Kocioł jest najważniejszym elementem systemu grzewczego, przekazującym energię wytworzoną w wyniku spalania opału do systemu dystrybucji ciepła. Najczęściej ciepło w systemach grzewczych rozprzestrzenia woda. Jest bardzo dużo rodzai nowoczesnych kotłów i są one bardzo różne ze względu na zasady działania, wykorzystywane paliwo czy parametry techniczne. Kotły grzewcze są klasyfikowane według rodzaju wykorzystywanego paliwa: gazowe, na paliwa stałe, na paliwa płynne, elektryczne.
Decyzje co do rodzaju kotła, należy podjąć samemu, gdyż konsultanci są zainteresowani sprzedażą swoich produktów i zawsze znajdą o wiele więcej zalet niż wad sprzedawanych przez nich kotłów. Dokładne oszacowania należy zlecić specjalistom.

Wybierając kocioł grzewczy należy wziąć pod uwagę nie tylko parametry ekonomiczne ale także techniczne parametry ogrzewanego pomieszczenia, częstotliwość ogrzewania i inne.

Podstawowe parametry wyboru kotła:
1. Rodzaj paliwa,
2. Moc,
3. Umiejscowienie kotła,
4. Współczynnik wydajności,
5. Konstrukcja kotła,
6. Zapotrzebowanie na gorącą wodę,
7. Automatyka,
8. Czas spalania 1"porcji opału",
9. Gwarancja i zaufanie do producenta.

Opał dla kotła grzewczego

Wiele czynników wskazuje na to, że najlepsze jest ogrzewanie gazem. Świadczy o tym niska cena gazu, mała powierzchnia potrzebna na umiejscowienie kotła oraz brak magazynowania paliwa. Z tego powodu kotły gazowe są najbardziej rozpowszechnione. Największym problemem, z jakim można się spotkać, to brak doprowadzonej instalacji gazowej do mieszkania. W takich wypadkach projektowanie i doprowadzanie instalacji gazowej jest bardzo kosztowne. Dla zwyczajnego użytkownika taka instalacja zwróciłaby się po około 20 latach.

Opał dla kotłów na paliwo stałe to: drewno, węgiel, drewno granulowane. Rozwój technologii sprawił, że kotły innych rodzai, pod względem ekonomicznym i nie tylko, dorównują kotłom gazowym. Na przykład kotły na drewno granulowane, co do wygody użytkowania, są zbliżone do kotłów gazowych i na paliwo płynne. Jest tak dlatego, że są produkowane z większym podajnikiem automatycznie doładowującym opał do komory spalania, co pozwala bardziej zautomatyzować proces grzewczy i wydłużyć czas spalania.

W wypadku kotłów na paliwo stałe, powstaje problem ze składowaniem paliwa, gdyż potrzebuje ono sporo miejsca, poza tym musi być wygodnie umiejscowione, by łatwo można było przynieść opał do kotła. Oprócz tego miejsce składowania opału musi odpowiadać wymaganiom bezpieczeństwa. Kotły te muszą być też często oczyszczane z pozostałości opału. Jako opał do kotłów na paliwo stałe używa się najczęściej tylko dobrze wysuszone drewno, stad trzeba też mieć wystarczająco miejsca nie tylko na składowanie ale i wysuszenie tego opału.

Elektryczne kotły są prostsze w montowaniu, nie emitują produktów spalania, ale za to koszty wykorzystania energii elektrycznej do ogrzewania są znacznie wyższe niż w przypadku innych paliw.

Moc i współczynnik wydajności kotłów grzewczych

Moc kotła jest dobierana odpowiednio do objętości pomieszczenia, które ma ogrzewać. Według standardowych obliczeń 1kW ogrzewa 10 metrów kwadratowych pomieszczenia o wysokości 2,5 metra. Jednak budynki różnią się współczynnikiem przenikania ciepła, dlatego warto jest takie obliczenia zlecić specjalistom. W celu zrekompensowania strat ciepła i innych potrzeb cieplnych, najczęściej dodaje się około 20-30 procent dodatkowej mocy. Ogrzanie wody zazwyczaj zużywa 25 proc mocy kotła, tylko że w wielu przypadkach ogrzewając wodę odłącza się ogrzewanie pomieszczenia, co ma niewielki wpływ na temperaturę wewnętrzną pomieszczeń.

Współczynnik wydajności nowoczesnych kotłów przekracza 90 proc. Wybierając tańszy kocioł, później można się rozczarować ze względu na straty energii. Współczynnik wydajności klasycznych kotłów z dolnym spalaniem na paliwo stałe sięga zaledwie 50 proc., t.j. połowa ciepła ulatnia się. Większy współczynnik wydajności mają kotły na paliwo stałe z górnym spalaniem, gdyż spalają paliwo bardziej równomiernie. Gazowe kotły generacyjne natomiast osiągają współczynnik wydajności ponad 90 proc. Kotły gazowe starej konstrukcji z palnikiem atmosferycznym (gaz trafia przez mały otwór) mają współczynnik wydajności 80-85 proc. Gazowe kotły z palnikiem nadmuchowym są o 5-20 proc. bardziej ekonomiczne. Najbardziej ekonomicznymi kotłami są kotły kondensacyjne, które wykorzystują ciepło kondensacji powstającej w czasie spalania produktów.

Umiejscowienie kotła grzewczego.

Ze względu na sposób zamontowania kotły dzielimy je na ścienne i stojące. Moc kotłów wiszących sięga do 35 kW, taki kocioł może ogrzać dom o powierzchni do 300 m. kw. Moc można zwiększyć używając kilku kotłów. Ścienne kotły zazwyczaj są gazowe, z komorą spalania ze stali nierdzewnej.

Dla kotłów grzewczych występują specjalne wymogi dotyczące wysokości i minimalnej powierzchni instalacji. Kotły o mocy do 60 kW mogą być zamontowane w kuchni, jeżeli pomieszczenie ma nie mniej niż 2,5 metra wysokości, a objętość - 15 metrów sześciennych. W pomieszczeniu musi być wentylator i okno z lufcikiem.

Kotły o mocy do 150 kW muszą być instalowane w osobnym pomieszczeniu, obojętnie w jakiej części domu ale z dostępnym wyjściem na zewnątrz domu. Ściany kotłowni muszą być wykonane z niepalnych materiałów, drzwi do kotłowni i mieszkania muszą być ognioodporne a okno musi mieć wymiary obliczone wg wzoru - 0,03 m. kw na metr sześcienny pomieszczenia. Kotły grzewcze o mocy większej niż 150 kW muszą być instalowane na parterze albo w piwnicy, albo w osobno zbudowanej kotłowni poza domem.
Kotły o większej mocy są produkowane ze stai nierdzewnej lub żeliwa. Kotły żeliwne są bardziej odporne, teoretycznie mogą służyć bardzo długo, nawet do 50 lat, ale mają też wady, jak pęknięcia przy nagłej zmianie temperatury, np. jeżeli na mocno nagrzany kocioł trafi zimna woda.

Odprowadzanie spalin

Produkty spalania usuwane są poprzez różnego rodzaju przewody spalinowe: poziome, przewody koncentryczne z wymuszoną wentylacją, pionowe i z naturalną wentylacją. Koncentryczny przewód powietrzno-spalinowy (typu rura w rurze) wygodny jest w tym sensie, że rurą wewnętrzną wypływają spaliny, zewnętrzną - dopływa do kotła powietrze. W taki sposób nie wykorzystuje się powietrza z pomieszczenia i istnieje możliwość regulowania temperatury wewnątrz uwzględniając temperaturę zewnętrzną. Koncentryczne przewody mogą być instalowane w pionowych kominach. Dla pionowych przewodów spalinowych typowy murowany komin w wielu wypadkach nie będzie odpowiedni. Nowoczesne kotły grzewcze skutecznie wykorzystują dużo ciepła i dym unoszący się z kotła jest w miarę zimny. W wyniku tego już na wysokości kilku metrów woda powstała w wyniku kondensacji łączy się z żywicą i innymi resztkami spalania, tworząc agresywne związki, które szkodzą nieodpornej powierzchni. Takie kominy muszą być produkowane z materiałów kwasoodpornych, z możliwością odpływu wody powstałej w wyniku kondensacji oraz z dodatkowym ogrzewaniem zimnych miejsc w budynku, przez które przechodzi komin. Wkłady kominowe nie rozwiązują problemów, gdyż sam komin musi mieć na tyle dużą średnicę otworu, by zapewnić odpowiednią naturalną wentylację.

Wybierając przewód spalinowy ze stali nierdzewnej należy zwrócić uwagę na jakość stali. Zalecana jest stal AISI 316. Stal nierdzewna AISI 304 jest przeznaczona dla kotłów na drewno, stąd po jakimś czasie nie wytrzyma dużego zagrożenia ze strony działania kwasów.

Firma "Schiedel" proponuje systemy różnych rodzai kominów i przewodów spalinowych odpornych na agresywne kwasy. Jest bardzo wygodny system zainstalowania osobnego komina przy domu z łatwo wymieniającymi się wkładami ze stali nierdzewnej i ceramiki odpornej na agresywne kwasy. Pionowe kominy bez wymuszonej wentylacji nie mogą przekroczyć długości 1 metra.

Gorąca woda

Jeśli kocioł jest kupowany tylko do ogrzewania, należy wybierać jednofunkcyjny kocioł grzewczy. Jeżeli istnieje potrzeba podgrzewania wody, należy kupować kocioł dwufunkcyjny, albo do istniejącego systemu ogrzewania podłączyć dodatkowy system ogrzewania wody. W celu skutecznego wykorzystania ciepłej wody należy wybrać system z pompą cyrkulacyjną.

Automatyka kotła grzewczego

Nowoczesny kocioł to zaawansowane urządzenie, potrafiące zdiagnozować siebie, decydować o optymalnym reżimie ogrzewania, zainstalowany w nim system automatyczny pozwala też sporo zaoszczędzić. Takie kotły mają specjalne oprogramowanie, które pomaga dostosować ogrzewanie wnętrza do temperatury zewnętrznej. Gazowe kotły grzewcze są wyposażone w automatyczne wyłączniki reagujące na zgaszenie ognia - tak może się wydarzyć w wypadku obniżenia ciśnienia gazu albo z braku prądu.

Okres spalania

Najwięcej zaangażowania pracy wymagają kotły na paliwo stałe. Jest kilka rodzai kotłów na paliwo stałe: kotły bezpośredniego spalania i generacyjne kotły gazowe. Kotły bezpośredniego spalania dzieli się na działające na zasadzie górnego i dolnego spalania. Te na zasadzie dolnego spalania mają najniższy współczynnik przydatności, takie kotły mogą stracić nawet połowę całej energii wydzielanej przez paliwo. W związku z praktycznie niekontrolowanym spalaniem paliwo trzeba uzupełniać co 3-5 godz. Kotły grzejące na zasadzie górnego spalania są bardziej ekonomiczne gdyż opał spala się bardziej równomiernie i załadowuje się o wiele większa ilość opału, dzięki temu opał doładowuje się w ciągu doby tylko 1 albo 2 razy. Chcąc dłuższy czas ogrzewać pomieszczenia warto zastanowić się nad kombinowanym systemem ogrzewania, który by umożliwił utrzymywanie temperatury w całym systemie. Gazowe kotły generacyjne są dwukomorowe - w pierwszej komorze spalają paliwo z brakiem powietrza - podczas procesu powstają palne gazy. W innej komorze są one spalane z użyciem wystarczającej ilości powietrza. Zautomatyzowanie kotłów na paliwo stałe jest częściowo możliwe poprzez regulację strumieni powietrza. Kotły z większą mocą mogą mieć zainstalowany bak na paliwo, który przekazuje do paleniska opał i przedłuża czas jednego załadunku, ale do takich kotłów pasuje tylko granulowane i drobne paliwo.

Producent

Warto wyjaśnić, kto będzie technicznie obsługiwał zakupiony kocioł grzewczy. Nowoczesne kotły są bardzo skomplikowane, stąd nie zaleca się samemu ich naprawiać. Jeżeli najbliższy punkt obsługi jest daleko, trzeba liczyć się z tym, że na pomoc trzeba będzie długo czekać. A obietnice producenta o szybkim i sprawnym serwisie po kilku latach mogą się mocno zdezaktualizować.