Termografia - Polska Izba Inżynierów Budownictwa

technologieKotły kondensacyjne – cz. IIUsuwanie spalin z kotłów kondensacyjnychNajprostszym sposobem odprowadzania spalin z kotła jest wykorzystaniesiły wyporu, gdy gorące i lżejsze spaliny unoszą się w otaczającymkomin chłodniejszym i gęstszym powietrzu. W prawidłowodobranym układzie spalinowego kotła niekondensacyjnego statyczneciśnienie komina, ph, zwane popularnie ciągiem kominowym,równoważy opory przepływu spalin w przewodach spalinowych.Wartość ciągu kominowego zależy od wysokości komina i od różnicygęstości powietrza zewnętrznego i spalin. Jeśli temperatura spalinjest niska, bliższa temperaturze otaczającego powietrza, to ciągkominowy jest bardzo mały. Tak jest w kotłach kondensacyjnych,gdzie spaliny są schładzane do temperatury nawet 40 o C. Wartośćciągu kominowego jest wtedy niewielka. Dlatego odprowadzającspaliny z kotłów kondensacyjnych, należy zapewnić sztuczny ciągkominowy, wywołany pracą wentylatora palnikowego lub spalinowego.Musi być on na tyle duży, by zrównoważyć opory przepływuspalin przez kocioł, w przewodach spalinowych poza kotłem orazopory dopływu powietrza do spalania. W praktyce producenci kotłówkondensacyjnych podają dyspozycyjne nadciśnienie za kotłemjuż po uwzględnieniu oporów przepływu spalin przez kocioł:p k+ p h≥ Δp kom+Δp ps+ Δp p[Pa]gdzie:p k– dyspozycyjne nadciśnienie spalin za kotłem [Pa],p h– statyczne ciśnienie komina (ciąg kominowy) [Pa],Δp kom– strata ciśnienia przepływu spalin w kominie [Pa],Δp ps–strata ciśnienia przepływu spalin w przewodach odkotła do komina [Pa],Δp p– strata ciśnienia przepływu powietrza do spalania [Pa].W przewodach spalinowych za kotłem kondensacyjnym panujewięc nadciśnienie (w przypadku kotłów niekondensacyjnych– podciśnienie), przewody spalinowe muszą zatem być szczelne,by nie doszło do przedostawania się spalin do budynku. W układachspalinowych z dopływem powietrza niezależnym od powietrzaw pomieszczeniu (rys. 1) należy pamiętać o relatywniedużych oporach przepływu w kanałach powietrznych.Z kominów kotłów kondensacyjnych należy odprowadzićskropliny, które tam powstają w trakcie eksploatacji.Pamiętać przy tym należy o izolacji cieplnej komina,aby przy niskiej temperaturze zewnętrznej nie doszło dozamarzania skroplin na wewnętrznych ściankach komina.Dotyczy to szczególnie kominów zewnętrznych (rys. 1). Metodologięprojektowania układów spalinowych kotłów opisano w [1].Instalacja grzewcza odpowiednia do kotłów kondensacyjnychIm niższa temperatura wody powracającej z instalacji grzewczejdo kotła kondensacyjnego, tym lepsze wykorzystanie ciepłaa) b) c)t o= 20°Ct o = t eRys. 1 | Kominy pracujące w nadciśnieniu:a) komin wewnętrzny – szyb wentylowany we współprądzie,b) komin wewnętrzny – szyb wentylowany w przeciwprądzie(dopływ powietrza do spalania niezależny od powietrza wpomieszczeniu),c) komin umieszczony na zewnątrz (t o– temperatura powietrzaotaczającego komin, t e– temperatura zewnętrzna)utajonego ze spalin. Wybór systemu ogrzewania o projektowejtemperaturze wody powrotnej niżej niż temperatura punktu rosyspalin pozwoli przez cały sezon grzewczy wykorzystywać efektcieplny kondensacji. Oczywiście im niższe parametry instalacji,tym lepiej. Dlatego do współpracy z kotłem kondensacyjnymnajlepsze są obiegi ogrzewania podłogowego, gdzie parametry40/30 o C są standardem. Nie oznacza to jednak, że instalacjegrzejnikowe nie nadają się do kotłów kondensacyjnych,jest tylko w tym przypadku niższa sprawność kotła, alei tak zawsze wyższa niż w przypadku kotła niekondensacyjnego.Ogrzewanie grzejnikowe wymaga wyższej temperatury pracy, gdyżobniżanie parametrów wody grzewczej pociąga za sobą koniecznośćzwiększania wymiarów grzejników. Na rys. 2a pokazano zmianytemperatury zasilania i powrotu w instalacji grzewczej o parametrach80/60 o C w trakcie sezonu grzewczego oraz skraplanie siępary wodnej w kotle kondensacyjnym gazowym i olejowym. Przygazie ziemnym kondensacja zachodzi przy temperaturze zewnętrznejwyższej od -8 o C, czyli przez przeważającą część sezonu grzewczego,a przy oleju opałowym para wodna skrapla się dopiero, gdyna zewnątrz jest cieplej niż 4,5 o C. Natomiast podobny wykres dlainstalacji ogrzewania podłogowego 40/30 o C pokazuje (rys. 2b), żeciepło utajone jest odzyskiwane przez cały sezon grzewczy.Powszechnie stosowanym rozwiązaniem regulacji ilości ciepła dostarczanegodo grzejników jest regulacja pogodowa. W regulacji pogodowejtemperatura wody zasilającej instalację c.o. jest uzależnionaod temperatury powietrza zewnętrznego. Jeśli na zewnątrz robi się cieplej,układ automatyki zmniejsza obciążenie kotła i obniża temperaturęwody zasilającej. Spada też temperatura wody powracającej z instalacji(rys. 2), przez co zwiększa się intensywność skraplania pary. Z tej przyczynykotły kondensacyjne osiągają najwyższą sprawność przy małymobciążeniu. Dobranie kotła kondensacyjnego o większej mocy niż moct o = t et o= 0 °Ct o = t e88INŻYNIER BUDOWNICTWA