Pri stavbe domu je jednou z dôležitých úloh pre vlastníkov organizácia efektívneho vykurovania. Zariadenie parného kotla sa považuje za jedno z najoptimálnejších riešení. Parné kotly pracujú s ohrievaním vody až do dosiahnutia bodu varu, potom prejde do stavu pary. Celý proces sa vykonáva riadením hladiny vody v kotle a tvorbou odparovania.
Princíp činnosti parného kotla
Objem vody sa monitoruje pomocou senzorov. Po zapnutí kotla sa spustí napájacie čerpadlo, ktoré načerpá kvapalinu do vykurovacej zóny. Len čo sa horák zapne, voda sa začne ohrievať a dochádza k odparovaniu. Po odparení objemu vody sa napájacie čerpadlo znova spustí a funguje dovtedy, kým úroveň nedosiahne pracovnú značku. Celý princíp činnosti je založený na cyklickosti. Okrem pracovných úrovní existujú aj núdzové úrovne, ktoré fungujú hneď, ako stúpne tlak.
Vlastnosti parného kúrenia
Pod vplyvom stáleho tlaku voda vrie a jej teplota vždy zostáva konštantná. Výsledkom varu je para, ktorá vydáva veľké množstvo tepelnej energie. Keď dôjde ku kondenzácii, tepelná energia sa uvoľní do životného prostredia.
Podľa tohto princípu funguje parný vykurovací systém. Voda v kotle vrie, para sa začína pohybovať po radiátore a potrubiach, kde sa uvoľňuje teplo, vďaka čomu sa ohrieva vzduch v miestnosti. V dôsledku kondenzácie sa vytvára voda, ktorá sa naďalej pohybuje potrubím.
Typy parných kotlov
Kotly na tuhé palivá
V závislosti od druhu materiálu použitého na prevádzku kotla sú zariadenia vybavené rôznymi spaľovacími komorami. Parné kotly najčastejšie používajú ako palivo uhlie, rašelinu a drevný odpad. Podľa tohto princípu pracujú priemyselné kotly. Ich hlavnou nevýhodou je znečistenie životného prostredia a zvýšená trieda nebezpečnosti požiaru.
Priemyselné parné kotly na tuhé palivá sa vyznačujú veľkým výkonom a veľkými rozmermi. Používajú sa pre potravinársky, textilný a spracovateľský priemysel.
Elektrické kotly
Parný kotol poháňaný elektrickou energiou si našiel široké použitie v každodennom živote. Konštrukcia je vybavená parným generátorom, čerpadlom a skriňou na premenu energie.
Plynové kotly
Parný kotol je tou najvýhodnejšou voľbou pre rozpočet. Jeho hlavnou výhodou je vysoký stupeň účinnosti.
Čo je to kotol a ako funguje?
Parný vykurovací okruh
Existujú rôzne možnosti vykurovacích schém, ktoré sú klasifikované podľa nasledujúcich parametrov:
- Schéma pripojenia potrubia
- Tlak v systéme
- Spôsob prenosu tepla do atmosféry
- Návrat kondenzátu
Pre súkromné domy sa používajú nízkotlakové kotly pre domácnosť. Rozlišujú sa uzavreté a otvorené parné vykurovacie systémy. Ak je otvorený, spojenie s atmosférou je otvorené. V druhej forme je úplne izolovaný od účinkov tlaku z atmosféry.
Parný kotol je rozdelený na jedno- a dvojrúrkové. Účelom prvého typu je organizácia vykurovania v jedno- a dvojpodlažných domoch. Dvojrúrkový systém je vhodný pre výškové budovy a veľké priestory.
Vlastnosti parného kotla
Parné kotly sú medzi majiteľmi súkromných domov veľmi populárne kvôli ich ľahkej obsluhe a vysokej úrovni účinnosti.
Ľahká prevádzka
Hlavnou výhodou parných štruktúr je ich ľahké použitie. Jednotky sú pre ľudí úplne bezpečné. Hlavná časť zariadení je automatizovaná, pre činnosť nie je potrebný žiadny zásah človeka. Stačí si naštudovať popis a správne usporiadať spojenie. Moderné zariadenia sú vhodné na vykurovanie všetkých typov priestorov. Majitelia majú možnosť používať rôzne druhy paliva.
Ziskovosť
Nízke náklady na kotly priťahujú aj spotrebiteľov. Zároveň si zachovávajú vysoký stupeň produktivity a nízku zotrvačnosť.
Bezpečná prevádzka parného kotla
Zvláštna pozornosť sa musí venovať bezpečnej prevádzke parnej jednotky. Na zabezpečenie správneho fungovania sa odporúča dodržiavať nasledujúce pravidlá:
- Musí byť zabezpečená voľná teplotná rozťažnosť, čím sa zabezpečí rovnomerné zahriatie.
- Je potrebné dodržiavať hladinu kvapaliny. Pokiaľ ide o štruktúry vodných rúrok, túto normu určujú špeciálne inštitúcie. Normálna minimálna úroveň by mala byť 10 cm pod vykurovacou plochou.
- Výrobcovia zariadení ich vybavujú špeciálnymi bezpečnostnými systémami, aby sa znížilo riziko výbuchu.
- Je dôležité sledovať stav zvarov. Nesmie sa im umožniť krížiť sa. Ak sa zistia chyby, bude sa vyžadovať detekcia chýb.
- Počas prevádzky prístroja môže v potrubiach kondenzovať voda. Je potrebné ich očistiť. Na vylúčenie kondenzácie sa používajú aj špeciálne odtoky.
- Tlak pary v systéme musí byť vždy pod kontrolou. Parameter sa meria manometrom, ktorý musí mať špeciálnu pečiatku, ktorá označuje vykonanie skúšky. Nepoužívajte zariadenia, ktorých platnosť vypršala.
- Je potrebné regulovať nielen tlak, ale aj teplotu vodnej pary. Z tohto dôvodu musia byť na všetkých parných potrubiach nainštalované teplomery.
Technológia spaľovania a rozkurovania
Parné kotly sa vyznačujú vysokou mierou spoľahlivosti, životnosti a zvýšeného výkonu. Rozkúrenie kotla s drevnými uhlíkmi dosiahne rýchle rozhorenie.
Technológia v dnešnej dobe výrazne postúpila aj v tepelnej technike. Riadiaca elektronika, ktorou je vybavený každý moderný kotol, významne pomáha kotlu nielen pri horení a dokonalom spaľovaní, ale aj pri rozkurovaní. Nájsť tú správnu techniku rozkúrenia si vyžaduje určitú znalosť a skúsenosť. Pre správne spaľovanie je nutné mať pripojený komín s dostatočnou výškou a ťahom. Všetky parametre si vždy overte v návode na obsluhu každého kotla spolu v konzultácii so servisným partnerom a kominárom.
Akumulačná nádrž
Akumulačná nádrž so zmiešavacím zariadením je ďalším dôležitým aspektom pri spaľovaní. Nádrž zabraňuje tvorbe dechtu a kyselín, čím dokáže predĺžiť životnosť nielen kotla, ale aj komína.
Pomáha kotlu odvádzať nahromadené teplo. V opačnom prípade by pri dosiahnutí kotlovej teploty výkon kotla musel byť obmedzený, aby nedošlo k prehriatiu. Ak je kotol týmto spôsobom obmedzovaný, znižuje sa účinnosť a vzniká decht.
Dôležitosť kvalitného paliva
Kvalita paliva je kľúčová pre každý produkt, kotol na drevo nie je výnimka. Pre správne spaľovanie je nutné používať drevo s vlhkosťou od 12 do 20 %. Takéto drevo je nutné uskladniť minimálne na rok až dva pred vykurovacou sezónou.
Drevo s vlhkosťou viac ako 20 % vytvára pri spaľovaní decht, ktorý sa usádza na stenách kotla a komína. Decht zhoršuje spaľovanie, upcháva komín a môže vážne poškodiť kotol. Kotol má nižšiu výhrevnosť, vyššiu spotrebu a nižšiu účinnosť.
Drevo s vlhkosťou menej ako 12 % je vyschnuté drevo v degradačnom procese, ktoré nemá správnu štruktúru a vlastnosti.
Technika rozkúrenia pre moderné kotly
Pre modelovú radu kotlov ATTACK SLX verzie PROFI a Lambda Touch je najefektívnejšia nasledovná technika rozkúrenia.
Prvé rozkúrenie
Pri prvom rozkúrení postupujeme s menšími kusmi dreva, papierom a trieskami. Zapálime papier. Ponecháme pootvorené rozkurovacie dvierka a počkáme asi 10 minút, kým sa nevytvorí pahreba. Doložíme nakladaciu komoru doplna. Uzavrieme horné dvierka a kotol môže horieť 8 hodín bez ďalšieho prikladania paliva.
Na rozkúrenie budeme potrebovať papier, triesky a hrubšie drevo. Do nakladacej komory uložíme hrubšie kusy dreva, papier a triesky. Zapálime papier a privrieme dvierka kvôli lepšiemu prísunu kyslíka. Počkáme asi 10 minút, kým sa nevytvorí pahreba.
Po vytvorení pahreby naložíme nakladaciu komoru drevom doplna. Zatvoríme nakladacie dvierka. Kotol vďaka veľkej nakladacej komore môže horieť 8-12 hodín bez prikladania paliva.
Technika opakovaného rozkúrenia
Pri opakovanom rozkúrení ako prvé zapneme odťahový ventilátor na elektronike kotla, ktorá zabezpečí nižšiu prašnosť v miestnosti. V opakovanom rozkúrení zohrávajú podstatnú úlohu drevné uhlíky v nakladacej komore.
Vyčistíme nakladaciu komoru a oddelíme hrubšie drevné uhlíky, ktoré použijeme na rozkúrenie. Ako prvé je nutné prestrčiť papier cez trysku do popolníka. Ako veľkú výhodu v efektívnom rozkúrení odporúčame v nakladacej komore rozmiestniť papier, uložiť drevné uhlíky a následne menšie kusy dreva.
Nakladaciu komoru doložíme doplna a papier zapálime cez popolníkovú časť. Necháme pootvorené nakladacie aj čistiace dvierka, počkáme cca minútu. Zatvoríme nakladacie a čistiace dvierka. Kotol takto rýchlo dosiahne požadovanú teplotu a bez prikladania dokáže horieť ďalších 8-12 hodín.
Servisná pomoc a výber kotla
Naše oddelenie technickej podpory poskytuje po celý rok profesionálnu podporu našim servisným partnerom. Pre výber kotla a jeho optimálne fungovanie je dôležité vopred určiť potrebný výkon. Výkon kotla patrí k základným parametrom, ktoré je potrebné zvažovať pri kúpe nového tepelného zdroja.
Výpočet a regulácia výkonu kotla
Pochopenie toho, ako funguje plynový kotol, znamená lepšie ho využívať, správne ho nastaviť a predchádzať poruchám. Moderné kondenzačné kotly ponúkajú vysokú účinnosť, nižšiu spotrebu a komfortnú prevádzku. Pri výbere aký plynový kotol do starého domu je dôležité zohľadniť technický stav budovy, výkonovú náročnosť a kompatibilitu so staršími radiátormi.
Kotol funguje na vyššom výkone pri nízkej vonkajšej teplote. Pri vyšších teplotách, naopak, je potrebný oveľa menší výkon. Ovládanie výkonu kotla zabezpečuje takzvaná výkonová modulácia. Moduláciu možno zjednodušene prirovnať k regulácii plameňa klasického plynového sporáka.
Kotol mení svoj výkon automaticky podľa monitorovaných a vyhodnocovaných vstupných parametrov. Podľa nich potom nastavuje optimálny výkon na prevádzku. Široká lineárna modulácia výkonu kotla umožňuje rovnomerné vykurovanie priestoru bez zbytočného cyklovania kotla. Cyklovanie kotla predstavuje vlastne časté vypínanie a zapínanie, čo prináša zvýšené opotrebovávanie jednotlivých častí kotla a nehospodárnu prevádzku.
Pre veľkú časť vykurovacieho obdobia (zhruba až tri štvrtiny sezóny) pre kúrenie v domoch stačí 15 až 50 % nominálneho výkonu kotla. Ak ste sa rozhodli kúpiť nový kotol, mali by ste si najskôr ujasniť, čo vlastne od vášho vykurovacieho zariadenia očakávate a akú veľkú sumu ste ochotní investovať do kúpy. Dôležitým faktorom je aj použité palivo a veľkosť objektu alebo miestností, ktoré chcete prostredníctvom kotla vykurovať.
Orientačný výpočet výkonu kotla
Správny výkon je nutné vždy vybrať na základe projektového výpočtu, kde sú určené tepelné straty budovy. Správne naprojektovaný kotol zabezpečí dostatok tepla aj v chladných aj prechodných obdobiach v roku a dovoľuje znížiť výkon na optimálnu hodnotu.
Orientačný výkon kotla, potrebný na vykúrenie priestorov, si môžete vypočítať aj sami. Následne zúžiť výber na zariadenia spĺňajúce kritériá a na záver sa rozhodnúť pre konkrétny kotol. Samozrejme, ide iba o orientačný výpočet výkonu kotla a odporúčame konzultovať túto problematiku s odborníkmi.
K tomu, aby sme mohli aspoň orientačne určiť požadovaný výkon kotla, musíme poznať niekoľko dôležitých údajov. Hlavne obytnú plochu domu, celkový súčet objemu vykurovaných miestností, vek budovy, prípadné zateplenie a určenie, či inštalovaný vykurovací systém je novší alebo starší.
Jednou z možností, ako vypočítať orientačný výkon kotla, je na základe nasledovnej tabuľky:
| Obytná plocha | Nová budova s dobrou izoláciou a moderným vykurovacím systémom | Budova z 80.-90. rokov s dobrým zateplením a moder. vykur. systémom | Nezateplená budova z 80.-90. rokov a starším vykur. systémom | Nezateplená budova z 80. rokov s moderným vykur. systémom | Budova zo 70. rokov s dobrým zateplením a starším vykur. systémom | Budova zo 70-tych rokov a staršia, nezateplená, so starým vykur. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Na m² | 35-40 W | 40-50 W | 70-80 W | 50-60 W | 60-70 W | 80-100 W |
Niekedy sa uvádza, že na jeden meter štvorcový je potrebný výkon zhruba 70 až 80 Wattov tepelného výkonu (35-40 Wattov na meter kubický) pri novšej budove s modernou inštaláciou vykurovania. Pri starších domoch bez tepelnej izolácie a teda väčšími tepelnými stratami domu a s tradičnou inštaláciou vykurovania sa jedná o hodnotu približne 150 až 160 Wattov na meter štvorcový (70 - 80 Wattov na m3).
Tieto hodnoty sú iba orientačné a neberú do úvahy možné rezervy a špecifické podmienky odlišné pre každý objekt. Teda napríklad koľko členov domácnosti žije v dome, od čoho následne závisí potreba vykurovania jednotlivých miestností alebo požiadavky na množstvo teplej vody.
| Obytná plocha priestoru (m²) | Objem priestoru (m³) | Orientačný výkon kotla (kW) |
|---|---|---|
| 112 | 300 | 9 |
| 187 | 500 | 15 |
| 250 | 666 | 20 |
| 300 | 800 | 24 |
| 375 | 1000 | 30 |
| 537 | 1433 | 43 |
| 750 | 2000 | 60 |
Orientačný potrebný výkon zdroja tepla ako aj ročnej spotreby zemného plynu v závislosti od plochy vykurovania, kvality domu a iných faktorov, si môžete sami vypočítať aj na stránke SPP.
Ak má vybraný kotol na vykurovanie plniť úlohu zabezpečenia optimálnej tepelnej pohody a zároveň fungovať pri čo najmenších prevádzkových nákladoch, je dôležité poznať aj tepelnú stratu domu alebo budovy. Tepelná strata sa uvádza v projekte vykurovania a predstavuje hraničný parameter, platný len pri najnižších vonkajších teplotách.
V slovenských podmienkach je to v čase, kedy teplota vzduchu klesne pod zhruba -12 alebo -15 °C. Takéto obdobie však trvá zvyčajne maximálne pár týždňov. Bežne sa teploty v zimnej sezóne pohybujú okolo nuly. V takých prípadoch teda postačuje výkon kotla menší ako 25 % tepelnej straty domu alebo budovy.
Pri súčasných novostavbách sa táto okamžitá tepelná strata pohybuje okolo 2 až 4 kW. Práve z tohto dôvodu je dôležité pri kúpe vybrať kotol s takými parametrami, aby dokázal optimálne fungovať a zabezpečiť tepelný komfort aj pri teplotách okolo 0 °C. Ak totiž kotol funguje nesprávne a mimo určeného rozsahu, dochádza k už spomenutému cyklovaniu. Štandardné kotly so štartovacím výkonom 6-8 kW absolvujú takýchto cyklov okolo 40 000 ročne.
Príprava kotla na vykurovaciu sezónu
Skôr než sa začne vykurovacia sezóna, odvzdušnite radiátory a skontrolujte tlak. Ako inak pripraviť váš kotol na zimu?
Upratanie okolia kotla
Nahromadili sa vám počas leta pri kotle zbytočné veci? Dajte ich čo najskôr preč. Obzvlášť ak ide o papier, kartón alebo iný horľavý materiál. Budete mať istotu, že v kotolni nevznikne požiar.
Vďaka čistému priestoru bude do kotla prúdiť vzduch, čo je pre správne vykurovanie žiaduce.
Odvzdušnenie radiátorov
Za ten čas, keď ste nekúrili, sa v radiátoroch mohol nahromadiť vzduch. A aby radiátory hriali, musíte z nich tieto vzduchové bubliny vypustiť. Samozrejme, najprv zistite, ktorých radiátorov sa to týka.
Stačí pustiť kúrenie a sledovať, ktoré radiátory zostali studené. No a tie, ktoré nehrejú, potrebujú vypustiť vzduch. Odvzdušňovanie však nerobte, keď sa kúri. Vypnite kotol a až potom odvzdušňujte.
Pomocou kľúča otočte odvzdušňovací ventil na radiátore, a to približne o 30 stupňov. Pohyb robte proti smeru hodinových ručičiek. Keď započujete syčanie, vtedy sa uvoľňujú vzduchové bubliny. Po chvíli začne vytekať voda. Podľa toho viete, že vzduch je už vypustený, a ventil môžete opäť zatvoriť.
Ak máte v dome viacero studených radiátorov, tento postup opakujte pri každom z nich.
Čistenie filtrov
Filtre pripevnené o kotol slúžia na čistenie vody, ktorá preteká potrubím. Vodu znečisťuje napríklad hrdza, ktorá v kombinácii s inými nečistotami vytvára hustý kal. No a aby ste zabránili hromadeniu špiny vo filtri, musíte ho pravidelne čistiť.
Ak sa vo vašom kotle nachádzajú jednorazové filtre, pred zimou ich radšej vymeňte za nové.
Vopred vás upozorňujeme, aby ste čistenie filtrov nezanedbali. Kotol sa potom môže sám vypínať, bude príliš hlučný alebo budete dlho čakať na zohriatie radiátorov.
Kontrola tlaku
Správny tlak kotla sa pohybuje okolo 1 až 1,5 baru. Ak je hodnota nižšia, kotol musíte natlakovať. Na začiatok nájdite plniacu slučku spolu s tlakomerom. Následne opatrne pohýbte slučkou tak, aby bola v 90-stupňovom uhle k prietokovému potrubiu. Celý čas sa pozerajte na tlakomer a dávajte pozor, aby ste neprekročili maximálnu hodnotu.
Po tom, ako skončíte s tlakovaním, môžete pustiť aj kúrenie. V prípade, že si s tlakovaním neviete sami poradiť, odporúčame vám osloviť servisného technika. A nezabudnite, že tlak treba priebežne kontrolovať počas celého roka, nielen krátko pred zimou.
Kontrola termostatov
Máte vnútri zimu alebo horúco? Chyba môže byť v nefungujúcich termostatoch, ktoré majú teplo regulovať. K najčastejším poruchám patrí to, že termostat nevie, kedy kúrenie vypnúť. Alebo kúrenie ani nespustí, a tak je u vás doma chladno. Tým, že teplotu ste nastavili, ale v skutočnosti taká nie je, prichádzate o množstvo energie.
Vysokým účtom a mrznutiu sa teda vyhnete tak, že pred vykurovacou sezónou skontrolujete všetky termostaty, ktoré doma máte.
Servisná prehliadka kotla
Na záver jedna z najdôležitejších záležitostí - servisná prehliadka kotla. Počas nej technik skontroluje, či kúrenie funguje, ako má.
Výhody prehliadky spočívajú hlavne v tom, že technik vie, čo má pozrieť a ako nefunkčné diely vymeniť. Takže ak si sami netrúfate na kontrolu horáku, zdroja alebo filtrov, s tým všetkým vám technik pomôže. Na kontrolu dymovodov a komína si zas zavolajte dobrého kominára. Vďaka týmto ľuďom budete mať istotu, že sa vaše kúrenie nepokazí počas najväčšej zimy.