Technické požiadavky na plynový pohon kotla s výkonom 100 kW

Pri výbere plynového kotla je účinnosť jedným z najdôležitejších technických parametrov. Synonymami pre účinnosť sú efektívnosť a hospodárnosť. Kotol s vyššou účinnosťou spotrebuje menej zemného plynu na rovnaké množstvo dodaného tepla.

Kondenzačné plynové kotly

V súčasnosti sú za najúčinnejšie považované kondenzačné plynové kotly. Tieto kotly sú navrhnuté tak, aby maximálne využili energiu zemného plynu. Spaliny vznikajúce pri spaľovaní sa ochladzujú pod bod mrazu (približne 57 °C), čo spôsobuje kondenzáciu vodnej pary a získavanie kondenzačného tepla.

Pri kondenzačných kotloch sa môžeme stretnúť s dvoma hodnotami účinnosti:

• Účinnosť pod 100 % (až do 98 %): Táto hodnota je fyzikálne správna a počítaná zo spaľného tepla.
• Účinnosť nad 100 % (až do 109 %): Táto hodnota vzniká pri výpočte s použitím výhrevnosti paliva.

Výkonová modulácia kotla

Výkon kotla je priamo závislý od množstva tepla potrebného pre zabezpečenie tepelnej pohody v obytnom priestore. Pri nízkych vonkajších teplotách kotol pracuje s vyšším výkonom, zatiaľ čo pri vyšších teplotách je potrebný nižší výkon. Na reguláciu výkonu slúži výkonová modulácia.

Moduláciu si môžeme zjednodušene predstaviť ako reguláciu plameňa na plynovom sporáku. Na rozdiel od sporáka, plynový kotol automaticky reguluje svoj výkon na základe sledovaných vstupných parametrov, čím nastavuje optimálny pracovný výkon.

Široká lineárna modulácia výkonu kotla umožňuje:

• Rovnomerné vykurovanie objektu.
• Zamedzenie zbytočnému cyklovaniu kotla (časté vypínanie a zapínanie, ktoré zvyšuje opotrebovanie súčastí).

Kvalitný kotol by mal byť schopný plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu, ideálne od 10 % nominálneho výkonu až po plný nominálny výkon. Pre veľkú časť vykurovacej sezóny (približne 3/4) postačuje pre vykurovanie domov len 15 až 50 % nominálneho výkonu kotla.

Regulačné mechanizmy pre optimalizáciu prevádzky

Moderné kotly disponujú funkciami, ktoré zvyšujú ich efektivitu:

• Ekvitermická regulácia: Snímač vonkajšej teploty sleduje zmeny vonkajšej teploty a na základe porovnania s vnútornou teplotou a teplotou vykurovacieho zdroja reguluje teplotu vykurovacej vody a čas vykurovania podľa nastavených ekvitermických kriviek. Cieľom je zabrániť tepelným stratám.
• Riadenie otáčok obehového čerpadla: V prípade núteného obehu vykurovacej vody táto funkcia znižuje teplotu vratnej vody v prechodných obdobiach, čím sa zvyšuje pásmo využitia kondenzácie.

Technické špecifikácie pre kotolňu

V kontexte projektu výmeny kotlov a úpravy nízkotlakového (NTL) vnútorného plynu v existujúcej kotolni na Zvolenskom zámku boli špecifikované nasledujúce technické parametre:

Existujúca kotolňa:

• Tri plynové stacionárne kotly K1 a K3 - RAPIDO, typ F 200/8 NT
• Menovitý tepelný príkon: 148,3-175,8 kW
• Výkon: 135-160 kW
• Pretlakové horáky GIERSCH, typ RG 30-Z-L-N
• Výkon horákov: 105-260 kW

Navrhované nové kotly:

• Dva plynové stacionárne kotly K1 a K2 - HOVAL, typ ULTRAGAS 100
• Menovitý tepelný príkon: 19,6-94,1 kW
• Výkon: 19-100 kW
• Spotreba plynu kotla: 2,08-10,96 m³/h

Po inštalácii nových kotlov bude celkový inštalovaný výkon kotolne 200 kW s maximálnou spotrebou plynu 21,92 m³/h a menovitým maximálnym tepelným príkonom kotolne 188,2 kW. Kotolňa je klasifikovaná ako kotolňa III. triedy.

Prívod plynu a plynovod

Prívod plynu pre kotolňu je zabezpečený plynovodom DN 50, vedeným zemou až do miestnosti RaMZ. Pred vstupom do objektu je umiestnený hlavný uzáver plynu (HÚP) - guľový kohút GK 50 v zemi so zemnou súpravou.

Plynovod je navrhnutý v súlade s nasledujúcimi normami a predpismi:

• STN EN 1775
• STN 07 0703
• TPP 704 01
• TPP 609 01
• Vyhláška č. 508/2009 Z.z.
• Vyhláška č. 25/1984 Zb.
• Vyhláška č. 59/1982 Zb.
• Vyhláška č. 124/2006 Z.z.

Použité materiály pre NTL plynovod patria do plynárenskej skupiny B, písmeno b. Pre nové plynové kotly je to skupina B, písmeno d. Druh materiálu domového plynovodu je oceľ triedy 2.3.

Rozvod plynu k novým kotlom je realizovaný potrubím DN 40, ktoré sa z existujúceho potrubia DN 200, PN 3 kPa pripojí. Na existujúce potrubie sa osadí tlakomer s rozsahom 0-6 kPa. K obom novým kotlom klesne rozvod potrubím DN 25 na 1,27 m od podlahy a pripojí navrhované kotly HOVAL, typ ULTRAGAS 100 s výkonom 19-100 kW.

Odbočky DN 15 sa vyvedú pre odvzdušňovacie potrubia a napoja sa na jestvujúce odvzdušňovacie potrubie DN 25. Pripojenie kotlov sa vykoná tvarovými kusmi a plynovými hadicami.

Skúšky plynovodu:

Skúšky sa vykonávajú na celom plynovode naraz alebo po úsekoch. Pred skúškou musia byť utesnené všetky otvorené konce potrubia. Skúšobný tlak na skúšku pevnosti je 7,5 kPa (2,5 násobok maximálneho tlaku 3 kPa). Súčasne sa vykoná aj skúška tesnosti. Vnútorný NTL plynovod je vyhradeným plynovým zariadením, na ktorom nemusí byť vykonaná prvá úradná skúška podľa vyhlášky č. 10.

Vetranie a odvod spalín

Kotolňa s objemom 191,41 m³ je priestor vetraný tromi vetracími otvormi. V priestore pod oceľovou podlahou je privádzaný vzduch ventilačnou šachtou.

Pre nové kotly Hoval, typ Ultragas 100, sa počíta s núteným odvodom spalín a prívodom vzduchu z priestoru kotolne. Odvod spalín bude zabezpečený dymovodom a komínom cez existujúci komínový prieduch.

Pri rekonštrukcii dymovodu a komína je nutné dodržať podmienky noriem:

• STN 73 4201
• STN 73 4210
• STN EN 1443 (73 4211)
• STN EN 15287-1+A1 (73 4216)

Na komín musí byť vydané kominárske povolenie v zmysle vyhlášky č. 401/2007 Z.z.

Spotreba plynu a emisie

Maximálna spotreba zemného plynu bude 21,92 m³/hod., minimálna 2,08 m³/hod. Kotolňa je zaradená do kotolne III. triedy. V súlade s vyhláškou č. 137/2010 Z.z. sa pre tepelný príkon pod 0,3 MW emisné limity a meranie koncentrácií znečisťujúcich látok nevykonáva.

Montáž a bezpečnosť

Pri montáži je potrebné rešpektovať ustanovenia STN EN 1775, kap. 5. Pri zváračských prácach musia byť dodržané predpisy podľa STN 05 0610 a STN 05 0630. Zvárať môžu len oprávnení pracovníci podľa STN EN ISO 9606-1. Kombinácia zvárania plameňom a elektrickým oblúkom na jednom zvare nie je povolená.

Pred zváraním je potrebné konce trubiek upraviť podľa STN 13 1075. Potrubie sa musí montovať bez pnutí. Na tesnosť závitových spojov sa používa konope a fermež. Potrubie sa musí uzemniť v zmysle STN EN 62305.

Prevádzka a údržba

Prevádzkovateľ je povinný pri uvádzaní do prevádzky, prevádzke a údržbe sa riadiť STN EN 1775, kap. 7 a 8. Je potrebné zabezpečiť odbornú spôsobilosť v oblasti prevádzky a kontroly technických plynových zariadení v zmysle vyhlášky č. 508/2009 Z.z., § 8, písm. a, a čas prevádzky plynových zariadení v zmysle vyhlášky č. 508/2009 Z.z., § 9, písm. a.

Pred protokolárnym prevzatím a odovzdaním nesmie byť plynovod uvedený do prevádzky. V zmysle platnej legislatívy bude dodaný návod na obsluhu, prevádzku a údržbu. Prevádzkový poriadok sa doplní požiarnym poriadkom a predpismi o čistote.

Odborné prehliadky a skúšky

Na vyhradených plynových zariadeniach sa vykonávajú odborné prehliadky a skúšky v súlade s vyhláškou ÚBP SR č. 718/2002 Z. z. Na zariadení NTL kotolne je potrebné vykonávať odbornú prehliadku kotolne v zmysle vyhlášky SÚBP č. 25/1984 Zb. Minimálne 1-krát ročne.

Odborné prehliadky kotolne sa vykonajú:

• Pred uvedením kotolne do prevádzky.
• Po každej generálnej oprave (GO) a rekonštrukcii kotlov.
• Vždy po 1 roku prevádzky kotolne.
• Pri sezónnej prevádzke pred začiatkom každej sezóny.

Zemný plyn - vlastnosti a manipulácia

V rozvode teplovodnej kotolne je prepravovaný a v kotle spaľovaný zemný plyn naftový, ktorý je zložený z metánu a vyšších uhľovodíkov. V slovenskej plynárenskej sústave je rozvádzaný ropný zemný plyn (naftový) zbavený nečistôt. Zemný plyn nemá zápach a preto sa pred vstupom do verejnej siete odorizuje. Jeho zápalná teplota sa pohybuje v rozmedzí 650 až 750 °C. Pri dokonalom spaľovaní vzniká oxid uhličitý a voda.

Funkciou regulačného zariadenia je znížiť vstupný pretlak zemného plynu (80 - 100 kPa) na 2 kPa potrebných pre horáky kotlov. Pri správnej funkcii regulačnej rady je pred kotlami tlak približne 2 kPa.

Normy STN pre armatúry

Kolísanie tlaku v kotle

Tlak v kotle nie je konštantný a môže kolísať z rôznych dôvodov. Po zapnutí vykurovania je bežné, že tlak stúpne.

Optimálny tlak v kotle:

Ideálny tlak v kotle pri zapnutom vykurovaní by sa mal pohybovať v rozmedzí 1,5 až 2 bary. Väčšina kotlov má na tlakomere zvýraznenú túto oblasť zelenou farbou.

Príčiny vysokého tlaku v kotle a ich riešenia:

• Preplnený systém vodou: Najčastejšia príčina. Riešenie spočíva v uvoľnení vzduchu a menšieho množstva vody zo systému cez odvzdušňovací ventil radiátora.
• Chybná expanzná nádoba: Nedostatok vzduchu v expanznej nádobe môže spôsobiť nadmerné zvyšovanie tlaku a únik vody z poistného ventilu.
• Nesprávne uzavretý ventil plniacej slučky: Neustály prítok novej vody do systému spôsobuje zvýšenie tlaku.
• Poistný ventil: Jeho úlohou je vypúšťať vodu pri dosiahnutí nebezpečne vysokého tlaku.

Vplyv veku kotla na tlak: Staršie kotly sú náchylnejšie na poruchy a môžu vyžadovať častejšiu údržbu. Pri opakovaných problémoch je potrebné kotol skontrolovať kvalifikovaným technikom.

Plynový prietokový ohrievač PROTHERM PANDA 24 IOG

Toto zariadenie predstavuje alternatívne riešenie ohrevu vody s vysokým výkonom bez potreby elektrickej energie, využívajúce modernú Low NOx technológiu.

Hlavné výhody ohrievača PROTHERM PANDA 24 IOG:

• Energetická trieda A
• Napájanie 1x batériou LR20 (bez potreby pripojenia na elektrickú sieť)
• Low NOx technológia
• Znížený minimálny prietok
• Plynulé manuálne nastavenie výkonu a teploty
• Signalizácia LED diódou
• Snímač úniku spalín a elektronické zapaľovanie
• Jednoduchá montáž
• Úspora energie vďaka modulačnému rozsahu horáka (35-100 %)

Technické parametre ohrievača PROTHERM PANDA 24 IOG:

Výpočet a výber výkonu kotla

Pre správne fungovanie kotla je dôležité vopred určiť potrebný výkon. Výkon kotla patrí k základným parametrom, ktoré je potrebné zvažovať pri kúpe nového tepelného zdroja.

Výkon kotla na vykurovanie závisí predovšetkým od množstva tepla potrebného pre daný priestor. Kotol funguje na vyššom výkone pri nízkej vonkajšej teplote a na nižšom výkone pri vyšších teplotách. Túto reguláciu zabezpečuje výkonová modulácia.

Pre správny výber výkonu kotla je nutné vypočítať tepelné straty budovy, ktoré sú uvedené v projekte vykurovania. Tieto hodnoty sú platné pri najnižších vonkajších teplotách (cca -12 až -15 °C), ktoré trvajú zvyčajne len pár týždňov. Pri teplotách okolo nuly postačuje výkon kotla menší ako 25 % tepelnej straty.

Pri novostavbách sa okamžitá tepelná strata pohybuje okolo 2 až 4 kW. Je dôležité vybrať kotol, ktorý dokáže optimálne fungovať aj pri týchto podmienkach a zabrániť tak cyklovaniu.

Orientačný výpočet výkonu kotla:

Na základe obytnej plochy a celkového objemu vykurovaných miestností je možné vypočítať orientačný výkon kotla:

Ďalšou možnosťou je výpočet na základe wattov na meter štvorcový:

• Nová budova s dobrou izoláciou: 70-80 W/m² (35-40 W/m³).
• Staršie domy bez izolácie: 150-160 W/m² (70-80 W/m³).

Tieto hodnoty sú orientačné a odporúča sa konzultácia s odborníkmi a projektantom.

tags: #aky #privod #plynun #potrebujem #na #100kw