Najlepszym do współpracy z kotłem kondensacyjnym jest ogrzewanie podłogowe. Również z grzejnikami zaprojektowanymi na „normalną” temperaturę wody grzewczej, kocioł kondensacyjny będzie pracował znacznie oszczędniej od tradycyjnego. Przewymiarowanie grzejników może okazać się niepotrzebne i kosztowne.
Kocioł kondensacyjny, podobnie jak tradycyjny, może ogrzewać wodę zasilającą instalację ogrzewania budynku nawet do temperatury 80°C. Ale, im temperatura wody jest niższa tym kocioł pracuje oszczędniej – z wyższą sprawnością, czyli zużywa mniej gazu. Na oszczędną pracę kotła kondensacyjnego szczególnie istotny wpływ ma temperatura wody powracającej z instalacji grzewczej do kotła, im jest niższa tym jego sprawność jest wyższa.
Grzejniki.
Przy ogrzewaniu podłogowym, grzejnikiem jest cała powierzchnia podłogi, która ok. 70% ciepła oddaje przez promieniowanie, a jedynie w 30% przez konwekcję (przepływające powietrze).
Grzejniki, które w znacznym stopniu przekazują ciepło przez promieniowanie skuteczniej pracują przy niższych temperaturach wody grzewczej. W najczęściej spotykanych grzejnikach płytowych ciepło przekazywane jest do ogrzewanego pomieszczenia: do 35% przez promieniowanie, a przez konwekcję: 65%.
W tabeli poniżej można zobaczyć jak zmieniają się wymiary (długość) grzejników stalowych płytowych, dla różnych projektowanych temperatur wody grzewczej. Przyjęto, że grzejnik powinien mieć wydajność 1200 W, przy temperaturze w pomieszczeniu 20°C.
Grzejnik – stalowy płytowy:
| Temperatura wody grzewczej [°C] | 75/65 | 70/55 | 65/50 | 55/45 |
|---|---|---|---|---|
| Wydajność grzejnika [W] | 1176 | 1174 | 1200 | 1200 |
| Typ grzejnika | 22 CV | 22CV | 22CV | 22CV |
| Wysokość [mm] | 500 | 500 | 500 | 500 |
| Długość [mm] | 800 | 1000 | 1200 | 1600 |
Tab. 1. Wpływ temperatury wody grzewczej na wymiary danego typu grzejnika – na jego długość [1].
Przy niskiej temperaturze wody grzewczej 55/45°C (55°C – temperatura wody na zasilaniu grzejników, 45°C – temperatura wody powracającej z grzejników do kotła), ten sam grzejnik płytowy i o tej samej wysokości będzie dwa razy dłuższy niż dla temperatur wody 75/65°C. Również jego cena będzie znacznie wyższa.
Sprawność kotła
Kotły kondensacyjne pracują z najwyższą sprawnością przy dodatnich temperaturach zewnętrznych (przy małym obciążeniu). A takich dni w sezonie grzewczym jest zdecydowana większość.
W Warszawie (III strefa klimatyczna), w okresie od 1951 – 2000 roku, średnio w roku występowały [2]:
- 69 dni o temperaturze w zakresie od 10 do 15°C
- 134 dni z temperaturami od 0 do 10°C (od sierpnia do czerwca)
- 62 dni o temperaturze od -10 do 0°C (od października do kwietnia)
- 8 dni o temperaturze poniżej -10°C (od listopada do marca)
Uwzględniając tylko dni zimne i bardzo zimne (poniżej 10°C), średni sezon grzewczy w Warszawie trwa 204 dni. W tym okresie występuje: 66% dni o temperaturach dodatnich, 30% o temperaturze od -10 do 0°C i tylko 4% dni bardzo i skrajnie zimnych (z temperaturami poniżej -10°C).
Na wykresie nr 1 pokazano jak zmienia się temperatura wody w instalacji zaprojektowanej na wysokie i niskie temperatury wody grzewczej, w zależności od temperatury zewnętrznej (obciążenia kotła).
W instalacji zaprojektowanej na temperaturę 55/45°C, kocioł będzie pracował z maksymalną sprawnością niezależnie od temperatur zewnętrznych. Inaczej w instalacji zaprojektowanej na stosunkowo wysoką temperaturę wody grzewczej: 75/65°C. Przez ponad 196 dni w okresie grzewczym woda powracająca z instalacji do kotła będzie miała niższą temperaturę od tzw. punktu rosy. Czyli, przez ponad 96% dni okresu grzewczego kocioł kondensacyjny będzie pracował z wysoką sprawnością – z kondensacją.
Kotły kondensacyjne osiągają sprawność do 109%, tradycyjne do 92-95% (w odniesieniu do wartości opałowej paliwa). Wykres sprawności kotłów kondensacyjnych i tradycyjnego pokazuje rys 2.
Na wysoką efektywność pracy kotła kondensacyjnego w ciągu roku duży wpływ ma utrzymanie temperatury wody powracającej z instalacji grzewczej do kotła na jak najniższym poziomie – poniżej tzw. punktu rosy, tj. dla gazu ziemnego 57°C. Dlatego, kotły kondensacyjne pracują z najwyższą sprawnością w instalacjach zaprojektowanych na niską temperaturę wody grzewczej. Jednak, nie należy tutaj przesadzać. Różnica na kosztach ogrzewania budynku w instalacji zaprojektowanej na temperaturę wody grzewczej 75/60°C i 40/30°C wyniesie zaledwie ok. 3% w ciągu roku [3]. Natomiast, koszt instalacji grzejników zaprojektowanych na niską temperaturę wody grzewczej będzie zdecydowanie większy od „normalnych”.
Oszczędności na kosztach ogrzewania gazowych kotłów kondensacyjnych w porównaniu z tradycyjnymi wynoszą od 8 do 15%, a przy bardziej zaawansowanych technicznie urządzeniach do 20% w ciągu roku. Nawet w instalacji grzejnikowej zaprojektowanej na „normalną” temperaturę wody grzewczej (np. 70/55°C), kocioł kondensacyjny przez zdecydowanie większą część okresu grzewczego będzie pracował z wysoką sprawnością zapewniając niskie koszty ogrzewania.
Znaczne przewymiarowanie grzejników jest niepotrzebne, chyba że inwestor planuje w niedalekiej przyszłości przejść na pompę ciepła. W innym przypadku, duże grzejniki podniosą koszt wykonania instalacji a dodatkowe oszczędności na kosztach ogrzewania jakie dzięki nim uzyskamy będą niewspółmierne do kosztów inwestycji.
