Źródła ciepła

Kotły centralnego ogrzewania

Szczegóły
Kategoria: Źródła ciepła

Właściwy wybór kotła to niemały kłopot dla przeciętnego użytkownika.  A ponieważ o kotłach wiemy zazwyczaj bardzo mało, dlatego o wyborze najczęściej decyduje cena. Tymczasem cena, choć bez wątpienia bardzo ważna, nie może być podstawowym kryterium wyboru. Aby dokonać właściwego wyboru, wcześniej trzeba wiedzieć, jakie są rodzaje kotłów i czym się od siebie różnią. Bo im więcej się o nich wie, tym wybór jest łatwiejszy.

Decydując się na konkretny rodzaj kotła trzeba być świadomym tego, że wybór ma długofalowe skutki w postaci kosztów ogrzewania uzależnionych od tego czym kocioł jest opalany, jaka jest jego sprawność, czy został właściwie dobrany do potrzeb ogrzewanego budynku. Trzeba przemyśleć sprawę dostępności opału, jego ceny, miejsca magazynowana. Ważny jest też komfort obsługi, bezawaryjność, łatwość sterowania. Kupując odpowiedni kocioł możemy przez wiele lat oszczędzać na kosztach ogrzewania.


Wybór konkretnego paliwa oznacza, że trzeba będzie spełnić określone wymagania co do  kotła, zbiornika na paliwo lub miejsca składowania paliw stałych. Należy też spełnić warunki dotyczące wyposażenia kotłowni. Może się okazać, że to właśnie zdeterminuje nasz wybór: na przykład musimy wybrać gaz płynny, gdy nie mamy warunków na zastosowanie kotła na olej opałowy lub paliwa stałe, bo brak jest odpowiedniego miejsca w budynku na paliwo. Zazwyczaj jednak koncentrujemy się albo na wyborze któregoś z paliw stałych, albo pomiędzy gazem płynnym i olejem opałowym.

Kotły gazowe

Kotły gazowe dobiera się według czterech podstawowych kryteriów:

sposobu montażu: stojący lub wiszący;

* pełnionych funkcji: jednofunkcyjny - do centralnego ogrzewania (chociaż z możliwością współpracy z dodatkowym zasobnikiem ciepłej wody użytkowej;dwufunkcyjny - do centralnego ogrzewania i bezpośrednio przygotowania c.w.u.
* możliwości odprowadzania spalin i sposobu pobierania powietrza do spalania: z otwartą, zamkniętą komorą spalania;
* sprawności:  tradycyjny, o sprawności nieprzekraczającej 100%, albo kondensacyjny - odzyskujący ciepło skraplania pary wodnej, o sprawności powyżej 100%.


Wiszące i stojące.


Kotły wiszące mają coraz więcej nabywców. Są wybierane głównie ze względu na to, że są mniejsze i tańsze niż kotły stojące. Wyposaża się je we wszystkie elementy niezbędne do właściwego funkcjonowania instalacji grzewczej, podczas gdy do kotłów stojących elementy te zwykle trzeba dokupić. Przewaga kotłów wiszących nad stojącymi polega też na tym, że są wyposażone w palniki o płynnej regulacji mocy, które szybko dopasowują wydajność do zmieniającego się zapotrzebowania na ciepło. Do zakupu kotłów stojących zachęca natomiast ich duża trwałość; ocenia się, że te z wymiennikami żeliwnymi mogą pracować nawet 20-25 lat.

Jedno- i dwufunkcyjne.
Zadaniem kotłów jednofunkcyjnych jest ogrzewanie wody na potrzeby centralnego ogrzewania. Do każdego takiego kotła możemy jednak podłączyć zasobnik c.w.u., by zapewnić sobie w ten sposób komfort zaopatrzenia w ciepłą wodę. Kotły jednofunkcyjne mogą być zarówno stojące, jak i wiszące. Do stojących stosuje się takie same, czyli stojące, zasobniki. Kotły wiszące można łączyć zarówno z zasobnikami stojącymi (najczęściej ustawianymi pod kotłem), jak i wiszącymi, zbliżonymi wyglądem do kotła i wieszanymi tuż obok niego.

Kotły gazowe dwufunkcyjne, wykonywane przede wszystkim jako wiszące, przystosowane są zarówno do ogrzewania domów, jak i bezpośredniego podgrzewania wody. Ich zaletą jest to, że zajmują mniej miejsca i są tańsze niż układ kocioł + zasobnik. Za wadę uważa się ograniczoną wydajność ciepłej wody. Wyższy komfort zaopatrzenia w ciepłą wodę zapewniają kotły dwufunkcyjne z wbudowanym zasobnikiem c.w.u.; gdy ktoś w domu odkręci ciepłą wodę, początkowo jest ona dostarczana z zasobnika, a po jego opróżnieniu kocioł przygotowuje wodę w systemie przepływowym.

Z zamkniętą komorą spalania.


Inaczej zwane są kotłami ?turbo? . Chociaż ich zastosowanie nie wpływa w sposób bezpośredni na zużycie paliwa, są zalecane w domach energooszczędnych, jako nowoczesne i bezpieczne w użytkowaniu. Pobierają powietrze do spalania nie z pomieszczenia, w którym są zainstalowane, ale przewodem wyprowadzonym na zewnątrz budynku. Drugim przewodem, umieszczonym zazwyczaj współosiowo wewnątrz pierwszego, usuwane są na zewnątrz spaliny.

Zasysanie powietrza i wyrzut spalin wymuszane są przez wbudowany w kocioł wentylator. Dzięki temu wyeliminowane zostało ryzyko związane z niekontrolowanym wypływem gazu lub spalin do pomieszczenia (a zwłaszcza trującego i bezwonnego tlenku węgla).  Dzięki temu też, gdy  moc kotła nie przekracza 21 kW, nie musimy montować komina, gdyż spaliny można odprowadzać przez przewód powietrzno-spalinowy wyprowadzony na zewnątrz przez ścianę w budynku. Uwaga!

W wersji z zamkniętą komorą spalania wykonywane są tylko kotły wiszące. Taką konstrukcję mają też wszystkie kotły kondensacyjne. Takie rozwiązanie pozwala na zamontowanie kotła z zamkniętą komorą spalania w dowolnym pomieszczeniu, najczęściej w kuchni lub łazience czyli do pomieszczeń, do których  doprowadzenie powietrza z zewnątrz jest kłopotliwe - bo może je wyziębiać lub powodować nieprzyjemne przeciągi.

Kotły kondensacyjne.
Większość produkowanych kotłów kondensacyjnych to urządzenia na gaz ziemny i płynny. Przy spalaniu gazu ziemnego powstaje prawie dwa razy więcej pary wodnej niż przy spalaniu oleju opałowego, a im więcej pary, tym więcej ciepła można uzyskać w wyniku kondensacji. Sprawność takiego kotła może osiągnąć 109% i jest wyższa niż kotła olejowego, którego sprawność to maksimum 104%.

W parze wodnej powstałej ze spalania oleju opałowego mogą znajdować się związki siarki, przez co wymiennik kotła olejowego musi być bardziej odporny na korozję i w związku z tym droższy. Są one przez to rzadziej stosowane niż kotły gazowe, choć sytuacja zaczyna się powoli zmieniać. Kotły kondensacyjne wykonywane są przede wszystkim jako wiszące, z zewnątrz praktycznie nie różnią się od kotłów tradycyjnych. Pod względem sprawności przewyższają je jednak nawet o 10-15 %, a to wszystko dzięki specjalnej konstrukcji wspomnianemu odzyskiwaniu zawartego w spalinach ciepła skraplania, które w kotłach tradycyjnych ucieka przez komin. Odzyskują ciepło z pary wodnej, która w kotłach tradycyjnych wraz ze spalinami unoszona jest przez komin.

W kotle kondensacyjnym znajduje się dodatkowy wymiennik, w którym z pary wodnej odbierane jest ciepło. Pozwala to na uzyskanie dodatkowo do 11% energii. Oszczędność w zużyciu paliwa wynosi około 10-20%.Jednak kotły te są droższe od zwykłych. Wymagają ponadto dodatkowych nakładów finansowych, gdyż powstające skropliny (kondensat) są silnie korozyjne i przewody kominowe muszą być ze stali nierdzewnej. Także wszystkie inne urządzenia, mające kontakt ze skroplinami, muszą być odporne na ich działanie.

W kotłach o mocy do 25 kW skropliny mogą być wprowadzane bezpośrednio do domowej kanalizacji (bez ich neutralizowania), pod warunkiem, że użyte materiały są odporne na korozję: kamionka, twarde PVC, polietylen, polipropylen. Jeżeli moc kotła jest wyższa, musimy neutralizować kondensat.
Kotły kondensacyjne przeznaczone są do instalacji niskotemperaturowych ? czyli przede wszystkim do ogrzewania podłogowego.

Kotły olejowe

Kotły olejowe są obok gazowych jednymi z najpopularniejszych urządzeń grzewczych. Są stosowane na obszarach nie objętych siecią gazową, a dostawcę paliwa można dowolnie wybierać. Ponadto magazynowanie paliwa przez dłuższy czas, uniezależnia ogrzewany obiekt od ewentualnych problemów związanych z jego dostawą.

Wśród kotłów olejowych wybór jest mniejszy niż wśród gazowych. W większości są to stojące kotły jednofunkcyjne przystosowane do współpracy z wolno stojącym zasobnikiem c.w.u. lub urządzenia kompaktowe - z zasobnikiem wbudowanym.
Kotły olejowe maja podobną budowę do kotłów gazowych. Zdecydowanie różne są palniki. W kotłach olejowych instalowane są palniki nadmuchowe (zwane też wentylatorowymi) z jedno- lub dwustopniową regulacją. W tych z regulacją jednostopniową zmiana wydajności kotła następuje poprzez włączenie lub wyłączenie palnika. Natomiast w palnikach z regulacją dwustopniową kocioł pracuje na pierwszym stopniu z mniejszą mocą, a na drugim z mocą nominalną. Palniki z regulacją dwustopniową zapewniają bardziej ekonomiczną pracę systemu grzewczego.

Właściwie dobrany palnik zapewnia trwałość i utrzymanie wysokich parametrów cieplnych i eksploatacyjnych na wymaganym poziomie oraz wysoką sprawność energetyczną kotła, a ponadto pozwala zminimalizować emisję zanieczyszczeń.Jest on wyposażony w system zabezpieczeń, kontrolujący pracę układu ? w razie nieprawidłowego działania palnik jest wyłączany, a dopływ paliwa ? odcięty.Kocioł olejowy, po wymianie palnika, może być eksploatowany również jako kocioł gazowy. Na rynku dostępne są także palniki dwupaliwowe umożliwiające zmianę paliwa z olejowego na gazowe i odwrotnie, bez konieczności wymiany palnika. Są one jednak bardzo rzadko stosowane w budownictwie jednorodzinnym ze względu na ich wysoką cenę.Średnia sprawność kotłów renomowanych producentów wynosi od 92 do 94%.

Im wartość ta jest niższa, tym większe zużycie paliwa, a tym samym wyższe koszty eksploatacji.W kotłach olejowych nie ma możliwości zastosowania pełnego priorytetu c.w.u. i dlatego do instalacji musi być dołożony wkład z częściową lub pełną akumulacją ciepła. Niektóre z oferowanych na rynku kotłów małej i średniej mocy wyposażone są we wbudowany lub wolno stojący podgrzewacz bądź zasobnik c.w.u. wraz z układem regulacyjnym.Małe kotły dostępne są również jako ?kotły mieszkaniowe? - przeznaczone do zabudowy bezpośrednio w pomieszczeniu mieszkalnym (np. w kuchni).

Najczęściej jednak kotły te wykonywane są jako urządzenia stojące, przeznaczone do montażu w wydzielonym pomieszczeniu. Pomieszczenie to powinno spełniać określone wymagania.Coraz częściej producenci oferują także kondensacyjne kotły olejowe. Ponieważ jednak w przypadku kotłów olejowych udział pary wodnej w spalinach jest zdecydowanie mniejszy niż w kotłach gazowych, zysk energetyczny też jest zdecydowanie mniejszy.
Podstawowymi urządzeniami zabezpieczającymi kotły są:

* zawór bezpieczeństwa, którego zadaniem jest ochrona kotła przed nadmiernym wzrostem ciśnienia;
* termostat bezpieczeństwa chroniący przed nadmiernym wzrostem temperatury wody w kotle;
* fotokomórka odcinająca dopływ oleju w momencie zaniku płomienia;
* przeponowe naczynie wzbiorcze.

Standardowo w każdym urządzeniu montowany jest ręcznie regulowany termostat i termometr mierzący temperaturę wody zasilającej instalację grzewczą. Jest to jednak najprostszy ze sposobów sterowania pracą kotła. Niektóre kotły mają fabrycznie zamontowane termostaty pokojowe lub automatykę pogodową. Choć taki standard jest jeszcze rzadkością, to właśnie te urządzenia umożliwiają wygodne i ekonomiczne sterowanie praca kotła.Kupując kocioł szczególną uwagę należy zwrócić na serwis i okres gwarancji. Każdy kocioł musi posiadać decyzję wydaną przez Urząd Dozoru Technicznego dopuszczającą go do obrotu. Podstawą do uzyskania gwarancji jest bardzo często uruchomienie kotła przez autoryzowanego serwisanta, co jednocześnie gwarantuje właściwą i bezpieczną pracę urządzenia.

Kotły elektryczne

Niewielkie urządzenia wiszące, wykonywane zarówno w wersji jedno- jak i dwufunkcyjnej. Najczęściej są wyposażone w trzy grzałki, co pozwala na pracę z różnym obciążeniem (33, 67 i 100% mocy), przy czym regulować je można ręcznie bądź są regulowane automatycznie, gdy pracą kotła steruje mikroprocesor. Zastosowanie kotła elektrycznego może się okazać utrudnione ze względu na zbyt mały przydział mocy z zakładu energetycznego. Tylko kotły o mocy do 6 kW mogą być zasilane prądem jednofazowym, większe wymagają prądu trójfazowego.


Kotły na paliwa stałe.

Są  dostosowane do konkretnego rodzaju paliwa i tylko podczas jego spalania osiągają właściwe parametry. Stosowanie innego paliwa powoduje zmniejszenie sprawności nawet o kilkanaście procent oraz zwiększenie emisji szkodliwych związków do atmosfery. A zatem najpierw musimy zdecydować, jakim paliwem będziemy palić, a potem dobrać odpowiedni kocioł.

Na koks i węgiel kamienny. Do spalania tych paliw przystosowane są kotły ze spalaniem górnym i ze spalaniem dolnym. Te pierwsze są dość tanie, ale mają niską sprawność i ograniczone możliwości regulacji. Te drugie są znacznie nowocześniejsze i wygodniejsze w użytkowaniu. Moc reguluje się w nich automatycznie - przez dozowanie powietrza do spalania za pomocą wentylatora. Dodatkową ich zaletą jest wygodna obsługa - paliwo dokłada się do nich nie częściej niż dwa razy na dobę.

Do spalania miału.  Najlepsze są kotły z wentylatorem nadmuchowym o zmiennej liczbie obrotów, którego pracą steruje procesor. Osiągają one sprawność na poziomie 82-85%.Czas pracy na jednym załadunku miału dochodzi nawet do 30 godzin.

Na groszek węglowy.  Do takiego paliwa najlepsze są kotły ze specjalnym palnikiem tzw. palnikiem retortowym. Paliwo jest do niego transportowane podajnikiem z ustawionego obok kotła zasobnika. Do regulacji pracy kotła służy regulator elektroniczny, który steruje pracą podajnika, dmuchawy i pompy obiegowej, i może współpracować z czujnikiem pokojowym i pogodowym.

Na drewno.  Do spalania drewna bez wątpienia najlepsze są kotły zwane zgazowującymi.  Osiągają wysoką sprawność, spalanie w nich jest w pełni zautomatyzowane, a wydajność może się zmieniać nawet w zakresie od 20 do 100% mocy nominalnej. Jednorazowy załadunek drewna wystarcza na 8-12 godzin pracy ze średnią wydajnością, a w kotłach o rozbudowanej komorze spalania - nawet na całą dobę.

Na pellets. Kotły przystosowane do spalania pelletsu, czyli granulatu produkowanego z odpadów drzewnych sprasowanych pod wysokim ciśnieniem. Piece te są w pełni zautomatyzowane i za pomocą specjalnych podajników same pobierają paliwo bądź z dużego zbiornika, który może być od nich oddalony nawet na 50 m, bądź ze zbiornika dołączonego do kotła.

Wielopaliwowe. Są to kotły, w których w tej samej komorze mogą być spalane zarówno paliwa stałe, jak i płynne (najczęściej olej, rzadziej gaz).Komora taka ma więc z reguły dwa otwory - jeden do wsypywania paliw stałych i drugi do zamontowania palnika. Ale gdy palimy w takim kotle paliwem stałym, palnik olejowy musi być zdemontowany. Dlatego wygodniejsze w obsłudze są kotły dwukomorowe, w których paliwo stałe i olej są spalane w oddzielnych komorach. Dzięki temu nie potrzeba zakładać i zdejmować palnika, kiedy chcemy zmienić paliwo. Mało tego, przełączanie z jednego paliwa na drugie odbywa się automatycznie (gdy dopala się węgiel, włącza się palnik olejowy).

Kotły niskotemperaturowe
Jeżeli w domu ma być zastosowany niskotemperaturowy system ogrzewania, nie ma potrzeby kupowania tradycyjnego kotła wysokotemperaturowego. Warto wtedy zdecydować się na kocioł niskotemperaturowy, który umożliwia obniżenie kosztów ogrzewania o 5-10%. Temperatura wody grzewczej, uzyskiwana w takim kotle, nie przekracza 75°C, ale może się obniżyć do 40°C i mniej, bez występowania korozji, a więc i niszczenia kotła. Jest to korzystne zwłaszcza w kotłach, które pracują również w lecie, podgrzewając ciepłą wodę użytkową.

Zalety i szczególne cechy techniki niskotemperaturowej najlepiej można objaśnić przez porównanie ze starym systemem grzewczym. Stare systemy grzewcze pracowały z reguły ze stałą, wysoką temperaturą wody kotłowej, która musiała wynosić przynajmniej 70-80°C, niezależnie od tego, ile ciepła było rzeczywiście potrzebne. W kotłach niskotemperaturowych temperatura wody kotłowej dopasowuje się automatycznie do aktualnej temperatury zewnętrznej. Oznacza to, że kocioł niskotemperaturowy pracuje z ruchomą temperaturą wody kotłowej, której dolna granica może wynosić 30-40°C. Dzięki temu strata powierzchniowa, strata na wystyganie i strata kominowa zostają drastycznie zredukowane, a to wydatnie zmniejsza zużycie paliwa i obciążenie środowiska. W starych kotłach grzewczych przy takim sposobie pracy w kotle wydzielał by się kondensat, prowadząc z czasem  do uszkodzenia kotła.

Wśród kotłów niskotemperaturowych wyróżniamy też kotły niskotemperaturowe bez ograniczenia dolnej temperatury. W odróżnieniu od kotłów niskotemperaturowych, w których temperatura wody kotłowej jest wprawdzie dopasowywana do temperatury zewnętrznej, ale kocioł musi jednak pracować z pewną minimalną temperaturą dolną, kotły niskotemperaturowe bez ograniczenia dolnej temperatury mogą się nawet wyłączać całkowicie, jeśli aktualnie brak jest zapotrzebowania na ciepło. Zimny start jest dla takiego kotła całkowicie nieszkodliwy. To jeszcze bardziej zmniejsza zużycie paliwa.

 

pobrano z: www.ogrzewnictwo.pl