Pri výbere plynového kotla je dôležité, aby bol technicky na úrovni, bol spoľahlivý a v neposlednom rade, aby bol bezpečný. Srdcom ústredného vykurovania je plynový teplovodný kotol, ktorý ohrieva vodu na jej rozvod do vykurovacích telies, ako sú radiátory alebo podlahové vykurovanie. Tieto telesá následne ohrievajú vzduch v interiéri a zabezpečujú tak tepelnú rovnováhu medzi tepelnými stratami a tepelnými ziskami.
Obeh vykurovacej vody môže byť prirodzený (tzv. samospádom) alebo nútený, kde je obeh zabezpečený obehovým čerpadlom. Plynový kotol môže slúžiť nielen na vykurovanie, ale aj na prípravu teplej vody, vtedy hovoríme o kombinovanom kotle.
Typy plynových kotlov podľa umiestnenia
Podľa spôsobu umiestnenia sa kotly delia na nástenné alebo stacionárne.
- Nástenné kotly: Výhodou nástenných kotlov sú ich menšie rozmery a modernejšia konštrukcia. Vďaka zaveseniu na stenu neprekážajú v priestore a pokojne ich môžete umiestniť aj pod schody či do kuchyne.
- Stacionárne kotly: Tieto typy sú vhodné do starších vykurovacích systémov s veľkými vodnými objemami. Pre ich umiestnenie je však potrebný väčší priestor, ako napríklad kotolňa alebo pivnica. Často ide o kotly s vysokým výkonom určené na vykurovanie väčších domov či budov.
Princíp efektívnosti a delenie kotlov
Synonymom úspornosti a efektívnosti v prípade spaľovacieho procesu je dosiahnutie čo najnižšej teploty spalín odchádzajúcich do komína, a tým využitia čo najvyššej teploty pre samotné vykurovanie. Podľa efektívnosti využitia tepla pri spaľovaní zemného plynu sa plynové kotly rozdeľujú na:
- Klasické kotly: Klasický plynový kotol (tzv. kotol prvej generácie) pracuje s teplotou spalín väčšou ako 120°C. Voda privádzaná do kotla nemôže mať nižšiu teplotu ako 60 °C, inak by vnútri kotla kondenzovala vodná para, ktorá by mohla spôsobovať koróziu teplovýmennej plochy. Účinnosť klasických kotlov sa pohybuje okolo 94%. V klasických kotloch uniká para hore komínom bez využitia a odnáša veľa tepla.
- Nízkoteplotné kotly: Nízkoteplotný plynový kotol pracuje tiež so suchými spalinami, no je schopný pracovať aj so vstupnou vodou s nižšou teplotou (35 až 40°C). Teplota spalín sa pohybuje na úrovni 90-120°C. Rozdiel oproti klasickému plynovému kotlu je v tom, že teplovýmenná plocha je vyhotovená z antikorózneho (nehrdzavejúceho) materiálu a nevadí mu skondenzovaná voda. Účinnosť nízkoteplotných plynových kotlov sa pohybuje na úrovni 85%.
- Kondenzačné kotly: Ako už z názvu vyplýva, je to kotol, ktorý využíva tzv. režim kondenzácie vodnej pary obsiahnutej v spalinách. Ak znížime teplotu spalín v kotle pod rosný bod, tzv. bod kondenzácie, uvoľní sa vo výmenníku kotla skupenské teplo kondenzácie vodnej pary. 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. Pri teplote vratnej vody približne do 55-57°C pracuje kotol v kondenzačnom režime. Následne od spalín predhriata vykurovacia voda je v kotle dohriata na požadovanú teplotu. Vzhľadom na režim kondenzácie musí byť teplovýmenná plocha v kondenzačných kotloch vyrobená z antikorózneho materiálu, a zákonite tak musí byť voči korózii odolná aj komínová konštrukcia. Teplota spalín pri tomto type kotla sa pohybuje v rozmedzí 40 - 90 °C.
Výhody kondenzačných kotlov
Kondenzačné plynové kotly prinášajú značné úspory energie a sú šetrnejšie k životnému prostrediu. Oproti novšiemu klasickému plynovému kotlu spália približne o 15 % menej plynu. Pri výmene staršieho kotla môžu úspory dosiahnuť aj viac.
Účinnosť nad 100%
Klasický kotol bez systému využitia latentného kondenzačného tepla dosahuje účinnosť max. 92%. Pri spaľovaní zemného plynu je spalné teplo o 11% vyššie než jeho výhrevnosť a kondenzačný kotol využíva práve kondenzačné teplo. Pri porovnaní konvenčného a kondenzačného plynového kotla sa stanovuje účinnosť kondenzačných kotlov vo vzťahu k výhrevnosti. Výsledné hodnoty sú vyššie o 16% a presahujú hodnotu 100%. Účinnosť moderných kondenzačných plynových kotlov môže dosahovať až 109% (pri plnom využití odpadového tepla).
Nízke emisie a minimálne splodiny
Kondenzačná technika ponúka riešenie pre požiadavky na ochranu životného prostredia aj na stále stúpajúce náklady na energie. Kondenzačné plynové kotly majú minimálne hodnoty obsahu škodlivín CO2 a NOx a v porovnaní s konvenčnými kotlami dosahujú o približne 15% nižšiu spotrebu energie.
Ekonomicky výhodné riešenie
V novostavbách, ktoré majú v blízkosti prípojku plynu, môže byť kondenzačný kotol jednou z ekonomicky najvýhodnejších možností. Napriek vyššej počiatočnej investícii sa dlhodobo oplatí.
Typy kondenzačných kotlov podľa prípravy teplej vody
Kondenzačné kotly sa líšia aj spôsobom prípravy teplej úžitkovej vody (TÚV):
- Plynový kondenzačný kotol s prietokovým ohrevom vody: Ohrev vody funguje rovnako ako v prietokovom ohrievači. Kotol primárne kúri do vykurovacieho okruhu a pri otvorení vodovodnej batérie začne cez kotol pretekať voda a automaticky sa prepne trojcestný ventil a kotol začne túto vodu ohrievať s plným výkonom. Výhodou je jednoduchá konštrukcia a nízka cena. Prietokové kotle slúžia na vykurovanie do radiátorov, či podlahového kúrenia a zároveň ohrievajú teplú vodu priamo v kotli cez malý prietokový výmenník zabudovaný priamo v konštrukcii kotla. Pri kotli budete čakať pár sekúnd na teplú vodu, na opačnom konci domu to môže byť aj 15 sekúnd.
- Plynový kondenzačný kotol so vstavaným zásobníkom: Ohrieva teplú vodu vopred, jej teplota je teda pri odbere stabilnejšia a jej používanie komfortnejšie. Hodí sa pre menšie domácnosti. Kotol so zásobníkom vodu dohrieva priebežne, nemá také vysoké nároky na okamžitý príkon ako prietokový ohrievač a tým lepšie hospodári so spotrebou plynu.
- Plynový kondenzačný kotol s možnosťou pripojenia k zásobníku: Na využitie ohrevu vody k nemu musíte pripojiť externý nepriamovýhrevný zásobník na teplú vodu.
Kondenzačné kotly a vykurovacie systémy
Kondenzačný kotol je možné použiť pre všetky druhy vykurovacích systémov, od tých najmodernejších ako sú podlahové, stenové či stropné vykurovanie, až po klasické konvenčné systémy s radiátormi.
Nízkoteplotné systémy
Podlahové a stenové vykurovanie sú najlepšou voľbou na spoluprácu s kondenzačným kotlom. Tieto systémy pracujú s nižšou teplotou vykurovacej vody (napríklad 30 až 45 °C). Nízka teplota vratnej vody zabezpečuje veľmi dobré podmienky pre kondenzáciu počas celej vykurovacej sezóny. Podlahové vykurovanie predstavuje nízkoteplotný sálavý systém, ktorý využíva na vykurovanie nižšiu teplotu a veľkú plochu s akumulačnou schopnosťou. Sálavé teplo postupne ohrieva podlahu, okolité predmety a až následne aj vzduch v miestnosti. Tepelná pohoda je na vysokej úrovni, dokonca aj pri nižšej celkovej teplote vzduchu v miestnosti.
Systém stenového vykurovania je vo svojej podstate a fungovaní príbuzný podlahovému vykurovaniu. Patrí k sálavému systému vykurovania a vytvára príjemný pocit tepla aj pri nižšej teplote vzduchu.
Stropné teplovodné vykurovanie patrí tiež medzi sálavé vykurovacie sústavy. Podiel sálavej zložky na celkovom prenose tepla zo stropu je podstatne vyšší ako teplo konvenciou (80 % : 20 %). Teplota vody vo vykurovacom systéme je spravidla nižšia ako 50 - 55 °C.
Klasické radiátorové systémy
Aj keď sú nízkoteplotné systémy ideálne pre kondenzačné kotly, je možné ich použiť aj s klasickými radiátormi. Pri kombinácii podlahového a radiátorového vykurovania sa odporúča prispôsobiť veľkosť radiátorov. Ak sú radiátory pôvodne navrhnuté na vyššiu teplotu prívodu a spiatočky (napríklad 90/70 °C), túto vysokú teplotu potrebuje vykurovací systém len pri extrémnych mrazoch. Priemerné vonkajšie teploty počas zimy sú však vyššie, preto stačí aj nižšia teplota vykurovacej vody. Kondenzačný kotol tak bude počas väčšiny vykurovacej sezóny fungovať s vysokou účinnosťou.
Výber správneho výkonu kotla
Pri výbere nového plynového kotla je kľúčové zvoliť správny výkon, ktorý by mal zodpovedať tepelným stratám objektu. Kotol by mal mať dostatočný výkon na pokrytie tepelných strát aj v najchladnejších dňoch, ale zároveň by mal byť schopný znížiť svoj výkon v teplejších dňoch, aby sa minimalizovalo tzv. cyklovanie (časté zapínanie a vypínanie kotla).
Široká lineárna modulácia výkonu kotla umožňuje rovnomerné vykurovanie priestoru bez zbytočného cyklovania kotla. Cyklovanie kotla prináša zvýšené opotrebovávanie jednotlivých častí kotla a nehospodárnu prevádzku. Každý kvalitný kotol je vyrobený spôsobom, aby vedel plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu, napríklad od 10 % nominálneho výkonu až po samotný nominálny výkon.
Pre veľkú časť vykurovacieho obdobia (zhruba až tri štvrtiny sezóny) pre kúrenie v domoch stačí 15 až 50 % nominálneho výkonu kotla.
Orientačný výpočet výkonu kotla
Na základe obytnej plochy a typu budovy je možné vypočítať orientačný výkon kotla:
| Obytná plocha (m²) | Objem (m³) | Nová budova s dobrou izoláciou | Budova z 80.-90. rokov s dobrou izoláciou | Nezateplená budova z 80.-90. rokov | Nezateplená budova z 70. rokov a staršia |
|---|---|---|---|---|---|
| 112 | 300 | ~6 kW | ~9 kW | ~12 kW | ~15 kW |
| 187 | 500 | ~10 kW | ~15 kW | ~19 kW | ~25 kW |
| 250 | 666 | ~14 kW | ~19 kW | ~25 kW | ~30 kW |
| 300 | 800 | ~17 kW | ~24 kW | ~30 kW | ~36 kW |
| 375 | 1000 | ~21 kW | ~30 kW | ~37 kW | ~45 kW |
| 537 | 1433 | ~30 kW | ~43 kW | ~54 kW | ~65 kW |
Poznámka: Tieto hodnoty sú iba orientačné. Pre presný výpočet tepelných strát budovy je nevyhnutné vypracovať projekt vykurovania odborníkom.
Regulácia a riadiace systémy
Moderné kondenzačné kotly si vyžadujú adekvátny riadiaci systém vykurovania. Na hospodárnu prevádzku s maximálnym využitím výhod kondenzačného kotla je nevyhnutná inštalácia tzv. ekvitermickej regulácie.
Inteligentný systém regulátorov meria teplotu v exteriéri a vnútornú teplotu miestnosti. Na základe zisteného stavu regulátor zvýši alebo zníži teplotu vykurovacej vody. Ak je vonku chladnejšie, systém automaticky zvýši teplotu vykurovacej vody a opačne, ak je vonku teplejšie, teplota vody sa zníži.
Riadiace systémy majú denné alebo týždenné časovacie programy na nastavenie komfortného aj útlmového vykurovania. Vykurovanie sa v oboch režimoch vypne po dosiahnutí zvolených hraníc vonkajšej teploty.
Pri súčasnom rozvoji informačných technológií sa aj vo vykurovaní stupňujú požiadavky na pohodlné sledovanie prevádzky vykurovacieho systému. Riadiace systémy vykurovania už majú k dispozícii moduly na komunikáciu a vzdialenú správu. Pomocou smart zariadení sa cez internet jednoducho pripojíte na regulátor vykurovania alebo priamo na kotol a môžete tak na diaľku vykonávať zmeny v nastaveniach.
Ďalšie dôležité aspekty pri výbere a inštalácii
Okrem výberu samotného kotla je dôležité zohľadniť aj ďalšie faktory:
- Materiál výmenníka: Vzhľadom na režim kondenzácie musí byť teplovýmenná plocha v kondenzačných kotloch a tiež komínová konštrukcia vyrobená z antikorózneho materiálu (nerezová oceľ alebo zliatina hliníka).
- Odvod kondenzátu: Kondenzát je stredne silná kyselina. V rodinných domoch sa zvyčajne neutralizuje zásaditými odpadmi z domácnosti (mydlá, pracie prášky). V prípade nevhodnej kanalizácie (napr. kameninový kanál) je potrebné zvážiť neutralizáciu.
- Odvod spalín a prívod vzduchu: Spalinové systémy odvádzajú spaliny do vonkajšieho prostredia a zároveň privádzajú vzduch potrebný na spaľovanie. V novostavbách sa môže typ a trasa odvodu spalín prispôsobiť architektúre stavby. Spalinovod kondenzačného kotla musí odolávať agresívnemu kondenzátu.
- Odborná inštalácia: Efektívne a úsporné vykurovanie nie je iba otázkou voľby vhodného kotla. Jeho obstaranie by sa malo začínať projektom, ktorý vypracuje odborník. Podceniť by ste nemali ani odbornú inštaláciu vrátane nastavenia parametrov vykurovacieho systému.
Spoľahlivosť nového kondenzačného kotla Protherm
Alternatívy a doplnkové zdroje tepla
Ak nie je k dispozícii plynová prípojka, alternatívou je tepelné čerpadlo alebo kotol na biomasu.
Solárny systém môže slúžiť na podporu ohrevu teplej vody alebo pri väčšej ploche kolektorov aj na podporu vykurovania. V lete môže prebytok solárneho tepla poslúžiť na ohrev vody vo vonkajšom bazéne. Solárny systém však slúži skôr ako doplnkové zariadenie, kotol aj zariadenie na ohrev vody musia byť navrhnuté tak, aby pokryli celú potrebu tepla aj bez solárneho systému.
Biomasa (kusové drevo, pelety) alebo krbová vložka môžu byť použité ako prídavné zdroje tepla, ktoré môžu prevziať časť alebo aj väčšinu výroby tepla. Spolupráca s kondenzačným kotlom by mala byť čo najviac automatická.
Elektrické kotly sú ďalšou možnosťou, ktorá nevytvára spaliny a nevyžaduje komín. Majú menšie rozmery, dlhú životnosť a vysokú spoľahlivosť. Nevýhodou sú najvyššie prevádzkové náklady.
tags: #kotol #na #vykurovaciu #plochu