531 111 188   ikona maila Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.  

Wymienniki ciepła – funkcje i sposób działania

Dla większości osób decydujących się na budowę domu jednorodzinnego jednym z najważniejszych elementów wyposażenia jest zamontowany w salonie kominek. Jego obecność pomaga w tworzeniu przyjemnej atmosfery, pozwala na relaks, a także uatrakcyjnia wygląd całego pomieszczenia. Zainstalowanie kominka to jednak nie tylko kreowanie odpowiedniego nastroju i nadawanie salonowi bardziej przytulnego charakteru, ale również możliwość wytwarzania ciepła. Wkład kominkowy może naturalnie ogrzewać pomieszczenie, w którym się znajduje, lecz po zainstalowaniu odpowiedniego wymiennika ciepła będzie znakomitym uzupełnieniem systemu centralnego ogrzewania, a w niektórych przypadkach może je całkowicie zastąpić. Zobaczmy, jakie są rodzaje wymienników ciepła i w jaki sposób działają.

Kominek z wymiennikiem ciepła – dodatkowe wsparcie dla instalacji grzewczej

 

Patrząc na nowoczesne wkłady kominkowe z panoramicznymi szybami, nie zawsze pamiętamy o tym, że spalając w nich drewno, możemy jednocześnie bardzo efektywnie produkować ciepło, które odpowiednio wykorzystane jest w stanie znacznie obniżyć nasze rachunki za ogrzewanie. W wielu przypadkach rozpalenie w kominku sprawia, że w pomieszczeniu robi się bardzo gorąco. Jeśli w domu jest zainstalowane urządzenie grzewcze z odpowiednią automatyką i czujnikami, np. kocioł pelletowy oraz oddzielne obiegi wody dla poszczególnych części budynku, może ono automatycznie obniżyć intensywność swojej pracy lub zmniejszyć temperaturę wody zasilającej grzejniki czy kaloryfery w miejscu, gdzie znajduje się kominek. Kiedy jednak nie dysponujemy tak zaawansowanym technicznie sprzętem, znaczna część wytwarzanej energii będzie po prostu zmarnowana.

Żeby wykorzystać potencjał kominka do wspomagania lub nawet zastąpienia kotła centralnego ogrzewania, musimy zdecydować się na zamontowanie systemu wykorzystującego powstające w nim ciepło. Do wyboru mamy dwa możliwe rozwiązania – system dystrybucji gorącego powietrze (DGP) lub kominek z płaszczem wodnym. W pierwszym przypadku w obudowie kominka są instalowane specjalne wloty powietrza oraz cały system przewodów, który pozwala na rozprowadzenie go po ogrzaniu po poszczególnych pomieszczeniach. W przypadku kominka z płaszczem wodnym powstająca w kominku energia jest przekazywana za pomocą specjalnego wymiennika do wody krążącej w instalacji grzewczej.

System dystrybucji gorącego powietrza może działać na zasadzie grawitacyjnej. W takim przypadku powietrze krąży, wykorzystując naturalną różnicę ciśnień między chłodnymi pomieszczeniami a ciepłym wnętrzem instalacji. System DGP może jednak również być dostosowany do większych budynków, dzięki stosowaniu specjalnych wentylatorów i filtrów. Choć takie rozprowadzanie gorącego powietrza ma wiele zalet – np. pozwala na szybkie ogrzanie wnętrza budynku, ma jednak również swoje ograniczenia. Ciepło jest pozyskiwane i przekazywane do systemu tylko wówczas, gdy w kominku płonie drewno. Nie przyda się również do podgrzania ciepłej wody użytkowej. Takie możliwości daje jednak kominek z płaszczem wodnym.

W jaki sposób działa wymiennik ciepła zamontowany w kominku?

 

Kominek z płaszczem wodnym działa na podobnej zasadzie jak kocioł centralnego ogrzewania, który odbiera energię ze spalanego węgla, drewna lub różnych produktów drewnopochodnych, np. brykietów czy pelletu. Ciepło uzyskiwane w komorze spalania jest tam wykorzystywane do ogrzania wody przepływającej przez specjalny wymiennik ciepła. Jest on zamontowany w taki sposób, że gorące spaliny przepływają przez kanały kotła tak, by mieć możliwie długi kontakt z powierzchnią wymiennika.

Wymiennik jest wykonany z materiału, który bardzo dobrze przewodzi ciepło. Najczęściej jest w tym celu używana stal, aluminium lub miedź. Dzięki temu powierzchnia wymiennika może się szybko nagrzewać, oddając temperaturę przepływającej przez niego wodzie. Zwykle ścianki wymiennika są na tyle cienkie, że proces ten zachodzi dość szybko, a znajdujące się w środku kanały mają stosunkowo niewielki przekrój.

W kotłach centralnego ogrzewania zwykle stosuje się wymienniki płytowe, ponieważ można je dobrze wkomponować w konstrukcję komory spalania i kanałów dymowych. W przypadku kominków mogą być używane również wymienniki spiralne, wykonane z rurek o niewielkim przekroju, które są rozmieszczone wokół wkładu i początkowej części przewodu dymowego. Stosuje się również wymienniki rurowe, w których woda przepływa wewnątrz dwuściennej rury montowanej na wyprowadzeniu dymu z wkładu.

Przy podejmowaniu decyzji o instalacji kominka z wymiennikiem ciepła warto pamiętać o tym, że podobnie jak w każdym systemie ogrzewania na paliwo stałe istnieje konieczność zamontowania urządzenia zabezpieczającego przed przegrzaniem. W przypadku urządzeń spalających paliwa stałe nie ma możliwości szybkiego zatrzymania procesu spalania. Ze względu na uzyskiwanie wysokich temperatur istnieje niebezpieczeństwo, że woda rozgrzeje się nadmiernie, co doprowadzi do niekontrolowanego wzrostu ciśnienia, niezbędne jest zapewnienie możliwości odbioru nadmiaru wody. W tym celu, w zależności od rodzaju instalacji można zamontować specjalne naczynie wzbiorcze, nazywane również zbiornikiem wyrównawczym lub przelewowym.

Ważnym elementem ochrony przed przegrzaniem jest również zawór bezpieczeństwa, który otwiera się w razie przekroczenia określonego poziomu temperatury, zwykle 95°C. Daje to możliwość szybkiego pozbycia się gorącej wody i schłodzenia wymiennika. W niektórych przypadkach do awaryjnego oziębiania elementów płaszcza wodnego wykorzystuje się również specjalne wężownice.

Zalety używania kominka z wymiennikiem ciepła

 

Kominek z zamontowanym wymiennikiem ciepła jest dodatkowym urządzeniem grzewczym, które łączy przyjemność z obecności bezpiecznego i efektownego paleniska z możliwymi oszczędnościami na ogrzewaniu. Dzięki zamontowaniu kominka z płaszczem wodnym można lepiej wykorzystywać energię pozyskiwaną ze spalanego drewna, a jednocześnie ograniczyć zużycie głównego paliwa używanego do ogrzewania domu, np. gazu czy węgla.

Dzięki różnorodności dostępnych rozwiązań kominek z wymiennikiem ciepła może wspomagać pracę urządzeń grzewczych każdego rodzaju od kotłów na pellet drzewny przez urządzenia olejowe i gazowe. Wielką zaletą jest również to, że dzięki użyciu odpowiednio dobranej automatyki kominek może znakomicie współpracować z urządzeniami innego rodzaju w obrębie jednej instalacji grzewczej. Plusem jest również to, że może posłużyć do ogrzewania ciepłej wody użytkowej.

Podłączenie wymiennika ciepła daje również dodatkowy margines bezpieczeństwa w przypadku możliwej awarii głównego kotła czy problemów z dostępnością paliwa. Decydując się na montaż drugiego źródła ciepła, można się więc częściowo uniezależnić od takich losowych zdarzeń.

Zaletą korzystania z kominka z płaszczem wodnym zamiast systemu DGP jest brak konieczności rozprowadzania systemu rur doprowadzających powietrze. Przy kominku z wymiennikiem ciepła cała instalacja poza doprowadzeniem i odprowadzeniem wody będzie się zwykle znajdowała w kotłowni i pozostanie niewidoczna. Trzeba też zauważyć, że ogrzewanie wodne będzie bardziej efektywne niż powietrzne, ze względu na większą bezwładność cieplną i możliwość oddawania ciepła przez stosunkowo długi czas po wygaśnięciu paleniska.

Choć montaż wkładu kominkowego z płaszczem wodnym jest bardziej kosztowny, a dodatkowo są potrzebne także odpowiednie elementy infrastruktury grzewczej, np. pompa, zawory oraz rury, to wydatki mogą się dość szybko zwrócić. Ponieważ drewno opałowe jest stosunkowo tanie i łatwo dostępne, a ponadto niekłopotliwe w przechowywaniu bez trudu można przygotować odpowiedni zapas. Częściowe ogrzewanie drewnem oznacza dość duże oszczędności, zwłaszcza jeśli korzystamy z droższego oleju czy gazu.