Dobór mocy grzewczej kotła zależy od potrzeb budynku, a więc jego izolacji cieplnej i ogólnie standardu energetycznego. Wysoki wpływ odgrywają potrzeby ciepła podgrzewania wody użytkowej. Nowoczesne kotły cechują się niskim poziomem mocy minimalnej oraz szerokim zakresem regulacji mocy dzięki modulacji mocy palnika. Dzięki temu kocioł może dostosowywać precyzyjnie i płynnie moc w stosunku do bieźących potrzeb cieplnych.

1. Jak dobrać kocioł do ogrzewania domu?
 Kryteria wyboru rodzaju kotła dla ogrzewania domu
 Dobór mocy cieplnej kotła w zależności od standardu budynku
 Czynniki zmniejszające i zwiększające wymaganą moc grzewczą kotła.
Wydanie 1/2015
31.03.2015
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2. 2
Dobór kotła i podgrzewacza – odpowiedzialna
decyzja ekonomiczna i użytkowa
 Właściwy dobór kotła grzewczego dla domu lub mieszkania to jedna z bardziej
odpowiedzialnych decyzji, jaką musi podjąć przyszły użytkownik systemu
centralnego ogrzewania i podgrzewania ciepłej wody użytkowej.
 Sprawność pracy kotła grzewczego wpływa bezpośrednio na koszty ogrzewania
domu czy też mieszkania. Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej musi z kolei
łączyć zarówno wymagania ekonomiczne niskich kosztów eksploatacji, jak
i względy komfortu – zapewnienia odpowiedniej ilości wody.

3. 3
Porównanie – kocioł grzewczy i inne
urządzenia codziennego użytku
 Dobór kotła to na tyle odpowiedzialna decyzja, że należy go dokonać świadomie
z uwzględnieniem specyfiki budynku i własnych potrzeb. Kocioł grzewczy jest
urządzeniem, które powinno służyć przez 20÷25 lat.
czas pracy, h/rok
 Czas pracy kotła przeciętnie
wynosi 2.000-2.400 godzin
rocznie i jest dłuższy niż dla
większości urządzeń
użytkowanych do celów
prywatnych.
 Czas pracy kotła podkreśla
także znaczenie przeglądów
serwisowych, jakie zaleca się
przeprowadzać każdego roku,
analogicznie jak w przypadku
okresowych przeglądów
samochodu.

4. 4
Obciążenie cieplne kotła grzewczego
w realnych warunkach eksploatacji
100
80
60
40
20
0
0 40 80 120 160 200 240 280
Dni sezonu grzewczego
Obciążeniecieplnekotła(%)
63%
48%
39%
30%
13%
 Maksymalna moc cieplna kotła jest
wymagana sporadycznie w ciągu roku
 Przez większość czasu obciążenie
cieplne kotła jest znacznie niższe od
jego maksymalnej mocy cieplnej
 Wg normy DIN 4702 dla obliczania
sprawności znormalizowanej kotła,
podwyższone obciążenie cieplne
(średnio 63%) występuje jedynie przez
ok. 25 dni, a najmniejsze obciążenie
(średnio 13%) przez ok. 120 dni
 Średnioroczne obciążenie cieplne
kotła wynosi w praktyce ok. 20% jego
maksymalnej mocy cieplnej

5. 5
Wpływ obciążenia cieplnego kotła
na sprawność pracy
 Kotły starego typu pracując z niższym
obciążeniem cieplnym wykazywały
podwyższone straty cieplne, wobec czego
sprawność pracy ulegała znacznemu
obniżeniu
 Nowoczesne kotły zachowują wysoką
sprawność pracy także przy niskim
obciążeniu, dzięki szerokiemu zakresowi
regulacji (modulacji) mocy palnika,
pogodowej regulacji temperatury pracy,
niskim stratom ciepła do otoczenia oraz
dzięki zamkniętej komorze spalania
i precyzyjnej regulacji procesu spalania
 Sprawność kotła kondensacyjnego przy
niższym obciążeniu cieplnym wzrasta,
wskutek zwiększonego efektu kondensacji
pary wodnej zawartej w spalinach
110
100
90
80
70
60
50
0 10 20 30 40 50
Kocioł
stałotemperaturowy
Obciążenie cieplne kotła (%)
Sprawnośćpracykotła(%)

6. 6
Potrzeba wymiany kotła przy
termomodernizacji budynku
 Termomodernizacja budynku polegająca na
poprawie izolacyjności cieplnej przegród czy też
wymianie okien, obniża zapotrzebowanie ciepła
dla ogrzewania. Nie gwarantuje to jednak
obniżenia kosztów eksploatacji, gdy wymianie nie
podlega kocioł grzewczy. Obciążenie cieplne kotła
w budynku po termomodernizacji obniży się, co
może znacznie obniżyć sprawność jego pracy.
Obciążenie cieplne kotła (%)
Sprawnośćkotła(%)
fot. njuskalo.hr
70
60
50
0 10 20 30 40 50
78%
65%
 Przykładowo zmniejszenie
średniego obciążenia
z 20% do 10%, spowoduje
obniżenie średniej
sprawności pracy starego
kotła stałotemperaturowego
z około 78% do 65% (!).
Kocioł
stałotemperaturowy

7. 7
Zakres regulacji mocy cieplnej
nowoczesnego kotła gazowego
Moc 16% = 4,0 kW Moc 100% = 24,5 kW
 Nowoczesne kotły cechują się bardzo szerokim zakresem regulacji mocy
cieplnej. Przykładowo palnik kotła kondensacyjnego ecoTEC plus VC PL 206/5-5,
pracuje z płynną regulacją mocy od 16 do 100%
 Szeroki zakres modulacji palnika, pozwala w szerokim zakresie obciążenia
cieplnego dopasować moc cieplną kotła do potrzeb. Ograniczenie liczby startów
palnika zmniejsza straty rozruchowe i postojowe kotła, a także zmniejsza emisję
zanieczyszczeń (podwyższoną przy uruchamianiu palnika).

8. 8
Uproszczona zależność dla doboru
wymaganej mocy kotła grzewczego
 Wymagana moc grzewcza kotła zależy od zapotrzebowania mocy dla celów
grzewczych i dla podgrzewania wody użytkowej, a także w niektórych obiektach
dla wentylacji mechanicznej, czy też technologii (np. podgrzew wody basenowej).
QK = QCO + QW + QT + QCWU
QCO – zapotrzebowanie ciepła
dla ogrzewania budynku
QW – zapotrzebowanie ciepła
dla wentylacji budynku
QT – zapotrzebowanie ciepła dla celów
technologicznych (np. woda basenowa)
QCWU – zapotrzebowanie ciepła
dla podgrzewania wody użytkowej

9. 9
Bilans dobowego zapotrzebowania ciepła
 W przypadku większych obiektów, gdzie występują różne niejednoczesne
potrzeby cieplne, należy wykonać dobowy bilans zapotrzebowania, aby określić
wymaganą moc cieplną kotła grzewczego QK
Godziny
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Zapotrzebowanieciepła(kW)
140
120
100
80
60
40
20
0
CO
CWU
W
T
PRZYKŁAD:
QCO = maks. 60 kW (ogrzewanie budynku)
QW = maks. 40 kW (wentylacja budynku)
QT = maks. 25 kW (ciepło technologiczne)
QCWU = maks. 30 kW (ciepła wody użytkowa)
Suma maksymalnych potrzeb = 155 kW
UWAGA: z uwzględnieniem niejednoczesnego
zapotrzebowania ciepła wymagana moc
cieplna kotła QK = 120 kW
QK = 120 kW

10. 10
Dobór kotła grzewczego wg projektowanego
obciążenia cieplnego budynku (1/3)
 Dobór wymaganej mocy kotła jest ułatwiony w przypadku nowych budynków, dla
których wykonano szczegółowe obliczenia zapotrzebowania ciepła, niezbędnego
do pokrywania strat ciepła przenikającego przez przegrody i ciepła potrzebnego
do podgrzewania powietrza wentylacyjnego. Uwzględnia się również dodatek dla
zwiększenia mocy cieplnej źródła ciepła, dla pracy po obniżeniu temperatury
wewnątrz budynku (np. nocne obniżenie temperatury).
 Obliczeń dokonuje projektant lub architekt na podstawie normy PN-EN 12831,
wykorzystując specjalistyczne oprogramowanie komputerowe.
Projektowane obciążenie cieplne
budynku określa moc cieplną jaką
należy dostarczyć do budynku,
aby przy temperaturze zewnętrznej
obliczeniowej (np. -18oC) zapewnić
wymaganą temperaturę wewnątrz
pomieszczeń (np. 20oC).

11. 11
 Projektowane obciążenie cieplne budynku można określić w uproszczony
sposób na podstawie wskaźnika maksymalnego zapotrzebowania ciepła:
Dobór kotła grzewczego wg projektowanego
obciążenia cieplnego budynku (2/3)
Okres powstania budynku Przybliżony standard budownictwa Wskaźnik W/m2
Budynek z lat 60 i wcześniej
Ściana 1-warstwowa, bez izolacji cieplnej,
okna 2-szybowe o małej szczelności 90÷140
Budynek z lat 70÷80
Ściana 2-warstwowa, izolacja cieplna 5 cm,
okna 2-szybowe o małej szczelności 60÷100
Budynek z lat 90÷2000
Ściana 2-warstwowa, izolacja cieplna 8÷10 cm,
okna 2-szybowe o przeciętnej szczelności 50÷80
Budynek z lat 2000÷2010
Ściana 2-warstwowa, izolacja cieplna 10÷12 cm,
okna 2-szybowe szczelne 40÷65
Budynek niskoenergetyczny NF40
Ściana 2- lub 3-warstwowa, izolacja cieplna 20 cm,
wentylacja z odzyskiem ciepła, okna 3-szybowe 25÷30
Budynek pasywny NF15
Ściana 2 lub 3--warstwowa, izolacja cieplna 30 cm,
wentylacja z odzyskiem ciepła, okna 3-szybowe,
rozwiązania budowlane dla budynku pasywnego
15÷20
PRZYKŁAD: Dom niskoenergetyczny 210 m2:
 Wskaźnik zapotrzebowania ciepła: 25 W/m2
 Projektowane obciążenie cieplne QCO = 5,3 kW

12. 12
 Wymagana moc cieplna kotła musi dostarczyć do budynku ciepło, które będzie
pokrywało projektowane obciążenie cieplne QCO. Należy uwzględnić dodatkowo
sprawność całego systemu (wytworzenie ciepła w kotle, przekazywanie ciepła,
wykorzystanie ciepła (sposób regulacji)). Dla nowoczesnych systemów
grzewczych z gazowymi kotłami kondensacyjnymi w budynkach jednorodzinnych,
można przyjąć, że łączna sprawność systemu nie powinna być niższa niż 90%.
Dobór kotła grzewczego wg projektowanego
obciążenia cieplnego budynku (3/3)
QCO = 5,3 kW
Wymagana moc cieplna kotła grzewczego QK:
 QCO – Projektowane obciążenie cieplne (kW)
 ηS – sprawność systemu grzewczego (90%)
(kW)
PRZYKŁAD:
UWAGA: moc kotła tylko dla celów ogrzewania CO

13. 13
Roczne zużycie ciepła dla celów grzewczych ECO:
 F – powierzchnia budynku (m2)
 qCO – wskaźnik sezonowego zapotrzebowania ciepła (kWh/m2rok)
Dobór kotła grzewczego wg wskaźnika
sezonowego zapotrzebowania ciepła (1/3)
 Dla budynków nowych, jak również istniejących, częściej można zetknąć się
z tzw. sezonowym zapotrzebowaniem ciepła (kWh/m2rok). Określa ono roczne
zużycie ciepła dla celów grzewczych. Znając wartość całkowitego zużycia ciepła
dla celów grzewczych budynku (kWh/rok) można określić zarówno roczne
zużycie paliwa, jak i koszty ogrzewania domu. Możliwe jest także określenie
wymaganej mocy cieplnej kotła grzewczego.
(kWh/rok)
PRZYKŁAD: Budynek z lat 80-tych: F = 180 m2
 Wskaźnik sezonowego zap. ciepła: qCO = 140 kWh/m2rok
 Sezonowe zapotrzebowanie ciepła: ECO = 25.200 kWh/rok

14. 14
Dobór kotła grzewczego wg wskaźnika
sezonowego zapotrzebowania ciepła (2/3)
 Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania ciepła można określić na podstawie
szczegółowych obliczeń projektowych (audyt energetyczny budynku) lub też
przyjąć wartość szacunkową z dostępnych tabel, np.:
Okres powstania budynku Przybliżony standard budownictwa
Wskaźnik qCO
kWh/m2rok
Budynek z lat 60 i wcześniej
Ściana 1-warstwowa, bez izolacji cieplnej,
okna 2-szybowe o małej szczelności 150÷200
Budynek z lat 70÷80
Ściana 2-warstwowa, izolacja cieplna 5 cm,
okna 2-szybowe o małej szczelności 120÷150
Budynek z lat 90÷2000
Ściana 2-warstwowa, izolacja cieplna 8÷10 cm,
okna 2-szybowe o przeciętnej szczelności 70÷100
Budynek z lat 2000÷2010
Ściana 2-warstwowa, izolacja cieplna 10÷12 cm,
okna 2-szybowe szczelne 40÷60
Budynek niskoenergetyczny NF40
Ściana 2- lub 3-warstwowa, izolacja cieplna 20 cm,
wentylacja z odzyskiem ciepła, okna 3-szybowe 15÷25
Budynek pasywny NF15
Ściana 2 lub 3--warstwowa, izolacja cieplna 30 cm,
wentylacja z odzyskiem ciepła, okna 3-szybowe,
rozwiązania budowlane dla budynku pasywnego
10

15. 15
Dobór kotła grzewczego wg wskaźnika
sezonowego zapotrzebowania ciepła (3/3)
 Obliczenie wymaganej mocy cieplnej kotła na podstawie zapotrzebowania ciepła
(kWh/rok) wymaga przyjęcia założenia czasu pracy kotła grzewczego.
ECO = 25200
kWh/rok
Wymagana moc cieplna kotła grzewczego QK:
 ECO – Projektowane obciążenie cieplne (kW)
 t – czas pracy kotła w ciągu roku (h/rok)
 ηS – sprawność systemu grzewczego (95%)
(kW)
PRZYKŁAD (zastosowanie gazowego kotła kondensacyjnego):
QK =
ECO
t × ηS
=
25200
2100 × 0,95
= 12,6
UWAGA: moc kotła tylko dla celów ogrzewania CO
Czas pracy kotła grzewczego zwykle wynosi:
Ogrzewanie domu: 2000÷2200 h/rok
Ogrzewanie domu + woda użytkowa: 2200÷2400 h/rok

16. 16
Dobór kotła grzewczego z uwzględnieniem
podgrzewania ciepłej wody użytkowej
 Dobór mocy cieplnej kotła według
projektowego obciążenia cieplnego budynku
lub sezonowego zapotrzebowanie ciepła
nie uwzględnia pracy kotła dla innych
potrzeb, w szczególności dla podgrzewania
ciepłej wody użytkowej.
 Zależnie od zapotrzebowania wody
użytkowej oraz wyboru układu podgrzewania,
należy uwzględnić odpowiedni dodatek mocy
cieplnej kotła.

17. 17
Warianty układu podgrzewania ciepłej wody
użytkowej w domu jednorodzinnym
Kocioł 2-funkcyjny, zapewniający podgrzewanie wody użytkowej
w trybie przepływowym, wymagający podwyższonej mocy
grzewczej i stosowany głównie w mieszkaniach
Kocioł 1-funkcyjny lub kompaktowy, gdzie woda
użytkowa podgrzewana jest w podgrzewaczu
pojemnościowym, zapewniając wysoki komfort
wody użytkowej przy stosunkowo niskiej mocy
cieplnej
Kocioł wiszący 2-funkcyjny
z zasobnikiem warstwowym
wbudowanym w kotle, dla
podwyższonego komfortu
wody użytkowej, głównie
w mieszkaniach oraz
apartamentach
Wariant 1
Wariant 2
Wariant 3

18. 18
Wariant 1: podgrzewanie wody użytkowej
przez kocioł 2-funkcyjny (1/2)
 Zastosowanie kotła 2-funkcyjnego jest zwykle podyktowane
ograniczeniem miejsca zabudowy, małą ilością punktów
poboru wody i braku cyrkulacji wody użytkowej. Są to cechy
charakterystyczne dla mieszkań (ogrzewanie etażowe).
 Moc cieplna kotła 2-funkcyjnego jest zwykle znacznie
wyższa niż projektowane obciążenie cieplne, gdyż wymaga
tego przepływowy charakter podgrzewania wody użytkowej.
 Standardowy kocioł 2-funkcyjny o mocy 24 kW dostarcza
około 11,5 litra ciepłej wody (podgrzanie o 30 stopni),
co wystarcza obsłużyć jednocześnie standardowy natrysk
i umywalkę lub zlew kuchenny
30oC
Umywalka
55oC Zlew
kuchenny
40oC Natrysk
oszczędny
40oC Natrysk
standardowy
40oC Natrysk
komfortowy
40oC
Wanna
l/min. 5 4 5 8 13 15÷20
Typowy czas
poboru (min.)  1,5÷3,0  1,5÷3,0  5,0÷7,0  5,0÷7,0  5,0÷7,0

8,0÷10,0

19. 19
Wariant 1: podgrzewanie wody użytkowej
przez kocioł 2-funkcyjny (2/2)
 Kotły dwufunkcyjne mogą posiadać specjalne
rozwiązania podwyższające moc cieplną
w trybie podgrzewania wody użytkowej.
 Podwyższenie wydajności cieplnej kotła
przekłada się na wyższą ilość podgrzewanej
wody użytkowej. Przykładowo dla mocy 30 kW,
wydajność wynosi 14,4 l/min (podgrzanie o 30
stopni). Wystarcza to na zapewnienie wyższego
poziomu komfortu dla natrysku o zwiększonej
wydajności lub dla baterii wannowej.
Vaillant VCW PL 296/5-5
tryb CO (50/30oC): 5,7-26,5kW
tryb CWU: 30,0 kW
Dla mieszkań, apartamentów i małych
domów jednorodzinnych (szeregowych),
stosowane są często kotły 2-funkcyjne.
Ważny jest szeroki zakres płynnej regulacji
mocy i niska minimalna moc cieplna kotła.

20. 20
Wariant 2: podgrzewanie wody użytkowej
przez kocioł 1-funkcyjny z podgrzewaczem
 Wysoki komfort wody użytkowej i pełniejsze dopasowanie
do wymaganych potrzeb cieplnych budynku, uzyskuje się
przy zastosowaniu kotła 1-funkcyjnego i podgrzewacza
pojemnościowego wody.
 Przykładem może być kocioł w wersji kompaktowej o mocy
cieplnej w trybie ogrzewania CO: 4,3÷21,5kW (50/30oC)
oraz 24 kW w trybie wody użytkowej CWU. Kocioł cechuje
się wysoką wydajnością tzw. 10-minutową, która w wersji ze
zbiornikiem 90 litrów wynosi 244 l/10 min., a ze zbiornikiem
150 litrów: 329 l/10 min.Vaillant
ecoCOMPACT/4
Wysoka wydajność 10-minutowa jest ważna dla
zapewnienia komfortu przy kilku punktach poboru
wody użytkowej i przy zwiększonych potrzebach
(wanna, tzw. deszczownica). Do podgrzewacza
można podłączyć także cyrkulację wody użytkowej.

21. 21
Wariant 3: podgrzewanie wody użytkowej
przez kocioł z zasobnikiem warstwowym
 Rozwiązaniem pośrednim pomiędzy kotłem 2-funkcyjnym,
a 1-funkcyjnym z podgrzewaczem, jest kocioł wiszący
z wbudowanym zasobnikiem warstwowym wody użytkowej.
 Komfort wody użytkowej 20-litrowego zasobnika jest
porównywalny z uzyskiwanym przy podgrzewaczu 70 litrów.
 Przykładowo wydajność zasobnika Vaillant actoSTOR
VIH SL 20 S współpracującego z kotłem o mocy cieplnej
35 kW wynosi niemal 200 litrów na 10 minut, co wystarcza do
napełnienia dużej wanny lub skorzystania z komfortowego
natrysku (np. deszczownicy).
Vaillant actoSTOR
VIH SL 20 S
Zastosowanie kotła z wbudowanym zasobnikiem wody
użytkowej znajduje zastosowanie w apartamentach lub
małych domach. Pozwala na ograniczonej powierzchni
zabudować wysokowydajne rozwiązanie dla zwiększonych
potrzeb wody użytkowej. Nie pozwala z racji małej
objętości na bezpośrednie podłączenie cyrkulacji wody
użytkowej (stosowanej w większych domach)

22. 22
Dobór kotła – opracowanie projektowe
 Należy podkreślić, że prawidłowy dobór
mocy cieplnej kotła, a także jego typu oraz
schematu instalacji grzewczej i osprzętu,
wymaga szczegółowego opracowania
projektowego.
 Powszechną praktyką zaobserwowaną
w wielu monitorowanych budynkach, było
zawyżanie mocy cieplnej kotła. Prowadziło to
do zbędnego wzrostu kosztów inwestycji, ale
także kosztów eksploatacji, wskutek obniżenia
sprawności pracy urządzenia grzewczego.

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