Ciągły rozwój technologii grzewczej wpływa na zmianę jakości i struktury oferty rynkowej producentów z branży. Jednocześnie – rośnie świadomość energetyczna oraz wymagania w zakresie komfortu i estetyki we wszystkich grupach klientów. Dzięki tym zmianom, dziś śmiało można już powiedzieć, że tradycyjne kotłownie, w których instalacje często robiono z tego, co udało się „załatwić”, a plątanina rur przypominała spagetti na talerzu i to nie jednego rodzaju, w szybkim tempie odchodzą do lamusa.

 

Na zmianę podejścia klientów niewątpliwie mają wpływ nowe przepisy obowiązujące w zakresie efektywności energetycznej budynków oraz urządzeń grzewczych, ale też rzetelna kalkulacja całościowych kosztów. Podejście zmienili również projektanci i instalatorzy, którzy coraz częściej starają się w kompleksowy i kompaktowy sposób projektować i realizować instalacje, tak by były one maksymalnie funkcjonalne i estetyczne. W wielu nowocześnie projektowanych budynkach rezygnuje się zatem z typowej kotłowni, zastępując ją wielofunkcyjnym pomieszczeniem technicznym, które zupełnie nie przypomina dawnej brudnej i niedostępnej kotłowni. W domach o małej powierzchni często nie ma nawet takiego pomieszczenia. Urządzenia grzewcze stoją lub wiszą w kuchni, przedpokoju, łazience, garażu, czyli w miejscach, gdzie estetyka i racjonalne zagospodarowanie przestrzeni są bardzo ważne.

Od dwufunkcyjności do kompaktu

1. Przykładowy wiszący kocioł kompaktowy

Dostosowując się do oczekiwań klientów, wielu producentów ma obecnie w swojej ofercie urządzenia grzewcze, które zawierają w sobie także komplet elementów potrzebnych do ich prawidłowego działania. Za początek rozwiązań integrujących w zakresie urządzeń grzewczych można uznać pojawienie się kotłów dwufunkcyjnych, które w jednej obudowie łączyły funkcje ogrzewania wody użytkowej i zasilania centralnego ogrzewania. Obecnie tego typu kotły powoli stają się przeżytkiem i są wypierane (szczególnie w domach jednorodzinnych) przez kotły kompaktowe, które mają dużo więcej możliwości, są bardziej zaawansowane technologicznie i co ważne – spełniają wymogi coraz ostrzejszych przepisów dotyczących efektywności energetycznej budynków. Chodzi oczywiście o nowe warunki techniczne, których wymogi mają być wdrażane etapowo: w 2014 r., 2017 r. i 2021 r., przy czym każdy kolejny etap oznacza ich zaostrzenie (tabela 1). Mówiąc w wielkim skrócie, dla spełnienia tych wymagań bardzo ważny jest udział energii odnawialnej (np. z instalacji solarnej lub pompy ciepła) w całej energii potrzebnej dla funkcjonowania budynku oraz odzyskiwanie energii (np. przez rekuperację). Skutki wdrażania nowych warunków technicznych, ale również dyrektywy ErP i klasyfikacji urządzeń grzewczych, wymusiły na producentach dokonanie takich zmian konstrukcyjnych w kotłach, które zapewniają im m.in. wyższą energooszczędność i wydajność czy cichszą pracę oraz ułatwiają ich współpracę z dodatkowymi urządzeniami, takimi jak panele solarne, pompy ciepła czy rekuperatory. Dla zapewnienia lepszych efektów i wygody całość jest sterowana jednym, prostym i intuicyjnym sterownikiem, a ze względu na oszczędność miejsca – zintegrowana w jednej, kompaktowej obudowie. Jakie jeszcze cechy mają kotły kompaktowe? – Otóż z racji obowiązujących od września 2015 r. przepisów, wszystkie (z małymi wyjątkami) są kondensacyjne. Oprócz oczywistych oszczędności energii, zapewniają więc bezpieczeństwo użytkowania – przy zamkniętej komorze żaden produkt spalania nie może się wydostać do pomieszczenia z kotłem. Ma to tym większe znaczenie, że, jak wspominałem, kotły coraz częściej są lokalizowane w kuchni czy łazience. Z tego też względu kotły kompaktowe są starannie izolowane wykładzinami dźwiękochłonnymi, dzięki czemu poziom ich głośności to około 50 dB, podczas gdy klasycznego kotła atmosferycznego – 70 dB. Ponadto postawienie ostrych wymagań w zakresie efektywności energetycznej urządzeń sprawiło, że w tej chwili każdy nowy kocioł wyposażany jest w energooszczędne pompy, elektronikę niskonapięciową, energooszczędne wentylatory czy cyfrowe złącza, czyli urządzenia, które zużywają możliwie najmniej energii elektrycznej.

Tabela 1. Zmiana wymaganych wartości energii pierwotnej (EP) w [kWh/(m2/rok)] na potrzeby ogrzewania różnych budynków w kolejnych etapach (latach) – według nowych warunków technicznych

 

Wiszące kotły kompaktowe

2. Przykładowy stojący kocioł kompaktowy Kotły kompaktowe do współpracy z solarami

Są to najczęściej kotły z wbudowanym kilkudziesięciolitrowym zasobnikiem pozwalającym na osiągnięcie dużo wyższego komfortu ciepłej wody użytkowej niż klasyczny, dwufunkcyjny kocioł przepływowy. Zintegrowanie kotła z zasobnikiem daje możliwość zwiększenia poboru ciepłej wody, co w przypadku łazienek, w których korzysta się np. z deszczownicy czy hydromasażu, pozwala na utrzymanie w wystarczająco długim czasie odpowiedniej temperatury wody. Jest to jednak przede wszystkim dogodne rozwiązanie do małych domów, w których brakuje miejsca na duży, niezależny zasobnik, a jednocześnie, ze względu na liczbę mieszkańców i ujęć ciepłej wody, przy zwykłym kotle przepływowym trudno byłoby zapewnić przyzwoity standard poboru. Biorąc pod uwagę współpracę z centralnym ogrzewaniem, wiszące kotły kompaktowe idealnie sprawdzają się przy obsłudze instalacji z jednym obiegiem grzewczym grzejnikowym lub podłogowym. Dodatkowe obiegi to już dodatkowy osprzęt, który nie mieści się w obrębie obudowy, a co za tym idzie – rozwiązanie przestaje być w pełni kompaktowe.

Stojące kotły kompaktowe

Podobnie jak kotły w wersji wiszącej są to urządzenia z wbudowanym zasobnikiem, lecz o dużo większej pojemności, ładowanym warstwowo lub przez wężownicę. W zależności od zapotrzebowania na ciepłą wodę dostępne są modele z różną pojemnością wodną, przy czym najczęściej dobierana jest pojemność zasobnika od około 100 do 200 litrów. Pozwala to na osiągnięcie pełnego komfortu ciepłej wody, łącznie z jej poborem z kilku źródeł jednocześnie bez obniżenia temperatury i ciśnienia. Dodatkowo, kotły tego typu dają możliwość podłączenia cyrkulacji ciepłej wody, co również podwyższa komfort. Oczywiście podobne warunki zapewni klasyczny kocioł, np. wiszący czy stojący, z niezależnym zasobnikiem, lecz ze względów estetycznych takie rozwiązanie nie zawsze może być wykorzystane w pomieszczeniach, które wymagają układu w formie pełnej zabudowy

 

3. Schemat kotła kompaktowego przystosowanego do współpracy z panelami solarnymi

4. Funkcje, które mogą być realizowane przez kocioł kompaktowy współpracujący z solarami

 

 W przypadku stojących kotłów kompaktowych znaczącą różnicą w stosunku do modeli wiszących są możliwości rozbudowy układu centralnego ogrzewania. Kotły tego typu mogą być stosowane w instalacjach wieloobiegowych, które w domach piętrowych czy z mieszanymi systemami grzewczymi (np. ogrzewanie podłogowe i grzejnikowe) są koniecznością. Zależnie od potrzeb można podłączyć kilka różnych obiegów, które mogą być oddzielnie sterowane. Pozwala to na oszczędności, jak również uzyskanie optymalnych, różnych wartości temperatury w poszczególnych obiegach grzewczych, a tym samym – w poszczególnych pomieszczeniach. Zastosowanie stojącego kotła kompaktowego pozwala zabudować w obrębie tego urządzenia wszystkie elementy potrzebne do stworzenia kompletnej kotłowni zapewniającej wysoki komfort ogrzewania i ciepłej wody, takie jak sprzęgło hydrauliczne, dodatkowe pompy czy mieszacze. Obsługa systemu odbywa się przy wykorzystaniu jednego sterownika, najczęściej pogodowego, którego funkcje umożliwiają niezależne sterowanie obiegami grzewczymi (podłogowymi i grzejnikowymi), ciepłą wodą i cyrkulacją. Dodatkową zaletą może być możliwość sterowania przez aplikację internetową. Kompaktowa budowa to również komfort pracy dla instalatorów, którzy wszystkie potrzebne elementy mają od jednej firmy, dopasowane i umiejscowione pod obudową kotła. Modułowa budowa zapewnia bardzo dobry dostęp serwisowy do poszczególnych podzespołów. Zaostrzające się przepisy dotyczące wkładu energii odnawialnej w zapotrzebowanie budynków na ciepło, a często także rachunek ekonomiczny kosztów eksploatacji skłaniają coraz większą grupę klientów do stosowania dwóch źródeł ogrzewania. Dobre perspektywy mają zatem bardziej rozbudowane kotły kompaktowe, zapewniające możliwość podłączenia paneli solarnych. Rozwiązanie to jest o tyle ciekawe, że nadal pozostaje kompaktowe. Podobnie jak w przypadku stojących kotłów kompaktowych są to kotły z wbudowanym zasobnikiem (o pojemności od 250 do nawet ponad 350 l), ale tym razem jest to zasobnik solarny wyposażony w dwie osobne wężownice lub wężownicę i wymiennik ciepła, których praca dostosowywana jest do potrzeb i zależy od temperatury na zewnątrz. Nowatorskim i jednym z bardziej komfortowych rozwiązań w tym zakresie jest np. wykorzystanie systemu solarnego bezciśnieniowego, który napełnia panele solarne tylko podczas zapotrzebowania na energię. Niweluje to zjawisko stagnacji. Sterowanie kotłem kompaktowym współpracującym z systemem solarnym ogranicza się do jednego sterownika, a rozwiązanie to pozwala na oszczędności na ciepłej wodzie nawet do 60% w skali roku!

Hybrydowe kotły kompaktowe

Kotły hybrydowe są podobne w budowie do kotłów z możliwością podłączenia paneli solarnych, lecz tym przypadku dodatkowym źródłem zasilającym wężownicę lub specjalny bufor jest powietrzna pompa ciepła. Urządzenia te umożliwiają – jako jedyne tego typu – wspomaganie systemu centralnego ogrzewania energią odnawialną i to w znacznej ilości, co czyni je najbardziej oszczędnymi i zaawansowanymi technologicznie. Dodatkowym i niebanalnym atutem rozwiązania hybrydowego jest możliwość chłodzenia aktywnego – w przypadku wykonania ogrzewania płaszczyznowego podłogowego lub ściennego. Zasada działania kotłów hybrydowych jest dość prosta: zimą pompa ciepła wspomaga ogrzewanie, a latem chłodzi wodę w obiegu centralnego ogrzewania, co w przypadku budynków energooszczędnych czy pasywnych daje bardzo dobre efekty.

5. Funkcje, które mogą być realizowane przez hybrydowy kocioł kompaktowy współpracujący z pompą ciepła

 

Autor: Jarosław Szymański