Kotły kondensacyjne z serii Vitodens 2xx znane są od wielu lat użytkownikom zarówno na rynku polskim, jak i europejskim. Obecna generacja to prawdopodobnie najbardziej zaawansowane urządzenia w swojej klasie. Firma Viessmann przy konstruowaniu tego kotła położyła bardzo silny nacisk na komfort klienta, niskie koszty eksploatacji oraz aspekt ekologiczny.

Kotły kondensacyjne z regulatorem pogodowym wyposażone są w duży, kolorowy wyświetlacz dotykowy, sprawiający, że nawet to bardzo zaawansowane urządzenie staje się bardzo proste w obsłudze nawet dla osoby zupełnie nieobeznanej z techniką grzewczą. Czytelne ikony oraz asystent w postacie opisów wybieranej funkcji bezproblemowo przeprowadzi klienta przez cały cykl programowania czasów pracy czy też wymaganych temperatur.

Oczywiście sam wyświetlacz to nie wszystko. Do każdego urządzenia producent dołącza moduł komunikacyjny Vitoconect 100 OPTO1 umożliwiający zdalny nadzór zarówno nad pracą kotła jak też poszczególnych obiegów grzewczych. Komunikacja kotła, wyposażonego w moduł Vitoconect, z internetem odbywa się za pomocą sieci Wi-Fi, dzięki czemu nie ma konieczności prowadzenia dodatkowych instalacji do pomieszczenia kotłowni.

Kotły kondensacyjne Vitodens a zapotrzebowanie mocy

Oczywiście zdalne sterowanie to nie wszystko, co czyni ten kocioł tak unikalnym. Jednym z największych wyzwań, z jakimi musieli sobie poradzić, to możliwość jak najlepszego dopasowania się z mocą kotła do aktualnego zapotrzebowania. W latach 90. dobre kotły posiadały zakres modulacji 1:4, co oznaczało, że najmniejsza moc, jaką mogły osiągać, stanowiła 1/4 mocy maksymalnej. Obecnie kotły pracują z modulacją 1:10, co jest już bardzo dobrym wynikiem. Vitodensy 200 stawiają bardzo wysoko poprzeczkę konkurencji, pracując z modulacją aż 1:20. Oznacza to, że kocioł, który ma moc maksymalną na poziomie 35 kW, jest w stanie płynnie zmniejszać swoją moc aż do 1,8 kW!

Kotły kondensacyjne Vitodens - sterowanie przez smartfona
Kotły kondensacyjne Vitodens – sterowanie przez smartfona

Oczywiście rodzą się pytania, czy to ma sens, czy to rzeczywista potrzeba, czy tylko chęć osiągnięcia jak najlepszego wyniku? Czemu jest to takie ważne i jakie korzyści, z tego wynikają dla użytkownika? Odpowiedź jest bardzo prosta – inżynierowie starają się dążyć do perfekcji, a tą byłoby skonstruowanie kotła, który mógłby pracować od zera aż po moc maksymalną. Kupując projekt swojego wymarzonego domu, zobaczymy w nim parametr o nazwie „obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną”. Jest to parametr określający, ile trzeba mocy, by ogrzać budynek w najbardziej niekorzystnych warunkach, czyli np. dla większości naszego kraju jest to -20°C. Oczywiście takie mrozy mogą się wydarzyć, ale występują one raptem kilka dni w ciągu całego roku. W takim przypadku kocioł się załączy i będzie pracował non-stop pełna mocą. W chwili, gdy tylko zrobi się cieplej, zapotrzebowanie na moc naturalnie się zmniejszy.

W przypadku, gdyby kocioł nie potrafił modulować, moc, jaką dostarcza do układu c.o., byłaby wyższa niż ten układ by oddawał, co skutkowałoby wzrostem temperatury ponad wymaganą. Aby do tego nie dopuścić, oczywiście automatyka odcięłaby dopływ paliwa. Ponowny start nastąpiłby dopiero po tym, jak temperatura instalacji spadłaby poniżej wymaganej. Taka praca 0/1 jest bardzo nieekonomiczna. W czasie rozruchu, celem ułatwienia zapłonu, podawana jest bardzo bogata (czytaj nieekonomiczna) mieszanka paliwowa. Sezon grzewczy w Polsce trwa około 200 dni i choć przyjmuje się, że możemy się spodziewać nawet i -20°C, to średnia temperatura sezonu grzewczego wynosi między +2 a +3°C, a zatem przez większą część budynek będzie potrzebował mniej niż połowę mocy obliczeniowej i dlatego tak ważna jest możliwość pracy z jak największą modulacją.

Kotły kondensacyjne – innowacyjne zasilanie w paliwo i powietrze

Tak dobry wynik, jakim charakteryzują się kotły Vitodens, uzyskano dzięki zastosowaniu innowacyjnego systemu zasilania kotła w paliwo i niezbędne do spalania powietrze. Pierwszym z elementów, którego konstrukcja uległa zmianie, jest zawór dozujący gaz. Najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest zawór wyposażony w cewkę, wokół której powstaje pole magnetyczne wywołane przepływającym prądem. Pole magnetyczne cewki oddziaływuje na element powodujący otwarcie zaworu. Im większy prąd, tym większa siła magnetyczna, a tym samym większe otwarcie zaworu. Rozwiązanie sprawdzone, ale niestety zbyt mało dokładne.

Kotły kondensacyjne
Kotły kondensacyjne Viessmann – precyzyjne sterowanie

Dokładniejsze sterowanie w armaturach

Celem uzyskania większej dokładności sterowania w armaturach gazowych kotłów Vitodens 200 zastosowano silniki krokowe. Są to urządzenia umożliwiające bardzo precyzyjne sterowanie, a cyfrowe sterowanie wyklucza możliwość powstania błędu wywołanego np. wahnięciami napięcia zasilającego urządzenia albo zewnętrznymi polami magnetycznymi. By zachować najwyższą sprawność spalania, oprócz paliwa należy dostarczyć właściwą ilość powietrza. I tu przed konstruktorami pojawiło się kolejne duże wyzwanie. W przypadku jednego bardzo konkretnego rozwiązania systemu zasysu powietrza i wyrzutu spalin bardzo łatwo dobrać jest prędkość obrotową wentylatora, aby dostarczać odpowiednią ilość powietrza. Niestety rzeczywistość odbiega od warunków laboratoryjnych. W praktyce nie ma 2 identycznych instalacji powietrzno-spalinowych.

Przy zachowaniu stałej prędkości wentylatora na ilość przetłaczanego powietrza wpływ będą miały np.: długość przewodów, ich średnica, zastosowane kształtki, a nawet gęstość powietrza wywołana wysokością nad poziomem morza. Zatem równolegle obok kontroli prędkości obrotowej wentylatora w Vitodensach zastosowany jest czujnik masowego natężenia przepływu. Każdy wentylator z zamontowanym czujnikiem przepływu jest kalibrowany w zakładach firmy Viessmann, następnie zabudowywany jest w kotle, gdzie ponownie jest testowany, tym razem już podczas pracy. Dodatkowym systemem nadzorującym poprawny skład mieszanki i wysoką sprawność procesu spalania jest system LambdaPro Control Plus, który wykorzystuje wielkość prądu jonizacji. Dodatkową korzyścią opisanych rozwiązań jest brak konieczności regulacji ręcznej kotła przy zmianach parametrów paliwa (zarówno przy wahaniach parametrów, jak i przy przezbrojeniu na inny rodzaj gazu). Dopasowanie wszystkich parametrów odbywa się w sposób całkowicie zautomatyzowany.

Kotły kondensacyjne Vitodens - palinik kotła
Kotły kondensacyjne Vitodens – palinik kotła

Da się lepiej…

Mimo tak dużego zakresu modulacji przychodzi moment, gdy zapotrzebowanie budynku jest tak małe, że nawet tak niewielka moc minimalna, z jaką mogą pracować kotły Vitodens, jest zbyt duża. W tym momencie też nie mówimy, że lepiej już się nie da. Aby zminimalizować możliwość wystąpienia taktowania, kotły wraz ze wzrostem temperatury zewnętrznej – a tym samym ze spadkiem zapotrzebowania na moc – zmniejszają prędkość obrotową pomp obiegowych, co skutkuje zwiększeniem delty, na której pracuje instalacja. Skutkiem zwiększenia delty (różnica temperatur między temperaturą zasilania a temperaturą powrotu) jest zwiększenie pojemności cieplnej zładu wodnego, co skutkuje wydłużeniem cykli pracy palnika.

Skuteczność zastosowanych rozwiązań użytkownik może kontrolować w panelu energetycznym, w którym można odczytać dobowe zużycie gazu dla ostatnich 7 dni oraz historii średnich tygodniowych.

Marcin Ponarski

Pytanie do…

Jak radzą sobie Państwo z taktowaniem kotłów przy małym zładzie wodnym kotłów oraz instalacji i niewielkich zapotrzebowaniach na ciepło?

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij