W trakcie spalania każdego rodzaju paliwa niezbędne jest dostarczanie odpowiedniej ilości powietrza. Na przykład, aby spalić 1 m3 gazu ziemnego, konieczne jest dostarczenie około 10 m3 powietrza. Wariant standardowy zakłada, że powietrze dostarczane jest do komory spalania kotła prosto z jego otoczenia. Jest to tzw. eksploatacja zależna od powietrza wewnętrznego w budynku, które jednocześnie musi napływać do pomieszczenia, gdzie zainstalowany jest kocioł, poprzez otwór wentylacyjny lub też przez ewentualne nieszczelności w stolarce okiennej i drzwiowej.
Rysunek 1. Porównanie sposobu dostarczania powietrza do spalania, dla otwartej i zamkniętej komory spalania
W przypadku kotłów z zamkniętą komorą spalania, powietrze niezbędne do procesu spalania jest pobierane spoza budynku, zupełnie niezależnie od powietrza wewnętrznego. Ten sposób rozwiązania może przybrać formę koncentrycznego przewodu spalinowo-powietrznego lub też oddzielnych przewodów – jednego do odprowadzania spalin i drugiego do dostarczania powietrza. Zarówno kotły gazowe, jak i olejowe są dostępne w wersji z zamkniętą komorą spalania, bez względu na to, czy są to kotły wiszące, czy stojące. Zastosowanie zamkniętej komory spalania jest obecnie standardem technicznym, szczególnie popularnym w przypadku gazowych kotłów kondensacyjnych.
Wybierając kocioł z zamkniętą komorą spalania, eliminuje się problem związanego z nadmiernym wychładzaniem wnętrza budynku poprzez napływające powietrze z zewnątrz. Montaż tradycyjnego kotła lub piecyka łazienkowego z otwartą komorą spalania wymaga często konieczności instalacji nawiewników okiennych. W kontekście rosnącej popularności uszczelniania okien, zwłaszcza w przypadku powszechnej wentylacji naturalnej budynków, taki montaż staje się utrudniony, a nawet niemożliwy, uniemożliwiając sprawną pracę kotła z otwartą komorą spalania.
Rysunek 2. Spalanie paliwa wymaga dostarczania powietrza, którego na każdy 1 m3 gazu ziemnego, niezbędne jest aż w ilości 10 m3. Przykładowo dla budynku o stosunkowo dobrej izolacji cieplnej (wskaźnik potrzeb cieplnych 90 kWh/m2rok), dla zapotrzebowania 2.600 m3/rok gazu ziemnego, należy dostarczyć 26.000 m3 powietrza.
Zastosowanie zamkniętej komory spalania nie tylko eliminuje problem z wychładzaniem wnętrza budynku poprzez zewnętrzne powietrze, ale również przyczynia się do zwiększenia efektywności kotła, szczególnie w kontekście wstępnego podgrzewania powietrza do spalania (przy użyciu koncentrycznego przewodu spalinowo-powietrznego). Według różnych badań, takich jak praca statutowa AGH Kraków (11.11.210.172) czy artykuł „Koncentryczne systemy spalinowo-powietrzne” Instalreporter (01.2010), redukcja zużycia gazu może wynieść od 2% do 5% w ciągu roku.
Rysunek 3. Koncentryczne wyjście spalinowo-powietrzne gazowego kotła kondensacyjnego.
Kocioł z zamkniętą komorą spalania – zalety:
Zamknięta komora spalania gwarantuje maksymalny poziom bezpieczeństwa podczas eksploatacji, eliminując ryzyko odwrotnego ciągu spalin oraz zasysania spalin z otwartych palenisk, jak to ma miejsce np. w przypadku kominków. Jednocześnie, dzięki podgrzewaniu wstępnemu powietrza do spalania przy użyciu równoległego spalin i powietrza (za pośrednictwem przewodu koncentrycznego), sprawność kotła ulega podwyższeniu.
Korzystanie z zamkniętej komory spalania umożliwia również uniezależnienie się od powietrza wewnętrznego, co skutkuje zmniejszeniem efektu wychładzania budynku poprzez dodatkowy napływ powietrza zewnętrznego. To z kolei przekłada się na redukcję zapotrzebowania cieplnego budynku w celach grzewczych.
Dodatkowym atutem jest mniejsza średnica przewodu spalinowego, wynikająca z pracy z nadciśnieniem generowanym przez wentylator w kotle. Taka konstrukcja umożliwia również modernizację istniejących budynków, wykorzystując przewód spalinowy o mniejszej średnicy, który może być bezproblemowo wbudowany w istniejący szacht kominowy.
Rysunek 4. Zamknięta i otwarta komora spalania kotła, a zastosowanie kominka w budynku. Możliwość zasysania powietrza z otwartego paleniska jest eliminowana przy eksploatacji niezależnej od powietrza wewnętrznego budynku.
Kotły firmy Vaillant w większości oferowane są w wersji z zamkniętą komorą spalania. Dotyczy to kotłów gazowych wiszących oraz stojących, jak również kondensacyjnych stojących kotłów olejowych typu icoVIT exclusiv.