Pierwszy czynnik decydujący o ekonomiczności pracy to tzw. strata kominowa, czyli różnica zawartości ciepła w spalinach odprowadzanych do komina i w powietrzu do spalania. Temperatura spalin w kotle na paliwo stałe sięga 200°C, zaś dla kotłów kondensacyjnych wynosi ok. 50°C.
Drugi to strata ciepła przez promieniowanie i konwekcję. Dla starych kotłów gazowych to 3–5%, dla nowych zaś zaledwie 0,5–2%. Strata ta zależy od średniej temperatury wody kotłowej. Im temperatura wody jest niższa, tym strata jest mniejsza. Ta strata nie jest przy tym zbyt istotna, jeśli kocioł znajduje się w i tak ogrzewanym pomieszczeniu, o temperaturze zbliżonej do temperatury pomieszczeń mieszkalnych – ciepło oddane przez kocioł ogrzewa to pomieszczenie.
Trzecim czynnikiem jest strata niezupełnego spalania gazów. Powodem tego zjawiska jest zbyt mała ilość tlenu dostarczana do spalania. W takim przypadku zamiast dwutlenku węgla powstaje tylko jego tlenek i zmniejsza się ilość uzyskiwanego ciepła.
Problemem jest również zbyt duża ilość powietrza. Zawsze powietrze dostarczane jest z pewnym nadmiarem w stosunku do ilości stechiometrycznej, czyli wynikającej z samego równania reakcji spalania. Współczynnik nadmiaru powietrza λ może być niewielki np. 1,1 w nowoczesnych kotłach z zamkniętą komorą spalania, zaś w kotłach z palnikiem atmosferycznym (komora otwarta, bez nadmuchu) sięga 2. Niezużyte do spalania powietrze to "balast", który trzeba ogrzać i usunąć przez komin, a to oczywiście pochłania ciepło. Warto zauważyć, że ok. 70% objętości powietrza to azot, który praktycznie nie bierze udziału w spalaniu, ale i tak trzeba go ogrzać.
Czwartą rzeczą jest sprawność spalania w zależności od obciążenia. W kotłach tradycyjnych, bez tzw. modulacji mocy palnika, sprawność gwałtownie spada, gdy pracują one z niewielkim obciążeniem. W kotłach gazowych niekondensacyjnych, ale z modulacją mocy, sprawność jest praktycznie stała w całym zakresie dopuszczalnej mocy, w kondensacyjnych zaś nawet wzrasta przy spadku obciążenia.
Kocioł jest dobierany tak, aby pracując z maksymalną mocą, był w stanie zrównoważyć straty ciepła występujące przy panującej na zewnątrz tzw. temperaturze obliczeniowej, wynoszącej ok. -20°C. Jednak w praktyce tak duże mrozy występują bardzo rzadko, przez większość sezonu kocioł nie osiąga nawet połowy swojej mocy maksymalnej. Dlatego możliwość efektywnej pracy z mocą częściową jest tak ważna.
Warto jeszcze wspomnieć o dość częstym poglądzie, że warto "przewymiarowywać" kotły kondensacyjne. Z pozoru wszystko się zgadza, bo wraz ze spadkiem obciążenia rośnie ich sprawność. Jednak jest jeszcze drugi czynnik – najmniejsza moc, z jaką kocioł może pracować w sposób ciągły, to najczęściej ok. 30% mocy maksymalnej. W "przewymiarowanym" kotle, gdy zapotrzebowanie na ciepło jest niewielkie (np. wiosną i jesienią), łatwiej o sytuację, w której zapotrzebowanie na moc spadnie poniżej tej granicy regulacji.
Sterowanie ma niewątpliwy wpływ na ilość zużywanego paliwa. W starych kotłach temperatura wody w instalacji zawsze wynosiła tyle, ile ustawiliśmy na kotle, a reakcją na zmianę zapotrzebowania budynku na ciepło było po prostu włączenie lub wyłączenie kotła. Taka praca nie jest niestety optymalna z ekonomicznego punktu widzenia. Potem pojawiły się kotły z tzw. modulacją mocy, automatycznie dostosowujące swą moc i temperaturę wody w instalacji c.o. do chwilowego zapotrzebowania, a w efekcie pracujące w sposób ciągły.
Z kolei zastosowanie sterowników dobowych i tygodniowych pozwala na ustawienie osłabień nocnych w ogrzewaniu i w czasie nieobecności domowników, co wpływa na ograniczenie kosztów ogrzewania. Użytkownik wówczas nie musi myśleć, w jakim trybie pracuje kocioł i czy już zmienił tryb pracy. Wszystko dzieje się automatycznie.
To bardzo ważna czynność, przez wiele osób niestety pomijana. Coroczne serwisowanie kotła zapewnia optymalną, a więc i najbardziej ekonomiczną jego pracę. W czasie serwisowania czyszczone są wymienniki i regulowane są podzespoły kotła.
Dariusz Tomaszewski
fot.Viessmann
Dodaj komentarz