z bezpieczeństwem. Jeżeli kocioł zasilany jest gazem ze zbiornika przydomowego (propanem) to nie wolno umieszczać go w piwnicy, ani w pomieszczeniu z wpustami podłogowymi. Propan jest bowiem cięższy od powietrza i w razie wycieku może gromadzić się w takich miejscach. Ponadto żadnych kotłów gazowych nie wolno instalować w garażu - chyba że wydzielimy w nim odrębne pomieszczenie.
Kocioł gazowy nie musi znajdować się w kotłowni. (fot. Bosch Home Comfort)
Uwaga na komin
Spaliny pochodzące z kotła kondensacyjnego wykazują trzy szczególne cechy. Po pierwsze, mają bardzo niską temperaturę. Po drugie, skrapla się w nich para wodna. Po trzecie, przetłaczane są pod ciśnieniem przez wbudowany w urządzenie wentylator.
Wszystko to powoduje, że komin i cały układ odprowadzenia spalin musi spełniać dość specyficzne wymogi. Co bardzo ważne, są one odmienne, niż w przypadku kominów współpracujących z kotłami tradycyjnymi. Wymagana jest przede wszystkim zwiększona szczelność. Przetłaczane przez wentylator spaliny znajdują się pod pewnym ciśnieniem, przez co wystarczą nawet minimalne nieszczelności przewodu kominowego, żeby przedostały się do pomieszczenia. Dlatego wymiana kotła zwykle wiąże się z koniecznością adaptacji starego komina przez umieszczenie w nim odpowiedniego wkładu. Na szczęście, ich wybór jest bardzo duży. Mają one przy tym niewielką średnicę (nawet poniżej 100 mm), tak że bez trudu można je umieścić w istniejących kanałach kominowych.
Wkład jest zwykle konieczny również ze względu na agresywne oddziaływanie kondensatu wytrącającego się ze spalin. Jednym z głównych produktów spalania gazu ziemnego, a także propanu, którym tankowane są przydomowe zbiorniki, jest woda. W komorze spalania zmienia się ona w parę pod wpływem wysokiej temperatury, a następnie ulega w większości skropleniu, gdy spaliny zostają ochłodzone. Nie byłoby to wielkim problemem, gdyby była to chemicznie czysta woda. Jednak w praktyce jest to wodny roztwór zawierający inne produkty spalania. Kondensat działa więc niszcząco na rozmaite materiały - wiele rodzajów ceramiki (np. zwykłą cegłę), stal itd. Dlatego właśnie stosuje się wkłady kominowe ze specjalnej ceramiki, stali nierdzewnej, tworzyw sztucznych, które są odporne na działanie kondensatu.
Wymiana kotła bardzo często wiąże się z koniecznością wyposażenia komina we wkład odporny na kondensat. (fot. Viessmann)
Poziomo przez ścianę
Popularnym w naszym kraju rozwiązaniem jest zastępowanie komina sięgającego ponad dach systemem powietrzno-spalinowym (SPS), w postaci dwóch koncentrycznych rur wyprowadzonych poziomo przez ścianę zewnętrzną budynku. Taki zestaw jest tańszy od komina (a nawet wkładu do niego), ponadto wykonanie przejścia przez ścianę może być po prostu łatwiejsze.
Trzeba jednak pamiętać, że takie rozwiązanie nie zawsze jest dopuszczalne oraz ma pewne wady. Przede wszystkim wolno je stosować wyłącznie w domach wolno stojących, a więc nie w zabudowie bliźniaczej lub szeregowej. Ponadto moc kotła nie może przekraczać 21 kW. O tym ograniczeniu jakimś dziwnym trafem zapomina część instalatorów, zaś taki budynek nie powinien przejść przeglądu kominiarskiego. Trzeba też uwzględniać pewne wymogi odnośnie odległości pomiędzy miejscem wylotu spalin a oknami, drzwiami itp. Z tym jednak nie ma zwykle większego problemu. Z praktycznego punktu widzenia trzeba też zadbać o to aby spaliny z kotła nie trafiały na położoną blisko wylotu takiego zestawu ścianę oraz aby kondensat nie ściekał po murze. Jeżeli się tego zaniedba to po kilku sezonach trzeba będzie wymienić tynk.
fot. otwierająca: De Dietrich
FAQ Pytania i odpowiedzi
Jakie są główne różnice między kotłami kondensacyjnymi a tradycyjnymi?
Kotły kondensacyjne są bardziej oszczędne w zużyciu paliwa, mają wyższą sprawność i zamkniętą komorę spalania, co sprawia, że są bezpieczniejsze i można je stosować z wentylacją wyciągową. Kotły tradycyjne z otwartą komorą spalania są mniej efektywne i stanowią obecnie margines sprzedaży.
Dlaczego kotły kondensacyjne wyparły tradycyjne?
Zmiany przepisów zalecały ograniczenie używania kotłów tradycyjnych oraz rozwój technologii grzewczych sprawił, że kotły kondensacyjne są bardziej bezpieczne, oszczędne i efektywne.
Jakie instalacje grzewcze mogą zasilać kotły kondensacyjne?
Kotły kondensacyjne mogą zasilać zarówno tradycyjne grzejniki, jak i niskotemperaturową podłogówkę. Możliwe jest również jednoczesne wykorzystanie obu systemów w jednym budynku przy zastosowaniu układu mieszającego.
Jakie są różnice między kotłami jednofunkcyjnymi a dwufunkcyjnymi?
Kotły jednofunkcyjne podgrzewają wodę w zbiorniku, co pozwala na równoczesne korzystanie z ciepłej wody w wielu punktach poboru, natomiast kotły dwufunkcyjne podgrzewają wodę przepływowo, co nie wymaga zbiornika, ale ogranicza możliwość równoczesnego korzystania z wielu punktów poboru wody.
Na co trzeba uważać wymieniając stary kocioł na kondensacyjny?
Wymieniając kocioł na kondensacyjny, należy uwzględnić różnice w wymogach dotyczących rodzaju komina, sposobu doprowadzenia powietrza do spalania oraz rodzaju wentylacji. Konieczne może być również zastosowanie wkładu kominowego ze względu na agresywne działanie kondensatu.
Człowiek wielu zawodów, instalator z powołania i życiowej pasji. Od kilkunastu lat związany z miesięcznikiem i portalem „Budujemy Dom”. W swojej pracy najbardziej lubi znajdywać proste i praktyczne rozwiązania skomplikowanych problemów. W szczególności propaguje racjonalne podejście do zużycia energii oraz zdrowy rozsądek we wszystkich tematach związanych z budownictwem.
W wolnych chwilach, o ile nie udoskonala czegoś we własnym domu i jego otoczeniu, uwielbia gotować albo przywracać świetność klasycznym rowerom.
Skomentuj
