Jak dobrać moc kotła do podgrzewania wody użytkowej? Dodawanie mocy nie ma sensu
Jak dobrać moc kotła do podgrzewania wody użytkowej? Dodawanie mocy nie ma sensu
Kocioł jednofunkcyjny podgrzewa wodę zgromadzoną w zbiorniku, natomiast dwufunkcyjny robi to przepływowo, fot. VIESSMANN
Oprócz ogrzewania domu, kocioł służy też do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Przy doborze mocy kotła należy zwrócić uwagę, aby miał dużą zdolność do modulacji. Niska moc minimalna pozwoli na oszczędną pracę urządzenia na pokrycie zapotrzebowania na ciepło dla budynku. Z kolei górna granica mocy zapewni komfort i szybkość przygotowania ciepłej wody użytkowej.
Ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody użytkowej za pomocą kotła kondensacyjnego jest bezobsługowe, czyste i wygodne. Może odbywać się na dwa sposoby. Pierwszy polega na tym, że kocioł jednofunkcyjny podgrzewa przy użyciu wody grzewczej (czyli tej krążącej w instalacji c.o.) wodę użytkową zmagazynowaną w 100-200-litrowym zasobniku. Natomiast kocioł dwufunkcyjny to połączenie kotła grzewczego z przepływowym podgrzewaczem wody.
Coraz większa izolacyjności przegród zewnętrznych redukują sezonowe zapotrzebowanie na energię do ogrzewania. Dlatego można stosować urządzenia grzewcze o coraz niższej mocy, a nowoczesne kotły kondensacyjne mają zdolność modulacji mocy. Oznacza to, że mogą pracować z wysoką sprawnością w pewnym zakresie pomiędzy mocą minimalną a maksymalną. Dlatego przy wyborze kotła gazowego często większe znaczenie ma zapotrzebowanie na moc do podgrzania ciepłej wody użytkowej, niż szczytowa moc potrzebna do ogrzania budynku.
Co różni kotły jedno- od dwufunkcyjnych?
Decydując się na wybór kotła gazowego, w pierwszej kolejności należy wybrać sposób przygotowania ciepłej wody. Rozróżnia się 2 typy kotłów:
Kotły dwufunkcyjne - podgrzewają ciepłą wodę w sposób przepływowy poprzez wymiennik płytowy zabudowany wewnątrz kotła.
Kotły jednofunkcyjne - przygotowują ciepłą wodę w osobnym zasobniku, umieszczonym często pod kotłem.
To rozróżnienie ma zasadniczy wpływ na wymaganą moc kotła, w praktyce jest ważniejsze dla jego doboru niż samo zapotrzebowanie na moc do ogrzewania pomieszczeń. Kotły jednofunkcyjne to takie, które podgrzewają ciepłą wodę użytkową (c.w.u.) w zbiorniku, przygotowując ją na zapas. Natomiast dwufunkcyjne podgrzewają wodę na bieżąco, dopiero po odkręceniu kranu. W związku z tym nie są wyposażone w zasobnik, a więc zajmują mniej miejsca i generalnie są tańsze. Jednofunkcyjne są wszystkie kotły na paliwa stałe (węgiel, pellety, drewno). Natomiast kotły gazowe i kotły elektryczne mogą być zarówno jedno- jak i dwufunkcyjne. Czynnikiem decydującym o wyborze technologii oraz mocy kotła jest rodzaj oraz ilość punktów poboru ciepłej wody użytkowej. Kotły dwufunkcyjne wybiera się najczęściej do mieszkań lub niewielkich domów. Są w stanie "na bieżąco" dostarczyć tylko taką ilość ciepłej wody, na jaką pozwala maksymalna moc kotła. Przykładowo, kocioł o mocy 30 kW podgrzeje o 30°C około 14,5 litra c.w.u. na minutę. Jest to wystarczająca ilość wody dla jednego, standardowego prysznica. Przy większej ilości punktów poboru wykorzystywanych jednocześnie komfort ciepłej wody znacząco spada. W rozwiązaniu z kotłem dwufunkcyjnym nie ma możliwości zastosowania cyrkulacji ciepłej wody. Oznacza to, że punkty poboru c.w.u. powinny być umiejscowione jak najbliżej kotła. W domach jednorodzinnych oraz w sytuacjach, gdy wymagany jest wysoki komfort poboru ciepłej wody rozwiązaniem zalecanym jest kocioł jednofunkcyjnyz zasobnikiem. Przy doborze pojemności zasobnika istotna jest ilość oraz rodzaj punktów poboru. Należy wziąć pod uwagę, że komfortowe wyposażenie łazienek np. w deszczownice może oznaczać zapotrzebowanie nawet na ponad 30 litrów c.w.u. na minutę.
Jaką moc powinien mieć kocioł z zasobnikiem wody?
Podgrzewanie wody użytkowej nawet w bardzo dużym zbiorniku nie wymaga dużej mocy. O ilości dostępnej gorącej wody decyduje bowiem pojemność zbiornika. To dokładnie taka sama sytuacja, jak w przypadku elektrycznych podgrzewaczy pojemnościowych, które najczęściej mają grzałkę ok. 2 kW, niezależnie od tego czy podgrzewacz ma 50 czy 140 l pojemności. Kotły jednofunkcyjne w domach jednorodzinnych dobiera się w związku z tym kierując się tylko maksymalnym zapotrzebowaniem na ciepło w pomieszczeniach. Często spotykane porady, żeby dodać np. 0,5 kW mocy na każdego mieszkańca nie mają sensu, są wręcz szkodliwe. W rzeczywistości kocioł bardzo rzadko wykorzystuje swą maksymalną moc do ogrzewania pomieszczeń, co oznacza, że niemal stale dysponuje pewną nadwyżką mocy.
Jaka moc kotła dwufunkcyjnego?
W przypadku kotłów dwufunkcyjnych bardzo wysoka chwilowa moc jest absolutnie niezbędna. Komfortowe korzystanie z typowego prysznica wymaga bowiem strumienia wody ok. 10 l/min, a do tego potrzebna jest moc 20 kW. 1 kW mocy zapewnia bowiem ok. 0,5 l/min ciepłej wody. Tej bariery nie przekroczymy - woda musi po prostu pochłonąć odpowiednią porcję energii. Dlatego kotłów dwufunkcyjnych nie stosuje się raczej, gdy planowane jest np. korzystanie z dwóch pryszniców jednocześnie lub zasilanie deszczownicy o bardzo dużym przepływie (nawet ponad 30 l/min). Moc kotła musiałaby być ogromna. Kotły dwufunkcyjne dobiera się więc uwzględniając to jak duży strumień ciepłej wody będzie potrzebny. Nie ma znaczenia, czy do ogrzewania pomieszczeń potrzebna będzie przy tym moc kotła 15 kW, czy może tylko 5 kW. W tej sytuacji szczególnego znaczenia nabiera zdolność kotła do tzw. modulacji mocy, czyli to z mocą o ile mniejszą od nominalnej jest on w stanie pracować w sposób ciągły, z bardzo wysoką sprawnością.
Im lepiej ocieplony jest dom, tym większy jest wpływ c.w.u. na wysokość rachunków. W energooszczędnych budynkach może to być nawet ponad 50% rocznych wydatków na ciepło, fot. AUSTROTHERM
Jak ciepła woda użytkowa wpływa na rachunki za energię?
Przez lata traktowano ciepłą wodę użytkową jako niewielki dodatek do ogólnych kosztów ogrzewania. Jednak we współczesnych domach sytuacja już tak nie wygląda. Im mniej ciepła ucieka bowiem przez ściany, dach i okna, tym większą część rachunków stanowią koszty przygotowywania c.w.u.
W domu o powierzchni 150 m2, wybudowanym zgodnie z WT 2021 roczne zapotrzebowanie na ciepło wynosi ok. 9000 kWh. Jednak z tego 3600-4000 kWh to energia potrzebna do zapewnienia c.w.u. dla 4 osób. To znaczy, że ponad 40% całego zużytego ciepła pochłonęło grzanie wody. W jeszcze bardziej energooszczędnych domach może to być więc główny składnik rachunku. Dlatego nie lekceważmy kosztów przygotowywania ciepłej wody. Szczególnie, jeżeli mamy np. kocioł na paliwo stałe, w którym nie palimy poza sezonem grzewczym. Wówczas używanie kolektorów słonecznych albo małej pompy ciepła tylko do c.w.u. może być kilka razy tańsze od wykorzystywania zwykłej grzałki elektrycznej w bojlerze.
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
