Grzejniki zaprojektowane na wysokie parametry a kondensacja

Kiedy kondensacja ma sens?

Mimo coraz powszechniejszego stosowania ogrzewania płaszczyznowego, tradycyjny grzejnik nadal stanowi podstawowy element instalacji grzewczej, oddający ciepło bezpośrednio do pomieszczenia. Zgodnie z normą EN 442 moc grzejników określona jest dla parametrów 75/65/20 = temperatura wody zasilającej instalację / temperatura powrotnej z instalacji / temperatura pomieszczenia.
Czy tak wysokie parametry eliminują korzyść jaką niesie ze sobą praca kotła kondensacyjnego?

Stosując kocioł stałotemperaturowy musimy niestety liczyć się z pracą kotła kondensacyjnego na sucho, bez kondensacji. Uzależniając jednak temperaturę wody w kotle, a więc na zasilaniu instalacji, od aktualnej temperatury zewnętrznej, nawet w instalacjach grzewczych przeliczonych na wysoki parametr można liczyć na kondensację.

Temperatura punktu rosy, a więc wartość temperatury do jakiej należy ochłodzić spaliny ze spalania gazu, aby rozpocząć kondensację pary wodnej wynosi około 57°C. Im niżej uda się schłodzić spaliny, tym efekt kondensacji powinien być intensywniejszy. Zatem instalacja grzewcza, z której woda wracająca do kotła ma temperaturę nie wyższą niż 57°C będzie powodować efekt kondensacji. Parametry, dla których dobierane są grzejniki odnoszą się do tzw. obliczeniowej temperatury zewnętrznej np. -18°C, -20°C. W czasie występowania obliczeniowej temperatury zewnętrznej instalacja grzejnikowa zasilana ma być parametrami doborowymi i tym samym ma pokryć straty ciepła budynku i utrzymać w pomieszczeniach ogrzewanych zadaną temperaturę. Ważne jest, że wraz ze zmianą temperatury pomieszczenia, zmienia się także moc grzejnika co należy uwzględnić w doborze wielkości grzejników. Im większa jest różnica temperatury pomiędzy powierzchnią grzejnika, a otoczeniem, tym większą moc może on oddać przez promieniowanie cieplne i konwekcję (ruch powietrza) – poniżej przykład dla grzejnika 22/600/1000:

Praca pogodowa uzależnia temperaturę wody w kotle od temperatury zewnętrznej. Obliczeniowe temperatury zewnętrzne występują przez kilka do kilkunastu dni w okresie grzewczym. W zdecydowanie większej części okresu grzewczego temperatury zewnętrzne są wyższe, czyli do ogrzania budynku potrzebna jest woda grzewcza o niższej temperaturze, a więc można się spodziewać, że przez większość dni w okresie grzewczym będzie występował efekt kondesacji pary wodnej ze spalin. Poniżej graficzna interpretacja zmiany temperatury zasilania i powrotu instalacji grzewczej dla różnych parametrów obliczeniowych.

Linia czerwona i niebieska to odpowiednio zasilanie i powrót instalacji grzewczej. Linią żółtą zaznaczono temperaturę punktu rosy. Jak wynika z wykresu, dla parametrów instalacji grzewczej 90/70 efekt kondensacji powinien występować do temperatury zewnętrznej -2,5°C.

 

Dla parametrów instalacji 75/60 efekt kondensacji powinien występować do temperatury zewnętrznej -11,5°C, a więc przez ponad 95% dni w ciągu sezonu grzewczego.

Dla parametrów temperaturowych bardzo niskich np. 40/30 efekt kondensacji powinien występować przez cały sezon grzewczy.

Tak niskie wartości temperatury są jednak rzadkością w instalacji grzejnikowej – zwykle jednak są to parametry doborowe 55/45°C. Wynika to z faktu, że moc grzejnika spada wraz z obniżaniem parametrów wody grzewczej i w pewnym momencie ich wielkość i …cena jest po prostu nie do zaakceptowania. Poniżej przykład dla grzejnika 2-płytowego Typ 22 o wysokości konstrukcyjnej 600 mm i długości konstrukcyjnej 1000 mm (rys. …..).

 

A więc… kocioł kondensacyjny zawsze ma sens

Stosując kocioł kondensacyjny możemy liczyć na spore oszczędności na kosztach ogrzewania nawet w typowej instalacji grzejnikowej zaprojektowanej na wysoką temperaturę wody grzejnej. 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.

 

 

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 4/2017 6/2016 2/2016