Plynové kotly: Princíp fungovania, parametre a ekologické aspekty

Výber správneho vykurovacieho zariadenia je kľúčový pre efektívne a ekonomické fungovanie domácnosti alebo komerčných priestorov. Medzi overené a rozšírené riešenia patria stacionárne plynové liatinové kotly a moderné kondenzačné plynové kotly, ktoré sa líšia princípom fungovania, účinnosťou a ekologickým prínosom.

Stacionárne plynové liatinové kotly ATTACK EKO

Stacionárne plynové liatinové kotly novej generácie ATTACK® EKO, PLQ, KLV, KLQ, E, EZ, P s výkonom 6 - 30 kW sú vhodné pre systémy ústredného vykurovania rodinných domov, bytových a nebytových priestorov. Ponúkajú tiež možnosť ohrevu úžitkovej vody v kombinácii so zásobníkom TÚV. Tieto kotly sú obľúbené v mnohých krajinách, získali niekoľko ocenení a vďaka dlhodobému zdokonaľovaniu know-how firmy ATTACK® predstavujú kvalitný a spoľahlivý zdroj tepla.

ilustračné foto stacionárneho plynového kotla

Všeobecná charakteristika a výhody

Kvalitná konštrukcia liatinového telesa je vybavená najnovšou technológiou, aby sa dosiahol čo najlepší pomer vysokej účinnosti a nízkej ceny nákladov. Medzi hlavné prednosti stacionárnych kotlov ATTACK® patria:

  • Moderný dizajn, originálne riešenie a jednoduché ovládanie.
  • Nízka hlučnosť a vysoká spoľahlivosť, nenáročnosť na údržbu.
  • Ekologické spaľovanie.
  • Dlhá, takmer neobmedzená životnosť.
  • Možnosť pripojenia zásobníka TÚV.
  • Výhodná cena a kvalitná servisná sieť.

Kotly môžu byť použité v otvorených aj uzavretých systémoch s núteným obehom vykurovanej vody. Odvod spalín je možné pripojiť do komína alebo pri použití nadstavby ATTACK SV priamo cez obvodovú stenu do vonkajšieho prostredia.

Verzie a regulácia výkonu

Firma ATTACK® ponúka široký sortiment kotlov s rôznymi výkonmi a typmi regulácie. Kotly sú plne automaticky ovládané kotlovou reguláciou alebo priestorovým regulátorom s možnosťou pripojenia nadradenej regulácie.

  • Verzia EKO: Stacionárny liatinový kotol s plamienkovým zapaľovaním, termočlánkovým strážením plameňa a odvodom spalín do komína. Kotol pracuje s pevným výkonom (jednostupňová regulácia). Všetky kotly s odťahom spalín do komína sú vybavené spalinovým termostatom.
  • Verzie PLQ a KLQ COMBI: Ponúkajú jednoduchú dvojstupňovú reguláciu, pri ktorej je možné plný výkon stlmiť na 80 % -nú hodnotu jednoduchým prepnutím prepínača pri zachovaní rovnakej účinnosti.
  • Verzia E COMBI: Umožňuje automatickú reguláciu výkonu podobne ako PLQ/KLQ, ale regulácia sa vykonáva automaticky 7 °C pred dosiahnutím požadovanej teploty.
  • Verzia EZ COMBI: Predstavuje najpokročilejšiu možnosť regulácie spomedzi stacionárnych kotlov. Výkon sa v tomto kotle reguluje automaticky plynulou moduláciou v rozsahu 80 - 100 % výkonu.

Prehľad základných odlišností jednotlivých verzií:

Typ kotla Zapaľovanie Stráženie plameňa Regulácia výkonu Ovládanie ohrevu TÚV Diagnostika porúch
EKO plamienkové termočlánkové
PLQ plamienkové termočlánkové manuálna dvojstupňová (80 %, 100 %)
KLQ plamienkové termočlánkové manuálna dvojstupňová (80 %, 100 %)
E elektronické ionizačná elektróda automatická dvojstupňová skoková (80 %, 100 %)
EZ elektronické ionizačná elektróda automatická dvojstupňová plynulá (80 %, 100 %)

Technické parametre série ATTACK EKO

Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje dôležité parametre pre rôzne výkonové triedy stacionárnych kotlov ATTACK.

Parameter Jednotka 12 15 20 25 30
Men. výkon EKO kW 12 15 20 25 30
Men. príkon EKO kW 13,4 16,5 19,5 27 32,5
Počet článkov kW 3 - 4 - -
Regulovateľný výkon PLQ, KLQ kW - 12 - 15 14,5 - 18 20 - 25 24 - 30
Modulovateľný výkon E, EZ kW - 12 - 15 14,5 - 18 20 - 25 24 - 30
Regulovateľný príkon PLQ, KLQ kW - 13,5 - 16,5 15,6 - 19,5 21,6 - 27 26,4 - 32,5
Modulovateľný príkon E, EZ kW - 13,5 - 16,5 15,6 - 19,5 21,6 - 27 26,4 - 32,5
Priemer trysiek mm 2,5 2,5 2,5 2,5 2,7
Tlak na trysky EKO, PLQ, KLQ kPa 0,8 0,8 - 1,05 1,05 - 1,45 0,8 - 1,2 0,9 - 1,25
Tlak na trysky E, EZ kPa - 0,8 - 1,05 1,05 - 1,45 0,8 - 1,2 0,9 - 1,25
Spotreba paliva pri max. výkone EKO, PLQ, KLQ, E, EZ m³/h 1,3 1,6 2,05 2,65 3,15
Spotreba paliva pri min. výkone EKO, PLQ, KLQ, E, EZ m³/h - 1,25 1,65 2,1 2,5
Trieda Nox 5 5 5 5 5
Palivo - Zemný plyn G 20
Pripojenie zemného plynu DN15 (prevlečná matica 3/4″)
Priemer odťahu spalín mm 110 135
Objem vody v liatinovom telese l 10 13,8

Možnosti rozšírenia a ohrevu TÚV

Pre realizáciu vyšších tepelných výkonov je možné kaskádové zapojenie viacerých kotlov. Týmto spôsobom je možné dosiahnuť vyšší tepelný výkon bez potreby zložitejších a drahších riešení. Pre stacionárne plynové kotly je pripravený široký výber nepriamo ohrievaných zásobníkov na prípravu teplej úžitkovej vody. K dispozícii sú zásobníky s rôznymi funkciami, jedným alebo dvomi výmenníkmi, umiestnením a objemom od 40 do 275 litrov.

Plynové kondenzačné kotly: Princíp fungovania a ekologické výhody

Plynové kondenzačné kotly predstavujú moderné a efektívne riešenie vykurovania, ktoré prináša značné úspory a ekologické benefity. Ich prevádzka je mimoriadne úsporná a sú prvou voľbou pre novostavby a odporúčajú sa aj pri rekonštrukciách.

Kondenzačné kotly

Ako funguje kondenzačný kotol?

Kondenzačný kotol využíva teplo, ktoré by v bežnom kotle unikalo komínom spolu so spalinami. Pri spaľovaní plynu vznikajú spaliny, ktorých súčasťou je vodná para. Tradičné plynové kotly odvádzali tieto spaliny s teplotou často nad 100-110 °C priamo do atmosféry, čím dochádzalo k strate cenného tepla. Kondenzačný kotol však dokáže túto vodnú paru využiť vďaka svojej špeciálnej konštrukcii výmenníka tepla.

Ochladená vykurovacia voda, ktorá sa vracia (tzv. spiatočka) z vykurovacieho systému, sa pri vstupe do kotla predhrieva od teploty spalín, čím ich zákonite ochladzuje. K plnej kondenzácii dochádza pri teplote vratnej vody do 55 °C. Čím je teplota vratnej vody nižšia, tým vodná para obsiahnutá v spalinách viac kondenzuje, t.j. viac predohrieva vratnú vodu do kotla. Následne je od spalín predhriata vykurovacia voda v kotle dohriata na požadovanú teplotu. Teplota spalín v kondenzačnom kotly sa tak dostáva na maximálnu hodnotu 70 °C, zatiaľ čo v konvenčnom prístroji je to viac ako 100 °C. Pre čo najvyššiu účinnosť kotla a tým aj úsporu energií a financií je nutné dosiahnuť najnižšiu možnú teplotu spalín, ktorá sa pri kondenzačných kotloch pohybuje len medzi 35 a 50 °C.

Vzhľadom na režim kondenzácie musí byť tepelno-výmenná plocha v kondenzačných kotloch a komínová konštrukcia vyrobená z antikorózneho materiálu.

Účinnosť kondenzačných kotlov

Kondenzačný kotol dokáže znížiť spotrebu plynu v domácnosti o približne 15 - 20 percent v porovnaní s kotlom starého typu. V literatúre sa môžeme stretnúť s dvoma rôznymi hodnotami účinnosti kondenzačných kotlov:

  • Účinnosť pod 100 % (až 98 %): Táto hodnota je fyzikálne správna a je počítaná z tzv. spaľovacieho tepla. Zostávajúce 2 % sa strácajú spalinami, sálaním kotla a v odvádzanom kondenzáte.
  • Účinnosť nad 100 % (až 109 %): Ak sa pri výpočte použije hodnota výhrevnosti paliva, je možné uvádzať účinnosť až 109 %.

Tradičné plynové kotly mali v najlepších podmienkach dosahovať účinnosť 100 %, ale v praxi sa pohybovala len v rozmedzí 80-90 % a s časom ešte klesala. Vďaka zisku tepla zo spalín kondenzačný kotol spotrebuje menej plynu na dosiahnutie rovnakých výsledkov, čím sa dosiahne úsporný efekt na prevádzkových nákladoch.

Typy kondenzačných kotlov

Kondenzačné kotly sú dostupné v niekoľkých variantoch, aby vyhovovali rôznym potrebám:

  • Závesné kondenzačné kotly: Určené na zavesenie na stenu. Plnia buď úlohu vykurovania, alebo vykurovania a zároveň aj ohrevu teplej úžitkovej vody. Vďaka kompaktným rozmerom ich možno namontovať prakticky kamkoľvek.
  • Zostavy kondenzačných kotlov: Sú zostavy slúžiace na vykurovanie a ohrev teplej vody so samostatným zásobníkom umiestneným vedľa kotla alebo pod kotlom. Niekedy sa nazývajú aj plynové kondenzačné jednotky. Majú vysoký tepelný výkon a 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 externý solárny ohrev.
  • Stacionárne kondenzačné kotly: Vyznačujú sa veľkým vodným objemom a jednoduchým hydraulickým zapojením (bez potreby kotlového čerpadla). Používajú sa aj pre vykurovanie väčších objektov.
schéma zapojenia kondenzačného kotla

Regulácia výkonu a úspory

Moderné kondenzačné kotly využívajú na znižovanie výkonu v prípade nižších požiadaviek na teplo tzv. výkonovú moduláciu. Vďaka tomu regulujú svoj vykurovací výkon podľa aktuálnej vonkajšej teploty a potreby vykurovacieho systému, bez potreby cyklovania (opakovaného zapínania a vypínania). Dobrý kotol by mal byť schopný plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu, napríklad od 10 do 100 % menovitého výkonu.

Ekvitermická regulácia nastavuje teplotu vykurovacej vody automaticky. Využíva na to údaje 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. Inteligentné regulátory, ako napríklad Buderus Logamatic s internetovým pripojením, umožňujú jednoduché a pohodlné ovládanie pomocou tabletu alebo smartfónu, dokonca aj na diaľku. Termostat Logamatic TC100 dokáže detekovať GPS polohu smartfónu a nastaviť požadovanú teplotu v čase návratu domov. Maximálny účinok sa dosiahne kombináciou s inteligentnými termostatickými radiátorovými hlavicami, ktoré umožňujú individuálnu reguláciu teploty v každej miestnosti.

Inštalácia a bezpečnostné aspekty

Kondenzačný kotol v otvorených a uzavretých systémoch

Základným kritériom pre rozhodnutie, či by mal daný kotol pracovať v uzavretom alebo otvorenom systéme, je odporúčanie výrobcu. Avšak, plynové 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. To je výhodné, pretože z hľadiska kvality vzduchu v dome je takýto kotol neutrálny. 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 sú odvádzané priamo do kanalizácie.

Vždy je potrebné zabezpečiť vetranie, bez ohľadu na typ plynového kotla. Hoci kotly s uzavretou spaľovacou komorou sa považujú za bezpečnejšie, vetranie je preventívne opatrenie. V systéme ÚK (ústredné kúrenie) je otvorený systém tá časť, ktorá má v určitom bode kontakt so vzduchom (napríklad cez otvorenú expanznú nádobu). Uzavretý systém je bez otvoreného prvku, namiesto toho má uzavretú tlakovú nádobu a na ochranu systému poistný ventil.

Kombinácia s inými vykurovacími systémami

Častým rozhodnutím je ponechať starý kotol na ekouhoľ alebo uhlie a pridať plynový kotol pre bezúdržbové vykurovanie. V takom prípade sa často delí systém na dve časti, čím sa vytvorí otvorený a uzavretý systém. V otvorenom systéme by mal zostať kotol na tuhé palivo, pretože tieto zdroje tepla bezpečnejšie a lepšie pracujú s otvorenou expanznou nádobou. Tieto systémy sa spájajú pomocou tzv. doskového výmenníka tepla (DVT). Toto zariadenie prenáša teplo z plynového kotla na druhú stranu bez miešania systémov a zároveň skracuje okruh plynového kotla, čím vyrovnáva tlak v systéme.

Ak neexistujú konkrétne dôvody na montáž doskového výmenníka (napr. snaha oddeliť kotol od starej inštalácie alebo rozdelenie systému kvôli zachovaniu starého kotla na tuhé palivo), možno použiť hydraulický vyrovnávač dynamických tlakov (anuloid), ktorý systém rozdelí, ale umožní miešanie vody. Pre efektívne spojenie plynového kotla s inštaláciou sa odporúčajú výmenníky tepla značky Nordic Tec.

Potreba hydraulického vyrovnávača (anuloidu)

Väčšina kotlov má vstavané čerpadlo, ktoré generuje obeh. Napriek prítomnosti obehových čerpadiel v inštalácii nie sú tlaky v jednotlivých častiach rozsiahlych systémov vždy vyrovnané, čo môže prekážať práci kondenzačného kotla. Preto, ak taký problém existuje, je potrebné vyrovnať prácu systému vytvorením krátkeho okruhu pre kotol. Vhodným riešením je použitie anuloidu alebo výmenníka tepla.

Výber a prevádzka plynového kotla

Plyn je ekonomické palivo najmä v nových alebo modernizovaných systémoch, ideálne v zateplených domoch, ktoré vyžadujú menší výdaj tepelnej energie. Plynové kotly sa obzvlášť osvedčujú v inštaláciách založených na podlahovom vykurovaní, kde sa médium ohrieva na nižšie teploty (okolo 30-35 °C) v porovnaní s radiátormi (50-60 °C).

Pri výbere kondenzačného kotla si všímajte predovšetkým výkon a modulačný rozsah, ktorý by mal byť čo možno najväčší. Spoľahlivý moderný kotol by mal dokázať plynule regulovať výkon v čo najväčšom rozsahu (napríklad od 10 do 100 % menovitého výkonu).

Pri výbere kotla by ste mali siahnuť po overenom výrobcovi s dobrou servisnou podporou. Hoci je počiatočná investícia do kondenzačného kotla vyššia (približne o 40-60 % drahšia ako staršie typy), pri súčasných cenách plynu sa táto investícia rýchlo vráti vďaka výrazným úsporám na prevádzkových nákladoch. V niektorých krajinách je už dokonca zakázané inštalovať zastarané plynové kotly z dôvodu ich neekonomickej spotreby.

tags: #plynovy #kotol #15 #20 #eko