Gazowe kotły kondensacyjne - najważniejsze cechy

Pomimo ostatnich podwyżek cen gazu ziemnego, nadal jest on konkurencyjny, gdyż inne paliwa także drożeją. Jednak wzrost cen wiele osób skłoni do szukania oszczędności. W tej sytuacji rośnie atrakcyjność kotłów kondensacyjnych, bo są co najmniej o kilkanaście procent oszczędniejsze, od kotłów tradycyjnych (niekondensacyjnych). W nowych domach są już standardem, ale właścicieli starszych budynków może to skłonić do wymiany starych kotłów.

Dwa rodzaje paliwa do kotłów gazowych

Kotły gazowe można zasilać dwoma rodzajami paliwa - gazem ziemnym z sieci lub tzw. gazem płynnym (propanem) z przydomowego zbiornika. Co ważne, używa się dokładnie tych samych modeli urządzeń, bowiem zmiana paliwa wymaga jedynie tzw. przezbrojenia - wymiany dysz, regulacji, w niektórych także wymiany modułu elektronicznego. To istotny argument dla tych wszystkich, którzy liczą na rozbudowę sieci gazowej w pobliżu działki, bo kocioł zasilany dotąd propanem można łatwo przystosować do spalania gazu ziemnego.

W obu przypadkach używamy więc takich samych modeli kotłów, gdyż gaz ziemny (którego głównym składnikiem jest metan) oraz propan mają podobne właściwości. Nie są jednak identyczne. Sprawność kotłów kondensacyjnych zasilanych propanem jest nieco mniejsza, gdyż przy spalaniu tego gazu powstaje mniej pary wodnej, z której można odzyskać dodatkowe ciepło. Ponadto ma on większą gęstość niż powietrze, dlatego przepisy zakazują montażu zasilanych nim urządzeń w piwnicach i pomieszczeniach z wpustami kanalizacyjnymi w podłodze, bo tam mógłby gromadzić się gaz w razie wycieku.

Jak zasilać kotły gazowe? Sieć lub zbiornik

Pod względem praktycznym, zasadniczą różnicą pomiędzy użyciem gazu ziemnego i propanu jest to, że gaz ziemny pobieramy z sieci, zaś propan magazynujemy na działce w zbiorniku naziemnym albo podziemnym. Każde rozwiązanie ma mocne i słabe strony. W pierwszym przypadku, jesteśmy w pełni zależni od sieci gazowej. Generalnie chodzi o to, czy w ogóle jest ona dostępna w okolicy. Po drugie, kiedy możemy liczyć na wykonanie przyłącza (z czym ostatnio są problemy), i za jaką kwotę. Po trzecie, każda przerwa w dostawie gazu pozbawia nas od razu ogrzewania. Po czwarte, ceny gazu z sieci są odgórnie regulowane. Na razie oznacza to ich sztuczne zaniżanie dla gospodarstw domowych, ale już nie dla przedsiębiorstw.

Jeżeli chodzi zaś o kotły zasilane ze zbiornika, to po pierwsze, działają one niezależnie od infrastruktury. A dokładniej mówiąc, wybiera je się tam, gdzie brak jest sieci gazowej. Po drugie, tylko od inwestora zależy, czy i kiedy zdecyduje się na zbiornik. Może przy tym wybierać - kupić zbiornik na własność lub go jedynie wydzierżawić. Po trzecie, gaz zgromadzony w zbiorniku stanowi rezerwę uniezależniającą właściciela domu. Po czwarte, o ile nie jesteśmy związani umową dzierżawy z dostawcą gazu, to możemy sami decydować, od kogo i kiedy kupimy gaz. Ceny propanu nie są odgórnie regulowane, tak więc oferty poszczególnych dostawców znacznie się różnią. Ponadto wiele osób stara się uzupełniać zapas latem, gdy ceny spadają.

Kotły gazowe można zasilać zarówno gazem ziemnym z sieci, jak i propanem z przydomowego zbiornika. Używa się tych samych modeli urządzeń. (fot. Bałtykgaz)

Nie ma prostej odpowiedzi na pytanie, który wariant zasilania gazem jest lepszy. Dla części użytkowników niezależność od sieci i dostawców może być priorytetem i gotowi będą zapłacić za nią więcej. Jednak nawet pod względem ekonomicznym sprawa nie jest wcale jednoznaczna. Chociażby dlatego, że za działkę z dostępem do sieci gazowej trzeba zapłacić więcej. Natomiast wieloletnia prognoza kosztów i okresu zwrotu może okazać się zupełnie fałszywa w obliczu zawirowań na rynku paliw i energii.

Najważniejsze cechy kondensacyjnych kotłów gazowych

Bezobsługowość

Kotły gazowe to urządzenia w pełni automatyczne, które w zasadzie nie wymagają jakiejkolwiek codziennej obsługi i nadzoru ze strony użytkownika. Jedyne co trzeba zrobić to ustawić temperaturę, jaką chcemy uzyskać we wnętrzach, o resztę zadba już automatyka urządzenia.

Nie tylko w kotłowni

W domu z kotłem gazowym nie musimy mieć wydzielonej kotłowni. Urządzenie można zamontować także w kuchni, łazience, wiatrołapie czy korytarzu, czyli w tzw. pomieszczeniach nie przeznaczonych na stały pobyt ludzi. Szczególnie w małych domach ta oszczędność miejsca może być ważkim argumentem. Pamiętajmy jednak, że żadnego kotła gazowego nie wolno założyć w garażach, chyba że wydzielimy z niego pomieszczenie. Natomiast kocioł na gaz płynny (propan) nie może pracować w piwnicy lub innym pomieszczeniu, w którym podłoga znajduje się poniżej poziomu terenu.

Zamontowanie dwufunkcyjnego kotła, czyli podgrzewającego wodę przepływowo, pozwala zaoszczędzić sporo miejsca. (fot. De Dietrich)

Dowolna moc

Moc kotłów gazowych jest bardzo zróżnicowana, co umożliwia właściwe dobranie ich do budynków o najrozmaitszej wielkości i standardzie energetycznym (lepiej lub gorzej ocieplonych). Przy tym cechuje je swoista elastyczność - mogą pracować z mocą znacznie mniejszą od nominalnej, wciąż zachowując najwyższą sprawność. Tak więc nie tylko są w stanie dynamicznie dostosowywać się do zmieniającego się zapotrzebowania na ciepło, ale również "wybaczają" błędy przy doborze - nawet mając zdecydowanie zawyżoną moc i tak pracują całkiem dobrze. To ich istotna przewaga nad kotłami na paliwa stałe, w przypadku których takie przewymiarowanie prowadzi do spadku sprawności oraz zwiększenia emisji zanieczyszczeń.

Warto jeszcze dodać, że wzrost mocy nominalnej małych kotłów montowanych w domach jednorodzinnych, niemal nie przekłada się na wzrost ich cen. To z kolei istotna różnica w stosunku do pomp ciepła, w przypadku których nawet podniesienie mocy o 2-3 kW oznacza już duży wzrost kosztów zakupu.

W przypadku kotłów dwufunkcyjnych, podstawowym kryterium doboru mocy jest zapotrzebowanie na ciepłą wodę. (fot. De Dietrich)

Z podłogówką i grzejnikami

Kotły na gaz to urządzenia uniwersalne, którymi można skutecznie ogrzewać domy o rozmaitej wielkości i standardzie ocieplenia. Przy tym działają bardzo dobrze zarówno w instalacjach z ogrzewaniem podłogowym, jak i z grzejnikami. Wprawdzie w układzie z podłogówką lub innym niskotemperaturowym ogrzewaniem płaszczyznowym (sufitowym albo ściennym) ich sprawność będzie nieco lepsza, lecz będzie to niewielka różnica - na poziomie kilku procent.

Tak więc ogrzewanie niskotemperaturowe jest jak najbardziej zalecane, ale kocioł kondensacyjny to nie pompa ciepła i jej zastosowanie znakomicie się sprawdzi nawet w starej, wysokotemperaturowej instalacji z małymi grzejnikami. Przy tym błędna jest opinia, że w takim domu i tak nie wykorzystamy efektu kondensacji, a w związku z tym wymiana starego kotła niekondensacyjnego nie ma sensu. Przy odpowiednim sterowaniu - nawet w takim domu kocioł będzie w stanie działać, odzyskując dodatkowe ciepło ze skroplonej pary wodnej przez większość sezonu grzewczego. Nie uda się to jedynie w czasie większych mrozów, kiedy trzeba będzie zdecydowanie podnieść temperaturę wody w obiegu, żeby utrzymać komfortową temperaturę we wnętrzach. Przy czym odpowiednio skonfigurowana automatyka zrobi to sama.

Ciepła woda bez kłopotu

Kotły na gaz prawie zawsze poza ogrzewaniem wnętrz, zapewniają również ciepłą wodę do mycia, czyli tzw. ciepłą wodę użytkową (c.w.u.). Mogą przy tym podgrzewać ją w zbiorniku (kotły jednofunkcyjne) lub przepływowo, dopiero po odkręceniu kranu (kotły dwufunkcyjne). Tryb pracy na potrzeby c.w.u. to jedna z najważniejszych cech, dlatego omówimy ją szczegółowo nieco dalej. Warto tu jednak zaznaczyć, że praca kotła gazowego poza sezonem grzewczym, tylko na potrzeby ciepłej wody użytkowej nie jest żadnym problemem, nie powoduje spadku sprawności urządzenia, ani nie wymaga zaangażowania użytkownika. To istotna różnica w porównaniu do kotłów na paliwa stałe.

Bezpieczeństwo

Współczesne kotły kondensacyjne to urządzenia z tzw. zamkniętą komorą spalania, czyli czerpiące powietrze bezpośrednio z zewnątrz, a nie z pomieszczenia, w którym je zainstalowano. Ma to kilka bardzo istotnych skutków. Przede wszystkim kotły z zamkniętą komorą są niezwykle bezpieczne, gdyż praktycznie nie grozi w ich przypadku cofnięcie się spalin z komina do wnętrza domu. Ponadto taki kocioł działa w sposób zupełnie niezależny od wentylacji pomieszczeń. W związku z tym może być ona dowolnego rodzaju, tak więc bez obaw można stosować okap z wentylatorem albo centralę nawiewno-wywiewną z rekuperatorem.

Kotły kondensacyjne mają zamkniętą komorę spalania. Dzięki temu są bardzo bezpieczne, bo działają zupełnie niezależnie od wentylacji pomieszczenia. (fot. Beretta (Rug Riello))

Moc kotłów gazowych

Zdecydowana większość dostępnych na rynku modeli kotłów gazowych ma wysoką moc nominalną - ponad 20 kW. Przy czym niższa, np. ok. 10 kW, nie oznacza wcale niższej ceny. To zdecydowanie odróżnia urządzenia gazowe od kotłów na paliwa stałe (węgiel, pelety, drewno) oraz pomp ciepła. Trzeba jednak zaznaczyć, że zawyżenie mocy kondensacyjnych kotłów gazowych w większości przypadków nie powoduje problemów eksploatacyjnych. Wszystko dlatego, że nowoczesne urządzenia płynnie i w bardzo szerokich granicach dostosowują moc do rzeczywistego chwilowego zapotrzebowania na ciepło. Dolną granicą w wielu urządzeniach jest zaledwie ok. 10% mocy nominalnej. Oznacza to, że np. kocioł 24 kW może bez kłopotu w sposób ciągły, i zachowując wysoką sprawność, działać z faktyczną mocą zaledwie 2-3 kW.

Ta zdolność szczególnie przydaje się w przypadku kotłów dwufunkcyjnych, czyli podgrzewających c.w.u. przepływowo. Ich minimalna rozsądna moc na potrzeby c.w.u. to ok. 20 kW, a jeżeli planujemy używanie np. deszczownicy o dużym przepływie lub lub 2 pryszniców równocześnie, to trzeba celować raczej w 35 kW. Tyle że w nowym, dobrze ocieplonym domu maksymalne zapotrzebowanie na moc do ogrzewania pomieszczeń może wynosić równie dobrze np. 8 kW. Podkreślmy, że chodzi tu o moc maksymalną, czyli niezbędną przy ok. -20°C na zewnątrz. Jeżeli na zewnątrz jest cieplej, to zapotrzebowanie na moc proporcjonalnie spada. Przy temperaturze zewnętrznej 0°C, jest już o połowę mniejsze, czyli w tym przypadku wyniesie 4 kW (50% mocy nominalnej), zaś przy +10°C już tylko 2 kW (25%). Moc na potrzeby centralnego ogrzewania oraz c.w.u. ustawia się wprawdzie osobno, ale i tak mocno przewymiarowany kocioł może mieć problemy z dopasowaniem się do zapotrzebowania w okresach przejściowych, czyli wiosną i jesienią, kiedy jest stosunkowo ciepło. Jednak to przypadki skrajne.

Wysoka moc kotła może być w pewnych sytuacjach problemem, przede wszystkim jeśli zamierzamy wykonać odprowadzenie spalin poziomo przez ścianę zewnętrzną, a nie przez komin wyprowadzony ponad dach. W takim wariancie bowiem moc kotła nie może przekraczać 21 kW. Przepisy nie różnicują przy tym mocy wykorzystywanej z powodu centralnego ogrzewania i c.w.u. Jeżeli więc moc nominalna kotła będzie zbyt wysoka, możemy mieć problem z odbiorem kominiarskim i zakończeniem budowy.

Kotły gazowe i trzy sposoby na ciepłą wodę

Po zdecydowaniu się na kocioł gazowy, mamy tak naprawdę aż trzy warianty przygotowywania ciepłej wody, służącej do mycia (c.w.u.).

Kocioł może być:

• dwufunkcyjny, czyli podgrzewać wodę przepływowo, dopiero po odkręceniu kranu;
• jednofunkcyjny, a wówczas podgrzewa zapas wody zgromadzony w zbiorniku;
• dwufunkcyjny z zasobnikiem, czyli najpierw woda czerpana jest z zasobnika, a gdy ten zostanie wyczerpany, woda zaczyna być podgrzewana przepływowo.

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, który z tych systemów jest najlepszy. Zaletą układu przepływowego jest oszczędność miejsca i niski koszt zakupu, wynikający z braku zasobnika wody. Po prostu sam kocioł gazowy jest mały, jak niewielka, wisząca szafka kuchenna. Natomiast urządzenie z zasobnikiem zajmuje tyle miejsca co spora lodówka.

Zasobnik ciepłej wody zajmuje znacznie więcej miejsca niż sam kocioł. Jednak zgromadzenie zapasu c.w.u. umożliwia wygodne korzystanie z niej w wielu miejscach równocześnie. (fot. Wolf Technika Grzewcza)

Wadą kotłów dwufunkcyjnych jest ograniczona wydajność i bardzo duże zapotrzebowanie na moc, o czym pisaliśmy w poprzednim podrozdziale. Jeżeli domownicy korzystają z ciepłej wody w kilku punktach równocześnie, to jej strumień ulega podziałowi, a jeśli woda była mieszana z zimną - jej temperatura się zmienia.

W systemie przepływowym nie uda się też zrobić cyrkulacji c.w.u., czyli dodatkowej pętli rur, umożliwiającej krążenie ciepłej wody pomiędzy jej zasobnikiem (bo go nie ma) oraz punktami poboru. Dzięki cyrkulacji z kranu od razu leci rzeczywiście ciepła woda. Natomiast bez cyrkulacji najpierw trzeba spuścić do kanalizacji już wychłodzoną wodę, która zalega w rurach. Ponadto uruchomienie i rozgrzanie kotła dwufunkcyjnego jest szybkie, ale jednak trwa chociaż kilka chwil. Z tych względów kotły dwufunkcyjne dobrze sprawdzają się w domach, w których rury instalacji wodnej są krótkie, odległość punktów poboru wody od kotła nie przekracza 3-4 m. To możliwe, jeżeli łazienka, kuchnia i toaleta znajdują się blisko siebie (sąsiadują przez ścianę lub strop).

Układ z kotłem jednofunkcyjnym i zasobnikiem wody jest zdecydowanie wygodniejszy, jeżeli mamy rozległą instalację wodną z wieloma punktami poboru c.w.u. Odpowiednio duży zapas wody umożliwia bowiem komfortowe korzystanie np. z dwóch pryszniców równocześnie, czy szybkie napełnienie dużej wanny. Przy tym można zastosować cyrkulację, dzięki której ciepłą wodę mamy natychmiast po odkręceniu kranu.

Układ z zasobnikiem jest jednak droższy i trzeba na niego wygospodarować dodatkową przestrzeń. Zbiornik c.w.u. ma przynajmniej 80 l pojemności (częściej ok. 120 l). Należy jeszcze uwzględnić, że nieco miejsca zajmie naczynie wzbiorcze kompensujące zmiany objętości c.w.u oraz osprzęt. Warto dodać, że zbiornik może być osobny lub zamknięty razem z kotłem w jednej obudowie (urządzenia typu kompakt). W tym drugim wariancie całość wygląda znacznie bardziej estetycznie, co jest szczególnie ważne, jeżeli kocioł znajduje się w kuchni lub łazience.

Zestaw złożony z kotła jednofunkcyjnego oraz dużego zasobnika c.w.u. to już spory wydatek. Ale w takim układzie wodę mogą podgrzewać także kolektory słoneczne. (fot. Viessmann)

Natomiast kocioł dwufunkcyjny z zasobnikiem to swoista hybryda, próba wykorzystania najlepszych cech kotłów jedno- i dwufunkcyjnych. W pierwszym rzędzie wykorzystywana jest woda z zasobnika, a gdy jest jej zbyt mało, kocioł przechodzi w tryb ogrzewania przepływowego. Oczywiście, uda się tu zrobić cyrkulację. Teoretycznie, zbiornik ciepłej wody może być w takim układzie mały (do 50 l), co oznaczałoby niewielkie gabaryty całego urządzenia. Jednak najczęściej zasobniki wody są i tak dość duże, ok. 80 l. W praktyce więc możliwość dwufunkcyjnej pracy to swoiste zabezpieczenie przed niedoborem wody.

Uwaga! W przypadku jednofunkcyjnych kotłów gazowych, nie ma uzasadnienia zwiększanie ich mocy na potrzeby c.w.u. Rozpowszechniona praktyka doliczania np. 0,5 kW na mieszkańca jest bezsensowna. Kocioł gazowy i tak działa w trybie priorytetu c.w.u. - jeśli temperatura wody w zasobniku spadnie poniżej zadanej wartości, sprzęt i tak chwilowo wyłącza ogrzewanie pomieszczeń i przekierowuje moc grzewczą na c.w.u.

Ponadto nie ma potrzeby zakładania bardzo dużych zasobników. Kocioł gazowy jest bowiem w pełni automatyczny i może włączyć ogrzewanie wody dosłownie w dowolnej chwili, jeżeli tylko wykryje, że jej temperatura w zbiorniku nadmiernie spadła. Oznacza to, że woda jest uzupełniana i podgrzewana już w trakcie korzystania z niej. Liczy się więc nie tylko pojemność zbiornika, ale i wydajność grzewcza wężownicy w zbiorniku (lub innego rodzaju wymiennika ciepła). Głównym kryterium doboru wielkości zasobnika wody okazuje się w praktyce pojemność wanny, albo wydajność deszczownicy, którą należy zasilać.

Jarosław Antkiewicz
fot. otwierająca: Termet