Kondensat z Pieca: Skład, Powstawanie i Metody Zapobiegania
- Szczegóły
Koszty ogrzewania budynku mogą stanowić znaczną część opłat za eksploatację domu, niekiedy sięgając nawet 90%. W ich obniżeniu może pomóc termomodernizacja budynku polegająca na prawidłowym ociepleniu lub dociepleniu ścian, a także wymianie starego źródła ciepła na bardziej wydajne. Takimi efektywnymi urządzeniami z pewnością są kotły gazowe kondensacyjne jednofunkcyjne oraz dwufunkcyjne, których sprawność może wynieść aż 102% (CO) i 95% (CWU). Warto poznać bliżej ekologiczne i oszczędne kotły CO!
Kocioł Kondensacyjny - Co to Jest?
Kotły kondensacyjne, nazywane także potocznie piecami kondensacyjnymi, to urządzenia grzewcze gazowe, które wykorzystują dwa źródła ciepła:
- Ciepło wytwarzane podczas spalania gazu - ten proces zachodzi we wszystkich kotłach gazowych, również tych konwencjonalnych.
- Ciepło znajdujące się w spalinach - proces pobierania ciepła ze spalin jest możliwy tylko w gazowych kotłach kondensacyjnych, które schładzają (kondensują) spaliny do niskich temperatur.
Kocioł Kondensacyjny - Zasada Działania
Proces pozyskiwania ciepła przebiega dzięki schładzaniu, czyli kondensacji spalin w wymienniku ciepła do temperatury kondensacji kotła gazowego (ok. 30-40°). Para wodna zostaje skroplona i oddaje instalacji swoje ciepło, które może zostać wykorzystane do przygotowania ciepłej wody użytkowej lub ogrzewania.
Poszczególne etapy działania kotła gazowego kondensacyjnego można przedstawić w następujący sposób:
- Wentylator i zespół gazowy dostarczają do palnika mieszankę gazu oraz powietrza z zewnątrz budynku, o określonych proporcjach. Odbywa się to przez pierwszy przewód powietrzno-spalinowy.
- Następuje spalanie paliwa i uwolnienie gorących spalin.
- Spaliny trafiają do pierwszej strefy wymiennika ciepła, gdzie zostają wstępnie schłodzone, by oddały część ciepła instalacji.
- Spaliny trafiają do drugiej strefy, gdzie są chłodzone do niskich temperatur, a para wodna zostaje skroplona. Na tym etapie oddają niemal całą energię cieplną do instalacji.
- Pozostałe chłodne spaliny uwalniają się do atmosfery przez drugi, osobny przewód, który zapobiega przedostawaniu się szkodliwych substancji do pomieszczenia. Kwaśny kondensat z pieca gazowego trafia z kolei do kanalizacji.
Kondensacyjne kotły gazowe mogą uzyskać sprawność powyżej 100% (zazwyczaj 108-109%). Skąd tak duże wyniki? Jest to związane z tradycyjnym odniesieniem do wartości opałowej paliwa jako 100% dla standardowych kotłów gazowych, w których nie uwzględniano ciepła z pary wodnej. Gdy do bilansu cieplnego zaczęto dodawać ciepło uzyskane z kondensacji pary wodnej, sprawność kotłów zaczęła przekraczać 100%.
Przeczytaj także: Gazy z pieca przemysłowego
Zgodnie z nowymi normami producenci powinni określać dwie rodzaje sprawności kotłów kondensacyjnych. Są to:
- HS - wyższa wartość opałowa, czyli ilość ciepła, jaka zostanie wydzielona przy całkowitym spaleniu paliwa, wraz z kondensacją pary wodnej.
- HI - niższa wartość opałowa, czyli ilość ciepła, jaka zostanie wydzielona przy spaleniu paliwa z pominięciem ciepła zawartego w parze wodnej.
Kocioł CO Kondensacyjny - Największe Zalety
Ogrzewanie kondensacyjne domu gazem ziemnym zapewnia:
- Widocznie zmniejszenie rachunków za ogrzewanie i ciepłą wodę użytkową dzięki ograniczeniu zużycia paliwa nawet o 30% w stosunku do starych urządzeń gazowych czy węglowych.
- Większe bezpieczeństwo domowników dzięki zamkniętej komorze spalania wykluczającej ryzyko zaczadzenia.
- Możliwość rozbudowy instalacji o kolejne nowoczesne systemy, np. kolektory słoneczne czy pompa ciepła.
Gazowe Kotły Kondensacyjne - Dlaczego Są Efektywniejsze Niż Tradycyjne Kotły Gazowe?
Wymiana kotła gazowego na nowy piec kondensacyjny może kosztować od kilku do nawet kilkunastu tysięcy złotych. O tego typu zmianie myślą najczęściej właściciele domów, które powstały w latach 80. i 90. XX wieku i w których od dłuższego czasu funkcjonują te same kotły grzewcze. Po parunastu latach pracy stare urządzenia grzewcze są coraz mniej wydajne - ich sprawność spada do poziomu 80% (CO) i zaledwie 70% (CWU), co wiąże się z niepotrzebnym marnowaniem paliwa.
Do tego należy także doliczyć rosnące ceny przeglądów okresowych starych kotłów oraz ewentualne koszty naprawy. W tej perspektywie inwestycja w nowy gazowy kocioł kondensacyjny jest bardziej opłacalna.
Kotły Gazowe - Rodzaje. Jaki Kocioł Gazowy Kondensacyjny Wybrać?
Gazowe kotły kondensacyjne mogą być jednofunkcyjne lub dwufunkcyjne. Oba rodzaje kotłów służą do ogrzewania wody grzewczej oraz ciepłej wody użytkowej. Inaczej wygląda jednak ich sposób działania.
Przeczytaj także: Piec kaflowy a wilgotność powietrza: co mówią użytkownicy?
Kotły Gazowe Jednofunkcyjne Kondensacyjne
Tego rodzaju urządzenia ogrzewają ciepłą wodę użytkową w osobnym podgrzewaczu pojemnościowym (zasobniku wody do CWU), który znajduje się obok kotła lub pod kotłem. Może mieć nawet 500 litrów pojemności. W zasobnikach znajduje się zimna woda wodociągowa, która zostaje ogrzana do określonej temperatury przez gorącą wodę grzewczą płynącą z kotła do wymiennika podgrzewacza pojemnościowego.
Kotły kondensacyjne jednofunkcyjne są stosowane w domach, w których potrzeby CWU są dosyć wysokie. Tego rodzaju urządzenia można także montować w mieszkaniach i domach, gdzie przewiduje się cyrkulację wody użytkowej.
Kotły Kondensacyjne Gazowe Dwufunkcyjne
W kotłach dwufunkcyjnych ogrzewanie wody użytkowej (CWU) odbywa się dzięki znajdującemu się w urządzeniu wymiennikowi płytowemu. Zimna woda przepływa przez wymiennik, gdy zostaje odkręcony kran. W wymienniku jest podgrzewana do określonej temperatury. Gdy osiągnie założoną wartość, trafia do kranu.
Kondensacyjne kotły dwufunkcyjne mogą być stosowane w mieszkaniach, apartamentach, a także mniejszych domach jednorodzinnych. Wynika to z:
- mniejszego wydatku CWU
- niewielkich rozmiarów kotła gazowego i możliwości zawieszenia go na ścianie, przez co zajmuje mniej miejsca - może być wygodnie umieszczony w kuchni, przedpokoju lub łazience.
Jak Określić Moc Gazowego Kotła Kondensacyjnego?
Przed wyborem kotła o określonej mocy należy wykonać obliczenia uwzględniające zapotrzebowanie domu na ciepło zgodnie z obowiązującymi normami. Trzeba wówczas szczegółowo określić również bilans strat oraz zysków ciepła. Pod uwagę należy brać m.in.:
Przeczytaj także: Zasada działania jonizacji w piecu
- lokalizację budynku w strefie klimatycznej Polski
- usytuowanie domu względem stron świata
- sposób użytkowania budynku
Tego typu obliczeniami zajmują się projektanci instalacji sanitarnych, architekci lub audytorzy energetyczni.
W określaniu potrzeb cieplnych budynków pomagają dwa wskaźniki:
- Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło (kWh/m² rok) - określa ilość ciepła wymaganego rocznie dla każdego m2 powierzchni budynku, która pozwoli utrzymać zakładaną temperaturę. Dzięki temu wskaźnikowi można obliczyć ilość zużywanego paliwa.
- Wskaźnik szczytowego zapotrzebowania na ciepło (W/m²) - określa, jaka ilość ciepła jest wymagana chwilowo w warunkach obliczeniowych (z określoną temperaturą wewnątrz pomieszczeń i temperaturą zewnętrzną). Dzięki temu wskaźnikowi można określić wielkość systemu grzewczego.
Gazowe Kotły Kondensacyjne i Systemy Ekologiczne - Jak Wspomóc Działanie Kotłów?
Skuteczne w ogrzewaniu wody CO i CWU gazowe kotły kondensacyjne mogą uzyskać jeszcze większą sprawność, gdy zostaną zamontowane jako jeden z elementów systemu razem z urządzeniami wykorzystującymi źródła odnawialne. Kotły można łączyć m.in. z pompami ciepła i kolektorami słonecznymi.
Kotły Gazowe Kondensacyjne CO i Pompa Ciepła
W nowych budynkach pompy ciepła mogą działać samodzielnie, ponieważ są w stanie dostarczyć 100% wymaganej energii cieplnej. Jednak w domach modernizowanych pracę pompy ciepła powinien wspomagać piec CO gazowy kondensacyjny. Najczęściej odbywa się to w trybie biwalentnym alternatywnym.
Tryb biwalentny alternatywny działa najlepiej w budynkach modernizowanych o niższym standardzie energetycznym i wyższych temperaturach roboczych instalacji z piecami CO gazowymi kondensacyjnymi. Polega na zamiennym (alternatywnym) działaniu pompy i kotła. Pompa uzyskuje wtedy od 60 do 80% wymaganego ciepła, a kocioł - pozostałą część.
Kotły Gazowe Kondensacyjne w Nowych i Modernizowanych Budynkach
Przy wyborze kotła gazowego kondensacyjnego warto brać pod uwagę moc i wielkość urządzenia, a także jego rodzaj. Kotły wiszące mogą lepiej sprawdzić się w domach oraz mieszkaniach, w których nie ma odrębnego pomieszczenia na kotłownię. Dzięki zamkniętej komorze spalania wszystkie kotły kondensacyjne CO mogą działać w pomieszczeniach takich jak łazienka, kuchnia, a nawet hall lub przedpokój - bez ryzyka przedostania się tlenku węgla do pokojów.
Zastosowanie gazowych kotłów kondensacyjnych wiąże się także ze:
- zmniejszonym ryzykiem kosztowych napraw i przeglądów - dla sprawnego działania należy raz w roku zlecić przegląd gazowych kotłów kondensacyjnych
- zwiększonym komfortem użytkowania - nowoczesne kotły kondensacyjne są wyposażone m.in. w płynną regulację temperatury wody grzewczej lub funkcję ciepłego startu wody użytkowej.
Odpowiednio dobrany do wielkości budynku oraz potrzeb domowników kondensacyjny piec gazowy może skutecznie spełnić zapotrzebowanie na energię cieplną, a połączenie go z pompą ciepła lub kolektorami słonecznymi w jeden układ znacznie zmniejszy koszty ogrzewania budynku i wody użytkowej.
Kondensacja w Piecu Gazowym
Szybki rozwój technologii w branży grzewczej znacząco wpłynął na poprawę efektywności energetycznej. Jednym z dostępnych, polecanych na rynku urządzeń jest kocioł kondensacyjny. Jego eksploatacja pozwala nie tylko wykorzystać ciepło, które jest wytwarzane w czasie spalania opału, ale także parę wodną ze spalin. Kondensacja w piecu gazowym, mówiąc najprościej, jest procesem przejścia spalin w procesie grzania ze stanu gazowego w ciecz, a dokładniej w parę wodną. Zjawisko to zachodzi pod wpływem wysokiej temperatury.
W kotłach gazowych kondensacja jest możliwa dzięki występowaniu drugiego wymiennika, który jest zwany wtórnym lub konwencyjnym. Otóż woda, która powraca z instalacji, wpływa do wymiennika kondensacyjnego i odbiera ciepło ze spalin, a jednocześnie następuje wykroplenie pary wodnej na ścianach wymiennika ciepła, co zwiększa efektywność pracy kotła. Skroplona para wodna ze spalin jest substancją żrącą, dlatego do produkcji wymienników trzeba wykorzystywać najlepsze, wyspecjalizowane materiały.
Aby możliwe było odpowiednie wykorzystanie ciepła ze spalin, rekomenduje się współpracę kotła kondensacyjnego z niskotemperaturowymi systemami grzewczymi. Mówimy o ogrzewaniu podłogowym lub ściennym, w którym temperatura wody grzewczej na zasilaniu wynosi mniej niż 40°C. Inaczej ma się sytuacja z kondensacją, kiedy mówimy o instalacji wysokotemperaturowej o temperaturze zasilania wynoszącej 75°C. W niej woda po oddaniu swojego ciepła wciąż ma wysoką temperaturę wynoszącą około 60°C.
Kondensat w Kominie - Zagrożenia i Zapobieganie
Pojawianie się kondensatu w kominie to bardzo niebezpieczne zjawisko. Wpływa on bowiem na trwałość konstrukcji odprowadzającej spaliny, a także efektywność urządzenia grzewczego.
Co to jest kondensat?
Komin w trakcie swojej pracy narażony jest na rozmaite czynniki, które zagrażają jego trwałości. Jednym z nich jest pojawianie się kondensatu. Osadza się on na ścianach komina, więc ma z nim bezpośredni kontakt. Kondensat to nic innego, jak skroplona para wodna połączona z produktami, będącymi efektami spalania paliwa w kotle. Zaliczyć do nich możemy związki siarki, węgla oraz azotu. Wymieszanie ich z parą wodną działa destrukcyjnie na komin.
Jak powstaje kondensat?
Na powstawanie kondensatu komin narażony jest szczególnie w chłodne, zimowe miesiące. Wtedy to w powietrzu znajduje się duża wilgoć. Trafia ona do komina, gdzie następuje tzw. szok termiczny. Gorące produkty spalania łączą się z zimnym powietrzem, przez co są one wychładzane. W efekcie powstaje kondensat, który osadza się na ścianach komina.
Jak kondensat może zagrażać kominowi?
Kondensat jest połączeniem skroplonej pary wodnej oraz związków azotu, siarki i węgla. W pierwszej kolejności powstają liczne przebarwienia na ściankach konstrukcji odprowadzającej spaliny. Co za tym idzie, powierzchnia komina ulega niszczeniu. Następstwem tej sytuacji może być zagrożenie wydostawania się dymu oraz zanieczyszczeń wewnątrz domu, a to dodatkowo wpływa na bezpieczeństwo budynku oraz osób, które w nim przebywają.
Prawidłowy ciąg w kominie również może być zachwiany przez znaczną ilość kondensatu. Będzie on uniemożliwiał zachowanie różnicy ciśnienia powietrza między tym, które jest w konstrukcji odprowadzającej dym oraz poza nią. Tym samym spaliny jeszcze szybciej będą się wychładzać, a urządzenie grzewcze nie będzie mogło pracować efektywnie. To wszystko z kolei prowadzić może do zapalenia się sadzy i pożaru, który może zagrażać budynkowi oraz jego mieszkańcom.
Dlaczego w kominie pojawia się kondensat?
Szybkie wychładzanie spalin powoduje powstawanie nadmiernych ilości kondensatu. Do najczęstszych przyczyn takiej sytuacji zalicza się:
- Zbyt dużą średnicę komina.
- Za wysoki komin.
- Nieprawidłowo dobrany rodzaj komina do urządzenia grzewczego.
- Niesprawne lub nieefektywne urządzenie grzewcze.
- Nieprawidłowy dopływ tlenu do urządzenia grzewczego.
- Ilość wilgoci w spalanym paliwie.
- Pęknięta zaprawa w przypadku kominów murowanych.
- Uszkodzone rynny, przez które woda przedostaje się do komina.
- Uszkodzony dach, który może doprowadzać wodę do komina.
Jak zapobiegać negatywnemu wpływowi kondensatu na komin?
Aby zminimalizować ryzyko szkodliwego działania kondensatu na komin, warto skorzystać z poniższych porad.
- Stosować nowoczesne kominy z odpowiednimi certyfikatami
- Stosować wkłady kominowe dla rozwiązań murowanych
- Stosować nasady kominowe
- Właściwie dobierać parametry komina do urządzenia grzewczego oraz konstrukcji budynku
Podsumowanie
Kondensat jest połączeniem produktów powstających ze spalania paliwa oraz skroplonej pary wodnej. W efekcie mieszanka ta jest destrukcyjna dla komina. Może doprowadzić do jego niszczenia, a także pojawiania się wielu plam na obudowie. Dlatego warto stosować nowoczesne kominy, które są odporne na działanie kondensatu.
tags: #kondensat #z #pieca #skład
