Kotly na tuhé palivo, hoci na isté obdobie ustúpili do úzadia, si zachovávajú svoju popularitu. Mnoho ľudí, ktorí modernizujú svoj systém ústredného kúrenia na efektívnejší uzavretý systém a často zvažujú aj inštaláciu tepelného čerpadla alebo plynového kúrenia, uvažuje o ponechaní kotla na tuhé palivo ako záložného zdroja tepla.
Princíp fungovania vykurovacích systémov
Otvorený okruh vykurovania
Problémom pri kotloch na tuhé palivo býva odporúčanie, aby pracovali v otvorenom okruhu ústredného kúrenia. Otvorený okruh je systém, pri ktorom má voda cirkulujúca v potrubiach kontakt s prívodom vzduchu. Tento kontakt sa uskutočňuje cez expanznú nádobu, ktorá sa zvyčajne nachádza v najvyššom bode systému (napríklad na povale alebo v podkroví). Prívod vzduchu však zvyšuje náchylnosť na tvorbu vodného kameňa, preto sa od tohto systému v súčasnosti ustupuje v prospech uzavretých systémov.
Napriek tomu majú otvorené okruhy svoje výhody - sú bezpečnejšie pre zdroje tepla s veľkou zotrvačnosťou, ako sú kotly na uhlie, drevo, tuhé palivá a krby s vodným plášťom.
Uzavretý okruh vykurovania
Modernizácia vykurovania často znamená výmenu starého otvoreného systému za novší, uzavretý systém. Uzavretý systém, nazývaný aj tlakový, nemá kontakt so vzduchom a otvorenú expanznú nádobu. Vďaka tomu sú procesy tvorby vodného kameňa minimalizované, čo prispieva k jeho „zdravšej“ prevádzke, dlhodobej efektívnosti a pomalšiemu zanášaniu vodným kameňom.
Avšak, uzavretá tlaková inštalácia by nemala obsluhovať kotly na tuhé palivo. Na rozdiel od otvorených systémov by sa mohli prehriať, spôsobiť nebezpečný nárast tlaku (ktorý by nemal únik) a poškodiť systém. V takomto systéme môžu pracovať moderné zdroje tepla ako kondenzačné kotly alebo tepelné čerpadlá, kde riziko prehriatia neexistuje.
Právne predpisy a špecifiká kotlov na tuhé palivo
Kotol na tuhé palivo by mal vzhľadom na svoju špecifickosť zostať v otvorenom systéme, ktorý obsahuje expanznú nádobu. Montáž do uzavretého tlakového systému je dokonca právne zakázaná, pokiaľ výrobca kotla výslovne neuviedol iné možnosti. Právne predpisy na Slovensku síce umožňujú takúto možnosť, avšak je podmienená inštaláciou dodatočných zabezpečení.
Zapojenie kotla na tuhé palivo do uzavretého systému
Riešenie s doskovým výmenníkom tepla
Ak máme v dome uzavretý systém s radiátormi alebo podlahovým kúrením a zároveň chceme ponechať kotol na tuhé palivo ako záložný zdroj tepla, je potrebné vytvoriť kratší otvorený systém, do ktorého bude kotol nainštalovaný. Tento otvorený systém musí byť spojený s uzavretou inštaláciou tak, aby umožňoval prenos tepla z kotla na radiátory alebo podlahové kúrenie. Kľúčovým prvkom tohto prepojenia je doskový výmenník tepla.
Funkcia doskového výmenníka tepla
Doskový výmenník tepla je malé zariadenie, ktoré sa skladá z balíka tvrdospájkovaných oceľových dosiek a má dva prietokové kanály:
- Jeden kanál je priamo pripojený k otvorenému okruhu kotla na tuhé palivo.
- Druhý kanál je pripojený k odbernej inštalácii - uzavretej, tlakovej.
Pripojenie kotla na tuhé palivo k uzavretému systému pomocou výmenníka tepla nie je zložité, ale musí byť dôkladne naplánované. Schéma takejto inštalácie (ktorá môže byť rozšírená o ďalší zdroj tepla v uzavretej časti) zahŕňa:
- Kotol na tuhé palivo
- Obehové čerpadlo
- Expanznú nádobu
- Doskový výmenník tepla
Výber doskového výmenníka tepla
Podmienkou správnej funkcie takéhoto systému je správne zvolený výmenník tepla pre kotol na tuhé palivo. Častou chybou je výber výmenníka tepla s výkonom (vyjadreným v kW), ktorý sa rovná výkonu kotla. Spoločnosť Nordic Tec odporúča dodržiavať základný prepočet: 0,3 m² plochy dosiek výmenníka tepla na 10 kW výkonu kotla na tuhé palivo. Tento prepočet je špecifický pre doskové výmenníky Nordic Tec a môže sa mierne líšiť pri výmenníkoch iných značiek.
Ochrana a zabezpečenie systému
- Ochrana spiatočky kotla (TV): Zabezpečuje ju termostatický ventil (alebo nabíjacia jednotka), ktorý sleduje minimálnu teplotu vratnej vody do kotla.
- Ochrana proti spätnému toku: Sleduje minimálnu teplotu vratnej vody do kotla.
- Expanzná nádoba: V uzavretom systéme je zvyčajne pripojená k vratnému potrubiu (chladnejšia časť), ideálne na mieste s tichším prúdením.
- Ochrana čerpadiel, ventilov a rozdeľovača: Odporúča sa chrániť ich pred nečistotami.
Akumulačná nádrž: výhody a použitie
Hoci téma článku sa týka zapojenia kotla bez akumulačnej nádrže, je dôležité si uvedomiť výhody jej použitia, pretože vo väčšine prípadov je to odporúčané riešenie pre kotly na tuhé palivo.
Princíp a funkcia akumulačnej nádrže
Akumulačné nádoby sú špeciálne nádrže určené na uchovanie prebytočnej tepelnej energie, ktorú následne uchovávajú pre ďalšie využitie. Akumulačná nádrž uchováva teplo vyrobené zdrojom (napríklad kotlom) a pomáha stabilizovať prevádzku vykurovacieho systému. Voda ohriata pri prevádzke kotla vydrží pri správne zvolenej veľkosti akumulačnej nádrže a dostatočnej izolácii teplá mnoho hodín (obvykle 24 hodín). Vďaka tomu ju možno využiť na prikurovanie aj vo chvíli, keď kotol nekúri, alebo keď v kotli nie je dostatok paliva.
Topenařina díl 2. | Akumulační nádrž | k čemu je? | má smysl? | VELKÉ ODHALENÍ
Výhody inštalácie akumulačnej nádrže
Obstaranie akumulačnej nádrže ocení každý, kto chce:
- Zvýšiť efektivitu svojho vykurovania.
- Znížiť náklady na palivo.
- Prispieť k znižovaniu emisií.
Vďaka akumulácii tepla v nádrži nemusí kotol tak často spínať, čo predlžuje jeho životnosť a znižuje spotrebu paliva. Pri kotloch na drevo sa palivo využije na 100 % a spotreba bude menšia, než bez akumulačnej nádrže.
V prípade kotlov na biomasu je navyše v rámci dotačného programu Nová zelená úsporám podmienkou na čerpanie dotácie inštalácia akumulačnej nádrže alebo systému so samočinnou dodávkou tepla.
Kedy nie je akumulačná nádrž nevyhnutná
Nie vždy je akumulačná nádrž ku kotlom nutná. Ak vlastníte automatický kotol na pelety, nie je nutné sa po tomto riešení obzerať - tento typ kotla dokáže svoj výkon upravovať sám a spaľovanie paliva si plynulo reguluje. Akumulačná nádrž je však väčšinou odporúčaná priamo výrobcom pre celkovo lepší chod kotla, a to aj s menším objemom (napríklad 200 - 500 litrov podľa výkonu).
Akumulačná nádrž a ohrev úžitkovej vody
Akumulačná nádoba môže byť skvelým pomocníkom aj pri ohrievaní teplej úžitkovej vody pre domácnosť. Ak si zaobstaráte akumulačnú nádobu s vnoreným výmenníkom, budete zároveň ohrievať vodu do radiátorov aj na ďalšie použitie, ako je umývanie rúk alebo sprchovanie, čo prináša ďalšie úspory. Pretože sa voda vykurovacieho systému vyhrieva na vyššiu teplotu, nie je potrebné počítať s takou veľkou nádržou pre vodu do vodovodného radu, nádrže s tepelným výmenníkom sa o to postarajú.
Výpočet a umiestnenie akumulačnej nádrže
Výber veľkosti akumulačnej nádrže
Veľkosť akumulačnej nádrže závisí od výkonu kotla a potrieb domácnosti. Všeobecne platí, že na každý 1 kW výkonu kotla by malo pripadať aspoň 55 l/kW objemu nádoby.
- Pre kotol s výkonom 20 kW je odporúčaná akumulačná nádoba s objemom minimálne 1100 litrov. Toto platí, ak v domácnosti nie je podlahové vykurovanie, ktoré samo o sebe slúži na akumuláciu tepla.
- Pri veľkých domoch alebo pokiaľ sa nádoba využíva aj pre solárne systémy, môže byť objem ešte väčší.
Orientačný výpočet veľkosti akumulácie podľa druhu kúrenia
- Radiátorové kúrenie: Objem akumulačnej nádrže sa vypočíta ako násobok výkonu zdroja vykurovania × 55 litrov. Napríklad 10 kW výkonu kotla × 55 l = nádrž s objemom 550 l.
- Podlahové vykurovanie: Objem akumulačnej nádrže sa vypočíta ako násobok výkonu zdroja vykurovania × 80 - 100 litrov. Napríklad 10 kW výkonu kotla × 100 l = nádrž s objemom 1000 l.
Umiestnenie akumulačnej nádrže
Akumulačná nádrž má byť umiestnená čo najbližšie ku kotlu, ideálne hneď vedľa neho, aby sa minimalizovali tepelné straty v potrubí. Najčastejšie sa tak inštaluje do technickej miestnosti, pivnice alebo kotolne.
Pri zaobstarávaní akumulačnej nádoby počítajte s jej väčším rozmerom - je dôležité overiť, či prejde dverami a či je dostatok priestoru nielen pre manipuláciu pri inštalácii, ale aj pre následnú údržbu. Vyhnite sa inštalácii vo vlhkom prostredí, ktoré by mohlo skrátiť jej životnosť. Nezabudnite ani na nosnosť podlahy, pretože plne naplnená nádoba môže vážiť aj niekoľko ton.
Konštrukcia a izolácia akumulačnej nádrže
Nádrže z oceľového plechu majú tvar valca. Teplota vody v akumulačnej nádrži zostáva vysoká vďaka izolačnej vrstve, ktorá zabraňuje tepelným stratám. Ako izolácia sa používa minerálna vata, polyuretánová pena, molitan, kaučuk alebo iné moderné materiály. Môžete sa stretnúť s variantom, kde sa časť izolácie dá vybrať (opláštenie so zipsom).
Odborná konzultácia
Výber a zapojenie akumulačnej nádrže je najlepšie konzultovať s kúrenárom alebo s projektantom vykurovacieho systému. Pre správne fungovanie je totiž nevyhnutné vybrať správny objem. Pri voľbe vhodného výkonu kotla je nutné brať do úvahy objem vody vo vykurovacom systéme a výkon kotla. Vzhľadom na veľkosť priestoru je nevyhnutné skontrolovať aj výšku a šírku nádoby, aby sa zmestila do určenej miestnosti a vchodových dverí.