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 ciepłojawne. 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 przekazywanewodzie 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.