Jak funkcjonuje technika kondensacyjna?

W przypadku konwencjonalnych urządzeń grzewczych woda grzewcza w wymienniku zabiera energię spalinom, które schładzane są do określanej temperatury (np. do około 120 °C). To wykorzystane ciepło jest określone jako ciepło jawne. Spaliny zawierają też tzw. ciepło utajone. Ta energia zwana ciepłem kondensacji jest zawarta w parze wodnej, która powstaje przy spalaniu. Podczas gdy energia ta w konwencjonalnych kotłach uchodzi nie wykorzystana ze spalinami kominem i jest bezpowrotnie tracona, urządzenia kondensacyjne wykorzystują ciepło kondensacji poprzez specjalny wymiennik ciepła o szczególnie dużej powierzchni. Po tym, gdy ciepło jawne zostanie oddzielone od spalin, ma miejsce dalsze ich schładzanie. Dzięki temu następuje obniżenie temperatury spalin do wartości niższej niż temperatura kondensacji. Gdy tylko ta nastąpi, para wodna skrapla się i uwalniane przy tym ciepło kondensacji jest przekazywane wodzie grzewczej. Poprzez technikę kondensacyjną nie tylko umożliwiono wykorzystanie ciepła kondensacji, ale i ciepło jawne jest dzięki temu efektywniej przekazywane wodzie grzewczej.

Jak uzyskuje się sprawność ponad 100%?

Dla paliw wyróżnia się dolną wartość opałową i górną wartość opałową. Górna wartość opałowa oznacza dolną wartość opałową powiększaną o ciepło kondensacji. Dolna wartość opałowa związana jest tylko z ciepłem jawnym. Ta wartość jest bazą do podawania stopnia sprawności. W wyniku ciągle powstających strat emisji spalin, promieniowania cieplnego i stanu gotowości do pracy nie cała wartość grzewcza jest przekazywana wodzie grzewczej. Stopień sprawności tradycyjnych kotłów musi więc wynosić poniżej 100%. Aby umożliwić porównania z konwencjonalnymi urządzeniami grzewczymi w przypadku urządzeń kondensacyjnych stopień sprawności odnosi się do dolnej wartości opałowej.

Technika kondensacyjna opłaca się także przy wyższych temperaturach systemów grzewczych.

Górna wartość opałowa gazu ziemnego wynosi zatem o 11% więcej niż jego dolna wartość opałowa i urządzenia kondensacyjne poza ciepłem jawnym wykorzystują też ciepło kondensacji. W ten sposób osiągana sprawność dla urządzeń kondensacyjnych jest o około 16% wyższa niż przeciętna 92% przy konwencjonalnych niskotemperaturowych kotłach grzewczych. Stopień sprawności zależy przede wszystkim od temperatur systemu instalacji grzewczej. Generalna zasada: im niższa temperatura systemu, tym wyższa sprawność. Ale jak pokazują rysunki, także przy wyższych temperaturach opłaca się zainwestować w technikę kondensacyjną.

Dostaje maile z pytaniami odnośnie pompy ciepła, pewnie i Ty zastanawiasz sie jak działa pompa ciepła, oraz jakie są przybliżone koszty ogrzewania taką pompą ciepła. Oto jedno z pytań które dostałem dotyczące pompy ciepła Vitocal 300-A. 

Użytkownik pyta:

Interesuje mnie jak to działa ? jakie sa przybliżone koszty ogrzania domu 200m plus ciepła woda dla rodziny 4-5 osób. Jakie dodatkowe koszty trzeba ponieść i jakie warunki spełnić aby zainstalować to urządzenie?

Odpowiedź na zadane pytanie:

Koszt wydatków na ogrzewanie i ciepłą wodę jest trudny do oszacowania niezależnie od źródła ciepła: kocioł na węgiel, olej, gazowy, elektryczny czy pompa ciepła . Zależy od ilości zyżytej ciepłej wody, rodzaju instalacji c.o. : ogrzewanie podłogowe, ścienne podtynkowe lub tradycyjne grzejnikowe, w jakiej technologi wykonany jest budynek, jakie ma straty wentylacyjne (wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła – rekuperacja, wentylacja grawitacyjna). Te wszystkie aspekty wpływają na zużycie węgla, gazu lub energii elektrycznej. Jedno jest pewne i nie podważalne – pompa ciepła jest najtańszym źródłem ciepła pobieranym z wody (jeziora, stawy lub studnie), powietrza, lub ziemi (płaskie mało efektywne wymienniki lub polecane pionowe odwierty – 90 -150 m głębokości). Działanie pompy w dużym skrócie polega na odwróceniu pracy lodówki. pobieramy ciepło np. z ziemi około 8 stopni doprowadzamy do sprężarki w pompie ciepła, w wyniku sprężenia i gwałtownego rozprężenia cieczy uzyskujemy temperatury na poziomie 65 stopni. Praca pompy ciepła i koszty utrzymania w domu około 180 m2.

 www.mojaenergia.pl/strony/1/i/401.php

www.viessmann.pl/pl/products/Heat_pumps/wizualizacja_pracy.html

Jeżeli i Ty masz jakieś pytanie, pisz! postaram sie odpowiedzieć. 

Jak widać na zrobionym przeze mnie filmiku jest to banalnie proste. Wystarczą chęci, nie potrzebujesz fachowej pomocy wykwalikowanego pracownika.

Słyszałeś już o pompie ciepła teraz chciałbym Ci bardziej przybliżyć działanie tego urządzenia oraz rodzaje. W Polskich domach niewielki procent ludzi korzysta z tego cudu techniki.

„Pompy ciepła to innowacyjne systemy grzewcze – rozwiązania na miarę XXI wieku. Są to urządzenia, które pobierają ciepło wprost z otoczenia: z ziemi, wody lub powietrza. Następnie takie naturalne ciepło przetwarzają na energię do ogrzewania domu i ciepłej wody użytkowej. Pompy ciepła zapewniają wysoki komfort użytkowania przy najniższych kosztach eksploatacyjnych. Posiadają stabilny współczynnik sprawności przez cały okres działania, co wyróżnia je na tle pozostałych urządzeń grzewczych takich, jak kotły gazowe czy olejowe. Pompa ciepła jest bez wątpienia najbardziej uzasadnioną ekonomicznie instalacją grzewczą w przypadku, kiedy nie ma dostępu do przyłącza gazu ziemnego.”

Pompy są ciągle drogim urządzeniem ale w ciągu kilku lat poprawnego działania mogę zagwarantować że inwestycja się zwróci .

Zalety?
Dzięki zastosowaniu pompy ciepła stajemy się niezależni od paliw kopalnych, których cena w ostatnim czasie rośnie w zatrważającym tempie. W związku z tym, taki system ogrzewania jest najbardziej oszczędny ze wszystkich dostępnych obecnie na rynku. Z drugiej strony pompy ciepła to jedno z najbardziej ekologicznych rozwiązań, nie tylko ze względu na czerpanie ciepła bezpośrednio z otoczenia, ale także dlatego, że są to urządzenia przyjazne użytkownikowi – bardzo ciche i bardzo łatwe w obsłudze.

Instalacja
Instalacja pompy ciepła nie jest skomplikowana i składa się z trzech zasadniczych części:

- Dolnego źródła – jest to układ pobierający ciepło z otoczenia. W naszym klimacie ciepło pobierane jest zazwyczaj z gruntu.
- Górnego źródła – jest to układ oddający ciepło. Przeważnie jest to niskotemperaturowa instalacja centralnego ogrzewania lub instalacja ciepłej wody użytkowej. Pompa ciepła może zasilać zarówno CO jak instalację podgrzewającą CWU.
- Pompy ciepła – jest to urządzenie które znajduje się pomiędzy dolnym i górnym źródłem, stanowiące serce instalacji.

Czy myslałaś kiedyś żeby zamontowac u siebie na dachu system solarny? Czy zastanawiasz się jak zaoszczędzić pieniądze w domowym budżecie chciałbym Cie przekonać do kupna systemu solarnego ale najpierw chciałbym przedstawic jak działa system solarny oraz jego budowe.

Na słoneczną instalację grzewczą składa się kilka elementów. Najważniejszym z nich jest kolektor słoneczny. Jest to wymiennik, w którym następuje zamiana energii słonecznej na ciepło. W Polsce najczęściej stosuje się kolektory płaskie.

Zasadniczym elementem kolektora jest absorber, wykonany najczęściej z miedzi lub aluminium, a więc z metali dobrze przewodzących ciepło. Aby absorber dobrze pochłaniał promieniowanie słoneczne jest on pokryty od strony czołowej np. niklem, czarną miedzią lub innymi związkami chemicznymi charakteryzującymi się dużym współczynnikiem pochłaniania tego promieniowania, jednocześnie ograniczającymi ucieczkę ciepła z absorbera. Do absorbera przylegają rurki, które stanowią kanały przepływowe czynnika grzewczego. Czynnikiem tym może być woda lub płyn niezamarzający. Zaletą układu z wodą jako czynnikiem grzewczym jest mały koszt jego napełnienia, a wadą możliwość zamarznięcia wody.

Układy napełnione płynem niezamarzającym są lepsze. Instalacja taka musi być odporna na działanie płynu, w związku z tym jej cena jest wyższa. Całość znajduje się w szczelnej obudowie, najczęściej aluminiowej i jest izolowana najczęściej wełną mineralną lub pianką poliuretanową. Z góry obudowa zamknięta jest szybą z hartowanego szkła i oddzielona od absorbera szczeliną powietrzną lub próżniową.

Kolejnym elementem instalacji grzewczej jest zbiornik na wodę. Zamontowany jest tam wymiennik ciepła. Jest to spiralnie zwinięta rura najczęściej miedziana.

Jeżeli kolektor słoneczny będzie współpracował z innym piecem co to najlepiej zastosować zbiornik wykonany specjalnie dla słonecznych instalacji grzewczych, gdzie będą zabudowane dwa wymienniki ciepła.

Ponadto w układzie słonecznej instalacji grzewczej znajduje się pompa obiegowa, która wymusza obieg czynnika grzewczego. Pracą pompy steruje regulator elektroniczny.

Promienie słoneczne ogrzewają absorber w kolektorze słonecznym, który z kolei oddaje ciepło czynnikowi grzewczemu znajdującemu się w rurkach tworzących zamknięty układ grzewczy kolektora. W układzie tym zamontowana jest pompa obiegowa, która tłoczy czynnik grzewczy do wymiennika ciepła, gdzie zostaje ogrzana woda układu co lub/i cwu. Oziębiony czynnik grzewczy powraca z powrotem do kolektora słonecznego i tam ponownie zostaje ogrzany –tym samym zostaje zamknięty cykl pracy. Pompa obiegowa jest sterowana przez regulator elektroniczny i w zależności od potrzeb steruje pracą instalacji kolektora słonecznego.

W przypadku, gdy kolektor nie jest w stanie dać odpowiedniej temperatury np. z powodu zachmurzenia z instalacją tą może współpracować grzałka elektryczna lub inne urządzenie grzewcze np. piec gazowy.

Już wiesz jak wybrać nowy kocioł do  domu teraz chciałbym Ci zaprezentowac wielofuncyjne sterowniki zwane inaczej termostatami. Czy wiesz że obsługa najbardziej zaawansowanych regulatorów jest bardzo prosta?

Same przestawiają sie na przykład z czasu zimowego na letni i odwrotnie, a wszelkie funkcje oszczędzające energię i zapewniające komfort mieszkańcom twojego domu. (takie jak tryb wakacyjny) możesz uruchomić jednym przyciskiem. Ponadto niektórymi z nich można zarządzać przez telefon czy Internet lub podłączyć je do innego systemu sterującego budynkiem( na przykład alarmowego)

Na rynku dostępne są kotły z otwartą i zamkniętą komorą spalania, przy czym kotły kondensacyjne zawsze maja komorę zamknięta. To rozwiązanie zapewnia większe bezpieczeństwo (spaliny nie mogą przedostać się do pomieszczenia) oraz mniejsze straty ciepła (zimne powietrze zasysane przez kocioł nie wychładza pomieszczenia, bo specjalnym przewodem dopływa bezpośrednio do Kotla).

Kotły z zamkniętą komorą wyposaża się na ogół w specjalne przewody powietrzno – spalinowe, którymi jednocześnie jest doprowadzane powietrze i są odprowadzane spaliny (ich przepływ wymusza wentylator), niepotrzebny jest do tego tradycyjny komin. Jeśli moc takiego kotła nie przekracza 21kW, to w domu jednorodzinnym przewód spalinowy może być wystawiony przez ścianę. W przypadku kotłów o większej mocy przewód musi być wyprowadzony na dach.

Jak dobrać moc kotła?

Informacja o zapotrzebowaniu na ciepło pomieszczeń ogrzewanych jest zwykle zamieszczona w projekcie domu. Jeśli go nie znamy, trzeba je obliczyć. Dla nowoczesnego domu o powierzchni 150m2 zapotrzebowanie na moc grzewczą wynosi 7.5-10,5 kW. Natomiast w ofercie producentów kotłów znajdują się urządzenia o mocy nie mniejszej niż 12-15kW. Zwykle okazuje się ze niezbędna moc kotła, który byłby w stanie zaspokoić nasze zapotrzebowanie na ciepłą wodę, jak znacznie większa od mocy potrzebnej do ogrzewania wszystkich pomieszczeń w domu. Dlatego w domach jednorodzinnych kocioł wybiera się, dopasowując jego moc do zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową, a nie na ciepło do ogrzewania pomieszczeń.

Moc kotła dwufunkcyjnego powinna być nie mniejsza niż 18-20kW. Kocioł o mniejszej mocy można zastosować, jeżeli jesteśmy w stanie zaakceptować kąpiel w nie zawsze ciepłej wodzie. Może się on okazać wystarczający w domu rekreacyjnym, zamieszkiwanym sporadycznie. Na co dzień, gdy zależy nam na komforcie i przewidujemy, że możliwe jest jednoczesne napełnienie, wanny i korzystanie z ciepłej wody w drugiej łazience lub kuchni, powinniśmy wybrać kocioł o mocy 28-30 kW.

Moc kotła jednofunkcyjnego współpracującego z podgrzewaczem pojemnościowym może być mniejsza niż dwufunkcyjnego. Biorąc pod uwagę to, że zwykle kupuje się go do większego domu, o większych stratach ciepła, można uznać, że zwykle wystarczająca okazuje się moc wynikająca z zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania pomieszczeń. Dobierając moc kotła jednofunkcyjnego, lepiej jednak sprawdzić ile czasu zajmie podgrzanie wody w zasobniku. Można zapytać o to sprzedawcę lub instalatora. Optymalny czas to około 30minut, krótszy czas jest możliwy tylko przy urządzeniach o bardzo dużej mocy, które z kolei są drogie iw niewielkich domach – nieekonomiczne

1. Zapotrzebowanie na wodę

Wbrew pozorom to nie ogrzewanie domu wymaga od kotła najwięcej mocy, ale produkcja ciepłej wody użytkowej. Dlatego zwykle zapotrzebowanie na ciepłą wodę najważniejszym kryterium doboru kotła.

2. Miejsce na kocioł

Rodzaj kotła gazowego, na który się zdecydujemy zależy także od wielkości domu. Jeżeli jest w nim wydzielone pomieszczenie gospodarcze, mamy dużo większy zakres wyboru urządzenia, jeśli zaś kocioł musi się zmieścić w łazience lub kuchni, do wyboru pozostają zajmujące niewiele miejsca urządzenia kompaktowe.

3. Wygodna regulacja

Kotły sterowane są, automatycznie, jednak poszczególne regulatory różnią się od siebie. Najbardziej zaawansowane wprawdzie sporo kosztują, ale później ułatwiają na co dzień oszczędzanie gazu.

4. Szybki i sprawny serwis

Kocioł gazowy musi przechodzić coroczne przeglądy, a usterki należy niezwłocznie usuwać – to gwarancja bezpiecznego korzystania z takich urządzeń. Dlatego tak ważny jest szybki serwis, który gwarantują renomowani producenci.

Charakterystyczna dla nich jest podawana przez producentów sprawność większa od 100%. Z zasady zachowania energii wynika, ze urzadzenie nie może dostarczac wiecej energii niż jej pobiera, wiec taka wartosc wyglada kuriozalnie. Wynika to z założen przyjetych w normach dotyczących obliczenia sprawnosci kotlow grzewczych. Gdy je ustalono, nie przewidywano, ze w przyszlosci możliwe będzie wykorzystywanie przez kotly ciepla utajonego(Kotly kondensacyjne zaczeto sprzedawac dopiero na poczatku lat 80. XX wieku)

Za 100% przyjeto tak zwana wartość opałową paliwa, czyli ilosc ciepla zawartego w spalinach suchych( a wiec z zalozeniem, ze w ogole nie zawierajac pary wodnej)

Calkowita ilość ciepła, czyli tak zwane ciepło spalania, jest większa o wartość ciepła utajonego, którego wtedy nie uwzględniano. Dla różnych paliw jest ono inne.

W sumie kotły kondensacyjne mają sprawność o kilkanaście procent wyższą niż kotły konwencjonalne a więc o tyle mniej paliwa zużywają do ogrzewania domu. W efekcie ogrzewanie domu kotłem kondensacyjnym jest o kilkanaście procent tańsze. Trzeba jednak pamiętać że wciąż są to urządzenia znacząco droższe od kotłów konwencjonalnych.