Kocioł kondensacyjny i grzejniki – jakie wybrać?

Kocioł kondensacyjny pracuje z najwyższą sprawnością przy niskich temperaturach wody grzewczej. Dla uproszczenia zagadnienia przyjmijmy, że kocioł będzie kondensował (będzie następowało wykroplenie wody ze spalin i kocioł osiągnie wysoką sprawność), gdy temperatura wody grzewczej powracającej do kotła będzie niższa od 57°C (tzw. punkt rosy). Jakie wybrać grzejniki do kotła kondensacyjnego?

Instalację ogrzewania budynku projektuje się na określoną temperaturę wody grzewczej np. dla grzejników 75/60°C:

• 75°C na zasilaniu instalacji, czyli temperatura wody grzewczej wychodząca z kotła do grzejników;
• 60°C na powrocie z instalacji – temperatura wody grzewczej powracająca do kotła z instalacji.

Takie temperatury wody grzewczej będą potrzebne przy tzw. obliczeniowej temperaturze zewnętrznej – przy najniższych temperaturach jakie mogą występować w danej części kraju np. -16°C, -20°C itp. Czyli, przy temperaturze na zewnątrz budynku -16°C kocioł powinien ogrzać wodę zasilającą instalację grzewczą do 75°C, aby zapewnić wymaganą temperaturę w ogrzewanych pomieszczeniach. Natomiast woda powracająca do kotła z instalacji będzie miała temperaturę 60°C.

Temperatura wody w instalacji

Obliczeniowe temperatury zewnętrzne występują przez kilka do kilkunastu dni w okresie grzewczym. W zdecydowanie większej części okresu grzewczego temperatury zewnętrzne są znacznie wyższe, czyli do ogrzania budynku potrzebna jest woda grzewcza o niższej temperaturze.

Rysunek poniżej przedstawia udział procentowy dni okresu grzewczego, w którym występują określone temperatury zewnętrzne, oraz jak zmienia się temperatura wody grzewczej w zależności od temperatury zewnętrznej w instalacji grzejnikowej zaprojektowanej na temperaturę 75/60°C:
linia czerwona – temperatura wody grzewczej zasilającej instalację;
niebieska – temperatura wody powracającej z instalacji do kotła.

Jak wynika z wykresu, nawet w instalacji zaprojektowanej na stosunkowo wysoką temperaturę wody grzewczej (75/60°C), przy temperaturach zewnętrznych dochodzących do ok. -11,5°C, temperatura powrotu wody grzewczej będzie na tyle niższa od punktu rosy, że kondensacja pary wodnej ze spalin będzie możliwa.
Tak więc, nawet przy typowej instalacji grzejnikowej można spodziewać się, że kocioł kondensacyjny będzie pracował ze sprawnością ponad 100% przez zdecydowanie większą część okresu grzewczego.

Grzejniki a kocioł kondensacyjny

Oczywiście można zaprojektować grzejniki na niską temperaturę wody grzewczej np. 55/45°C i korzystać z wysokiej sprawności kotła w całym okresie grzewczym. Jednak takie grzejniki mogą mieć duże wymiary, co przełoży się na wyższy koszt instalacji. Przykładowo, załóżmy że potrzebujemy grzejnik o mocy 1600 W, wybieramy grzejnik uniwersalny typ 22 o wysokości 550 mm, wówczas jego długość wyniesie dla temperatur wody grzewczej 75/60°C: 1000 mm, a dla 55/45°C: 1800 mm.
Z drugiej strony, im cieplejszy dom, tym znacznie mniejszy grzejnik będzie potrzebny do danego pomieszczenia – o znacznie mniejszej mocy grzewczej. Tym samym, o znacznie mniejszych wymiarach, nawet dla niskiej temperatury wody grzewczej.

W instalacji, w której znajduje się kocioł kondensacyjny często stosuje się ogrzewanie mieszane – grzejniki i ogrzewanie podłogowe. Część wody powracającej z ogrzewania podłogowego miesza się z wodą powracającą z instalacji grzejników. W efekcie tego, do kotła dopływa woda o obniżonej temperaturze, co sprzyja kondensacji i wyższej sprawności pracy kotła.

Podsumowując, stosując kocioł kondensacyjny możemy liczyć na spore oszczędności na kosztach ogrzewania nawet w typowej instalacji grzejnikowej zaprojektowanej na „normalną” temperaturę wody grzewczej. W takiej instalacji, jedynie przez kilka (kilkanaście) dni w okresie grzewczym kocioł będzie pracował ze sprawnością niższą od 100%, która i tak będzie wyższa od sprawności tradycyjnego kotła gazowego.

Temperatura wody – wykresy

Poniżej można zobaczyć jak zmienia się temperatura wody grzewczej dla różnych systemów ogrzewania w zależności od temperatury zewnętrznej.

Instalacja ogrzewania podłogowego zaprojektowana na temperaturę wody grzewczej: 40/30°C.
W całym zakresie temperatur zewnętrznych kocioł pracuje z kondensacją – sprawnością ponad 100%.

Instalacja ogrzewania grzejnikowego zaprojektowana na temperaturę wody grzewczej: 75/60°C.
W tej instalacji kocioł będzie pracował z kondensacją do temperatury zewnętrznej wynoszącej –11,5°C, czyli przez ok. 264 dni w sezonie grzewczym, który trwa 280 dni.

Instalacja ogrzewania grzejnikowego zaprojektowana na temperaturę wody grzewczej: 90/70°C.
Kocioł będzie pracował z kondensacją do temperatury zewnętrznej wynoszącej –2,5°C.