Moc kotła

Jakiej mocy kocioł wybrać do swojej kotłowni?

To problem wcale nie taki prosty.

Moja wiedza w tej materii zaczyna się dopiero od momentu, kiedy już ustaliłeś sobie (na podstawie różnego rodzaju analiz budowlanych i energetycznych), jaka moc szczytowa będzie potrzebna do ogrzania Twego domu. Moc szczytowa, tzn. moc, która zapewni Ci należyte ogrzanie domu w największe mrozy, jakie mogą wystąpić w naszej strefie klimatycznej.

Są badania (nie moje i nawet nie polskie), które pokazują, że w naszej strefie klimatycznej kotły przez 95% sezonu grzewczego pracują z mocą, która nie przekracza 60% mocy szczytowej. Tylko przez 5% sezonu grzewczego pracują z mocą 60-100% mocy szczytowej. Zrodziły one nawet koncepcję, aby kotłownie wyposażać w dwa kotły – jeden o mocy równej 60% mocy szczytowej, drugi o mocy równej 40% mocy szczytowej.

Koncepcja kotłowni indywidualnej, wyposażonej w dwa kotły węglowe, jest w naszych realiach raczej nierealna, ale kotłownia z kotłem o mocy równej np. 60% mocy szczytowej, wspomaganym jakimś innym źródłem ciepła, może być rozwiązaniem godnym uwagi. Nie wszyscy chcą grzać ciepłą wodę użytkową (CWU) w lecie kotłem, w którym wykorzystuje się wtedy zaledwie niewielki ułamek jego mocy nominalnej (im większy kocioł, tym mniej), gdyż rodzi to cały szereg problemów eksploatacyjnych. Nie ma potrzeby ich wymieniać, bo są powszechnie znane.

Wielu użytkowników świadomie instaluje u siebie układy CWU ogrzewane poza sezonem grzewczym innym paliwem, niż węgiel. Z łatwością potrafię sobie wyobrazić układ centralnego ogrzewania  z kotłem o mocy nie uwzględniającej potrzeb CWU. A nawet – z kotłem o mocy równej np. 60% mocy szczytowej, który w okresie większych mrozów wspomagany jest układem CWU zasilanym innym paliwem. Zawsze istnieją także jakieś rezerwy, np. w postaci możliwości okresowego obniżenia temperatury w niektórych pomieszczeniach rzadziej używanych itp.

Poza tym, kotły mogą pracować poprawnie również z mocami rzeczywistymi powyżej swej mocy nominalnej. Ich sprawność na ogół wtedy spada, ale niewiele i na krótko, więc straty z tego tytułu mogą być akceptowalne. A im mniejszy kocioł – tym niższa cena. I mniej kłopotów eksploatacyjnych przez przeważającą część sezonu grzewczego, kiedy zapotrzebowanie cieplne jest znacznie niższe od mocy nominalnej kotła. Takie rozwiązania są warte przemyślenia.

Przestrzegam jednak przed ślepą wiarą spotykanym tu i ówdzie radom, pisanym często przez entuzjastów z nikłą praktyką użytkowania kotłów i skąpą wiedzą teoretyczną w tej materii. Natknąłem się gdzieś na stwierdzenie, że „kotły mają tym wyższą sprawność, im z wyższą mocą pracują”. Owszem – ze spadkiem mocy rzeczywistych w obszarze poniżej mocy nominalnej, sprawność kotła spada. W drugą stronę to jednak już tak nie działa. Przy pracy kotła powyżej mocy nominalnej jego moc rzeczywista może niekiedy nie zmaleć (patrz np. na wyniki przedstawione w końcówce rozdziału „Sprawność cieplna kotła”), na ogół jednak wyraźnie maleje. Zależy to od sposobu podejścia do tego problemu ze strony konstruktorów kotła.

Przestrzegam również przed bezkrytyczną wiarą w opinie innych użytkowników kotłów, gdyż najczęściej są oni nieświadomi, jakie w ich kotłach są relacje pomiędzy mocą i sprawnością nominalną a mocami i sprawnościami powyżej i poniżej. Spróbuję wytłumaczyć Wam krótko, czego możecie się spodziewać po określeniu moc nominalna kotła i czego możecie dowiedzieć się z badań atestacyjnych kotłów (wszystko jedno, kto by te badania robił).

Moc nominalna – to moc określona przez producenta kotła. Jednostka badawcza ustawia kocioł na określoną przez producenta moc nominalną i potwierdza tę moc, jeśli tylko wynik badania mieści się w przedziale +/- 8% od podanej przez producenta wartości, a parametry charakterystyczne kotła (sprawność i emisje) mieszczą się w stosownych ustaleniach normatywnych.

I tak np. moc nominalna kotła OGNIWO EKO PLUS 16kW, którego wyniki badań podaję w innym rozdziale, mogłaby być także nawet 24kW, w zależności od woli producenta. W kotłach innych marek te relacje mogą być jednak inne. Stąd też biorą się te różne temperatury spalin wylotowych kotłów różnych marek o takiej samej mocy nominalnej, obserwowane przez Was w praktyce.

Dwa kotły o takiej samej mocy nominalnej  wcale nie muszą mieć takiej samej charakterystyki zakresu mocy roboczych. Rządzi tym czysty przypadek, bo producenci najczęściej nie mają możliwości zbadania u siebie kotła w celu zdjęcia charakterystyki jego mocy. Rzadko kiedy także zlecają takie badania instytutom. Charakterystyki robocze kotłów o takiej samej mocy nominalnej mogą się różnić, i to znacznie. Dopiero badania eksploatacyjne mogą to wykazać. Zobaczcie tutaj, jakie mogą być praktyczne skutki takiego podejścia producentów.

Patrząc z perspektywy różnych dyskusji n/t przewymiarowania naszych kotłów…

Owszem, przewymiarowany w stosunku do rzeczywistych potrzeb kocioł to niepotrzebnie poniesione koszty oraz problemy wynikające z faktu, że będzie on permanentnie pracował z temperaturami spalin niższymi, niż kocioł dobrze dobrany. Te niższe temperatury spalin dla jednych będą zaletą (bo dla nich – niższa temperatura spalin to wyższa sprawność), dla innych zaś wadą (bo dla nich – niższa temperatura spalin to zwiększone zagrożenie korozją kwasową). Bez długotrwałych drogich badań nie da się tego zagadnienia rozstrzygnąć jednoznacznie.

Podobnie, jak nie da się bez długotrwałych drogich badań rozstrzygnąć innego zagadnienia, również będącego przedmiotem nieustannych dyskusji – czy na niskich mocach większa jest efektywność dwu-stanowej pracy kotła (Włącz/Wyłącz), czy pracy ciągłej z mocą modulowaną.

Zapytacie pewnie, czy nie mógłbym zbadać tego sam i przedstawić dowody, które z tych opcji są lepsze, a które gorsze? Pewnie, że mógłbym to zrobić. Mam potrzebne narzędzia. Mam umiejętności. Po co jednak miałbym to robić, skoro nikt nie chce zlecić takich badań i za nie zapłacić? Czy po to, aby dać prywatnym firmom producenckim za darmo pod nos materiały badawcze, których same nie potrafią zdobyć? No proszę Was…

Czy wiecie, że na około 300 producentów kotłów w Polsce sporo ponad połowę rynku (ilości sprzedawanych kotłów) mają tylko 4 firmy (słownie: cztery)? Owszem, każdą z tych firm bez problemu byłoby stać na wykonanie takich badań, ale one wolą wydawać te pieniądze na marketing i bonifikaty dla swoich sprzedawców i instalatorów, którzy są jednocześnie Waszymi doradcami. Takie są prawa rynku. Nie ma się co dziwić.

Tych wielkich firm nie znajdziecie także na forach. Im obecność na forach nie jest potrzebna. Tam buszują mali producenci z tej reszty, dla których każdy sprzedany kocioł to sprawa życia lub śmierci (biznesowej). Ich rzeczywiście nie stać na wykonanie takich badań, bo – po pierwsze nie mają armat (pieniędzy)… I to te firmy toczą na forach te nieustające dyskusje n/t przewymiarowania, systemów sterowania… Dyskusje z często zmienianymi argumentami. Dyskusje – niestety – bez rzeczowych argumentów techniczno-eksploatacyjnych, bo takowych nie mają.

%d bloggers like this: