Sprawność kotłów kondensacyjnych powyżej 100%?
Ich instalacja wymaga jednak dostosowania sposobu odprowadzenia spalin zapewniającego odpowiednią intensywność przepływu, jak i zabezpieczenie kanałów spalinowych przed agresywnym oddziaływaniem kwaśnych związków powstałych w wyniku spalania paliwa oraz usuwania skroplin.
Podstawową informacją podawaną przez producentów kotłów kondensacyjnych jest ich nieprawdopodobna sprawność sięgająca 106 - 110%, co u osób obeznanych z techniką może budzić zdziwienie. W rzeczywistości wartość ta wynika z pewnych formalnych zawiłości i tradycyjnego przedstawiania parametrów energetycznych paliw.
W praktyce, przy porównywaniu efektywności pracy kotłów spalających różne paliwa, jako wielkość bazową przyjmowano wartość opałową, która odpowiada energii pozyskanej bez uwzględnienia ciepła "ukrytego" w spalinach. Jej część pozostaje utajona w wyniku zamiany wody - która jest jednym z produktów spalania - w parę, co pochłania energię wyzwalaną w procesie spalania paliwa.
Obniżenie temperatury spalin pozwala na skroplenie pary wodnej i w efekcie odzyskanie zawartej w nich energii. Zwiększa to wartość opałową, a taki parametr energetyczny określany jest jako ciepło spalania paliwa i obecnie przyjmowany do rozliczeń, np. z dostawcą gazu ziemnego. Wielkość ciepła ukrytego w spalinach uzależniona jest od udziału wodoru w paliwie, który z procesie spalania łączy się z tlenem, tworząc wodę. Reakcja spalania przebiega wg schematu:
CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O
Z wykorzystywanych paliw największym udziałem wodoru charakteryzuje się gaz ziemny i właśnie w kotłach nim zasilanych uzyskuje się wysoki przyrost efektywności. Teoretyczny wzrost możliwej do pozyskania energii wyniesie 11%, co odpowiada 111% sprawności, w porównaniu z wartością przyjmowanego dotychczas ciepła spalania.
W przypadku innych paliw "sprawność" będzie mniejsza - dla gazu płynnego 108%, a dla oleju opałowego 106%. Przyjmując jako podstawę wartości opałowe paliwa, rzeczywista sprawność kotłów kondensacyjnych wyniesie 95 - 97%, a kotłów tradycyjnych 84 - 86%.
Dlatego przy porównywaniu sprawności - głównie w odniesieniu do kotłów na paliwo stałe - trzeba ustalić, dla jakich parametrów paliwa są one podawane, aby uzyskać miarodajne wartości.
Kiedy wystąpi kondensacja w spalinach?
Skroplenie pary wodnej zawartej w spalinach wymaga obniżenia ich temperatury do wartości zależnej od rodzaju paliwa. Dla gazu ziemnego początek skraplania wystąpi poniżej 57°C, gazu płynnego ok. 50°C, a oleju opałowego 46°C.
W rezultacie dla zapewnienia możliwości wykorzystania energii kondensacji musi być ograniczona temperatura zasilania - co najmniej do powyższych wartości - w instalacji grzewczej, co wymaga odpowiedniego doboru grzejników czy innych elementów przekazujących ciepło do pomieszczeń. Przy korzystaniu z tradycyjnych grzejników muszą mieć one znacznie większą powierzchnię.
Dla uzyskania efektu kondensacji parametry instalacji grzewczej przyjmowane są na poziomie 55/45/20°C, co sprawia że grzejniki powinny być ok. dwukrotnie większe niż w przypadku pracy przy typowych temperaturach 75/65/20°C.
W nowych obiektach współpracę z takimi kotłami najkorzystniej zapewni ogrzewanie płaszczyznowe - głównie zakładane jako podłogowe, które może pracować nawet znacznie poniżej temperatur kondensacji.
System kominowy bez korozji
Zgodnie z wymaganiami, jakim powinny odpowiadać przewody spalinowe w przypadku odprowadzania spalin o wysokiej agresywności chemicznej, wewnętrzne powierzchnie kanałów muszą być odporne na takie oddziaływanie. W praktyce zabezpieczenie uzyskuje się dzięki montowaniu kanałów z rur ze stali kwasoodpornej bądź rur z polipropylenu.
Ze względu na niską temperaturę spalin wychodzących z kotła kondensacyjnego trudno osiągnąć wymagany ciąg kominowy na drodze grawitacyjnej. Dlatego kotły kondensacyjne pracują w układzie wentylatorowym i z zamkniętą komorą spalania.
Uniezależnia je to od dopływu powietrza z pomieszczenia, niezbędnego do spalania paliwa. Wyposażane są więc w przewód powietrzno-spalinowy - o budowie dwuściennej - którym doprowadza się powietrze z zewnątrz i usuwa spaliny.
Rozwiązanie takie - w przypadku kotłów gazowych - pozwala na ich instalację niemal w dowolnym pomieszczeniu, a przewód powietrzno-spalinowy może być podłączony do prefabrykowanego komina typu turbo, samodzielnego wyprowadzenia rurami dwuściennymi ponad dach lub, w przypadku domów jednorodzinnych i przy mocy do 21 kW, również przez ścianę domu, zaś w budynkach niemieszkalnych ograniczeń mocy nie ma.
W przypadku dostosowania sposobu odprowadzenia spalin do istniejących kominów możliwe są warianty polegające na rozdzieleniu przewodu powietrznego od spalinowego za pomocą odpowiedniego adaptera.
Wtedy kanał spalinowy podłączany jest do wkładu kominowego, np. ze stali nierdzewnej, a powietrze dopływa oddzielną rurą wyprowadzoną na zewnątrz. Inne rozwiązanie to wykorzystanie szachtu kominowego jako kanału doprowadzającego powietrze zewnętrzne.
Kłopotliwy kondensat
Skroplenie pary wodnej i zawartych w spalinach związków chemicznych tworzy w samym kotle kondensat, który musi być odprowadzony na zewnątrz. Przeciętnie przy pozyskaniu 1 kWh energii z paliwa powstaje ok. 0,16 litra skroplin, gdy spalany jest gaz ziemny, 0,13 litra w przypadku gazu płynnego i ok. 0,08 litra przy wykorzystaniu oleju opałowego.
W efekcie w ciągu 1 godziny przy pracy kotła gazowego z mocą 10kW uzyskamy ok. 1,6 litra kwaśnego płynu, który z reguły odprowadzany jest bezpośrednio do kanalizacji.
W przypadku niewielkich kotłów użytkowanych w domach jednorodzinnych kondensat można traktować jako ścieki bytowe, które nie powodują negatywnych skutków w instalacji kanalizacyjnej jak i w procesie ich oczyszczania.
Kwasowość skroplin z kotłów gazowych jest stosunkowo niewielka - pH zawiera się w granicach 4-5, zatem są one bezpieczne dla tworzywowych rur kanalizacyjnych nawet przy przepływie bez rozcieńczenia.
Wyższą kwasowością charakteryzują się skropliny wytwarzane w kotłach olejowych - pH może nawet wynosić poniżej 2- i zależy głównie od zawartości siarki w spalanym paliwie, z której powstaje najbardziej agresywny kwas siarkowy.
W praktyce odprowadzany kondensat ulega zobojętnieniu po zmieszaniu ze ściekami bytowymi, które z reguły mają odczyn zasadowy (proszki do prania, mydło itp.).
Również w przypadku przydomowych oczyszczalni ścieków nie zauważa się negatywnego wpływu skroplin na proces ich uzdatniania chyba, że przez dłuższy czas nie ma dopływu innych rozcieńczających je płynów, a kocioł pracuje z dużą mocą.
W razie potrzeby instalowane są neutralizatory kondensatu, w których dzięki dolomitowemu wsadowi następuje zobojętnienie kwaśnego ich odczynu. Stosuje się je, np. w razie konieczności przetłaczania skroplin za pomocą pompki lub przy dużych kotłach zasilanych olejem opałowym.
autor: Redakcja BudownicwaB2B
oprac.: Maja Wychowaniec
zdjęcia: De Dietrich, Redakcja
film: Tv Budujemy Dom dla Onninen i Termet
Gość Zk
07 Lut 2023, 11:59
Niestety ale dolomit podnosi PH w glebie po bardzo długim czasie,a w wodzie daje odczyn obojętny więc jako neutralizator kondensatu to nie jest dobry pomysł.
Gość Gość BroniJ
13 Cze 2022, 21:27
Mam zastrzeżenie do stwierdzenia, że kondensat można odprowadzać do "przydomowej oczyszczalni ścieków". Moja oczyszczalnia zatkała się już po roku po zmianie zwykłego kotła gazowego na kondensacyjny i wpuszczenia kondensatu do kanalizacji!! W takich oczyszczalniach, zwanych potocznie ...
Gość Maggie
14 Kwi 2022, 08:58
Panie Cezary Jankowski - jaśniej chyba się nie dało, bardzo przejrzyste wyjaśnienia, super "skondensowane" informacje
Budujemy Dom - budownictwo ogólne
13 Sty 2022, 07:47
Ten kondensat ma odczyn wody z cytryną, odczyn leciutko kwaśny.
Budujemy Dom - porady budowlane i instalacyjne
13 Sty 2022, 07:41
Rura miedziana bardzo szybko skoroduje pod wpływem kondensatu. Do jego odprowadzenia nie stosuje się miedzi. Cały pomysł nie jest zresztą wart zachodu, pozyskane ilości ciepła będą niewielkie. Jeżeli jednak koniecznie już coś takiego robić, to wystarczy wstawić pojemnik ...
Gość mocny8@op.pl
12 Sty 2022, 15:41
Wymyśliłem sobie, że konfensat z pieca gazowego przeprowadzę przez miedzianą wężownicę wykorzystując ciepło do ogrzania kotłowni /piec gaz kon/ 20 kw, stanie się coś tej rurze?,a potem do ks.
Gość Finka
19 Kwi 2021, 11:29
Być może myśli, że przez kratki napłynie odpowiednia ilość powietrza potrzebna do spalania gazu, ponieważ rura, która tak "pięknie" się prezentuje przy moim wejściu do mieszkania i ogranicza otwarcie drzwi ponad 90 stopni, będzie służyć tylko do odprowadzania spalin. Kratki ...
Budujemy Dom - budownictwo ogólne
16 Kwi 2021, 18:17
W jakim celu te kratki wentylacyjne w ścianie oddzielającej ją od klatki schodowej? Nie pojmuję zamysłu.
Gość Finka
16 Kwi 2021, 10:39
Ma możliwość wypuszczenia przez ścianę, ale wtedy piec musiałby umieścić w kuchni. Tak zrobili wszyscy sąsiedzi posiadający ogrzewanie gazowe. On widocznie wolał w pomieszczeniu wyodrębnionym z przedpokoju i przeznaczonym na łazienkę. W ścianie oddzielającej ją od klatki ...
vlad1431
14 Kwi 2021, 20:07
Z wyrzutu bocznego na zewnątrz jest min. 50cm od okna, to podejrzewam że w środku budynku też to obowiązuje albo tym bardziej. Sąsiad nie ma możliwości wypuścić tego na zewnątrz przez ścianę? Wysłane z mojego SM-J530F przy użyciu Tapatalka
aru
14 Kwi 2021, 18:24
rura na klatce....., ściana z płyty pilśniowej... hmmm mozę fotki tego ustrojstwa
Elfir
14 Kwi 2021, 18:05
Skoro to dom z wieloma odrębnymi mieszkaniami to musi to być wspólnota, współwłasność lub spółdzielnia. Ew. budynek komunalny Czyli na przeróbki i wyprowadzenie komina musiał mieć zgodę zarządu lub współwłaścicieli (lub właściciela budynku). W domkach jednorodzinnych ...
Gość Finka
14 Kwi 2021, 18:00
Mieszkam na ostatnim piętrze. Przyszły sąsiad, w mieszkaniu piętro niżej, zakłada ogrzewanie gazowe. Rurę spalinową z piecyka gazowego wyprowadził przez dach budynku. Rura przebiega przez klatkę schodową, tuż koło mojego mieszkania. Odległość rury od ściany mieszkania (ściana ...
zenek
02 Mar 2021, 10:06
53 minuty temu, Budujemy Dom - budownictwo ogólne napisał: Wodny roztwór "czegoś" tak - ciekawe, że kilka lat temu, jak eliminowali kominki - takie dane były dostępne - teraz szukałem - i bardzo skąpo na ten temat, Widać w google tez cenzura. Coś tam ...
Budujemy Dom - budownictwo ogólne
02 Mar 2021, 09:09
Dnia 15.02.2021 o 19:34, zenek napisał: A jaki jest skład chemiczny? Wodny roztwór "czegoś" Gorzej z kondensatem kotłów olejowych - tam pH jest 2 i trzeba juz neutralizować przez specjalny wkład.
Budujemy Dom - budownictwo ogólne
02 Mar 2021, 08:20
Takie cuda się dzieją przy spalinach z kotłów węglowych bo sama efektywność spalania pozostawia wiele do życzenia, ale z gazowych - pierwsze słyszę. Może zaciąga z cofką od kogoś z okolicy. Czym pali sąsiad i co jest w poblizu - tylko ten wylot z kanalizacji? Jest jeszcze jedna ...
Gość Bob
01 Mar 2021, 13:54
Mam pytanie: czy przykry zapach ścieków (siarkowodoru?) w okolicy pieca dwufunkcyjnego może mieć związek z odprowadzaniem kondensatu do kanalizacji? Okresowo pojawia się taki uciążliwy zapach, chociaż nie wiem czy nie wraca on kanałem wentylacyjnym, którego wylot na dachu jest w ...
zenek
15 Lut 2021, 18:34
1 godzinę temu, Budujemy Dom - budownictwo ogólne napisał: Wbrew panującej opinii ludzi, którzy tego kondensatu nigdy na oczy nie widzieli ani nie sprawdzali - jest on lekko kwaśny a nie żrący. A jaki jest skład chemiczny?
Budujemy Dom - budownictwo ogólne
15 Lut 2021, 17:01
Dnia 24.11.2020 o 15:23, zenek napisał: Myślę, że jak lubisz się pastwić nad roslinkami, to tym sposobem je uśmiercisz. Ale możesz do kanalizacji - czy nie prościej? Wbrew panującej opinii ludzi, którzy tego kondensatu nigdy na oczy nie widzieli ...
Budujemy Dom - porady budowlane i instalacyjne
15 Lut 2021, 09:07
Doprecyzowując – przy podłączeniu z użyciem systemu powietrzno-spalinowego pobierają powietrze bezpośrednio z zewnątrz, niezależnie od wentylacji kotłowni. Ponadto gdzie jest potrzebny ten kocioł, o tak dużej mocy? Tu będą wchodzić w grę nieco inne przepisy bezpieczeństwa ...
Budujemy Dom - budownictwo i instalacje
15 Lut 2021, 08:59
Wymagania instalacyjne konkretnego kotła określa fabryczna instrukcja montażowa oraz DTR.. Kotły kondensacyjne podłączane są najczęściej do przewodów powietrzno-spalinowych.
Gość Kowalski
13 Lut 2021, 12:07
Czy kocioł kondensacyjny o mocy 150 kW może pobierać powietrze tylko z pomieszczenia kotłowni
zenek
24 Lis 2020, 14:23
28 minut temu, Gość Skand napisał: Czy kondensat z kotła można odprowadzić bezpośrednio do ziemi na ogród pod rośliny lubiące kwaśną glebę? Myślę, że jak lubisz się pastwić nad roslinkami, to tym sposobem je uśmiercisz. Ale możesz do kanalizacji ...
Gość Skand
24 Lis 2020, 13:54
Czy kondensat z kotła można odprowadzić bezpośrednio do ziemi na ogród pod rośliny lubiące kwaśną glebę?
Budujemy Dom - budownictwo ogólne
16 Lip 2019, 12:46
Tak to fakt, produkcję kondensatu łatwo zauważyć przy pracy kotła w zakresie temperatury medium do 50-55 stopni Celsjusza. Idealne rozwiązanie dla zasilania wodnego ogrzewania podłogowego albo dużej ilości grzejników. Kocioł pracuje non-stop (limitem jest jedynie nastawa termostatu ...
Gość mir
16 Lip 2019, 12:07
Artykuł ciekawy, proszę tylko zwrócić uwagę na wzór sumaryczny metanu (CH4 - opisany jako wodór).
Pomocnik
16 Lip 2019, 12:07
Kotły kondensacyjne zasilane gazem ziemnym, propanem czy niekiedy również z palnikiem olejowym zastępują coraz częściej tradycyjne urządzenia, głównie ze względu na znacznie wyższą sprawność. Do ich popularności przyczynia się też lepsza izolacja cieplna budynków jak i upowszechnienie ...