Kondenzačné kotly predstavujú v súčasnosti najúspornejšiu alternatívu pri vykurovaní zemným plynom. Sú vhodnou voľbou pre vykurovanie domácností, kancelárskych budov, ako aj iných priestorov a sú samozrejmou voľbou pri novostavbách. Ich inštaláciu je vhodné zvážiť aj pri rekonštrukciách budov, nakoľko oproti iným kotlom s nimi môžete ušetriť nemalé finančné prostriedky.
Princíp a výhody kondenzačných kotlov
Hneď na začiatku treba zdôrazniť, že pri výbere zariadenia je výhodné preferovať kondenzačný kotol. Tradičnými „nekondenzačnými“ kotlami totiž vyhadzujeme peniaze hore komínom. Nemali by sme sa nechať zlákať nízkou cenou tradičných kotlov, pretože je to len jednorazová úspora. Viac sa získa pri každoročných úsporách paliva počas mnohých rokov prevádzky kondenzačného kotla.
Tradičný kotol spáli viac paliva, vyprodukuje viac spalín a tým aj viac škodlivín. Navyše pracuje pri vyšších teplotách, čím majú spaliny vyššiu koncentráciu škodlivých látok. Pre voľbu kondenzačného kotla hovorí viacero argumentov. Určite sú mnohým známe, ale trochu teórie na úvod nezaškodí.
Vo vykurovacích kotloch spaľujeme uhľovodíkové palivá, najmä zemný plyn. Vodík v palive zhorí na vodu, ktorá sa do spalín dostane ako vodná para. Klasické kotly neochladia spaliny na teplotu pod rosným bodom, vodná para s vysokou energiou tak uniká bez využitia komínom. Kondenzačný kotol obsahuje samostatný tepelný výmenník, v ktorom spaliny predhrievajú vratnú vodu z vykurovacieho systému. Využívajú na to teplo v nich obsiahnuté. Znamená to, že vodná para vo výmenníku kondenzuje (mení sa na vodu) a odovzdáva tejto vratnej vode svoje teplo.
V kondenzačných kotloch naopak ochladením spalín vodná para skondenzuje a odovzdá kondenzačné teplo. Je to opačný proces ako pri premene vody na paru varením, skupenské teplo premeny je však rovnaké. Kondenzáciu a teda účinnosť kotla môžeme ešte zlepšiť niektorými opatreniami. Ak zabezpečíme v spolupráci s vykurovacím systémom čo najnižšiu teplota kotla, zariadenie „vyžmýka“ zo spalín maximum vody.
Účinnosť kondenzačného kotla počítaná z tzv. spaľovacieho tepla dosahuje až 98 %. Zostávajúce 2 % stratíte spalinami, sálaním kotla a v odvádzanom kondenzáte. Využitie energie obsiahnutej v plyne je teda oproti iným kotlom veľmi vysoké. Pre porovnanie uvádzame maximálne objektívne účinnosti 3 typov kotlov. Ak sa však pri výpočte použije hodnota výhrevnosti paliva, tak je možné uvádzať účinnosť až 109 %.
Vzhľadom na režim kondenzácie musí byť tepelnovýmenná plocha v kondenzačných kotloch i komínová konštrukcia vyrobená z antikorózneho materiálu.
Ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV)
K úspornej prevádzke prispeje tiež ohrev pitnej vody v kondenzačných kotloch s vrstvovým zásobníkom vody. Voda sa v tomto prípade nezohrieva nepriamo v klasickom ohrievači s vinutým rúrkovým registrom pri vysokej teplote a prevádzke kotla bez kondenzácie, ale v doskovom výmenníku tepla umiestnenom v samotnom kotle. Kotol si pritom ťahá studenú vodu zdola zásobníka, dosiahne tak veľmi dobré vychladenie spiatočky kotla a kondenzáciu a to počas ohrevu celého objemu nádrže.
Typy kondenzačných kotlov
Kondenzačný kotol sa od klasického zvonka ničím neodlišuje, ale pri pohľade pod povrch nájdeme veľa rozdielov. Existuje niekoľko typov kondenzačných kotlov, ktoré sa líšia svojou konštrukciou a spôsobom zapojenia:
- 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 namontujete kamkoľvek, či už do kúpeľne, predsiene, alebo do kuchyne vedľa kuchynskej linky.
- Zostavy kondenzačných kotlov: Sú zostavy slúžiace na vykurovanie a ohrev teplej vody so samostatným zásobníkom umiestneným vedľa kotla alebo pod kotlom. Týmto pojmom sa označujú zostavy kotla a samostatného veľkoobjemového zásobníka teplej vody. Nazývajú sa aj plynové kondenzačné jednotky. Majú vysoký tepelný výkon a tým aj väčšie rozmery. Používajú sa na vykurovanie väčších objektov (napr. bytových domov).
- 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. Umiestňujú sa na podlahu.
- Stacionárne kondenzačné kotly: Vyznačujú sa veľkým vodným objemom, jednoduchým hydraulickým zapojením (bez potreby kotlového čerpadla). Používajú sa aj pre vykurovanie väčších objektov.
- Kaskády kondenzačných kotlov: Niektoré kondenzačné kotly môžete zapojiť do kaskády od 2 ks, aby ste dosiahli vyšší vykurovací výkon (používa sa od stoviek kW).
Kľúčové aspekty inštalácie kondenzačného kotla
Odvod kondenzátu
Kondenzačný kotol má vždy odvod kondenzátu cez sifón brániaci úniku spalín do okolia. Spálením 1 m³ zemného plynu vznikne teoreticky až 1,6 l kondenzátu, ktorý sa musí odviesť do kanalizácie. V praxi sa stretneme aj s nesprávnym odvodom kondenzátu. Stáva sa to pri jednoduchom pripojení hadice na kondenzát z kotla do odpadu. Pri upchatí alebo zamrznutí odpadu potom kondenzát stúpa do kotla a spôsobí jeho poruchu. Do kotla sa môžu pritom vytláčať odpadové vody z kanalizácie, ak je upchatá, preto by sa mal odvod kondenzátu riešiť so sifónom s lievikom aj zo strany kanalizácie.
Podľa pretekajúceho prúdu kondenzátu vieme posúdiť intenzitu kondenzácie a odhaliť nesprávne nastavenie alebo poruchu. Môže nás pritom potešiť pohľad na odtekajúci kondenzát, ktorý predstavuje zachránené teplo zo spalín. Ak nie je v kotolni odpad do kanalizácie, ani neuvažujte nad ručným vynášaním kondenzátu z kotolne - sú to značné množstvá vody. Pomôže čerpadlo na kondenzát s automatickým spínaním plavákovým systémom.
Odvod spalín a prívod vzduchu
Kondenzačný kotol má vždy ventilátor, preto je vždy vo vyhotovení zjednodušene nazývanom „turbo“. Dôvodom je, že v spaľovacej komore kondenzát prirodzene steká nadol, preto horák musí byť vždy nad komorou a tým aj spaliny prúdia nelogicky a proti termickému účinku nadol. Teplota spalín je nízka, bežne do 50 °C a vyvoláva tým len slabý ťah komína.
Spaliny z kondenzačného kotla chladnú a kondenzujú aj ďalej v komíne, preto nemôžeme použiť klasický vyvložkovaný komín. Dôležité je optimálne vyriešiť odvod spalín a prívod vzduchu na spaľovanie. Kotol „turbo“ s ventilátorom umožňuje použiť koncentrické potrubie na odvod spalín a prívod vzduchu na spaľovanie. Neznižuje sa tým teplota miestnosti, keďže nie je ochladzovaná čerstvým vzduchom na spaľovanie. Navyše nám umožňuje získať ďalšie teplo zo spalín ohrevom nasávaného vzduchu po celej dĺžke spalinovodu a zvýšiť tak účinnosť kotla.
Prechod šikmou strechou je jednoduchý a nenákladný, bez stavebných konštrukcií. Pri prechode plochou strechou počítajte s otvorom na spalinovod už pri stavbe strechy. Odvod spalín s vodorovným vyústením na vonkajšej stene sa v novostavbách s kotlami bežnej veľkosti nedá schváliť a skolaudovať. Je ho možné ponechať len pri výmene kotla v starých inštaláciách, ale nie je veľmi vhodný.
Optimálna regulácia a efektivita
Pri inštalácii kondenzačného kotla hrá veľmi dôležitú úlohu regulácia systému, ktorá vám zabezpečí komfort bývania aj úsporu paliva. Neodporúčame zachraňovať staré regulátory, stratíte tak výhody moderných kotlov. Jednoduchý izbový termostat je absolútne nevhodný, kondenzačný kotol nie je žehlička regulovaná systémom „vypni - zapni“. Moderné kondenzačné kotly majú vlastné mikroprocesorové regulácie a vyžadujú adekvátny riadiaci systém vykurovania.
Kotly modulujú tepelný výkon podľa potreby - znižovaním výkonu narastá účinnosť kotla a úspora paliva. Dobrý kotol by mal byť schopný plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu, napríklad od 10 do 100 % menovitého výkonu. Menovitý výkon je maximálny výkon kotla.
Optimálna regulácia výkonu prebieha podľa vonkajšej teploty ako tzv. ekvitermická regulácia, preto potrebuje vonkajší snímač. Ekvitermická regulácia nastavuje teplotu vykurovacej vody automaticky. Využíva na to údaj o aktuálnej vnútornej teplote, vonkajšej teplote zo snímača na severnej strane domu a údaje z vopred nastavenej ekvitermickej krivky. Ak je vonku teplejšie, kotol teplotu vykurovacej vody automaticky zníži, avšak iba do takej miery, aby ostala zachovaná tepelná pohoda v interiéri. Využitím ekvitermickej regulácie znížite tepelné straty cez povrch kotla a tým aj náklady na vykurovanie. Ak využívate nútený obeh vykurovacej vody, ušetriť môžete aj reguláciou otáčok obehového čerpadla. Na jar a na jeseň pri vyšších vonkajších teplotách tým znížite teplotu vratnej vody, čím zároveň rozšírite pásmo využitia kondenzácie.
Kúrenársky materiál a systémy zapojenia
V súvislosti s kondenzačnými kotlami a ich efektívnou prevádzkou je dôležitá aj voľba správneho vykurovacieho systému a inštalačného materiálu.
Vykurovacie systémy
Vykurovací systém výrazne ovplyvňuje účinnosť kondenzačného kotla. V súvislosti s tým sa odporúčame vyhnúť klasickým radiátorom, ktoré potrebujú vyššiu teplotu, teda aj viac paliva. Ak ich už zvolíme, je efektívnejšie predimenzovať ich výhrevnú plochu, aby im stačila nižšia teplota vykurovacej vody. Pre úspornú prevádzku sú ideálne nízkoteplotné systémy - podlahové či stenové vykurovanie, ktoré výrazne znižujú teplotu kondenzačného kotla.
Potrubia a spojovacie prvky
Kúrenie v celom dome je možné realizovať rozvodmi Pex-Al-Pex potrubia, napríklad rozmerom 16x2. Rozdiel medzi potrubím na vodu a na kúrenie je taký, že potrubie na kúrenie obsahuje aj kyslíkovú bariéru, cez ktorú by sa nemal dostať kyslík, ale inak sa jedná o identické potrubia. Potrubia dodávame všetky stočené v balíku, len na fotografii sú rovné.
Pri spájaní potrubí sa používajú rôzne typy spojok a fitingov:
- Skrutkové spoje
- Mosadzné závitové fitingy
- Tlakové spojky na PE rúry
- Lisovacie fitingy
Všetky spojky sú vyrobené tak, aby nedochádzalo k strate prierezu. Pri systéme, ktorý sa nezasúva do vnútra potrubia, ale von, sa prierez potrubia zachováva.
Inštalačný systém Hepworth (Hep2O)
Systém Hepworth je moderný a jednoduchý systém na slovenskom trhu, s ktorým si dokážete svojpomocne urobiť ústredné kúrenie alebo podlahové kúrenie s polystyrénom, či rozvod pitnej vody v domácnosti. Inštalačný systém je rozoberateľný, takže pri omyle ho môžete znova rozobrať a znova poskladať koľko len chcete. Montáž je realizovaná iba zastrčením potrubia do spojky. Spojka obsahuje malé zúbky, ktoré nedovolia potrubiu vrátiť sa späť a gumené tesnenie, ktoré udrží tlak vody až do 50 bar. Pomocná vsuvka slúži na vystuženie potrubia, kvôli rovnomernému tvaru kružnice. Systém kúrenia Hepworth vyniká jednou veľkou výhodou, a to je mnohonásobné použitie v prípade spravenia chyby. Trubky do spojok môžete mnohokrát vsunúť a zase vybrať v prípade omylu pri montáži.
Čo sa týka kvality systému Hepworth, tak v tomto nemusíte mať skutočne obavu. Systém rýchlospojok sa používa v drevodomoch, na jachtách, napríklad aj v sanitárnych kontajneroch pre rôzne účely. Všade tam, kde je požiadavka na rýchlu montáž a určitú požiadavku na odolnosť aj voči pohybu a dilatácii. Z tohto dôvodu sa nemusíte báť, že by spojky povolili čo i po rokoch, sú na to stavané. Akurát je veľmi dôležité, aby ste potrubie správne odstrihli, teda čo najkolmejšie a použili nerezovú vsuvku, ktorá bude potrubie držať v tvare kruhu vo spojke.
Rozdeľovače
Pre vykurovacie systémy sú nevyhnutné rozdeľovače. Rozlišujeme niekoľko typov:
- Nerezové rozdeľovače: Používajú sa pre podlahové kúrenie. Dôležitá je regulácia rozdeľovačov.
- Mosadzné rozdeľovače: Používajú sa pre podlahové kúrenie a tiež pre radiátory.
K rozdeľovačom patrí aj príslušenstvo a skrinky pre rozdeľovače. Na podlahové vykurovanie sa používa rozdeľovač zvlášť. Je možné mať jeden rozdeľovač na 4 radiátory na prízemí a na 2 radiátory v podkroví, alebo je potrebné mať zvlášť rozdeľovač na radiátory na prízemie a časom zvlášť malý rozdeľovač na tie dva radiátory v podkroví. Izolácia potrubí je dôležitá. Ak bude rozdeľovač na chodbe a chodbou pôjde viacero trubiek, určite ich dať do izolácie, inak by to chodbu naozaj prehrievalo.
Armatúry a ventily
Pre kompletné vykurovacie systémy sú potrebné aj rôzne armatúry a ventily, ako sú napríklad radiátorové ventily, guľové ventily, filtre, klapky a regulačné a poistné armatúry.
Praktické otázky a riešenia pri zapojení
Kombinácia podlahového kúrenia a radiátorov
Pri kombinovanom systéme vykurovania s podlahovým kúrením a radiátormi, napríklad v staršom rodinnom dome, kde na prízemí v dvoch miestnostiach bude podlahové vykurovanie a v štyroch miestnostiach radiátory, a v podkroví len radiátory, je možné riešiť rozdeľovače flexibilne. Na podlahové vykurovanie by mal byť samostatný rozdeľovač. Pre radiátory je možné mať jeden rozdeľovač na všetky radiátory (na prízemí aj v podkroví) alebo samostatné rozdeľovače.
Ak je v niektorých izbách podlahové kúrenie a v niektorých radiátory, zapojené do kotla ako jeden okruh, a chceme dosiahnuť, aby teplota vody do podlahového kúrenia bola cca 40°C a do radiátorov viac, existujú možnosti regulácie tohto stavu.
Zapojenie radiátorov do existujúceho systému
Ak by ste chceli napojiť radiátor pomocou systému Hepworth a pripojiť k pôvodnému rozvodovému systému, ktorý je ešte klasický z oceľových trubiek, je to možné. Avšak v tomto prípade je vhodné poradiť sa priamo s montážnikom, je totiž viacero možností a postupov.
Pri systéme Hepworth nie je nutné pre zapojenie radiátorov použiť rozdeľovače. Rozvody ústredného kúrenia je možné vložiť do obvodných stien (pri RD s novými plávačkami, aby sa nemuseli rozbíjať podlahy) a v každom mieste pripojenia radiátora použiť T-kus na pripojenie. Môžete ich uložiť ako chcete, kde chcete a prichytiť čím chcete a áno popod radiátor použijete T-kus, ale v tomto prípade ich hlavný rozvod je z potrubia priemeru 22 mm a jednotlivú odbočku k radiátorom je vhodné urobiť z potrubia priemeru 15 mm.
Voľba priemeru potrubia pre podlahové kúrenie
Pri realizácii podlahového kúrenia v novom rodinnom dome vyvstáva otázka voľby priemeru potrubia (napr. 16 mm alebo 20 mm). Závisí to od viacerých faktorov, vrátane dĺžky okruhov a tepelných strát miestnosti. Taktiež je dôležité, koľko majú byť potrubia v podlahe od seba pri daných priemeroch. Ak bude rozdeľovač na chodbe, kde sa stretnú začiatky a konce viacerých vetiev, treba niektoré izolovať penovou rúrkou, aby na chodbe nebolo príliš teplo.
tags: #kurenarsky #material #kondenz #kotol #zapojenie