2015-03-12

Sprawność powyżej 100% kondensacyjnych kotłów gazowych

Producenci kotłów kondensacyjnych często wśród ich zalet wymieniają wysoką sprawność. Oczywiście, im większa sprawność urządzenia tym lepiej, ale wyniki ponad 100% sprawności kotłów kondensacyjnych wzbudzają już podejrzenia... Jak to możliwe?! Sprawność to stosunek energii wyjściowej do wejściowej, a więc jeśli wynosi ona ponad 100% to czy energia wyjściowa jest większa od wejściowej...? Czyżby znane nam zasady fizyki (a dokładniej zasada zachowania energii) i logiczne rozumowanie zawiodły? 

Aby wyjaśnić zjawisko nieprawdopodobnie wysokiej sprawności prześledźmy najpierw procesy, które zachodzą w kotle kondensacyjnym:

Tak samo jak w kotłach niekondensacyjnych, spalanie paliwa (w przypadku kotłów gazowych – mieszkanki gazu z powietrzem) powoduje wytworzenie energii cieplnej, która wykorzystana jest (w wymienniku ciepła) do ogrzania wody. Kolejnym etapem, specyficznym dla kotłów kondensacyjnych, jest skraplanie (czyli właśnie kondensacja) pary wodnej zawartej w spalinach. Oczywiście, aby to zjawisko było możliwe, konieczne jest spełnienie szeregu warunków, dlatego kocioł kondensacyjny różni się budową od zwykłego. Sam proces kondensacji przebiega z wytworzeniem dużej ilości ciepła, które również zostaje spożytkowane. Trzeba natomiast pamiętać, że mamy tu do czynienia z redukcją strat energii (odzyskanie uciekającego w spalinach ciepła), a nie z wytworzeniem „dodatkowej” energii.

Teraz wyraźniej już widać, że tak naprawdę sprawność kotła kondensacyjnego, rozumiana jako stosunek całkowitej energii wyjściowej do całkowitej energii wejściowej (wprowadzonej do układu) nie przekracza wcale 100%. Skąd zatem wynikają takie twierdzenia i czy należy je rozumieć jako zakamuflowane kłamstwo producentów?

Odpowiedź na to ostatnie pytanie pozostawiamy do oceny użytkowników, postaramy się jednak wyjaśnić skąd w ogóle wzięło się opisywanie sprawności jako ponad stuprocentowej.

Otóż przed erą kotłów kondensacyjnych sprawa była dość prosta. Ponieważ nie zakładano możliwości odzyskania ciepła uciekającego w spalinach, dla ułatwienia sprawność kotła definiowano w odniesieniu do wartości opałowej. Wartość opałowa to ilość energii uzyskanej przez całkowite spalenie paliwa, pomniejszona o straty energii potrzebnej na odparowanie wody. 

Kiedy wprowadzono na rynek kotły kondensacyjne, których zasada działania różni się od zasady działania tradycyjnego kotła, pojawił się poruszany tutaj problem określenia ich sprawności. W sytuacji  kotłów kondensacyjnych do energii uzyskanej w procesie spalania paliwa należało dodać energię odzyskaną w procesie kondensacji, co w efekcie powodowało wzrost wyniku sprawności, nawet do ponad 100%. Aby obliczyć rzeczywistą sprawność kotła kondensacyjnego, należałoby ją obliczyć względem ciepła spalania (ilości energii uzyskanej w procesie całkowitego spalenia paliwa). Ta wartość nigdy dla żadnego kotła nie może przekroczyć 100%.

Krótko mówiąc, kiedy ustalano obecnie używane normy określania sprawności kotła, nie przewidziano wynalezienia kotłów kondensacyjnych. Normy nie są dostosowane do opisywania ich sprawności. Wprowadzenie nowego sposobu liczenia sprawności (uwzględniającego odzysk ciepła ze spalin) dla kotłów kondensacyjnych byłoby problematyczne i uniemożliwiało porównanie ich z kotłami niekondensacyjnymi. Zamiast zmieniać więc całościowo przyjęty od lat sposób liczenia sprawności, przyjęto nieco abstrakcyjne założenie, że sprawność (a dokładniej tak zwana „sprawność znormalizowana”) może wynosić więcej niż 100%.

Podsumowując, zasady fizyki pozostają niezmienne i żadna energia nie pochodzi „znikąd”, tak więc  sformowania o sprawności ponad 100% nie należy rozumieć dosłownie!


Powrót do Wiadomości

Porady

Baterie łazienkowe

Bateria termostatyczna – jak działa? Czy warto kupić? Termostat w baterii termostatycznej odpowi...

więcej

Ceramika łazienkowa

Ceramika łazienkowa – z jakich materiałów może być wykonana? Ceramika łazienkowa, czyli umywalki...

więcej

Grzejniki łazienkowe

Jakie grzejniki łazienkowe są najpraktyczniejsze? Praktyczne grzejniki łazienkowe oprócz funkc...

więcej