Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Budowa i eksploatacja kotłów kondensacyjnych

Kocioł kondensacyjny
Kocioł kondensacyjny
Viessmann

Technika kondensacyjna staje się obecnie standardem w nowoczesnych instalacjach grzewczych oraz instalacjach modernizowanych, gdyż wiąże się z nią wiele zalet eksploatacyjnych i finansowych. Instalacje grzewcze, w których zastosowano kotły kondensacyjne, zużywają nawet o 40% mniej gazu czy oleju. Jednak w bilansie ekonomicznym uwzględnić należy również wyższe koszty serwisowania tych urządzeń.

Miniaturyzacja urządzeń wiąże się z większymi niż w przypadku kotłów żeliwnych lub stalowych wymaganiami wobec jakości wody grzewczej w instalacji i materiałów, z których wykonana musi być komora spalania, jak również ze zwiększeniem prędkości przepływu wody przez komorę. Komory spalania muszą być odporne na kwaśny odczyn kondensatu, który powstaje w kotle kondensacyjnym podczas pracy w temperaturze do 57°C na powrocie wody z instalacji.

Nowoczesne kotły mają komory spalania wykonane ze stali nierdzewnej (o różnych konstrukcjach), a także z aluminium i krzemu. Bardzo ważnym elementem jest powierzchnia wymiany ciepła, która przekłada się na sprawność, a przede wszystkim trwałość kotła kondensacyjnego. Temperatura spalin i powstający z ich schłodzenia kondensat negatywnie wpływają na komorę spalania oraz sprawność układu, która czasami, przy brudnym kotle, może być nawet niższa od sprawności kotłów niekondensacyjnych. Podczas eksploatacji niezbędne jest zatem coroczne czyszczenie kotła, a brak serwisu może spowodować nawet konieczność wymiany komory spalania.

Konstrukcje komór spalania

W kotłach kondensacyjnych stosuje się różne konstrukcje komór spalania ze stali nierdzewnej. Należą do nich komory z ustalonym przepływem wody grzewczej i małymi oporami (fot. 1). W komorze takiej zachodzić może przepływ laminarny (warstwowy):  cieplejsza warstwa znajdzie się bliżej palnika, a chłodniejsza bliżej powrotu z instalacji (fot. 2). Komora jest bardzo czuła na brak odpowietrzenia układu grzewczego i zakamienienie, a w przypadku złego odpowietrzenia następuje wyłączenie jednej nagrzewnicy z układu przepływu i w efekcie rozszczelnienie układu.

Innym rozwiązaniem jest komora o przepływie ustalonym i laminarnym z dodatkowym wymiennikiem kondensacyjnym na powrocie wody z instalacji (fot. 3). Jej zastosowanie zapewnia wysoką sprawność, ale wiąże się z nią ryzyko zabrudzenia wymiennika z tyłu komory i brak możliwości wyczyszczenia tego elementu. Komora spalania o przepływie pionowym turbulentnym, z powierzchnią samoczyszczącą (fot. 4) jest z kolei bardzo czuła na zakamienienie ze względu na małe przepływy. Rozwiązanie to pozwala na wysoką sprawność kotła oraz moc do 120 kW w wersji wiszącej.

Kolejnym rozwiązaniem, bardzo rzadko spotykanym na polskim rynku, jest zastosowanie wysokosprawnej komory spalania o przepływie laminarnym, która w wyższych warstwach, blisko palnika, zapewnia większy przepływ, a mniejszy w dolnej części wymiennika (fot. 5a i 5b). Ma ona właściwości samoczyszczące, umożliwia wysoką sprawność i dużą powierzchnię wymiany ciepła, a w kotłach z tym rozwiązaniem stosuje się palniki ceramiczne powierzchniowe. Innym rodzajem komór ze stali nierdzewnej jest komora o przepływie ustalonym, ale z dodatkowym wymiennikiem spaliny/woda grzewcza, który charakteryzuje się dużym zładem wody kotła, co sprawia, że nie ma potrzeby stosowania w instalacji układu sprzęgła. Jest to konstrukcja bardzo trwała, o wysokiej sprawności, a w kotłach takich montowane są najczęściej palniki powierzchniowe ze stali nierdzewnej.

W kotłach kondensacyjnych stosuje się obecnie również wymienniki alu-krzemowe, które charakteryzują się wysoką sprawnością i małymi gabarytami. Aluminium ma mniejszą bezwładność cieplną i powierzchnię grzewczą, co pozwala uzyskać większą moc niż w przypadku wymiennika ze stali nierdzewnej. Do takich rozwiązań należy komora spalania o przepływie ustalonym i budowie spirali z walcowanego stopu aluminium i krzemu (fot. 6). Ma ona wysoką sprawność, ale łatwo ulega zanieczyszczeniu.

Komora spalania o przepływie laminarnym (fot. 7) jest rzadko spotykana na polskim rynku. Wykonuje się ją z walcowanego aluminium z krzemem, pokrytego warstwą polimerów, który chroni powierzchnię alu-krzemu przed zabrudzeniami. Zalety tego rozwiązania to: wysoka sprawność, duża powierzchnia wymiany, odporność na duże obciążenia cieplne, możliwość zastosowania palników ceramicznych powierzchniowych. Z kolei w komorach spalania o przepływie ustalonym stosuje się szczególny rodzaj odlewu wymiennika w celu zwiększenia powierzchni grzewczej i sprawności kondensacji (fot. 8).

Zaletą komory spalania o przepływie ustalonym i z wymiennikiem wertykalnym jest łatwość czyszczenia, duża powierzchnia grzewcza oraz wysoka sprawność kondensacji (fot. 9). Na tegorocznych targach ISH we Frankfurcie jeden z producentów zaprezentował nowy wymiennik ciepła do kotła kondensacyjnego (fot. 10). Jest to konstrukcja ze stopu żeliwa i aluminium, o przepływie ustalonym i dużej powierzchni wymiany ciepła oraz dużym zładzie wody, w przypadku której nie ma konieczności stosowania sprzęgła hydraulicznego.

Eksploatacja

Przy wyborze kotła kondensacyjnego trzeba przede wszystkim wziąć pod uwagę konstrukcję wymiennika oraz parametry danego budynku i rodzaj zamontowanego w nim ogrzewania. Należy wybierać rozwiązania sprawdzone i zapewniające co najmniej 10-letnią eksploatację, ponieważ zniszczenie komory spalania przez agresywny kondensat może doprowadzić do konieczności jej wymiany nawet już po czterech latach. Serwis kotłów kondensacyjnych jest niezbędnym elementem ich eksploatacji – ewentualne oszczędności w tym zakresie powodują późniejsze zwiększenie kosztów paliwa i konieczność zakupu zużytych części.

   17.10.2011

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl