Princíp fungovania kondenzačných kotlov Viessmann

Kondenzačné kotly predstavujú synonymum úspornosti a efektívnosti v procese spaľovania, kde kľúčom je dosiahnutie čo najnižšej teploty spalín odchádzajúcich do komína. Týmto spôsobom sa maximalizuje využitie tepla pre samotné vykurovanie.

Schéma fungovania kondenzačného kotla s vyznačenými tokmi vody a spalín

Ako funguje kondenzačný kotol?

Ako už vyplýva z jeho názvu, ide o kotol, ktorý využíva tzv. režim kondenzácie vodnej pary obsiahnutej v spalinách. Kondenzačný kotol využíva aj teplo obsiahnuté v spalinách, ktoré by inak odišlo komínom von.

Zjednodušene povedané, ochladená vykurovacia voda, ktorá sa vracia (tzv. spiatočka) z vykurovacieho systému, sa pri vstupe do kotla predhrieva od teploty spalín, čím ich zákonite ochladzuje. Ak sa teplota spalín v kotli zníži pod rosný bod (ktorý je približne 57 °C), nastáva kondenzácia vodnej pary obsiahnutej v spalinách a získava sa takzvané kondenzačné teplo. Pri teplote vratnej vody približne do 55 °C pracuje kotol v kondenzačnom režime. Teplota spalín sa pri kondenzačnom režime pohybuje v rozmedzí 40-90 °C v závislosti od teploty vykurovacej vody a okamžitého využitia kotla.

Následne od spalín predhriata vykurovacia voda je v kotle dohriata na požadovanú teplotu. Kondenzačný kotol obsahuje samostatný tepelný výmenník, v ktorom spaliny predhrievajú vratnú vodu z vykurovacieho systému, čím využívajú teplo v nich obsiahnuté. Vďaka tomu sa vodná para vo výmenníku kondenzuje a odovzdáva vratnej vode svoje teplo. Teplota spalín sa pohybuje o cca 15 °C vyššie, ako je teplota vratnej vody.

Spracovanie kondenzátu

Pri zámernej kondenzácii vodnej pary obsiahnutej v spalinách vzniká kondenzát. Kondenzát, ktorý sa vytvára pri prevádzke kondenzačného kotla, obsahuje vodu s prímiesou kyseliny dusičnej a dusitej. Je dôležité zabezpečiť odpadový systém pre jeho odvod, hoci ide o veľmi slabú kyselinu.

Mierne kyslý kondenzát sa môže bez problémov vypúšťať do bežnej verejnej kanalizácie, nie však do malých čistiarní odpadových vôd. Odvodňovací systém musí byť odolný voči kyselinám. Ak je menovitý tepelný výkon kotla menší ako 25 kilowattov (kW), kondenzát sa nemusí neutralizovať. Pri výkone od 25 kW do 200 kW je priame vypúšťanie do odpadovej vody povolené len za určitých okolností, a to riedením odpadovou vodou. Pri prevádzke plynového kondenzačného kotla vzniká kondenzát, a preto musí byť potrubie na odvod kondenzátu vybavené odtokom.

Účinnosť kondenzačných kotlov

Účinnosť kondenzačných kotlov počítaná z tzv. spaľovacieho tepla dosahuje až 98 %. V literatúre sa môžeme stretnúť s dvoma rôznymi hodnotami účinnosti kondenzačných kotlov. Tá prvá hovorí o účinnosti pod hranicou 100 %, a to až 98 %, tá druhá zas hovorí o účinnosti nad 100 %, a to až neuveriteľných 109 %.

Účinnosť 98 % môžeme považovať za fyzikálne správnu a je počítaná z tzv. spaľného tepla. Ak sa však pri výpočte použije hodnota výhrevnosti paliva, tak je možné uvádzať účinnosť až 109 %. Zostávajúce 2 % stratíte spalinami, sálaním kotla a v odvádzanom kondenzáte. Využitie energie obsiahnutej v plyne je teda oproti iným kotlom veľmi vysoké.

Až 98 percent spotrebovanej energie sa premieňa na teplo. Vďaka takejto bezkonkurenčne vysokej účinnosti každý, kto používa plynový kondenzačný kotol, pozitívne prispieva k ochrane klímy a životného prostredia. Pre porovnanie, väčšina vykurovacích systémov bez kondenzačnej technológie, napríklad nízkoteplotné plynové kotly, zvládne za rovnakých podmienok približne 87 percent.

EXPOL MAX 75kW

Typy a konfigurácie kondenzačných kotlov Viessmann

Viessmann ponúka plynové vykurovacie systémy, plynové kotly a plynové hybridné vykurovacie systémy pre byty obývané majiteľmi, rodinné domy a veľké sídliská, či už ide o novostavbu alebo projekt modernizácie.

Závesné a kompaktné kotly

  • Závesné kondenzačné kotly sú určené na zavesenie na stenu. Plnia buď úlohu vykurovania, alebo vykurovania a zároveň aj ohrevu teplej úžitkovej vody. Vďaka kompaktným rozmerom ich možno namontovať kamkoľvek, či už do kúpeľne, predsiene, alebo do kuchyne vedľa kuchynskej linky.
  • Kompaktné kondenzačné kotly sú kondenzačné kotly vhodné pre rodinné domy. Ich integrovanou súčasťou je zabudovaný zásobník na ohrev teplej vody. Ohrev teplej vody zabezpečuje samotný kotol, prípadne aj solárny kolektor. Tieto modely sú o niečo širšie, ale zabezpečujú konštantne vysokú úroveň komfortu pri príprave teplej vody.

Sústavy a stacionárne kotly

  • Sústavy kondenzačných kotlov sú zostavy slúžiace na vykurovanie a ohrev teplej vody so samostatným zásobníkom umiestneným vedľa kotla alebo pod kotlom. Nazývajú sa aj plynové kondenzačné jednotky.
  • Stacionárne kondenzačné kotly sa vyznačujú veľkým vodným objemom a jednoduchým hydraulickým zapojením (bez potreby kotlového čerpadla). Používajú sa aj pre vykurovanie väčších objektov. Majú vysoký tepelný výkon a tým aj väčšie rozmery. Stacionárne plynové kondenzačné kotly zaberajú o niečo viac miesta, najmä preto, že majú väčší zásobníkový ohrievač vody, v ktorom sa ohriata teplá voda udržiava na konštantnej teplote dlhší čas.

Kotly pre väčšie objekty a priemyselné využitie (Vitocrossal)

Plynové kondenzačné kotly pre komerčné využitie nielenže dlhodobo znižujú náklady na vykurovanie, ale pomáhajú aj znižovať množstvo spálených fosílnych palív. Viessmann ponúka širokú škálu modelov, ktoré splnia každú požiadavku, s portfóliom, ktoré ponúka výkony až do 2000 kW. Pokročilá plynová kondenzačná technika Viessmann sa vyznačuje použitím výmenníkov tepla Inox-Crossal z ušľachtilej ocele, ktoré sú ideálne prispôsobené kondenzačnej technológii. Nájdete ich vo všetkých kotloch radu Vitocrossal vo výkonovom rozsahu od 80 do 1400 kW. Kondenzačné kotly Vitocrossal sa používajú najmä v bytových komplexoch, vo verejných a komerčných budovách a v lokálnych tepelných sieťach.

Inteligentná regulácia pre maximálnu efektivitu

Účinnosť kotla je jeden z najdôležitejších parametrov. Je však veľmi dôležité, aby bola čo najvyššia v celom výkonovom rozsahu kotla. Výkon kotla je závislý od toho, koľko tepla je potrebné dodať do obytného priestoru pre zabezpečenie tepelnej pohody.

Výkonová modulácia

Pri nízkych vonkajších teplotách pracuje kotol s väčším výkonom, naopak, pri vyšších teplotách je potrebný oveľa menší výkon. Práve na reguláciu výkonu slúži tzv. výkonová modulácia kotla. Moduláciu môžeme zjednodušene prirovnať k regulácii plameňa klasického plynového sporáka. Kotol by mal byť schopný plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu, napríklad od 10 % nominálneho výkonu až po samotný nominálny výkon. Dnes vieme, že približne až počas 3/4 vykurovacej sezóny je pre vykurovanie domov postačujúcich len 15 až 50 % nominálneho výkonu kotla. Najväčším prínosom moderných kotlov je schopnosť pracovať s maximálnou účinnosťou bez nutnosti cyklovania, t.j. častého vypínania a zapínania, čo znamená zvýšené opotrebovávanie príslušných častí kotla.

Ekvitermická regulácia

Úlohou je zabrániť zbytočnému prehrievaniu priestoru a zabezpečiť dosiahnutie požadovanej teploty. K tomu slúži čidlo vonkajšej teploty umiestnené na severnej stene domu. Na základe týchto údajov kotol reguluje v súlade s nastavenou ekvitermnou krivkou teplotu vykurovacej vody a dobu trvania vykurovania. Princíp spočíva v tom, že pokiaľ je vonku chladnejšie alebo sa ochladzuje, tak teplota vykurovacej vody sa automaticky zvýši, aby sa v dome udržala konštantná tepelná pohoda. Využitím ekvitermickej regulácie znížite tepelné straty cez povrch kotla a tým aj náklady na vykurovanie.

Riadenie otáčok obehového čerpadla

V prípade núteného obehu vykurovacej vody táto funkcia znižuje teplotu vratnej vody v prechodných obdobiach (obdobia s vyššími teplotami, napr. jar, jeseň), čím sa zvyšuje pásmo využitia kondenzácie.

Regulácia spaľovania Lambda Pro Control

Spoločným prvkom všetkých vykurovacích systémov Vitodens je regulácia spaľovania pre všetky druhy plynu - Lambda Pro Control alebo jej rozšírená verzia Lambda Pro Control Plus. Vďaka tomu je zabezpečená konštantne vysoká účinnosť aj pri kolísaní kvality plynu, prechode na iný druh plynu alebo zmene prevádzkových podmienok. Vzduchový pomer (lambda) - konkrétne pomer plynu a vzduchu - sa meria pomocou ionizačnej elektródy. V závislosti od výsledkov merania potom automatická regulácia upraví prívod vzduchu tak, aby bola vždy zabezpečená ideálna zmes plynu a vzduchu. Tým sa eliminuje potreba nastavovania alebo opätovného nastavovania počas inštalácie.

Detail ovládacieho panela Viessmann kotla s LED displejom

Modernizácia a hybridné riešenia

Modernizácia zastaraného plynového vykurovacieho systému prináša majiteľom domov mnoho výhod. Výberom plynového kondenzačného kotla majitelia domov aktívne prispievajú k šetreniu zdrojov a znižovaniu záťaže životného prostredia. Ak pôjdu ešte o krok ďalej a budú používať bioplyn, môžu si ešte viac zlepšiť svoje ekologické vlastnosti.

Kombinácia so solárnou termickou energiou

Ďalším argumentom v prospech modernizácie starých plynových vykurovacích systémov je možnosť ich kombinácie so solárnou tepelnou energiou. Každý nový plynový vykurovací systém môže a mal by byť kombinovaný so solárnymi kolektormi, aby sa využívala bezplatná slnečná energia. Plynové kotly Viessmann sú pripravené na pripojenie k solárnemu termickému systému a v niekoľkých jednoduchých krokoch ich možno prepnúť z mono režimu na duálny režim. Solárny termický systém je potom schopný zabezpečiť všetku teplú vodu a slúžiť ako záloha pre vykurovací systém. Bezplatná energia, ktorú dodáva slnko, sa stále nevyužíva dostatočne na zálohovanie ústredného vykurovania a ohrev teplej vody.

Kombinácia s tepelným čerpadlom

Pri dvojrežimovej prevádzke možno plynový kotol kombinovať nielen so solárnym systémom, ale aj s tepelným čerpadlom. V druhom prípade tepelné čerpadlo potom zabezpečuje nielen prípravu teplej vody, ale aj vykurovanie miestností. Plynový kotol sa zapína počas špičkového zaťaženia. Majitelia systému tak môžu vykurovať svoje domy mimoriadne efektívne a čisto a zároveň šetriť zdroje. Štát navyše podporuje takéto kombinácie atraktívnymi dotáciami za predpokladu, že kotol využíva kondenzačnú technológiu.

Flexibilita palív a pripravenosť na budúcnosť

Vďaka regulátoru spaľovania Lambda Pro Control sa plynové kondenzačné kotly automaticky prispôsobujú rôznym druhom plynu - vrátane zmesí bioplynu. Okrem zemného plynu, bioplynu a kvapalného plynu sú produkty Vitodens vhodné aj pre zmesi zemného plynu a vodíka s obsahom až 20 % vodíka.

Jednou z výhod plynového vykurovania je, že majitelia systému nemusia skladovať palivo. Zemný plyn sa zvyčajne dodáva priamo z ventilu plynovej prípojky, čím sa zabezpečuje mimoriadne vysoký komfort obsluhy. Slovenská distribučná sieť zemného plynu je schopná zásobovať zemným plynom väčšinu obytných budov a bytov na Slovensku.

Napriek tomu však jednoducho nie je možné pripojiť všetky domácnosti, najmä vo vidieckych oblastiach. Pripojenie k miestnej plynovej sieti sa nevyžaduje, ak plynový vykurovací systém využíva kvapalný plyn a nie zemný plyn. Ide o plyny, ktoré boli skvapalnené pod tlakom. Najznámejšími druhmi kvapalného plynu sú bután a propán, ako aj LPG (skvapalnený ropný plyn) a LNG (skvapalnený zemný plyn). V porovnaní so zemným plynom má skvapalnený plyn vyšší energetický obsah, čo znamená, že plynový kotol potrebuje na výrobu rovnakého množstva tepla menej paliva. Ak si chcete kúpiť plynový vykurovací systém, ktorý funguje na kvapalný plyn, budete potrebovať nádrž na uskladnenie paliva. Tá môže byť umiestnená buď nad zemou, alebo zakopaná pod zemou, napríklad v záhrade.

Inštalácia a priestorové nároky

Keďže väčšina prípojok vedie priamo do domu, inštalácia plynového vykurovacieho systému je pomerne jednoduchá. Keď sa majitelia domov rozhodnú pre tento typ vykurovacieho systému, kotol možno nainštalovať takmer kdekoľvek.

  • Kompaktné nástenné plynové kondenzačné kotly šetria miesto a možno ich rýchlo a jednoducho nainštalovať v technickej miestnosti alebo v pivnici.
  • Kompaktné podlahové zariadenia možno nainštalovať v podkroví alebo v pomocnej miestnosti.
  • Plynové kondenzačné zariadenia možno ľahko zavesiť aj v obytných priestoroch.

Vďaka tomu, že prípojka je umiestnená priamo v dome, majitelia domov nepotrebujú na prevádzku plynového vykurovacieho systému skladovaciu miestnosť ani zásobník paliva. Nádrž je potrebná len v prípade, že namiesto zemného plynu používajú kvapalný plyn. Vždy je potrebný existujúci komín. Pri inštalácii alebo montáži v podkroví postačuje protipožiarny strešný vývod s malým priemerom približne desať centimetrov. Ak je k dispozícii komín, dymovod sa môže viesť aj cez strechu.

Technologické inovácie a digitálne možnosti Viessmann

Plynové kondenzačné kotly Viessmann s kondenzačnou technikou premenia až 98 percent spotrebovanej energie na teplo. Produktový rad Viessmann Vitodens spája výhody osvedčeného plynového vykurovania s najnovšou kondenzačnou technikou, čím dosahuje vysokú energetickú účinnosť.

Výmenníky tepla a horák MatriX-Plus

Kondenzačný kotol s osvedčeným tepelným výmenníkom Inox-Radial z ušľachtilej ocele a novo vyvinutým horákom MatriX-Plus je zárukou najvyššej kvality, energetickej účinnosti a životnosti. Srdcom kondenzačných kotlov novej generácie je novo vyvinutý horák MatriX-Plus, ktorý vyniká efektívnou prevádzkou, tichým chodom a nízkymi emisiami. Špeciálny nerezový povrch MatriX je odolný voči vysokým teplotám, čo zaručuje spoľahlivý výkon a dlhú životnosť. Systém automatickej regulácie spaľovania Lambda Pro Plus sa automaticky prispôsobuje druhu plynu a parametrom systému odvodu spalín, pričom vždy zaisťuje čisté a efektívne spaľovanie.

Produktový rad Vitodens a digitálne nástroje

Plynové zariadenia Vitodens sa vyznačujú užívateľsky prívetivým dizajnom a jednoduchou obsluhou. Ponúkajú výnimočný komfort pri vykurovaní miestností a ohreve teplej vody. Nová rada plynových kondenzačných kotlov Vitodens 100/111 prináša nové funkcie a spektrum digitálnych nástrojov. Kotly Vitodens radu 100/111 sú vďaka certifikácii na spaľovanie zemného plynu s prímesou vodíka pripravené na budúcnosť a prinášajú oproti staršej rade viacero vylepšení.

Kotol dostal novú platformu regulácie, ktorá prináša široké spektrum digitálnych nástrojov. Vybavenie zahŕňa novú elektronicky riadenú plynovú armatúru s ventilátorom a Lambda sondou, nové obehové čerpadlo a snímač teploty spalín s multifunkčným riešením, ktorý slúži aj ako ochrana proti prevádzke pri nedostatočnom množstve vody vo vykurovacom systéme. Tlakový snímač je ďalšou kontrolnou funkciou na ochranu kotla. Inováciou prešlo aj ovládanie kotla. Obslužný panel na báze LED poskytuje vysoký kontrast a je pripravený na bezdrôtovú komunikáciu a integráciu do domácej Wi-Fi siete. Konštantná prevádzka s časovým programom je novinkou oproti staršej rade. Pre ekvitermické riadenie je výhodným riešením termostat Vitotrol 200-E. Rad Vitodens 100/111 po prvýkrát ponúka aj termostat ViCare, ktorý je snímačom teploty a vlhkosti, určený na digitalizáciu a použitie ViCare aplikácie.

Aplikácia ViCare ponúka pohodlný spôsob obsluhy vášho plynového vykurovacieho systému Viessmann a úspory energie - kedykoľvek a kdekoľvek. Vďaka mobilnej aplikácii ViCare a integrovanému WiFi rozhraniu môže odborný partner poskytnúť zákazníkom komfort a bezpečnosť na najvyššej úrovni.

Aj pri cenovo atraktívnych kotloch rady Vitodens 050-W sa môžete spoľahnúť na kvalitu produktov Viessmann. Nástenné kotly Viessmann sú synonymom inovatívnej techniky, výkonu, spoľahlivosti a dlhej životnosti. Vďaka moderným konštrukčným skupinám sú maximálne priestorovo úsporné a dajú sa nainštalovať aj do malých výklenkov, bez potreby bočných servisných odstupov. Všetky pripojenia sú ľahko prístupné spredu. Vitodens 050-W je ideálny na modernizáciu bytov alebo rodinných domov a ponúka sa s dvoma výkonovými stupňami (3,2 až 19 a 3,2 až 25 kW) ako systémový a kombinovaný kotol (s integrovaným prietokovým ohrievačom vody).

tags: #kondenzacny #kotol #viessmann #zostava