Vykurovanie plynom je na Slovensku veľmi rozšírené a pre mnohé domácnosti predstavuje komfortný a efektívny zdroj tepla. V posledných rokoch sa do popredia dostávajú predovšetkým plynové kondenzačné kotly, ktoré prinášajú značné úspory a sú šetrnejšie k životnému prostrediu. Pochopenie princípu ich fungovania nám pomôže lepšie oceniť ich výhody.
Princíp kondenzačnej technológie
V tradičnom plynovom kotle vznikala tepelná energia v procese spaľovania plynu, po ktorom spaliny, ktoré mali teplotu často vyššiu než 100-110 °C, unikali do atmosféry. Tieto spaliny boli samy o sebe tiež nosičom tepla.
Tak vznikla technológia kondenzácie, ktorá spočíva v tom, že v rámci jedného vykurovacieho zariadenia, okrem spaľovania plynu a získavania týmto spôsobom tepelnej energie, dochádza aj k skvapalňovaniu spalín pomocou vody, ktorá tiež zvyšuje svoju teplotu vďaka tomuto procesu. Týmto spôsobom dochádza k výmene tepla medzi vodou a spalinami plynu, výsledkom čoho spaliny už nemajú tak vysokú teplotu ako pri tradičných kotloch. Pri kondenzačných kotloch majú spaliny, ktoré vychádzajú z komína, teplotu len medzi 35 a 50 °C. Zjednodušene povedané, čím menej tepla púšťame komínom, tým viac tepla nám zostane doma.
Ako už z názvu vyplýva, je to 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. Ak znížime teplotu spalín v kotle pod rosný bod (tzv. bod kondenzácie), uvoľní sa vo výmenníku kotla skupenské teplo kondenzácie vodnej pary.
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 °C pracuje kotol v kondenzačnom režime. Následne od spalín predhriata vykurovacia voda je v kotle dohriata na požadovanú teplotu. Vďaka zisku tepla zo spalín kotol spotrebuje menej plynu na dosiahnutie rovnakých výsledkov, pretože toto teplo je priamo využívané na ohrev vody.
Kondenzačné kotly
Účinnosť kondenzačných kotlov
V tradičných plynových kotloch dosahovala účinnosť v najlepších podmienkach len zriedka 100 % a pohybovala sa v rozmedzí 80-90 %. S časom a používaním zariadenia účinnosť ešte klesala, čím sa zvyšovala spotreba paliva. Kondenzačná technológia však mení pravidlá hry.
V praxi je spotreba paliva pri porovnaní s kotlom starého typu pri kondenzačnom kotle o približne 15-20 % nižšia. Účinnosť kondenzačných kotlov počítaná z tzv. spaľovacieho tepla dosahuje až 98 %. Zostávajúce dve percentá strácame spalinami, sálaním kotla a odvádzaným kondenzátom, čo sú naozaj len veľmi malé straty a využitie energie obsiahnutej v plyne je naozaj veľmi vysoké.
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. spaľovacieho tepla. Ak sa však pri výpočte použije hodnota výhrevnosti paliva, tak je možné uvádzať účinnosť až 109 %.
Moderná kondenzačná technológia dokáže znižovať náklady na vykurovanie aj spotrebu energie. Výmena starého kotla za nový ušetrí až 30% nákladov.
Uzavretá spaľovacia komora
Kondenzačné kotly, na rozdiel od starších ekvivalentov, majú tzv. uzavretú spaľovaciu komoru. To znamená, že vzduch (nevyhnutný pre proces spaľovania) nemôžu nasávať z miestnosti, v ktorej sa nachádzajú, čo mnohí považujú za výhodu. Z hľadiska kvality vzduchu v dome je takýto kotol neutrálny, neovplyvňuje jeho kvalitu ani zloženie. Vyžaduje to však prívod vzduchu do komory zvonku budovy, čo sa najčastejšie realizuje cez vetracie kanály. Okrem toho musí byť kotol napojený na komín, aby sa zbavil zvyškov spalín. Zvyšky kondenzátu z procesu kondenzácie budú odvedené priamo do kanalizácie.
Typy kondenzačných kotlov
Pri rozhodovaní medzi závesným alebo stacionárnym kondenzačným kotlom treba zvážiť niekoľko vecí.
Závesné kondenzačné kotly
- Sú určené na zavesenie na stenu.
- Plnia buď úlohu vykurovania, alebo vykurovania a zároveň aj ohrevu teplej úžitkovej vody.
- Majú minimálne priestorové nároky s integrovaným, málo objemovým zásobníkom teplej vody.
- Kompaktné riešenie šetriace priestor, ideálne pre malé priestory.
- Dostupné v niekoľkých verziách výkonu.
Zostavy kondenzačných kotlov
- Sú zostavy slúžiace na vykurovanie a ohrev teplej vody so samostatným zásobníkom umiestneným vedľa kotla alebo pod kotlom.
- Umožňujú použitie zásobníka teplej vody s väčším objemom.
- Vysoký tepelný výkon, vhodné pre väčšie objekty (napr. bytové domy).
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.
- Vyžadujú sa väčšie priestorové nároky z dôvodu umiestnenia kotla na zem.
Stacionárne kondenzačné kotly
- Vyznačujú sa veľkým vodným objemom, jednoduchým hydraulickým zapojením (bez potreby kotlového čerpadla).
- Používajú sa aj pre vykurovanie väčších objektov (napr. bytové domy).
- Bezproblémová náhrada starých stacionárnych nekondenzačných kotlov.
- Možnosť voľby kotla so zabudovaným alebo externým zásobníkom pre komfortnú dodávku teplej vody.
- Vysoký výkon - ideálny do veľkých rodinných domov.
Závesné kondenzačné kotly - kaskádové
- Sú kondenzačné kotly vyšších výkonov určené na vytváranie kaskádových zostáv kotlov pre menšie kotolne s výkonom v stovkách kW.
Komfort ohrevu teplej vody
Ďalšia vec, ktorú by ste pri výbere nového kotla mali zvážiť, je potreba teplej vody.
Kotly na vykurovanie s prietokovým ohrevom teplej vody
- Kompaktné kondenzačné kotly na vykurovanie s prietokovým ohrevom teplej vody.
- Komfortné riešenie všetko v jednom pre vykurovanie aj dodávku teplej vody.
- Teplá voda iba podľa aktuálnych potrieb.
- Jednoduchá inštalácia do bytov, rodinných domov aj komerčných priestorov.
Kotly na vykurovanie so zabudovaným zásobníkom teplej vody
- Kondenzačné kotly pre plnohodnotnú dodávku teplej vody v kompaktnom závesnom prevedení.
- Najvyšší komfort dodávky teplej vody.
- Stabilná teplota teplej vody aj v prípade potreby vody na viacerých odberných miestach súčasne.
- Ideálne pre rodinné domy s viacerými kúpeľňami.
Zostavy kondenzačných kotlov s externým zásobníkom
- Systémové kotly s externým zásobníkom sú dobrým riešením v prípade veľmi vysokých nárokov na teplú vodu.
- Uspokoja potrebu teplej vody súčasne na viacerých odberných miestach s vysokým prietokom vody naraz.
- Rýchla a spoľahlivá dodávka teplej vody okamžite.
- Vhodné pre rodinné domy s viacerými kúpeľňami.
Podľa čoho vyberať kondenzačný kotol
Výkonový rozsah kotla, riadenie otáčok a kvalitne vypracovaný projekt sú základnými faktormi pre správnu voľbu parametrov kondenzačného kotla a vykurovacieho systému. Odborníci v tejto oblasti musia v projekte zohľadniť množstvo parametrov, ako sú napr. tepelné straty objektu, veľkosť vykurovaného priestoru, veľkosť technickej miestnosti, druh vykurovacieho systému a mnoho ďalších parametrov.
Výkonový rozsah kotla
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. 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. Široká lineárna modulácia výkonu kotla umožňuje rovnomerné vykurovanie objektu bez zbytočného cyklovania kotla (časté vypínanie a zapínanie znamená zvýšené opotrebovávanie príslušných častí kotla).
Kotol by mal byť schopný plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu, napr. od 10 % menovitého výkonu až po samotný menovitý výkon (menovitým výkonom kotla sa rozumie najvyšší nepretržitý tepelný výkon kotla vyjadrený v kW, ktorý možno dosiahnuť pri dodržiavaní účinnosti garantovanej výrobcom).
Ekvitermická regulácia
Najväčším prínosom moderných kotlov je schopnosť pracovať s maximálnou účinnosťou bez potreby cyklovania. 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. Pokiaľ je vonku chladnejšie, teplota vykurovacej vody sa automaticky zvýši, aby sa v dome udržala konštantná tepelná pohoda. Naopak, keď je vonku teplejšie, teplota vody sa zníži. Využitím ekvitermickej regulácie znížite tepelné straty cez povrch kotla a tým aj náklady na vykurovanie.
Možnosť riadenia otáčok
Úlohou je regulácia 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. Samozrejme, riadenie otáčok čerpadla umožňuje zákonite aj zníženie spotreby elektrickej energie oproti čerpadlám bez regulácie otáčok (vyššie otáčky = vyššia spotreba elektriny).
Zapojenie kondenzačného kotla do vykurovacej sústavy
Pripojenie na plynovú prípojku
K použitiu plynového kondenzačného kotla musíme mať prípojku zemného plynu, ktorý patrí z fosílnych palív medzi najekologickejšie palivo. Pre tých, ktorí by chceli mať kondenzačný kotol aj bez prípojky zemného plynu existuje riešenie. Kotol môžeme pripojiť na propán. Vykurovanie propánom je nákladnejšia investícia, pretože tento typ plynu musíme bezpečne uskladňovať v zásobníkoch, ktoré sa zvyčajne budujú pri vykurovaných objektoch.
Prečo kondenzačný kotol do novostavby alebo modernizovaného domu?
Plyn je relatívne ekonomické palivo len v nových alebo modernizovaných systémoch. Najlepšie v zateplených domoch v novostavbách, pretože tie vyžadujú menší výdaj tepelnej energie na vykurovanie a majú menšie tepelné straty. Plynové kotly sa super ekonomicky osvedčujú v inštaláciách založených na podlahovom vykurovaní (aj úplne, bez účasti radiátorov), pretože vtedy sa médium ohrieva len na teploty okolo 30-35 °C, a nie na 50-60 °C ako v prípade radiátorov. Stará inštalácia, ak ju zatiaľ nemôžeme modernizovať, je často zdrojom rôznych nečistôt a kotlového kameňa. To nie je dobré pre životnosť nášho kotla. V takej situácii je odporúčané oddeliť inštaláciu od plynového kotla vytvorením kratšieho okruhu v uzavretom systéme, ktorý bude spojený s inštaláciou doskovým výmenníkom tepla.
Hydraulický vyrovnávač dynamických tlakov (anuloid) a doskový výmenník tepla
Nie vždy je hydraulický vyrovnávač dynamických tlakov (anuloid) potrebný. Väčšina kotlov má vstavané čerpadlo, ktoré generuje obeh. Napriek prítomnosti obehových čerpadiel v inštalácii nie sú tlaky v jednotlivých častiach systému pri rozsiahlych systémoch podobné a prekážajú práci kondenzačného kotla. Obeh vody vyvolaný kotlom v prípade príliš rozsiahlych inštalácií problém nevyrieši.
Preto, ak taký problém existuje, je potrebné vyrovnať prácu systému vytvorením krátkeho okruhu pre kotol. Teoreticky to možno urobiť pomocou výmenníka tepla, ale vtedy vzniknú dva navzájom sa nemiešajúce oddelené systémy. Ak neexistujú konkrétne dôvody na montáž doskového výmenníka (napr. snaha oddeliť kotol od starej, potenciálne nie veľmi čistej inštalácie, alebo rozdelenie systému kvôli zachovaniu starého kotla na uhlie alebo tuhé palivo v systéme ÚK), možno použiť anuloid, ktorý systém rozdelí, ale umožní miešanie vody.
Kombinácia s inými vykurovacími systémami (otvorený/uzavretý systém)
Veľmi časté rozhodnutie je bezúdržbové vykurovanie, s obavou o náklady v prípade tuhej zimy. Najčastejšie sa v takom prípade delí systém na dve časti, čím sa vytvorí tzv. otvorený a uzavretý systém. Otvorený systém je tá časť nášho vykurovacieho systému, ktorá má v určitom bode kontakt so vzduchom, pretože v najvyššom bode je otvorená expanzná nádoba. Zvyšná časť systému, teda uzavretý systém, je doslova uzavretá, bez otvoreného prvku. Namiesto otvorenej expanznej nádoby má uzavretú tlakovú nádobu a na ochranu systému má tzv. poistný ventil.
V otvorenom systéme by mal zostať kotol na ekouhoľ alebo uhlie a pod., pretože tieto zdroje tepla z mnohých dôvodov bezpečnejšie a lepšie pracujú s otvorenou expanznou nádobou. Podobne sa často odporúča, aby v otvorenej časti systému pracoval krb (ak kombinujeme plynový kotol s krbom s výmenníkom). Tieto zdroje tepla sú menej regulovateľné. Nemožno ich náhle vypnúť a rýchlo ochladiť, ako napríklad plynový kotol.
Tieto systémy sa spájajú pomocou tzv. DVT, teda doskového výmenníka tepla. Toto zariadenie prenáša teplo z plynového kotla na druhú stranu bez miešania systémov. Okrem toho skráti okruh plynového kotla, čím spôsobí, že sa systém vyrovná z hľadiska tlaku. To pozitívne ovplyvní prácu systému.
Základným kritériom pre rozhodnutie, či by mal daný kotol pracovať v uzavretom alebo otvorenom systéme, je odporúčanie výrobcu. Existujú plynové kotly určené pre otvorené systémy a existujú kotly na ekouhoľ určené pre uzavreté systémy. Ďalšou výhodou uzavretého systému pre plyn je skutočnosť, že kontakt vody v systéme so vzduchom časom prispieva ku korózii.
Možnosti kombinácií s kondenzačným kotlom
- Tepelné čerpadlá
- Solárny ohrev
- Kombinácia s kotlami na tuhé palivá
- Viac okruhové vykurovacie sústavy a iné možné kombinácie.
V tejto vykurovacej sústave sa môžu vybrané zariadenia s rôznym zdrojom tepla dopĺňať veľmi inteligentne. Dochádza pri nich k stálemu zabezpečeniu tepla alebo ohrevu TÚV (Teplej úžitkovej vody) v domácnosti. A to tým, že ak jedno zo zariadení prestane produkovať teplo, kondenzačný kotol ho ihneď nahradí. Pri spojení kombinovaných zariadení je možné vykurovať vysoko teplotné systémy nad 50°C (radiátory) aj nízkoteplotné systémy (podlahové kúrenie).
Inteligentné ovládanie kotlov
V súčasnosti je takmer všetko možné ovládať cez smartfón alebo tablet. S modernými regulátormi to nie je problém ani pri vykurovacích systémoch.
- Pohodlne šetria energie aj prevádzkové náklady.
- Požadovanú teplotu si nastavíte kedykoľvek a odkiaľkoľvek pomocou aplikácie v smartfóne.
- Máte možnosť monitorovať prevádzku kotla a tiež jeho spotrebu energie.
- S funkciou Dovolenka znižujete spotrebu energií, keď nie ste doma.
- Výhodou je aj moderný dizajn a intuitívne ovládanie.
Ekvitermický systémový regulátor
- Inteligentné riešenie ekvitermických systémových regulátorov poskytuje kompletný prehľad o prevádzke kotla a celého vykurovacieho systému.
- Kontrola nad celým vykurovacím systémom vrátane solárnych systémov alebo tepelného čerpadla a pod.
- Prispôsobuje vykurovanie vonkajšej teplote (s využitím snímača vonkajšej teploty).
- Dlhodobý prehľad o spotrebe energií.
- Nový intuitívny dizajn umožňuje jednoduché ovládanie.
Izbové komunikačné regulátory
- Užívajte si teplo vo vašom dome presne podľa vašich predstáv.
- Spoľahlivý regulátor pre jednoduché vykurovacie systémy.
- Moderný vzhľad s dotykovým displejom.
- Jednoduché a intuitívne ovládanie.
- Rôzne špeciálne funkcie a časové intervaly.
Inteligentné regulátory s internetovým pripojením na jednoduché a pohodlné ovládanie pomocou tabletu alebo smartfónu sú inovatívnym riešením, ako ešte viac znížiť náklady na vykurovanie domácnosti. Moderný kondenzačný kotol viete s pomocou inteligentného regulátora ovládať poľahky aj na diaľku. Vďaka funkcii detekcie dokáže termostat rozpoznať GPS polohu vášho smartfónu, takže si môžete nastaviť požadovanú teplotu v čase návratu domov. Maximálny účinok dosiahnete, ak termostat skombinujete s inteligentnými termostatickými radiátorovými hlavicami, ktoré umožňujú individuálne regulovať teplotu v každej miestnosti. V prípade spojenia s kotlom dokáže termostat sledovať prevádzku kotla a teda i spotrebu plynu. V menu energie si môže zákazník zadať cenu za m3 plynu a na konci vykurovacieho obdobia si vopred vypočítať ročnú spotrebu.
Montáž a náklady
Prvotná investícia
Prvotná investícia na nový kondenzačný plynový kotol je ovplyvnená viacerými faktormi. Cenu investície tvorí samotná cena kotla, ale aj náklady na jeho montáž a prípadné pripojenia a doplnky vášho vykurovacieho systému. Samozrejme, novšia technológia vždy znamená vyššie náklady, aspoň v počiatočnej fáze - a tu je kondenzačný kotol približne o 40-60 % drahší. Avšak pri súčasných cenách plynu stojí za zváženie, či je to skutočne úspora, keďže používaním kotla s otvorenou spaľovacou komorou - bez kondenzácie - spotrebujeme ročne o 15-20 % viac paliva.
Prevádzkové náklady
Prevádzkové náklady najviac závisia od spotrebovanej energie. Nemalú rolu tu zohráva zateplenie domu alebo bytu a ďalšie faktory. Ovplyvniť svoje náklady na vykurovanie môžete tiež využitím rôznych špeciálnych funkcii na regulátore napr. znížením teploty, keď ste mimo domu. Pri znížení teploty v dome len o 1°C môžete ušetriť až 6% energií.
Dotačné programy
Ministerstvo životného prostredia pripravuje dotačný program tzv. Kotlíkové dotácie podporujúci kúpu a inštaláciu kondenzačných plynových kotlov ako náhrady za kotly na uhlie a drevo. Termín začiatku prijímania kotlíkových žiadostí však zatiaľ nie je známy. V súčasnosti sa ekologickejšiemu vykurovaniu domácností venuje projekt Zelená domácnostiam - zameraný na solárne kolektory, fotovoltické panely, tepelné čerpadlá a kotly na biomasu.
Inštalácia plynového kotla
Inštalácia nového plynového kotla trvá len niekoľko dní, často je možné ju zvládnuť dokonca za jediný deň. Presný požadovaný čas závisí na zvolenom produkte a na situácii a podmienkach vo vašom dome, aký typ kotla sa vymieňa, aké je jeho umiestnenie a pod. Ak vymieňate iba kotol, potom je inštaláciu možné stihnúť za jediný deň.
tags: #plynovy #kondenzacny #kotol #analogovy