Zamknięta komora spalania kotła umożliwia eksploatację niezależną od powietrza wewnętrznego w budynku. Zwiększa to bezpieczeństwo i komfort mieszkańców. Eliminuje się ryzyko odwrotnego ciągu spalin np. z kominka w domu. Zmniejszają się potrzeby cieplne budynku wskutek braku przepływu powietrza do spalania przez pomieszczenia.

1. Zamknięta komora spalania kotła grzewczego
 Zamknięta, a otwarta komora spalania kotła grzewczego
 Konstrukcja kotła z zamkniętą komorą spalania
 Korzyści z zastosowania kotła z zamkniętą komorą spalania
Wydanie 1/2012
27.09.2012
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2. Bezpieczeństwo, komfort i ekonomia
użytkowania kotła grzewczego
 Zastosowanie kotła grzewczego
dla ogrzewania domu lub mieszkania,
wymaga spełnienia szeregu warunków
w zależności od pomieszczenia jego
zabudowy. Coraz rzadziej nowe budynki
posiadają odrębne pomieszczenie
kotłowni, a kocioł grzewczy instalowany
jest w pomieszczeniach użytkowych, jak
np. kuchnia, łazienka, przedpokój, itp..
 Kocioł zabudowany w pomieszczeniach użytkowych, musi spełniać nie tylko
w pełni kryteria bezpieczeństwa, ale także wymagania komfortu i wygody
użytkowania. Wiąże się to np. z poziomem hałasu pracy, czy też funkcjonalnością
obsługi regulatora kotła. Nieodzownym wymaganiem dla kotła jest także jego
estetyka i szerokie możliwości montażu, również dla ograniczonego miejsca
zabudowy.
2

3. Tradycyjne kotły grzewcze z otwartą
komorą spalania
 Tradycyjnie, zarówno stojące, jak i wiszące kotły grzewcze posiadały konstrukcję
otwartej komory spalania, czyli powietrze niezbędne do spalania paliwa, było
pobierane bezpośrednio z pomieszczenia, w którym kocioł był zainstalowany.
 Tego typu kotły nadal są oferowane przez producentów, zarówno jako kotły
na paliwa stałe, jak i kotły gazowe, czy olejowe. Coraz częściej jednak ich miejsce
zajmują kotły z zamkniętą komorą spalania. W szczególności dotyczy to kotłów
gazowych kondensacyjnych, dla których zamknięta komora spalania stanowi
standardowe rozwiązanie techniczne.
Fot. Kotły gazowe Vaillant z otwartą komorą Fot. Kocioł gazowy Vaillant VK
spalania – lata 80/90’ atmoVIT exclusiv z otwartą
komorą spalania (2012)
3

4. Spalanie paliwa – zapotrzebowanie
powietrza oraz produkty spalania
 Spalanie paliwa wymaga dostarczania powietrza. Na każdy 1 m3 gazu ziemnego
wymagane jest około 10 m3 powietrza. Powietrze dla spalania zachodzącego
np. w kotle gazowym, może być dostarczane albo bezpośrednio z pomieszczenia,
albo z zewnątrz – w przypadku kotła z zamkniętą komorą spalania.
1 m3 1 m3
2 m3
Gaz ziemny Dwutlenek węgla CO2
Para wodna H2O
10 m3 8 m3
Spalanie
Powietrze Tlenki azotu NOx
4

5. Szczelność budynku, a sposób
eksploatacji kotła grzewczego
 Obecnie stosowana stolarka okienna cechuje się już najczęściej znaczną
szczelnością, co wymusza z kolei okresowe wietrzenie pomieszczeń, przy
standardowej naturalnej wentylacji budynku. Zastosowanie szczelnych okien,
np. przy wymianie starych na nowe, zmniejsza wymianę powietrza (tzw. krotność
wymiany) w porównaniu do wymaganych na poziomie 1÷2 na godzinę dla
pomieszczeń mieszkalnych i 4÷8 na godzinę dla WC/łazienki (30/50 m3/h).
 Wymiana powietrza spaść może
kilkukrotnie do 0,1/h lub jeszcze niżej…
 Poza dyskomfortem mieszkańców
i gromadzeniem wilgoci we wnętrzu
budynku, ograniczona wentylacja może
utrudniać, a wręcz uniemożliwiać pracę
kotłów z otwartą komorą spalania
5

6. Zapotrzebowanie powietrza do spalania
 Zapotrzebowanie powietrza do spalania paliwa, np. gazu ziemnego będzie
zależało od potrzeb cieplnych budynku. Przykładowo dla budynku o powierzchni
200 m2 o dobrej izolacji cieplnej (po dociepleniu przegród, wskaźnik potrzeb
cieplnych 90 kWh/m2rok) oraz zapotrzebowaniu ciepłej wody użytkowej
300 dm3/d, zapotrzebowanie gazu ziemnego dla kotła niskotemperaturowego
o średniorocznej sprawności pracy na ogrzewanie 85%, wyniesie:
Gaz ziemny:
ok. 2.600 m3/rok
 Dla spalania 2.600 m3 gazu ziemnego,
wymagane będzie dostarczenie powietrza
w ilości:
Powietrze:
ok. 26.000 m3/rok
6

7. Zamknięta i otwarta komora spalania
– różnice w eksploatacji kotłów
Otwarta komora spalania Zamknięta komora spalania
kotła grzewczego kotła grzewczego
spaliny
powietrze
powietrze
 Eksploatacja z wykorzystaniem  Eksploatacja niezależna
powietrza z pomieszczenia od powietrza w pomieszczeniu
7

8. Nadmiar powietrza do spalania,
natężenie przepływu spalin…
 Średnica przewodu spalinowego jest
mniejsza dla kotłów z zamkniętą komorą
spalania niż dla kotłów z palnikami
atmosferycznymi, dzięki mniejszemu
natężeniu przepływu spalin. Wynika to
z kontrolowanego napływu powietrza do
spalania – nadwyżka powietrza do
spalania nie przekracza 30% w stosunku
do ilości teoretycznie wymaganej dla
spalania paliwa.
 W przypadku palników atmosferycznych
w kotłach z otwartą komorą spalania,
nadwyżka ta sięga 100%, wskutek czego
większa będzie objętość „rozcieńczonych” Powietrze dopływa do palnika
spalin i wyższa także strata kominowa atmosferycznego w sposób
„naturalny” z otoczenia kotła,
(zwiększenie strat cieplnych).
stąd jego ilość wynika w znacznej
mierze z chwilowych sił ciągu
kominowego w kominie.
8

9. Podłączenie spalin dla kotłów z otwartą
i zamkniętą komorą spalania
 Kotły z zamkniętą komorą spalania posiadają najczęściej koncentryczne
podłączenie przewodu spalinowego i powietrznego. Umożliwia to bezpośrednie
podłączenie koncentrycznego 2-ściennego systemu powietrzno-spalinowego
do kotła. Średnica przewodu spalinowego jest mniejsza dla kotłów z zamkniętą
komorą spalania, dzięki mniejszemu natężeniu przepływu spalin.
Moc kotła 6,1-20,6 kW Moc kotła 8-20 kW
 Widok koncentrycznego wyjścia  Widok wyjścia spalin 110 mm,
spalin i wejścia powietrza 60/100 mm, dla kotła o tradycyjnej otwartej
dla kotła z zamkniętą komorą spalania komorze spalania
9

10. Znaczenie zamkniętej komory spalania
dla bezpieczeństwa eksploatacji
 Zastosowanie zamkniętej komory spalania, skutecznie przeciwdziała możliwości
odwracania ciągu spalinowego, czy też nawet częściowego zasysania spalin ze
znajdującego się w tym samym budynku źródła ciepła na paliwo stałe, którym
bardzo często jest chociażby kominek.
 Zaleca się przy tym stosowanie
kominków z niezależnym dopływem
powietrza do spalania, co jednak
nie gwarantuje w pełni uniknięcia
niekontrolowanego wypływu spalin,
przy zastosowaniu kotła z otwartą
komorą spalania, przy wysokiej
szczelności budynku.
!  Odwrócenie przepływu spalin
może także następować odwrotnie
– z kotła w kierunku kominka.
kominek kocioł z otwartą
komorą spalania
10

11. Zamknięta komora spalania – zapewnienie
czystego powietrza do spalania…
 Należy zwrócić szczególną uwagę na
zapewnienie dostępu czystego powietrza
do spalania, jakie jest pobierane przez kocioł
z zamkniętą komorą spalania!
 Zbyt bliska odległość od komina z kotła
!
na paliwo stałe, zwiększa ryzyko zasysania
zanieczyszczeń, które przyspieszają
zabrudzenie komory spalania kotła!
Źródło: S.Żuchowski, „Przegląd kotła gazowego… jeszcze przed sezonem grzewczym”. Instalreporter 10/2012.
11

12. Zamknięta komora spalania – zapewnienie
czystego powietrza do spalania…
 Jeżeli zasysanie powietrza do spalania dla
kotła z zamkniętą komorą spalania, jest
narażone na pobieranie zanieczyszczeń,
np. z komina kotła na paliwo stałe, to należy
rozdzielić odprowadzenie spalin (jeśli znajduje
się w sąsiedztwie komina z kotła na paliwo
stałe) od przewodu powietrznego.
 Pobieranie powietrza można zapewnić
bezpośrednio przez ścianę budynku,
przy zastosowaniu odpowiedniego elementu
przyłączeniowego kotła z komorą
zamkniętą spalania, rozdzielającego
strumienie: spalin i powietrza do spalania.
12

13. Odprowadzenie spalin bezpośrednio
przez ścianę budynku
 Przydatną, szczególnie przy modernizacji,
opcją odprowadzenia spalin z kotła
o zamkniętej komorze spalania, jest
zastosowanie przejścia przewodu spalinowo-
powietrznego wprost przez ścianę budynku.
 Takie rozwiązanie jest możliwe do
zastosowania jedynie z kotłami o zamkniętej
komorze spalania, gdzie z uwagi na poziome
odprowadzenie spalin, nie wytwarza się siła
ciągu naturalnego jak w tradycyjnych
pionowych kominach. Wentylator w kotle
o zamkniętej komorze spalania, zapewnia
przepływ spalin przez poziomy przewód
spalinowy.
 Takie rozwiązanie może stanowić czasem
jedyną opcję dla zastosowania gazowego
kotła w budynku modernizowanym.
13

14. Wymagania dla odprowadzenia spalin
bezpośrednio przez ścianę budynku
 Opcja odprowadzenia spalin przez ścianę
budynku posiada pewne uwarunkowania
określone w Rozporządzeniu Ministra
Infrastruktury „W sprawie warunków
technicznych jakim powinny odpowiadać
budynki i ich usytuowanie”:
min. 0,5 m
§ 175. 1. Indywidualne koncentryczne przewody
powietrzno-spalinowe lub oddzielne przewody
powietrzne i spalinowe od urządzeń gazowych
z zamkniętą komorą spalania mogą być wyprowadzone
przez zewnętrzną ścianę budynku, jeżeli urządzenia maks.
te mają nominalną moc cieplną nie większą niż:
21 kW
1) 21 kW - w wolno stojących budynkach 1-rodzinnych,
zagrodowych i rekreacji indywidualnej,
2) 5 kW - w pozostałych budynkach mieszkalnych.
§ 175. 2. Wyloty przewodów, o których mowa w ust. 1 pkt 2,
powinny znajdować się wyżej niż 2,5 m ponad poziomem terenu.
§ 175. 3. Odległość między wylotami przewodów, o których mowa w ust. 1,
powinna być nie mniejsza niż 3 m, a odległość tych wylotów od najbliższej
krawędzi okien i ryzalitów przesłaniających nie mniejsza niż 0,5 m.
14

15. Zamknięta komora spalania – dla kotłów
stojących, np. na olej opałowy
 Olejowy kocioł kondensacyjny,
analogicznie do kondensacyjnych kotłów
gazowych, jest przystosowany do pracy
niezależnej od powietrza wewnętrznego.
 Zamknięta komora spalania kotła
pozwala na pobieranie powietrza do
spalania oddzielnym przekrojem, spoza
pomieszczenia zabudowy kotła.
 Pobieranie powietrza do spalania jest
możliwe w kilku wariantach w zależności
od warunków zabudowy kotła w budynku
nowym lub modernizowanym. Przynosi to
oszczędności kosztów ogrzewania domu,
gdyż powietrze do spalania nie napływa
do kotła przez nieszczelności/wentylację
domu i nie schładza tym samym powietrza
wewnętrznego.
15

16. Wymiana ciepła w koncentrycznym systemie
spalinowo-powietrznym
 Kocioł z zamkniętą komorą spalania we współpracy z systemem spalinowo-
powietrznym, gdzie zachodzi wymiana ciepła między spalinami i powietrzem,
będzie podwyższał swoją sprawność, w porównaniu do kotłów z komorą otwartą.
 Powietrze pobierane do
spalania będzie podgrzewane
przez opuszczające kocioł
spaliny. Im wyższa będzie
temperatura spalin i dłuższy
system spalinowo-powietrzny,
tym większy nastąpi efekt
przekazywania ciepła do
powietrza i zwiększenia przez
to sprawności pracy kotła.
16

17. Jakie oszczędności w zużyciu paliwa pozwala
uzyskać zamknięta komora spalania?
 Wymiana ciepła pomiędzy powietrzem pobieranym do spalania, a spalinami
opuszczającymi kocioł, zależy w znacznej mierze od długości przewodów.
W warunkach eksploatacyjnych zmniejszenie zużycia gazu ziemnego, dla
typowych warunków zabudowy kotła w budynku jednorodzinnym, powinno
wynieść od 2 do 5%.
 Przykładowo w badaniach prowadzonych na Akademii Górniczo-Hutniczej,
dla długości 8 m, zmniejszenie zużycia gazu ziemnego wyniosło 4,6 %.
Długość przewodu spalinowo-powietrznego
Wielkość
0m 2m 4m 6m 8m
Zużycie gazu
2,294 2,224 2,208 2,193 2,188
wysokometanowego E [m3/h]
Zmniejszenie zużycia gazu - 3,1 % 3,7 % 4,4 % 4,6 %
17

18. Podsumowanie – zalety kotłów z zamkniętą
komorą spalania
Zaleta
Wzrost bezpieczeństwa eksploatacji – brak ryzyka wypływu spalin do pomieszczenia
wskutek odwrócenia ciągu spalinowego, brak ryzyka zasysania spalin z otwartych palenisk
w budynku (np. kominek, kocioł na paliwo stałe)
Wzrost sprawności kotła – podgrzewanie wstępne powietrza do spalania (przy
koncentrycznym systemie odprowadzenia spalin), zmniejsza zużycie gazu ziemnego,
a mniejsze natężenie przepływu spalin zmniejsza stratę kominową dla kotła
Niższe zapotrzebowanie ciepła budynku – wskutek pobierania powietrza do spalania
z zewnątrz. Powietrze do spalania nie jest pobierane z wnętrza budynku i nie powoduje
przepływu świeżego chłodnego powietrza przez pomieszczenia użytkowe.
Mniejsza średnica przewodu spalinowego – dzięki mniejszemu natężeniu przepływu
spalin, pozwala na łatwiejsze prace modernizacyjne i umieszczenie przewodu spalinowego
w istniejących szachcie kominowym.
Szerokie możliwości zabudowy – również w opcji wyprowadzenia spalin przez ścianę
budynku, w sytuacji modernizacji ogrzewania, gdyż nie jest wymagane wytwarzanie ciągu
kominowego dla odprowadzania spalin z komory spalania kotła
18

19. Kotły z zamkniętą komorą spalania –
przykłady z oferty firmy Vaillant
Wiszące kondensacyjne kotły Kompaktowe kondensacyjne kotły
gazowe serii ecoTEC gazowe serii ecoCOMPACT
Stojące kondensacyjne kotły Stojące kondensacyjne kotły
gazowe serii ecoVIT olejowe serii icoVIT
19

20. Ogrzewanie
Kotły gazowe
Chłodzenie Kotły olejowe
Pompy ciepła
Energia odnawialna
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl