Lobbe.pl

Ogrzewanie domów – kotły i ich rodzaje

OGRZEWANIE DOMÓW JEDNORODZINNYCH I WIELORODZINNYCH

Jedną z najważniejszych decyzji, jaką musimy podjąć budując dom, jest wybór odpowiedniego ogrzewania. To od niego uzależnione będą ponoszone przez nas koszty, komfort naszego codziennego życia a także bezpieczeństwo. Dlatego, aby nasz wybór był jak najbardziej optymalny, warto dokładnie zapoznać się z tym, co oferuje nam rynek.

KOTŁY I ICH RODZAJE

Najbardziej tradycyjnym sposobem ogrzewania domu są kotły. W sprzedaży dostępny jest szeroki ich wybór przy dużym zróżnicowaniu cenowym. Wyróżniamy więc kotły wiszące i stojące, jednofunkcyjne lub dwufunkcyjne, z komorą spalania otwartą lub zamkniętą, tradycyjne i kondensacyjne.

Kotły stojące charakteryzują się przede wszystkim większą mocą i trwałością (do 30 lat) w stosunku do wiszących. Wymagają jednak oddzielnych pomieszczeń i są droższe. Z kolei kotły wiszące, ze względu na małe gabaryty, mogą być zamontowane w pomieszczeniach mieszkalnych. Kuszą również niższą ceną.

Kotły jednofunkcyjne przeznaczone są tylko do ogrzewania pomieszczeń, w związku z tym konieczne jest zastosowanie oddzielnego podgrzewacza wody użytkowej. Kotły dwufunkcyjne natomiast służą jednocześnie do ogrzewania domu i podgrzewania wody, aczkolwiek w ograniczonej ilości. Bowiem podgrzewanie wody następuje w momencie jej pobierania z prędkością 10-15 litrów na minutę. Może to oczywiście stwarzać problemy w sytuacji zwiększonego korzystania z ciepłej wody. Dobrym rozwiązaniem może być zastosowanie kotła dwufunkcyjnego ze zbiornikiem na ciepłą wodę o pojemności od 25 do 80 litrów. Zarówno kotły jednofunkcyjne jak i dwufunkcyjne współpracują z termostatem pokojowym.

Kotły z otwartą komorą spalania wymagają kotłowni z dobrą wentylacją, gdyż pobierają powietrze potrzebne do spalania z pomieszczenia, w którym się znajdują. Muszą być również podłączone do komina. Natomiast kotły z komorą zamkniętą posiadają specjalną rurę koncentryczną, w której zewnętrzna część odpowiada za pobieranie powietrza z zewnątrz, a część wewnętrzna za wydalanie spalin. Niewątpliwą zaletą tego rodzaju kotłów jest możliwość montowania ich w małych pomieszczeniach użytkowych, np. w łazience. Wszystkie kotły tradycyjne mają komorę spalania otwartą, tymczasem kotły kondensacyjne posiadają zamkniętą komorę spalania, co wpływa na ich sprawność (do 111%), a tym samym na lepszy wykorzystanie paliwa i w związku z tym na niższe koszty ogrzewania (nawet o 15-20%). Dzieje się tak dlatego, iż w kotłach kondensacyjnych wykorzystywane jest również ciepło pochodzące ze spalin, które są schładzane do temperatury 35ºC. Tymczasem w kotłach tradycyjnych spaliny opuszczają urządzenie w temperaturze 100ºC, więc dochodzi do star ciepła.

Biorąc pod uwagę rodzaj paliwa wykorzystywanego do uzyskania ciepła wyróżniamy kotły: gazowe, olejowe i na paliwa stałe. Ponieważ poszczególne kotły w zasadzie dostosowane są do spalania jednego rodzaju paliwa, więc wybór urządzenia należy poprzedzić wyborem źródła zasilania. Dokonując tego wyboru powinniśmy wziąć pod uwagę dostępność paliwa, jego cenę, warunki przechowywania, wygodę w użytkowaniu, wydajność, stopień emisji zanieczyszczeń powstałych w procesie spalania oraz to, z jakimi typami instalacji współpracuje. W przypadku paliw stałych, gazu płynnego oraz oleju opałowego trzeba mieć możliwość ich magazynowania. Gdy decydujemy się na opalanie domu drewnem lub pelletami, musimy liczyć się z koniecznością zainstalowania oddzielnego zasobnika wody, gdyż kotły zasilane takim paliwem są na ogół kotłami jednofunkcyjnymi. Stosunkowo tanim paliwem jest miał węglowy, jednak ,ze względu na wynikające z jego konsystencji pylenie, dość kłopotliwym w użytkowaniu. Minusem miału jest również jego niska kaloryczność, która wpływa na zwiększone zużycie tego paliwa w stosunku do innych. Ponadto piece przeznaczone do spalania miału wymagają częstego czyszczenia.

Kotły na paliwa stałe

Ten rodzaj kotłów jest niewątpliwie najtańszy na naszym rynku. Ostatnimi czasy, ze względu na rosnące ceny innych paliw, również coraz popularniejszy.

Biorąc pod uwagę rodzaj surowca, z którego wytwarzane jest ciepło, możemy wyróżnić kotły na węgiel kamienny, miał węglowy, ekogroszek, drewno, zrębki, ziarna zbóż, słomę, pellety, brykiet drewniany i wierzbę energetyczną. Natomiast ze względu na ich stopień zautomatyzowania wyróżniamy: zasypywane ręcznie, półautomatyczne, w pełni automatyczne. Kotły zasypywane ręcznie są najtańsze, ale wymagają nieustannej kontroli z naszej strony, gdyż 2-3 razy dziennie musimy uzupełniać paliwo. Zdecydowanie nowocześniejsze są kotły automatyczne, wyposażone w specjalny podajnik (ślimakowy, tłokowy lub szufladkowy), dzięki któremu paliwo wystarczy uzupełniać raz na 3-7 dni. Ich zaletą jest również to, że nie musimy wygaszać kotła, chcąc oczyścić palenisko z popiołu, bowiem jest on automatycznie zrzucany do popielnika. Ponadto współpracują one z automatami sterującymi temperaturą powietrza w domu. Sprawność tego typu kotłów waha się w granicach 84-92%.

Biorąc pod uwagę rodzaj spalania wydzielamy kotły bez nadmuchu, kotły z palnikami nadmuchowymi, z palnikami retortowymi oraz kotły zgazowujące drewno. Wśród kotłów bez nadmuchu wyróżniamy dwa rodzaje: ze spalaniem górnym oraz ze spalaniem dolnym.

Kotły ze spalaniem górnym charakteryzują się tym, że komora zasypowa i komora spalania znajdują się w tym samym miejscu, co jednocześnie jest ich wadą, gdyż dostarczony materiał pali się w całości. Wpływa to na obniżenie ich sprawności, która wynosi maksymalnie 76%, przy czym największa jest w kotłach na koks i węgiel. Wymagają one również dość częstego uzupełniania, mniej więcej co 8 godzin.

Nowocześniejsze są kotły ze spalaniem dolnym, w których proces ten zachodzi w części tylnej komory zasypowej. Dzięki temu trwa on dłużej i bardziej efektywny, wpływając tym samym na sprawność tych kotłów, która tym samym wynosi ok. 80% oraz na mniejsze zużycie paliwa. To wszystko sprawia, że inwestycja w tego typu kocioł, większa w stosunku do kotłów z górnym procesem spalania, zwraca się po dwóch latach. Są również dużo bardziej komfortowe w obsłudze, gdyż wymagają uzupełniania mniej więcej co 18 godzin.

Kotły z nadmuchem wentylatorowym, zasilane głównie węglem kamiennym i miałem węglowym, posiadają specjalny wentylator, który dostarcza powietrze potrzebne do procesu spalania. Ponadto wyposażone są w miniprocesor zawiadujący pracą kotła. Osiągają sprawność powyżej 80% a uzupełniać je paliwem wystarczy nawet raz na 30 godzin.

Kotły z palnikiem retortowym charakteryzują się tym, że paliwo dostarcza specjalny podajnik, przy czym jego ilość jest regulowana automatycznie w zależności od tego, jaka temperatura ma panować w domu. Tego typu kotły najczęściej są przeznaczone do spalania ekogroszku węglowego.

Kotły zgazowujące drewno wyzyskują zawartą w tym paliwie energię. Takie urządzenie posiada trzy komory. W pierwszej następuję suszenie drewna i pozyskiwanie z niego gazu, który następnie jest spalany w komorze drugiej, natomiast w trzeciej dochodzi do oddawania ciepła. Kotły te wymagają dobrze wysuszonego drewna, którego wilgotność nie powinna przekraczać 20%, gdyż w przeciwnym razie zmniejszona jest ich efektywność. W związku z tym drewno przeznaczone do tego typu spalania powinno być ścinane w okresie zimowym, a następnie przechowywane w przewiewnym pomieszczeniu od 18 do 24 miesięcy. To sprawia, że tego typu kotły są dość kłopotliwe w eksploatacji.

Kotły na paliwa płynne

Kotły gazowe

Ten typ kotłów jest niezwykle popularny, głównie ze względu na niewielką ilość miejsca zajmowaną przez takie kotły oraz wygodę korzystania z nich. Są one praktycznie bezobsługowe, nie musimy posiadać dodatkowego pomieszczenia na przechowywanie paliwa ani kontrolować jego ilości. Zaletą kotłów gazowych jest również bogaty ich wybór: wiszące, stojące, jedno i dwufunkcyjne, z zamkniętą lub otwartą komorą spalania, tradycyjne i kondensacyjne. Ponadto gaz ziemny należy do stosunkowo tanich paliw i zdecydowanie mniej toksycznych niż np. węgiel. Problemem, na jaki możemy się natknąć, może być brak dostępu do tego paliwa lub dość wysokie koszty wykonania instalacji. Ważne jest również, ze względu na niebezpieczeństwo wybuchu, aby wybrać kocioł dobrej firmy z atestem.

Ci, którzy chcieliby ogrzewać dom gazem a nie mają dostępu do gazu ziemnego, mogą zdecydować się na gaz płynny. Wiąże się to jednak z koniecznością zamontowania specjalnego zbiornika. Doskonałą alternatywą dla tych, którzy chcą zmniejszyć wydatki na ogrzewanie są kotły gazowe kondensacyjne, gdyż spaliny gazu wytwarzają dużo pary wodnej i w związku z tym sprawność takiego kotła może wynosić nawet 111%.

Kotły olejowe

Podobnie jak kotły gazowe nie wymagają one obsługi. Mają ponadto nad nimi przewagę w postaci braku zagrożenia wybuchem. Niestety, kotły olejowe są dość drogie i kosztowna jest ich instalacja oraz serwis. Paliwo także nie należy do najtańszych, a jego cena jest mało stabilna i uzależniona od cen ropy naftowej. Dlatego najbardziej opłacalny w tym wypadku byłby kocioł kondensacyjny, ale jest to już bardzo poważny wydatek (nawet 30 tys.). Dodatkowo, aby móc zainstalować w domu taki kocioł, musimy mieć miejsce na zamontowanie specjalnego zbiornika, w którym będziemy przechowywać paliwo, przy czym w pomieszczeniu możemy zainstalować tylko taki pojemnik, którego objętość nie przekracza 1m3. Również samo urządzenie musi stać w kotłowni o odpowiedniej kubaturze (min. 8m3). Wygodę używania takiego kotła zmniejsza również konieczność kontrolowania ilości paliwa w zbiornikach i planowania jego zakupu, czego nie musimy robić mając piec gazowy. Wydaje się więc, że kupno kotła olejowego powinniśmy rozważać dopiero wtedy, gdy nie mamy dostępu do gazu ziemnego, a posiadając takie ogrzewanie, dobrze jest zastosować jednocześnie inne źródła, np. ogrzewanie kominkowe.

Dobór mocy kotła

Wybierając moc kotła musimy wziąć pod uwagę to, ile ciepła powinien on wytworzyć oraz jaką ilość wody będzie musiał ogrzać. Jest to oczywiście uzależnione od powierzchni domu oraz od strat ciepła. Należy pamiętać o tym, że kocioł musi dostarczyć dokładnie tyle ciepła, ile wynoszą jego straty, natomiast najwyższa wymagana moc pieca powinna być dokładnie taka, jak straty w dni zimowe o najniższej temperaturze. Straty ciepła uzależnione są od wielkości okien, od izolacji cieplnej domu a także od położenia budynku. Szczegółowe informacje dla danego budynku, w przypadku nowych domów, powinny znajdować się w projekcie domu. Ponadto każdy obecnie oddawany do użytku budynek dostaje tzw. „świadectwo energetyczne”, w którym znajdują się dokładne obliczenia dotyczące strat ciepła. Problem jest w przypadku budowli starych. Rozwiązaniem może być w tym wypadku znalezienie firmy, która w sposób profesjonalny określi zapotrzebowanie domu na ciepło.

Drugą, wspomnianą już sprawą, którą musimy wziąć pod uwagę wybierając moc kotła, jest nasze zapotrzebowanie na ciepłą wodę. Uzależnione jest ono od kilku czynników: ilości mieszkańców, ilości łazienek, długości kąpieli, pojemności wanny oraz od oczekiwanej temperatury wody. Wydajność kotłów (liczona w litrach na minutę) wynika nie tylko z mocy urządzenia, ale także od tego, czy jest to kocioł jedno- czy dwufunkcyjny. Wyróżniamy dwa rodzaje wydajności: wydajność stałą oraz wydajność początkową, tzw. dziesięciominutową. Pierwsza uzależniona jest tylko od mocy kotła i wynosi ona (przy temperaturze wody 45ºC):

1. dla kotłów dwufunkcyjnych:

• o mocy 10,5 – 24kW-9,8l/min.;
• o mocy 13 – 30kW-12,3l/min.;
• zasobnikiem warstwowym o pojemności 50l. o mocy 10,5 – 24kW/30kW – 12,3l/min.;

2. dla kotłów jednofunkcyjnych o mocy 4,7-24kW z podgrzewaczem wody bez względu na jego pojemność – 9,8l/min.

Wydajność początkowa informuje nas, ile ciepłej wody możemy pobrać podczas pierwszych 10 min. Dotyczy ona tylko kotła dwufunkcyjnego z zasobnikiem warstwowym oraz kotłów jednofunkcyjnych z podgrzewaczem wody i uzależniona jest od pojemności zasobnika. Wynosi ona dla kotłów jednofunkcyjnych o pojemności zbiornika:

• 120l – 153l/10min.;
• 150l – 173l/min.;
• 200l – 236l/min.

Natomiast wydajność dla kotła z zasobnikiem warstwowym wynosi 200l/min. Po tym czasie woda jest podgrzewana przepływowo i mówimy wtedy o wydajności stałej.

Powyższe zestawienia są niezwykle ważne, jeśli chcemy mieć komfort i swobodny dostęp do ciepłej wody. Biorąc je pod uwagę musimy więc ustalić, ile ciepłej wody będziemy potrzebować. Dokonując takich obliczeń musimy wiedzieć, że korzystając z kranu czy oszczędnego natrysku zużywamy ok. 20-30l. wody w ciągu 5 min. W przypadku kabin prysznicowych z dodatkowymi natryskami bocznymi w tym samym czasie możemy zużyć 50-90l. Jeśli chodzi o wannę, to w zależności od jej pojemności wykorzystujemy 120-200l. wody w czasie 10-15min.

Jeśli w domu mamy tylko jedną łazienkę, to kocioł dwufunkcyjny powinien z powodzeniem wystarczyć i na taki należałoby się zdecydować, bowiem nie dochodzi wtedy do strat ciepła wynikających z konieczności magazynowania wody. Jednak gdy domowników jest wielu i są przynajmniej dwie łazienki, to zdecydowanie lepszy jest kocioł jednofunkcyjny z podgrzewaczem. Czasem jednak warto zrezygnować z jednoczesnego korzystania z dwóch łazienek, aby nie decydować się na kocioł o mocy zbyt dużej do potrzeb budynku.