Jaki kocioł wybrać: kondensacyjny czy tradycyjny

Tańsza eksploatacja to zazwyczaj bardziej atrakcyjna perspektywa niż mniejszy jednorazowy wydatek na zakup urządzenia. A jedną z szans na tańszą eksploatację daje zainstalowanie kotła kondensacyjnego. Kocioł taki, choć z zewnątrz praktycznie nie różni się od kotłów tradycyjnych (), przewyższa je sprawnością nawet o 10-18% (gdy porówna się ją ze sprawnością tradycyjnych kotłów starszego typu, różnice mogą być jeszcze większe). W praktyce oznacza to wyraźne zmniejszenie zużycia paliwa i odpowiednio mniejsze rachunki za ogrzewanie. Niestety, za przyszłe zyski trzeba wcześniej sporo zapłacić: chociaż w ostatnich latach kotły kondensacyjne potaniały, wciąż jeszcze są od 1,5 do 3 razy droższe od tradycyjnych. Dlatego większość właścicieli domów, którzy rozważają zakup kotła kondensacyjnego, zastanawia się nad opłacalnością takiej inwestycji i szuka odpowiedzi na pytanie: czy oszczędności wynikające z mniejszego zużycia paliwa pokryją różnicę między ceną kotła tradycyjnego i kondensacyjnego? A także: jak szybko zwróci się większy wydatek na zakup urządzenia?

Na te pytania nie można udzielić jednoznacznej odpowiedzi, ponieważ każdą sytuację należy rozpatrywać indywidualnie. Są jednak takie kryteria, które pomogą przybliżyć tę odpowiedź i ułatwią dokonanie wyboru.

Co porównywać

Aby właściwie oszacować opłacalność zakupu kotła kondensacyjnego, powinno się go porównywać z kotłami tradycyjnymi o podobnej mocy i budowie. Z kotłami jest bowiem podobnie jak z samochodami - tak jak nie można porównywać ceny dobrze wyposażonego samochodu z ceną samochodu z wyposażeniem podstawowym, tak samo nie ma sensu porównywać cen dwóch zupełnie różnych kotłów.

Kotły kondensacyjne, podobnie jak tradycyjne, mogą być wiszące lub stojące oraz jednofunkcyjne (przeznaczone wyłącznie do centralnego ogrzewania) i dwufunkcyjne (do centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej). Zatem alternatywą dla kotła jednofunkcyjnego kondensacyjnego powinien być jednofunkcyjny kocioł tradycyjny, a dla kondensacyjnego kotła dwufunkcyjnego - taki sam kocioł tradycyjny.

Porównując kotły, należy także zwracać uwagę na ich wyposażenie. Są bowiem kotły wyposażone praktycznie we wszystkie elementy niezbędne do właściwego funkcjonowania instalacji grzewczej (na przykład w pompę obiegową, naczynie przeponowe oraz zawór bezpieczeństwa) i są takie, do których elementy te trzeba dokupić, co oczywiście sporo kosztuje.

Decydując się na kocioł kondensacyjny trzeba ponadto pamiętać, że w większości są to kotły z zamkniętą komorą spalania, dlatego logiczne jest porównywanie ich właśnie z takim typem kotłów tradycyjnych. Kotły z zamkniętą komorą spalania są około 500-600 zł droższe od kotłów z komorą otwartą, ale za to nie pobierają powietrza do spalania z pomieszczenia, w którym się znajdują, lecz spoza niego - najczęściej z zewnątrz. Dlatego zaleca się je zwłaszcza do kuchni i łazienek, ponieważ nie są przyczyną nieprzyjemnych przeciągów, jakie wywoływałoby zimne powietrze doprowadzane z zewnątrz przez kratkę nawiewną. Ich dodatkową zaletą jest to, że dzięki zamkniętej komorze spalania ani gaz, ani spaliny praktycznie nie mają możliwości przedostawania się do pomieszczenia.

Zapotrzebowanie na ciepło

To bardzo ważne kryterium oceny okresu zwrotu nakładów poniesionych na zakup kotła kondensacyjnego. Im dom jest większy, tym więcej paliwa potrzeba na jego ogrzewanie. Tym więcej liczą się też wtedy oszczędności w jego zużyciu.

Przykład: Załóżmy, że ogrzewanie gazem domu o pow. 300 m2 kosztuje od 5200 do 5800 zł, a domu o pow. 150 m2 - od 2800 do 3000 zł. Przyjmijmy, że kocioł kondensacyjny będzie kosztował o 3000 zł więcej niż tradycyjny, a jego sprawność będzie o 15% wyższa niż tradycyjnego (i rachunki za gaz o tyle samo mniejsze). Zwrot różnicy kosztów poniesionych z tytułu zakupu droższego kotła nastąpi wówczas po czterech latach w większym domu i po siedmiu w mniejszym.

Jak z tego wynika, zakup kotła kondensacyjnego na pewno bardzo się opłaca w domach o dużym zapotrzebowaniu na ciepło. Tam, gdzie zapotrzebowanie jest mniejsze oraz gdzie kocioł jest często zastępowany kominkiem, można poprzestać na tańszym urządzeniu tradycyjnym.

Z kominem albo bez

Zastanawiając się nad wyborem kotła, należy brać pod uwagę także możliwości odprowadzenia z niego spalin. Kotły tradycyjne z otwartą komorą spalania wymagają podłączenia do komina z wkładem kwasoodpornym (z kształtek ceramicznych lub ze stali). Koszt takiego komina jest niemały - od 1800 do 3000 zł, gdy tymczasem spaliny z kotłów z zamkniętą komorą spalania - zarówno kondensacyjnych, jak i tradycyjnych - można usuwać za pomocą krótkiego i bez porównania tańszego systemu powietrzno-spalinowego typu "rura w rurze". Taki system można wyprowadzić zarówno przez dach, jak i bezpośrednio przez ścianę domu. Odprowadzenie przez ścianę możliwe jest jednak tylko wtedy, gdy moc kotła nie przekracza 21 kW. Jeśli jest większa, zamiast gotowego zestawu powietrzno-spalinowego, w istniejącym (lub nowobudowanym) kominie można zamontować rurę ze stali kwasoodpornej. W takim układzie spaliny odprowadzane są rurą, natomiast powietrze doprowadzane jest kanałem kominowym, jaki powstaje w przewodzie kominowym wokół rury. Warunkiem właściwej pracy takiego systemu jest zachowanie co najmniej 3 cm odstępu między rurą ze stali a wewnętrznymi ściankami komina.

Możliwa jest również praca kotła z czerpaniem powietrza bezpośrednio z pomieszczenia (przy zapewnieniu jego dostatecznego nawiewu) lub podłączenie do rury nawiewnej wyprowadzonej przez ścianę domu. Warto jednak pamiętać, że rozdzielenie przewodów powietrznego i spalinowego uniemożliwia pozyskiwanie ciepła ze spalin.

Kocioł a instalacja centralnego ogrzewania

Sprawność kotła kondensacyjnego jest ściśle związana z parametrami wody w instalacji grzewczej: temperaturą wody zasilającej instalację c.o. oraz temperaturą wody powracającej z tej instalacji. Warunkiem wystąpienia zjawiska kondensacji jest bowiem obniżenie temperatury spalin poniżej 57°C. Aby to obniżenie nastąpiło, temperatura wody na powrocie instalacji grzewczej powinna być mniejsza niż 50°C. Z danych producentów kotłów wynika jednak, że pełna kondensacja, przy której kotły kondensacyjne osiągają maksymalną sprawność (108-109%), zachodzi dopiero wówczas, gdy temperatura wody na powrocie wynosi ok. 30°C. Zasilanie instalacji grzewczej wodą o temperaturze nieprzekraczającej 50°C jest najbardziej odpowiednie do ogrzewania podłogowego.

Jeśli natomiast wodą o takiej temperaturze byłyby zasilane tradycyjne grzejniki, to musiałyby mieć powierzchnię trzy-cztery razy większą niż normalnie. To z jednej strony pociągałoby za sobą znaczne koszty, z drugiej natomiast niepotrzebnie zabierałoby miejsce w pomieszczeniach. Z tego względu, instalując kocioł kondensacyjny najczęściej stosuje się rozwiązanie "kompromisowe": projektuje się instalację grzewczą o parametrach 70/50°C (70°C - temperatura wody zasilającej, 50°C - temperatura wody wracającej z instalacji).

To z jednej strony gwarantuje ogrzanie do-mu nawet w najzimniejsze dni bez potrzeby kupowania większych grzejników, z drugiej jednak sprawia, że przy niskich temperaturach na zewnątrz kocioł pracuje z mniejszą sprawnością (kondensacja jest częściowa albo nie zachodzi wcale). Od tego, ile takich dni będzie w sezonie grzewczym, zależy faktyczna sprawność kotła.

Obniżona sprawność

Przyjmuje się, że w Polsce centralnej dni z niską temperaturą stanowią około 10% sezonu grzewczego, co skutkuje 3-4-procentowym obniżeniem faktycznej sprawności kotła w stosunku do tej, jaką podają producenci. To stosunkowo niewiele.

Inaczej jest na Suwalszczyźnie, Podkarpaciu i w Bieszczadach. Tam takie dni stanowią 20-25% sezonu grzewczego, w wyniku czego faktyczna sprawność kotła przy parametrach instalacji c.o. 70/50°C może się obniżyć nawet o 6-8%. To już sporo i chociaż nadal byłaby o 8-10% wyższa niż nowoczesnych kotłów tradycyjnych, to oszczędności w zużyciu paliwa byłyby już znacznie mniejsze. A to oznacza wydłużenie się okresu zwrotu kosztów poniesionych na zakup droższego urządzenia grzewczego.

Również podgrzewanie ciepłej wody użytkowej może nieco "psuć" efektywność techniki kondensacyjnej. Szczególnie dotyczy to kotłów jednofunkcyjnych współpracujących z zasobnikiem ciepłej wody. W miarę nagrzewania wody w zasobniku rośnie bowiem również temperatura wody powracającej do kotła, co znacznie ogranicza wykorzystanie ciepła utajonego. Dlatego do kotłów kondensacyjnych najlepiej stosować specjalne zbiorniki ładowane warstwowo (). Dzięki zastosowanemu w nich przeciwprądowemu przepływowi wody, do kotła trafia chłodna woda z dolnej części zasobnika, co umożliwia pracę kotła w trybie kondensacyjnym. Ponieważ jednak zasobniki warstwowe są dość drogie, często zastępuje się je tańszymi, ale równie efektywnymi zasobnikami z długimi wężownicami, o pojemności 200-300 litrów ().

O wiele efektywniejsze jest przygotowanie ciepłej wody w kotłach dwufunkcyjnych. Woda z wodociągu (lub ze studni) ma bowiem temperaturę niższą niż 15°C, a przepływ takiej zimnej wody przez wymiennik kotła gwarantuje pełną kondensację i pracę kotła z maksymalną sprawnością. Aby zapewnić komfort zaopatrzenia w ciepłą wodę, najlepiej połączyć kocioł dwufunkcyjny z niewielkim zasobnikiem o pojemności 100-120 litrów.

Więcej ciepła...

z tej samej ilości paliwa kotły kondensacyjne uzyskują przede wszystkim dzięki temu, że mają wbudowane dwa wymienniki ciepła (ewentualnie jeden wymiennik dwustopniowy).

- Pierwszy z wymienników (tzw. kondensacyjny), do którego dopływa woda wracająca z instalacji, schładza spaliny do temperatury poniżej 50°C. Efektem tego jest wykroplenie zawartej w spalinach pary wodnej i odzyskanie dodatkowej porcji energii, która w kotłach tradycyjnych wraz ze spalinami ucieka przez komin, jest więc bezpowrotnie tracona.

- Drugi wymiennik jest bardzo podobny do tego stosowanego w kotłach tradycyjnych. Woda ogrzewa się w nim do temperatury wymaganej przez układ grzewczy i zasila instalację centralnego ogrzewania, a schłodzone wstępnie spaliny (powyżej temperatury skraplania pary wodnej) przechodzą do wymiennika pierwszego.

Jak wypada porównanie

Kocioł tradycyjny:

- W kotłach tradycyjnych nie jest wykorzystane zjawisko kondensacji. Uniemożliwia to odzyskanie zawartego w spalinach ciepła skraplania pary wodnej. Z tego powodu przez komin wraz ze spalinami tracone jest do 11% ciepła.

- Spaliny są schładzane do temperatury 80-100°C, a wraz z gorącymi spalinami tracone jest do 10% ciepła. Temperatura spalin może być co prawda niższa, ale prowadzi to do występowania w kotłach tradycyjnych kondensacji i wydzielania się agresywnych chemicznie skroplin. A na oddziaływanie takich związków nie są odporne materiały, z których wykonuje się te kotły.

- Kotły tradycyjne z otwartą komorą spalania, tracą też od 1 do 2% ciepła przez obudowę.

Kocioł kondensacyjny:

- Dzięki odzyskaniu zawartego w spalinach ciepła skraplania pary wodnej (tzw. ciepło utajone) sprawność kotła kondensacyjnego może być wyższa:

- przy spalaniu gazu ziemnego - o 11%,

- gazu płynnego - o 9%,

- oleju opałowego - o 6%.

- Zjawisko pełnej kondensacji zachodzi dopiero przy schłodzeniu spalin do temperatury 30-40°C. W wyniku tak znacznego obniżenia ich temperatury zmniejsza się tzw. strata wylotowa (ilość ciepła uciekającego kominem), a sprawność kotła wzrasta o 5-6%.

- Dzięki zamkniętej komorze spalania zmniejszają się straty ciepła przez obudowę kotła, a sprawność kotła kondensacyjnego wzrasta o dodatkowe 1,5%.

Sprawność powyżej 100%

Sprawność kotłów kondensacyjnych wyższa niż 100% wydaje się niektórym arytmetyczną niedorzecznością. Te iście nadzwyczajne "osiągi" kotłów stanowią wynik powszechnie stosowanej w całej Europie metody obliczania efektywności procesu spalania. Sprawność kotłów nie jest bowiem odnoszona do tzw. ciepła spalania, w którym uwzględniona jest całkowita energia cieplna powstająca podczas spalania, ale do wartości opałowej, w której nie jest uwzględnione ciepło tracone w parze wodnej uchodzącej w spalinach. Gdyby sprawność cieplna kotłów była odnoszona do ciepła spalania (tak jest obliczana na przykład w USA), wówczas jej wartość nie mogłaby przekroczyć 100%.

Uwaga na kondensat

Podczas pracy kotła kondensacyjnego powstaje kondensat, czyli wykraplająca się w procesie kondensacji woda z rozpuszczonymi w niej związkami zawartymi w spalinach. Kondensat jest agresywnym kwasem, dlatego zarówno komin, jak i odpływ skroplin powinny być odporne na jego oddziaływania. Ponieważ kondensat stanowi zaledwie niewielką część ścieków wytwarzanych w gospodarstwie domowym (w ciągu doby powstaje około 20 litrów kondensatu), można go odprowadzać bezpośrednio do kanalizacji, gdzie ulega rozcieńczeniu i neutralizacji.

Kłopoty z kondensatem mogą wystąpić wtedy, gdy ścieki są odprowadzane do przydomowej biologicznej oczyszczalni ścieków, w której bywa przyczyną zakwaszania i obumierania złoża biologicznego. W takiej sytuacji konieczne jest stosowanie specjalnych neutralizatorów. Ma je w swojej ofercie większość producentów kotłów.

Zapisz się na NEWSLETTER. Co tydzień najnowsze wiadomości o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz w Twojej poczcie e-mail: Zobacz przykład

>