Ogrzewanie kotłem a Warunki Techniczne 2021

Czego dowiesz się z artykułu?

• Jak zmienią się warunki techniczne (WT2021) dla kotłów na paliwa stałe?
• Jak zmienią się warunki techniczne (WT2021) dla kotłów gazowych?
• Jak wyznacza się wskaźnik EP (energii pierwotnej)?

Domy jednorodzinne w Polsce są w większości ogrzewane za pomocą kotłów. Zwykle służą one również do przygotowywania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). Bo chociaż branża OZE, w szczególności pomp ciepła i paneli PV, rośnie dynamicznie, to w najbliższych latach ich pozycja dalej będzie dominująca. Nowe wymogi zawarte w WT2021 niewątpliwie skłaniają jednak do tego, by jeszcze więcej uwagi poświęcić doborowi kotła o jak najwyższej sprawności i optymalnie dostosowanego do potrzeb domu i jego mieszkańców.

Wymogi WT2021: mniejsze straty, niższa moc

Pierwsza konsekwencja WT2021 to dalsze obniżenie strat ciepła budynków. Nic dziwnego, bo przecież to oczywisty efekt zaostrzenia wymagań odnośnie współczynnika przenikania ciepła U ścian, dachów, okien.

W ostatecznym rozrachunku to korzyść dla inwestora (niższe rachunki za ogrzewanie), ale wymaga jeszcze większej staranności przy doborze mocy źródła ciepła. Czy wręcz zmiany pewnych nawyków i utartych skojarzeń. I to nawet wśród projektantów i instalatorów. Bo nie tylko kocioł o zbyt małej mocy może być problemem. Także tzw. przewymiarowany, czyli o mocy zbyt wysokiej względem potrzeb, jest nieodpowiedni.

Kotły na paliwa stałe a wymogi WT2021

Przewymiarowanie jest największym problemem w przypadku urządzeń na paliwa stałe, bo wyraźnie pogarsza ich sprawność oraz czystość spalania. Dlatego kupowanie tego rodzaju sprzętu o mocy grubo powyżej obliczonego przez projektanta, nie tylko nie daje żadnych korzyści, lecz wprost szkodzi. Tym bardziej, że potrzebną moc kotła i całej instalacji oblicza się zakładając warunki skrajne, czyli duży mróz. Dla większości naszego kraju jest to -20°C.

Trzeba jednak pamiętać, że taka temperatura zdarza się rzadko i raczej nie utrzymuje się długo. Przez całą zimę może to być kilkanaście godzin, albo i wcale. Jednak instalacje grzewcze projektuje się w ten sposób, żeby potem nie okazało się, że w czasie dużego mrozu nasze ogrzewanie jest niewydolne. W efekcie jednak zwykle potrzebna jest znacznie mniejsza moc. Przykładowo, przy 0°C wystarcza zaledwie połowa tego, co przy -20°C. Dlatego właśnie przewymiarowywanie kotłów jest bez sensu.

Lepiej nie kupować kotłów na paliwa stałe o większej mocy, niż jest to rzeczywiście potrzebne. Przewymiarowanie pogarsza bowiem ich sprawność i czystość spalania. (fot. Galmet)

Przy ich doborze nie należy także stosować dodatków mocy, np. na potrzeby przygotowywania c.w.u. Dawniej powszechnie dodawano np. 0,5 kW na osobę. Ale to już nie te czasy, gdy kocioł 25 kW ledwo radził sobie z ogrzaniem niewielkiego domu. Dzisiaj i tak przez co najmniej 90% sezonu dysponuje nadmiarem mocy. A chwilowego skierowania jej na potrzeby c.w.u. (zawsze podgrzewanej na zapas w zasobniku) - w ogóle nie odczujemy.

Od tych zasad jest wyjątek. Nie stosujemy ich, jeżeli mamy kocioł zasypowy (ewentualnie kominek z płaszczem wodnym) zasilający duży zbiornik akumulacyjny wody grzewczej, albo podłogówkę z grubą wylewką. Wówczas liczy się moc kotła oraz pojemność naszego akumulatora ciepła (ile jest go w stanie wchłonąć). Chwilowe zapotrzebowanie na ciepło ma drugorzędne znaczenie.

Kotły gazowe a wymogi WT2021

W nowych domach kotły gazowe to praktycznie tylko urządzenia kondensacyjne. W ich przypadku, kwestia mocy wygląda zupełnie inaczej. Działanie z mocą mniejszą od nominalnej jest korzystne i podnosi ich sprawność. Wtedy bowiem odpowiednio sterowany kocioł, zamiast się cyklicznie wyłączać, gdy spada zapotrzebowanie na ciepło, odpowiednio obniża temperaturę wody w obiegu c.o. Zaś im jest ona niższa, tym lepsze wykorzystanie efektu kondensacji i wyższa sprawność spalania.

W przypadku kotłów kondensacyjnych, pożądane jest utrzymywanie niskiej temperatury wody w obiegu. Wówczas ich sprawność rośnie. (fot. Vaillant)

Dobre sterowanie nie spowoduje może zasadniczej różnicy w kosztach eksploatacji, tak jak ma to miejsce w przypadku pomp ciepła, ale kilkanaście procent to i tak bardzo dużo. Tym bardziej w obliczu zawartych w WT2021 obostrzeń odnośnie limitu zużycia energii (wskaźnika EP).

Może cię zainteresować

Pompa obiegowa do wodnego ogrzewania podłogowego - na co zwrócić uwagę przy jej zakupie? Jak właściwie podzielić dom na strefy grzewcze? Jak ustawić sterowniki w kotle klasy 5? Czym jest wartość energetyczna węgla i od czego zależy? Jak ustawić piec na ekogroszek żeby nie było spieków? Jak działa sterowanie EOS 6? Wiszące gazowe kotły kondensacyjne Condens 5700i WT i Condens 5300i WT Kondensacyjne kotły gazowe SAS - komfortowe ogrzewanie domu Separatory magnetyczne dla ochrony instalacji grzewczych Ile prądu zużywa piec na pellet? Zalety zastosowania podgrzewaczy (wymienników) wężownicowych Najczęstsze pytania o spieki i konglomeraty kwarcowe Podgrzewanie wody prądem - ile to kosztuje? Jak podłączyć sprzęgło hydrauliczne? Nowoczesne kotły gazowe - furtka do rozbudowy systemu grzewczego o ekologiczne rozwiązania Jakie są możliwości otrzymania dofinansowania na zakup kotła na pellet? Czym można palić w kotle 5. klasy? Kocioł elektryczny czy pompa ciepła? Ból głowy inwestora Co oznacza, że kocioł na pellet drzewny jest o podwyższonym standardzie? Grupy pompowe duro system - kompaktowe rozwiązanie techniczne gotowe do montażu Elektryczne ogrzewanie domu. Jedno rozwiązanie, wiele korzyści Zbiorniki na gaz - dzierżawić czy kupić na własność? Jak ustalić moc kotła grzewczego? Czy warto kupować droższy, certyfikowany pellet? F-Power - nowa linia zaworów kulowych. Gdzie tkwi sekret niezawodności? Ergonomiczne podłączenie urządzeń grzewczych do instalacji centralnego ogrzewania 5 przykazań świadomego oszczędzania na ogrzewaniu Jak działa system kart gwarancyjnych Wolf? Jakie ogrzewanie do domu w 2023? Czym ogrzewać dom zimą?

Zobacz więcej Zwiń

Ale uprzedźmy, że nawet w przypadku kotłów kondensacyjnych urządzenie o znacznie zawyżonej mocy też może działać źle. Bowiem zakres jej regulacji nie jest nieograniczony, chociaż obecnie zaczyna się od kilkunastu procent mocy nominalnej. Jeśli moc kotła jest zbyt wysoka, to problemem stają się okresy przejściowe, gdy temperatura zewnętrzna wynosi kilka stopni powyżej 0°C. Bowiem o ile przy 0°C potrzebujemy zaledwie połowy obliczeniowej mocy instalacji, to przy +10°C zaledwie 1/4.

Dom o małym zapotrzebowaniu na ciepło może wymagać zaś maksymalnie np. 6 kW na potrzeby centralnego ogrzewania. Czyli przy +10°C na zewnątrz już tylko 1,5 kW. Jeśli więc kupimy kocioł o mocy 24 kW to w tych warunkach znajdzie się on już daleko poza dopuszczalnym zakresem regulacji. Kocioł zacznie się naprzemiennie włączać i wyłączać po krótkim czasie.

Najbardziej trzeba uważać przy doborze mocy kotłów dwufunkcyjnych (bez zasobnika), czyli podgrzewających wodę przepływowo. Ich wysoka moc, co najmniej 20 kW, to konieczność, żeby korzystanie z prysznica było komfortowe. Wprawdzie można w pewnym zakresie ustawić odrębnie moc na potrzeby ogrzewania pomieszczeń oraz c.w.u., ale nie w każdym domu rozwiąże to problem. Warto więc wspólnie z fachowcem dobrze zastanowić się, czy kocioł o mniejszej mocy, za to z zasobnikiem, nie będzie w naszym przypadku lepszym wyborem.

Kotły i wskaźnik EP

Po wejściu w życie WT2021 najpoważniejszym wyzwaniem w domach, które mają być ogrzewane kotłami na paliwa kopalne (węgiel, gaz, olej opałowy), będzie zmieścić się w nowym, znacznie niższym limicie EP, czyli zapotrzebowania na tzw. nieodnawialną energię pierwotną.

Za to ci, którzy zdecydują się na kocioł na drewno lub pelety, a więc paliwo odnawialne (biomasę) nie powinni mieć z tymi nowymi regulacjami najmniejszego kłopotu. I to pomimo faktu, że to właśnie kotły gazowe mają lepszą sprawność spalania (efektywniej wykorzystują energię zawartą w paliwie), a dobre (bez marnowania energii) sterowanie całą instalacją grzewczą w ich przypadku także jest łatwiejsze.

Wynika to ze szczególnego sposobu wyznaczania wskaźnika EP. Jest on bowiem praktycznie tylko miarą wpływu budynku na środowisko, i to wyłącznie w postaci emisji dwutlenku węgla (CO2). Nie mówi zaś o tym ile zużywamy energii za którą płacimy. Tu przypomnijmy, że na potrzeby wskaźnika EP ilość energii faktycznie dostarczoną do budynku mnożymy przez tzw. współczynnik nakładu.

Ile wynosi wskaźnik EP:

• 3,0 - energia elektryczna;
• 1,1 - gaz, węgiel, olej opałowy;
• 0,2 - biomasa (np. drewno lub pelety);
• 0,0 - energia słoneczna.

Łatwo możemy więc obliczyć, że w domu potrzebującym w ciągu roku faktycznie 60 kWh/m2, wskaźnik EP będzie diametralnie różny!

Wskaźnik EP wynosi odpowiednio:

• 180 kWh/m2 - prąd (kocioł elektryczny, grzejniki elektryczne itp.);
• 66 kWh/m2 - gaz, węgiel;
• 12 kWh/m2 - pelety, drewno.

Dlatego właśnie pisaliśmy wcześniej, że wybierając kocioł na biomasę nie będziemy mieć najmniejszego problemu ze zmieszczeniem się w limicie EP. Przeciwnym przykładem jest ogrzewanie prądem. Kotły elektryczne, jako jedyne źródło ciepła, będą mogły służyć tylko w domach o znacznie mniejszych stratach ciepła niż wynika to z WT2021. Za to w typowych budynkach, spełniając wymogi zawarte w nowych przepisach, da się ich używać wspólnie z kotłami na biomasę, albo gdy znaczną część energii elektrycznej zapewnią nam panele PV.

Taki mieszany układ - wymagający obsługi kocioł na paliwo stałe (ew. kominek) oraz działający w pełni automatycznie kocioł elektryczny to akurat nic nowego. Ze względu na dość niską cenę i łatwość instalacji kocioł na prąd często wspomaga zasadnicze źródło ciepła. Uruchamia się go np. na czas zimowych wyjazdów.

Właśnie ze względu na obniżenie wskaźnika EP trzeba się liczyć z tym, że nawet bardzo dobre instalacje z kotłami o rewelacyjnej sprawności trzeba będzie uzupełnić o jakiś rodzaj OZE - np. kolektory słoneczne do przygotowywania c.w.u. Albo obniżyć zapotrzebowanie domu na ciepło - stosując rekuperator, albo poprawiając izolację przegród powyżej poziomu wymaganego przez WT2021.

Jarosław Antkiewicz
Na zdjęciu otwierającym: Kocioł kompaktowy ecoCOMPACT (fot. Vaillant)