Nowoczesny układ instalacji centralnego ogrzewania wymaga spełnienia dwóch warunków: oszczędności energii oraz ochrony środowiska.
Z powodu, iż od 1 stycznia 1998 roku weszły w życie zaostrzone przepisy dotyczące emisji zanieczyszczeń do atmosfery - dla oszczędności surowców energetycznych konieczne jest wytworzenie tylko takiej minimalnej ilości energii jakiej wymaga aktualnie ogrzewany obiekt. W związku z tym nowoczesne kotłownie bazują na nośnikach energii takich jak:
Zastosowanie tych nośników energii w automatycznie sterowanych kotłach umożliwia precyzyjne sterowanie ilością dostarczonego paliwa, procesem jego spalania, a także ilością ciepła oddanego do budynku dzięki montażowi regulatorów współpracujących z termostatami budynku i automatyką pogodową.
Kotły gazowe i olejowe:
dzielimy ze względu na cztery podstawowe cechy:
I. sposób montażu (wiszące lub stojące),
II. pełnione funkcje (jednofunkcyjne, dwufunkcyjne, dwufunkcyjne z zasobnikiem cwu),
III. sposób odprowadzania spalin i pobierania powietrza (z otwartą lub zamkniętą komorą spalania),
IV. sprawność (tradycyjne lub kondensacyjne).
Kotły wiszące
charakteryzują się niewielkimi wymiarami i zazwyczaj bardzo estetyczną obudową. dzięki temu, że ich praca jest bardzo cicha - mogą być montowane w kuchniach, czy też w łazienkach (oczywiście pod warunkiem spełnienia pewnych wymogów technologicznych - dostęp powietrza dla procesu spalania, wentylacja wywiewna, odpływ gazu przy podłodze dla propanu). kotły wiszące są przeznaczone do instalacji w układzie zamkniętym o wymuszonym obiegu wody grzewczej i wyposażone w palniki atmosferyczne - przystosowane do spalania gazu ziemnego, gazu miejskiego lub gazu płynnego (propan). kotły wiszące są kotłami stalowymi, co ogranicza ich trwałość do kilkunastu lat, lecz niewątpliwą zaletą jest stosunkowo niska cena - to najczęściej kompletna kotłownia w jednej obudowie. kotły wiszące są stosowane w domkach jednorodzinnych, samodzielnie ogrzewanych mieszkaniach w kamienicach, sklepach, warsztatach, pomieszczeniach biurowych etc. czołowi producenci to VIESSMANN, MHG, BUDERUS, VAILLANT, HOVAL, SAUNIER DUVAL.
Kotły stojące
tam, gdzie wymagane są większe moce urządzeń (>75kW) - instalowane są kotły stojące. z uwagi na swoje gabaryty i ciężar mogą one być stosowane wyłącznie w wydzielonych i specjalnie przystosowanych pomieszczeniach - kotłowniach. wielkości pomieszczeń, ich usytuowanie i zagospodarowanie regulują przepisy z zakresu prawa budowlanego. określają one również sposób doprowadzania powietrza do spalania, wentylacji, odprowadzania spalin, zabezpieczenia kotłów i instalacji grzewczej i gazowej. kotły stojące dzielimy ze względu na materiał użyty do ich wykonania - na stalowe i żeliwne. pomimo roli, jaką w chwili obecnej odgrywa stal szlachetna w produkcji urządzeń grzewczych - żeliwo nadal uznawane jest za najlepszy materiał do produkcji kotłów - charakteryzuje się wysoką trwałością, która przy prawidłowej eksploatacji wynosi nawet 30 lat. w przypadku kotłów opalanych olejem opałowym, żeliwo jest praktycznie niezastąpione i tylko względy techniczne ograniczają moc kotłów żeliwnych do 1200 kW. ze względu na konstrukcję palników kotły stojące dzielimy na kotły gazowe z palnikami atmosferycznymi i kotły z palnikami nadmuchowymi (wentylatorowymi).
Kotły jednofunkcyjne
mogą być źródłem ciepła tylko dla instalacji centralnego ogrzewania, najczęściej wyposażone są w pompę obiegową i naczynie przeponowe, posiadają regulację automatyczną współpracującą z termostatem pokojowym lub/i automatyką pogodową. przeznaczone są do ogrzewania obiektów o kubaturze do około 750 m3 ocieplonych standardowo.
Kotły dwufunkcyjne
łączą zalety kotła CO i przepływowego gazowego podgrzewacza wody użytkowej (inaczej: termy, piecyka). posiadają wzbiorcze naczynie przeponowe i układy regulacji, co pozwala na całkowicie automatyczną pracę kotłów. układ automatycznej regulacji posiada priorytet ciepłej wody użytkowej (cwu), co oznacza, że woda jest podgrzewana w momencie jej poboru, po zakończeniu korzystania z cwu, kocioł automatycznie wraca do funkcji grzania co. kotły wiszące dwufunkcyjne przystosowane są do współpracy ze sterownikiem pokojowym i/lub regulatorem pogodowym z czujką zewnętrzną. niedogodnością kotłów dwufunkcyjnych są ograniczenia w ilości wytwarzania cwu (praktycznie do 10-15l/min). wystarcza to dla natrysku, umywalki czy zlewozmywaka, (ale przy korzystaniu z wanny, czy wielodyszowego panelu prysznicowego mogą się już pojawić problemy).
Kotły dwufunkcyjne ze zintegrowanym zasobnikiem ciepłej wody
aby zapobiec niedogodnościom związanym z ciepłą wodą użytkową dwufunkcyjnych kotłów wiszących (brakiem wystarczającej wydajności w litrach/minutę) - producenci proponują urządzenia z wbudowanym zasobnikiem ciepłej wody. pozwala on zmagazynować pewną ilość cwu, co częściowo znosi jej ograniczenia ilościowe. najczęściej stosowane zasobniki mają pojemność od 25 do 80 l.
Kotły z otwartą komorą spalania
są to tradycyjne kotły, które pobierają powietrze niezbędne do procesu spalania paliwa z pomieszczenia, w którym są zamontowane. Wymagają nie tylko odpowiedniego przygotowania takiego pomieszczenia do zamontowania w nim kotła (odpowiednio skonstruowana wentylacja, która może powodować wyziębianie pomieszczenia), ale także bezpośredniego podłączenia do instalacji kominowej (z odpowiednim ciągiem). Właśnie z powodu tych niedogodności kotły z otwartą komorą spalania tracą udział w rynku urządzeń gazowych i olejowych na rzecz kotłów z komorą zamkniętą.
Kotły z zamkniętą komorą spalania
należą do grupy kotłów wiszących (stojące tylko w ofercie firmy MHG) i mogą być zarówno urządzeniami jedno jak i dwufunkcyjnymi. Cechą charakterystyczną tych kotłów jest odseparowanie komory spalania od pomieszczenia, w którym się znajdują. oznacza to, że powietrze do spalania zasysane jest odrębnym kanałem - rurą koncentryczną - z zewnątrz budynku. Wewnętrznym kanałem rury koncentrycznej pobierane jest powietrze potrzebne do procesu spalania, natomiast rurą zewnętrzną wydmuchiwane są niskotemperaturowe spaliny. zaletą kotłów z zamkniętą komorą spalania jest to, że mogą być instalowane w niewielkich, zamkniętych pomieszczeniach (łazienka, magazynek) lub w obiektach, w których nie ma dostępu do komina. można je także instalować tam, gdzie występują agresywne opary (np. w pralni chemicznej). konstrukcję zamkniętej komory spalania mają wszystkie kotły kondensacyjne.
Kotły z tradycyjnym procesem spalania
kotły najczęściej wyposażone w palniki atmosferyczne (za wyjątkiem kotłów olejowych, posiadających zawsze palniki nadmuchowe), z otwartą komorą spalania, o stosunkowo wysokiej temperaturze spalin. Wymagają bezpośredniego podłączenia do komina i zapewnienia odpowiednich warunków w pomieszczeniu, w którym pracują. obecnie osiągają sprawności rzędu 90-95%.
Kotły kondensacyjne
stanowią jedno z najnowszych osiągnięć gazowej i olejowej techniki grzewczej (pierwsze urządzenia kondensacyjne stworzyła w końcu lat '70 firma MAN HEIZTECHNIK - obecnie MHG) - wyróżniają się bardzo wysoką sprawnością - jej wartość powyżej 100% wynika z faktu, że kotły tej konstrukcji odzyskują ciepło skraplania pary wodnej zawartej w spalinach. choć teoretyczna sprawność kotłów kondensacyjnych wynosi ponad 100% (106 - 110%), to jest to wartość liczona w stosunku do nominalnej wartości energetycznej danego paliwa (liczonej dla kotłów tradycyjnych), a nie wartości rzeczywistej. najczęściej rozpowszechnione w tej grupie są kotły stalowe wiszące - zarówno jedno, jak i dwufunkcyjne. wszystkie kotły kondensacyjne wyposażone są w zamkniętą komorę spalania, automatykę sterującą trybem pracy kotła (kondensacja/wyjście z kondensacji), wentylator nadmuchowy powietrza i/lub wyciągowy wentylator spalin.
nasze zalecenia: spośród kotłów gazowych i olejowych polecamy bezwzględnie urządzenia kondensacyjne - są niewiele droższe od urządzeń konwencjonalnych i zapewniają zwrot tej różnicy najpóźniej w ciągu 3 lat. Ponadto kotły kondensacyjne (zarówno gazowe, jak i olejowe) wyposażone są w najnowocześniejsze rozwiązania sterowania, co dodatkowo podnosi ich walory użytkowe. wyposażenie kotła należy wybierać indywidualnie - zgodnie z zapotrzebowaniem na poszczególne funkcje. podsumowując: kotły kondensacyjne są wygodniejsze, ekonomiczniejsze i zdecydowanie bardziej ekologiczne od ich konwencjonalnych odpowiedników, a tylko niewiele droższe.
Kotły na paliwa stałe:
Pomimo, że większość użytkowników pali w nich wszystkim "co podejdzie pod rękę", na etapie konstruowania są one dostosowywane do konkretnego rodzaju paliwa i tylko podczas jego spalania osiągają właściwe parametry. Stosowanie paliw innych niż dedykowane skutkuje drastycznym spadkiem sprawności (nawet o kilkanaście procent!) oraz zwiększeniem emisji szkodliwych związków do atmosfery. Najbardziej popularnymi paliwami stałymi na polskim rynku są:
* węgiel kamienny,
* węgiel eko-groszek,
* miał węglowy,
* zrębki (również roślin energetycznych),
* a ostatnio także ziarna zbóż i słoma.
Aby kotłownia działała jak najekonomiczniej i ekologicznie - najpierw musimy zdecydować, jaki stopień automatyzacji procesu spalania jest dla nas odpowiedni, następnie jakim paliwem będziemy ogrzewać budynek, a dopiero potem dobrać odpowiedni kocioł. kotły na paliwa stałe dzielimy ze względu na:
I. stopień zautomatyzowania procesu spalania (zasyp ręczny, półautomatyczny proces podawania i spalania, w pełni automatyczny proces podawania i spalania paliwa),
II. rodzaj spalania (górne, dolne, palniki retortowe, palniki nadmuchowe),
III. materiał użyty do produkcji kotła (stal kotłowa, żeliwo),
Kotły na koks i węgiel kamienny
do spalania tych paliw przystosowane są kotły z zasypem ręcznym ze spalaniem górnym i ze spalaniem dolnym. te ze spalaniem górnym są dość tanie, ale charakteryzują się niską sprawnością i ograniczonymi możliwościami regulacji. kotły ze spalaniem dolnym są znacznie nowocześniejsze i dużo wygodniejsze w użytkowaniu - ich moc reguluje się automatycznie - poprzez dostarczanie powietrza do procesu spalania za pomocą sterowanego elektronicznie wentylatora, a paliwo uzupełnia się w nich nie częściej niż dwa razy na dobę.
Kotły do spalania miału
kotły z zasypem ręcznym (dla dużych instalacji - >500kW - konstruowane są zasypy automatyczne). najlepsze w tej grupie są kotły z wentylatorem nadmuchowym o zmiennej liczbie obrotów, którego pracą steruje procesor. osiągają one sprawność na poziomie 82-85%, a czas pracy na jednym załadunku miału dochodzi nawet do 30 godzin.
Kotły na węgiel tzw. eko-groszek
aby w pełni wykorzystać charakterystykę i wygodę stosowania tego paliwa należy zainstalować automatyczny kocioł z tzw. palnikiem retortowym, do którego paliwo transportowane jest z ustawionego obok kotła zasobnika. pracę kotła reguluje sterownik elektroniczny, który na podstawie danych pochodzących z czujników temperatury kotła i budynku (w najlepszych urządzeniach również z czujnika jasności płomienia oraz sondy lambda badającej skład spalin) steruje pracą podajnika paliwa, dmuchawy i pompy obiegowej, a w urządzeniach z zasobnikiem cwu - również ładowaniem zasobnika i priorytetem ciepłej wody. ze względu na duże oszczędności zalecamy, by kotły na eko-groszek współpracowały z termostatem pokojowym lub automatyką pogodową.
Kotły na drewno w kawałkach
(zerowa emisja zanieczyszczeń, w tym CO2)
do spalania drewna bez wątpienia najlepsze są kotły zwane zgazowującymi - osiągają one wysoką sprawność, a proces spalania jest w nich w pełni zautomatyzowany. wydajność może być regulowana w zakresie od 20 do 100% mocy nominalnej, a jednorazowy załadunek drewna wystarcza na 8-12 godzin pracy ze średnią wydajnością. w niektórych modelach kotłów o rozbudowanej komorze spalania załadunek może wystarczyć nawet na całą dobę.
Kotły na zrębki i odpady drzewne >20% wilgotności (wióry, trociny, zrzyny)
(zerowa emisja zanieczyszczeń, w tym CO2)
kotły na zrębki i wilgotne odpady drzewne stanowią całkowicie odrębną grupę urządzeń. ich specjalna budowa, duża komora spalania i dopalania gazów oraz wyposażenie w nadmuchy powietrza pierwotnego i wtórnego i w ceramiczną komorę spalania pozwalają na stosowanie paliw wilgotnych i agresywnych dla struktury metalu (podczas spalania wilgotnego drewna wydziela się np. kwas siarkowy). całością procesu spalania musi sterować zaawansowany regulator elektroniczny kontrolujący zarówno podawanie paliwa, ilość dostarczanego powietrza, jakość samego spalania, procesu dopalania spalin i odpowiedniego ich usuwania z kotła. najlepsze krajowe i zagraniczne kotły potrafią osiągać wysokie sprawności (nawet rzędu 90%) i zawsze wyposażane są w analizator spalin. warunkiem zadowolenia w inwestycję w kocioł na zrębki jest zastosowanie urządzeń renomowanych producentów - takich, jak austriacki Binder, czy polski Bioheat.
Kotły na pelety (pellets)
(zerowa emisja zanieczyszczeń, w tym CO2)
kotły przystosowane do spalania peletów (pellets), czyli granulatu produkowanego z odpadów drzewnych sprasowanych pod wysokim ciśnieniem, to nowa na polskim rynku grupa urządzeń. są w pełni zautomatyzowane i za pomocą specjalnych podajników same pobierają paliwo ze zbiornika dołączonego do kotła lub z dużego zbiornika, który może być od nich oddalony nawet na 50 m. mogą być wyposażone w system samooczyszczania, który powoduje, że użytkowanie takiego urządzenia niewiele różni się od urządzeń zasilanych gazem, czy olejem opałowym - wymagają jedynie okresowej kontroli.
Kotły na ziarna zbóż
(zerowa emisja zanieczyszczeń, w tym CO2)
kotły na ziarna zbóż muszą sprostać podobnym wyzwaniom, jak urządzenia na wilgotne odpady drzewne - niezbędne są odpowiednie materiały i precyzyjna kontrola procesu spalania. te cechy sprawiają, że tylko kilku producentów kotłów na Świecie podjęło się konstrukcji takich urządzeń i odniosło sukces. niestety wybór kotłów nie jest duży, a dodatkowo utrudniają go, oferowane tanie produkty włoskie, które charakteryzują się wyjątkową nietrwałością.
nasze zalecenia: spośród kotłów na paliwa stałe - polecamy urządzenia wyposażone w automatyczne podawanie paliwa i elektroniczne (mikroprocesorowe) sterowanie - pozwalają na praktycznie bezobsługową pracę przez tydzień, miesiąc, a nawet cały sezon grzewczy. pomimo, iż są droższe od urządzeń z ręcznym zasypem, to i tak zapewniają spokojniejszą i bardziej bezproblemową eksploatację od kotłów z zasypem ręcznym. ponadto nowoczesne automatyczne kotły na paliwa stałe (zarówno biomasę, jak i eko-groszek) wyposażone są w nowoczesne rozwiązania - sterowane są zazwyczaj przez termostat budynku lub automatykę pogodową, możliwe jest automatyczne rozpalanie kotła, modulacja mocy, samowygaszanie, samooczyszczanie, a nawet system informowania użytkownika o powstających problemach. warto zwrócić uwagę na dostępne wyposażenie dodatkowe - często niewiele dopłacając zyskujemy dużo wygody! podsumowując: nowoczesne automatyczne kotły na paliwa stałe potrafią być równie bezproblemowe, jak kotły gazowe, czy olejowe, często dużo tańsze w eksploatacji.
Kotły / piece elektryczne:
Jednym z najmniej problemowych w instalacji i użytkowaniu, ale jednocześnie najdroższym w eksploatacji jest kocioł/piec elektryczny. urządzenia te charakteryzują się dużą sprawnością i niewielkimi wymiarami, nie wydzielają spalin, a tym samym nie ma konieczności zapewnienia układów ich odprowadzenia. nie wymagają również nawiewu i wentylacji. wymagają jednak dużych mocy zainstalowanych i (powyżej mocy 6kW) zasilania trójfazowego. dodatkowo należy pamiętać, że prąd elektryczny jest w chwili obecnej najdroższym nośnikiem energii.
nasze zalecenia: kotły elektryczne polecamy wyłącznie w miejscach, gdzie niemożliwe lub nieopłacalne jest zastosowanie tradycyjnej instalacji grzewczej, nie ma gazu ziemnego i nie ma miejsca na zbiornik gazu płynnego czy oleju opałowego lub nie ma miejsca na kotłownię. podsumowując: polecamy tam, gdzie inne rozwiązanie ogrzewania nie jest możliwe.
Kotły wielopaliwowe
jednokomorowe - są to kotły, w których w tej samej komorze mogą być spalane zarówno paliwa stałe, jak i płynne (częściej olej, rzadziej gaz). komora taka ma dwa otwory - jeden do wsypywania paliw stałych, a drugi do zamontowania palnika. niedogodnością jest konieczność demontażu palnika, gdy w kotle palimy paliwem stałym.
wygodniejsze w obsłudze są kotły dwukomorowe, w których każde paliwo ma własną - oddzielną komorę. dzięki takiej budowie nie potrzeba zakładać i zdejmować palnika, kiedy chcemy zmienić paliwo. ponadto w niektórych urządzeniach przełączanie z jednego paliwa na drugie odbywa się w pełni automatycznie - gdy kończy się paliwo stałe, następuje uruchomienie palnika.
nasze zalecenia: kotły wielopaliwowe polecamy wszystkim, którzy lubią wygodę, ale jednocześnie mają własne odpady do spalenia - np. gałęzie, drewno, odpadowe ziarna zbóż. polecamy również wszędzie tam, gdzie częste są przerwy w dostawach prądu - gdy automatyka kotła nie ma zasilania - wówczas możliwe jest opalanie ręcznie zasypywanymi paliwami stałymi. podsumowując: polecamy osobom lubiącym wygodę, ale posiadającymi czasami paliwa stałe oraz tam, gdzie istnieją przerwy w dostawach energii elektrycznej.
