Plynový Kondenzačný Kotol: Úspory, Emisie a Kondenzát

Výmena staršieho, približne 20-ročného plynového kotla za nový kondenzačný model môže priniesť výrazné úspory - až 30 % plynu, a teda aj nemalé financie. Kondenzačné kotly totiž pracujú oveľa efektívnejšie než klasické kotly. Táto efektivita sa prejavuje nielen v nižších prevádzkových nákladoch, ale aj v znížení emisií a lepšej šetrnosti k životnému prostrediu.

Princíp kondenzácie a energetická účinnosť

Na rozdiel od starých klasických plynových kotlov získavajú moderné kondenzačné kotly teplo nielen spálením metánu v plyne, ale dokážu využiť aj teplo z vodných pár v spalinách. Tento proces je kľúčový pre ich vysokú efektivitu.

Moderné plynové kondenzačné kotly optimálne využívajú nielen konvenčné teplo, ktoré vzniká spaľovaním plynu, ale aj „latentné“ teplo, ktoré sa spotrebúva na odparenie vody obsiahnutej v spalinách. Ďalším výrazným ochladzovaním spalín vodné pary skondenzujú a prenášajú viac tepelnej energie do vykurovacieho systému.

Pri porovnávaní plynových kotlov sa uvádzajú dve účinnosti. Normovaný stupeň tepelného využitia môže dosahovať aj viac ako 100%, zatiaľ čo účinnosť kondenzačného kotla je maximálne 100%. Peter Heyder z Viessmannu vysvetľuje: „Ak sa za 100 % berie spalné teplo, ktoré v sebe zahŕňa nielen výhrevnosť, teda teplo obsiahnuté v samotnom plyne, ale aj teplo obsiahnuté vo vodnej pare, ktorá pri spaľovaní zemného plynu vzniká, potom sa normovaný stupeň využitia pohybuje asi na úrovni 98 %. Ak sa však za 100 % berie len samotná výhrevnosť plynu, dosahuje normovaný stupeň využitia až okolo 109 %. To znamená, že energiu, ktorá je obsiahnutá v plyne, vieme využiť s minimálnymi stratami.“

Kondenzačné kotly dosahujú za optimálnych podmienok spravidla účinnosť 98 %. Oproti dvadsaťročnému kotlu s účinnosťou cca 75 % ide teda o zvýšenie účinnosti o takmer tretinu. Moderné kondenzačné kotly pracujú s teplotou spalín približne 40 až 90 °C.

Rozdiel v účinnostiach

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 o účinnosti nad 100 %, a to až neuveriteľných 109 %. Rozdiel medzi týmito dvoma účinnosťami spočíva v referenčnej hodnote: účinnosť 98 % je počítaná z tzv. spaľného tepla, ktoré zohľadňuje aj teplo vodnej pary. Ak sa však pri výpočte použije hodnota výhrevnosti paliva, je možné uvádzať účinnosť až 109 %.

Kedy kondenzácia funguje najlepšie?

„Kondenzačné kotly pracujú najúčinnejšie vtedy, ak je teplota vratnej vody z vykurovacieho systému čo najnižšia. Preto je pri nízkoteplotnom vykurovaní prevádzka kondenzačného kotla efektívnejšia a náklady na kúrenie nižšie,“ hovorí Peter Heyder. To však neznamená, že vo vykurovacom systéme s radiátormi bude kondenzačný kotol výrazne menej účinný. Stačí dosiahnuť teplotu vratnej vody nižšiu ako 57 °C a kondenzačný kotol začne pracovať v kondenzačnom režime. To možno zabezpečiť napríklad miernym predimenzovaním radiátorov.

Odvod spalín a prívod vzduchu (systém "Turbo")

Plynové kotly všeobecne potrebujú nielen odvádzať spaliny, ale aj privádzať vzduch na spaľovanie. Moderné plynové kondenzačné kotly určené do rodinných domov sú konštruované tak, že rúra na odvod spalín obsahuje aj rúru na prívod vzduchu. Odvod spalín aj prívod vzduchu sa vedie v koncentrickej rúre, ktorá môže ústiť buď do komína, alebo do výfuku v prieraze cez strechu.

Keďže je v kotli osadený ventilátor, ktorý poháňa spaliny, hovoríme v tomto prípade o nútenom odvode spalín. Je to vlastne identický spôsob odvodu spalín ako pri "turbo" kotloch. Najčastejšie sa v takýchto prípadoch používajú koncentrické dymovody, ktoré sú vedené buď vertikálne cez strechu alebo v menšom počte prípadov horizontálne cez stenu. Výhodou koncentrického potrubia je, že sa miestnosť neochladzuje vzduchom nasávaným zvonka.

Kondenzát zo spalín

„Výška vyústenia býva obvykle nedostačujúca a keďže teplota spalín je veľmi nízka, dochádza hneď po tom, čo opustia výfuk, ku kondenzácii. Kondenzát však nie je neškodná voda, ale zriedená kyselina.“

Komínové systémy pre kondenzačné kotly

Komínové teleso má lepšie možnosti na rozptýlenie spalín a krycia doska komína bráni priamemu poškodeniu strešnej krytiny. Komín, na ktorý chcete pripojiť kondenzačný kotol, by teda mal byť schopný postarať sa nielen o odvod spalín, ale aj o prívod vzduchu na spaľovanie.

Odvod spalín môžeme pri kondenzačných kotloch riešiť niekoľkými spôsobmi:

• Koncentrické dymovody: Vedené vertikálne cez strechu alebo horizontálne cez stenu.
• Odvod cez komín ako inštalačnú šachtu:
  • Oddelenie nasávacieho a výfukového potrubia: Komín sa vyvložkuje plastovými rúrami alebo flexibilným plastovým odvodom spalín. Prísun vzduchu na spaľovanie plynu v kotli je zabezpečený z okolitého priestoru a zároveň z komína, ak zostane voľný priestor okolo odvodu spalín.
  • Koncentrický dymovod vedený nad ústie komína: Vzduch na spaľovanie prúdi do kotla cez nasávaciu rúru z ovzdušia nad strechou.

Komín kondenzačného kotla musí odolávať agresívnemu kondenzátu, ktorý sa tvorí aj mimo kotla, na chladnejších stenách spalinového potrubia. Schiedel ABSOLUT je keramický komínový systém, ktorý je odolný proti prieniku vlhkosti aj korózii a je ideálny do stavieb s riadeným vetraním s rekuperáciou. Schiedel KOMBIGAS umožňuje napojiť na jedinú tvárnicu spotrebič na tuhé palivá, ale aj kondenzačný kotol. V systéme KOMBIGAS sú okrem šamotovej časti aj dve samostatné šachty, ktoré sa dajú využiť na odvod spalín od kondenzačného kotla oceľovou alebo plastovou vložkou a zároveň sú určené aj na prívod vzduchu do kotla.

Emisie a ekologické aspekty

Výmenou starého vykurovacieho zariadenia za nový kondenzačný kotol dokážu domácnosti ušetriť nielen emisie, ale aj svoje peňaženky. Kondenzačné kotly ročne vypustia do vzduchu o 1,2 tony menej oxidu uhličitého než klasické kotly. Spálením 1 m³ zemného plynu vznikne 1,6 kg vodnej pary, čo nezaťažuje životné prostredie. Metán je šetrnejší ako ostatné uhlíkové palivá, má najlepší pomer atómov uhlíka a vodíka (1:4).

„Od januára 2021 je povinnosťou stavať domy tak, aby pri energetickej certifikácii splnili požiadavku globálneho ukazovateľa energetickej triedy A0. Aby sa dosiahli tieto pomerne prísne stanovené ekologické limity najvyššej energetickej triedy, bude potrebné kondenzačný kotol doplniť o niektorý z obnoviteľných zdrojov energie, napríklad fotovoltické moduly alebo solárne kolektory, čím vieme výrazne znížiť emisie CO2 a NOx. Ďalšou možnosťou je využitie riadeného vetrania s rekuperáciou,“ upozorňuje Peter Heyder z Viessmannu.

Kondenzát: Vlastnosti a manipulácia

V kondenzačnom kotly dochádza ku kondenzácii vlhkosti zo spalín. Treba rátať približne s 1,6 litra kondenzátu na 1 m³ spáleného zemného plynu. Kondenzát je stredne silná kyselina, ktorú v rodinných domoch netreba neutralizovať. Urobia to zásadité odpady z domu, ako sú napríklad mydlá, šampóny alebo pracie prášky.

Komín kondenzačného kotla musí odolávať agresívnemu kondenzátu, ktorý sa tvorí ďalej aj mimo kotla, na chladnejších stenách spalinového potrubia. Moderné kondenzačné kotly majú výmenník z ušľachtilej ocele alebo zliatiny hliníka a kremíka, ktoré zabezpečujú dlhú životnosť a odolnosť voči korózii.

Výber a dimenzovanie kondenzačného kotla

Ak hľadáte ideálny kondenzačný kotol, v prvom rade je dôležité vybrať si zariadenie s vhodným výkonom. „Kotol s veľmi nízkym výkonom, pochopiteľne, priestory dostatočne nevykúri.“ Kondenzačné kotly sa dimenzujú rovnakým spôsobom ako akýkoľvek iný zdroj tepla, teda podľa tepelných strát budovy a potreby tepla na ohrev pitnej vody.

Nízkoenergetické a pasívne domy majú malú potrebu tepla na vykurovanie, ale potreba teplej vody zostáva porovnateľná s potrebou v bežnom dome. Aby plynový kondenzačný kotol dokázal zabezpečiť tieto protichodné nároky, musí spĺňať dve hlavné požiadavky: aby mal veľký výkonový rozsah a zároveň nízky minimálny výkon. Na tieto parametre treba prihliadať už pri jeho výbere.

Typy kotlov: Stacionárne vs. závesné

V prípade stacionárnych a závesných kondenzačných kotlov je na prvý pohľad zrejmý rozdiel v ich veľkosti a hmotnosti. Tam, kde technická miestnosť buď nie je k dispozícii, alebo má len minimálne rozmery, je voľba kompaktného nástenného kotla logická. Nástenné kotly pracujú s malým objemom vody v prietokovom režime, preto potrebujú nútený obeh, ktorý zabezpečuje kotlové čerpadlo. Naopak, stacionárne kotly pracujú s veľkým objemom vody, čím sa významne zjednodušuje hydraulika vykurovacieho systému a znižuje sa tepelné zaťaženie kotla.

Stacionárne kondenzačné kotly môžu byť výhodnou voľbou aj pri výmene staršieho typu za nový kotol, niektorí výrobcovia ich totiž ponúkajú v balíčku s príslušenstvom, ktoré výmenu uľahčuje. Viessmann Vitocrossal 300 je stacionárny kotol, ktorý pracuje s veľkým objemom vody. Vďaka tomu má nízky hydraulický odpor a nie je potrebné kotlové čerpadlo, čo významne zjednodušuje hydrauliku vykurovacieho systému. Kotol sa tiež vyznačuje nižším termickým zaťažením.

Viessmann Vitodens 200-W je nástenný plynový kondenzačný kotol s úspornými rozmermi, ktorý vďaka modernému dizajnu a matnému povrchu harmonicky zapadne do každého interiéru. Inteligentná energetická centrála má zabudovaný WiFi modul a cez aplikáciu ViCare umožňuje nastavovať na diaľku teplotu či meniť prevádzkové programy, prípadne odošle informáciu o poruche.

Ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV)

„Kompaktný kotol s prietokovým ohrevom je vhodný najmä do malých domácností alebo na chaty, teda tam, kde nie je veľká spotreba teplej vody,“ hovorí Martin Fábry z Buderusu. Pre väčšinu štvorčlenných rodín sú vhodnou voľbou nástenné kotly so zabudovaným zásobníkom, ktoré ponúkajú komfortnú zásobu teplej vody. Objem zásobníka a výkon kotla sa určuje podľa počtu osôb, pričom sa počíta asi 40 litrov teplej vody na osobu a deň.

Moderná regulácia vykurovacieho systému

Ak chcete kúriť efektívne, je dôležité, aby regulácia vykurovania flexibilne reagovala na zmeny počasia. Moderná inteligentná regulácia dokáže efektívne riadiť vykurovací systém aj podľa zvyklostí a potrieb konkrétnej domácnosti.

„Regulácia sa všeobecne delí na ekvitermickú a reguláciu podľa teploty priestoru,“ vysvetľuje Martin Fábry z Buderusu. Pri ekvitermickej regulácii vyhodnocuje snímač teplotu vody, pričom voda v systéme musí neustále cirkulovať. Regulátor si podľa vonkajšej teploty vypočíta požadovanú teplotu vody v potrubí a udržuje ju. Tento spôsob sa používa najmä pri systémoch s väčším objemom vody, ako je napríklad podlahové vykurovanie.

Modulácia výkonu kotla

Práve na reguláciu výkonu slúži tzv. výkonová modulácia kotla. Moduláciu môžeme zjednodušene prirovnať k regulácii plameňa klasického plynového sporáka. Na rozdiel od sporáka vie plynový kotol modulovať svoj výkon automaticky na základe niekoľkých vstupných parametrov, ktoré si sleduje a vyhodnocuje tak, aby vedel nastaviť optimálny pracovný výkon 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, napríklad od 10 % nominálneho výkonu až po samotný nominálny výkon. Dnes vieme, že približne až počas troch štvrtín vykurovacej sezóny je pre vykurovanie domov postačujúcich len 15 až 50 % nominálneho výkonu kotla. Najväčším prínosom moderných kotlov je schopnosť pracovať s maximálnou účinnosťou bez potreby cyklovania.

Typy regulátorov

• Izbové regulátory: Snímajú priestorovú teplotu. K dispozícii sú káblové (manuálne Thermolink Select, programovateľné Thermolink P alebo MiSet) alebo bezdrôtové (Thermolink RC, MiSet R).
• Ekvitermické regulátory: Snímajú vonkajšiu teplotu, vhodné pre nízkoteplotné systémy ako podlahové alebo stenové kúrenie (napr. Thermolink P s externým snímačom, MiPro).
• Inteligentné regulátory: Buderus Logamatic TC100 je mobilný regulátor pre závesné plynové kondenzačné kotly, ktorý dokáže meniť teplotu v každej miestnosti pomocou inteligentných termostatických hlavíc, automaticky rozpoznáva vonkajšiu teplotu a prispôsobuje kúrenie. Pomáha šetriť energiou aj inteligentným nastavením režimu vykurovania na základe zvyklostí obyvateľov, prípadne využitím automatickej detekcie prítomnosti osôb.

Prehľad typov plynových kotlov

Na trhu nájdete rôzne typy plynových kotlov, ktoré sa líšia svojou technológiou, účinnosťou a vhodnosťou pre rôzne typy vykurovacích systémov. V súčasnosti sú najefektívnejšie kondenzačné kotly.

Kondenzačné kotly

Využívajú aj teplo, ktoré by pri bežnom kotle uniklo so spalinami. Vďaka tomu dosahujú najvyššiu účinnosť na trhu - reálne sa pohybuje okolo 100 % v prepočte. To znamená nižšiu spotrebu plynu a zároveň menšiu záťaž pre životné prostredie. Vyžadujú však kvalitný odvod kondenzátu a počiatočná investícia je preto o niečo vyššia. Ide o najvhodnejšiu voľbu pre nové aj zateplené domy, ideálne v kombinácii s podlahovým kúrením alebo nízkoteplotnými radiátormi. Výhodou je kompaktné prevedenie, kedy ide najčastejšie o závesné plynové kotly. V ponuke však nechýba ani variant stacionárny plynový kotol.

Atmosférické plynové modely

Atmosférický plynový kotol spaľuje plyn s prisávaním vzduchu z miestnosti a spaliny odvádza komínom. Ide o staršiu technológiu, ktorá sa dnes už takmer nepoužíva. Výhodou bola jednoduchosť konštrukcie a nízka obstarávacia cena. Nevýhodou naopak nižšia účinnosť a vyššie tepelné straty. Tento typ je dnes vhodný iba ako náhrada v existujúcich starších inštaláciách, kde nie je možné použiť modernejšie riešenie.

Nízkoteplotné modely

Nízkoteplotné kotly pracujú s nižšou teplotou vody, než je tomu pri klasických typoch. Vďaka tomu znižujú spotrebu plynu a hodia sa do starších vykurovacích systémov s väčším objemom vody. Ich účinnosť ale nedosahuje úroveň kondenzačných kotlov. Odporúčajú sa tam, kde nie je možné inštalovať kondenzačný kotol, napríklad v domoch so starými radiátormi a veľkou vodnou sústavou.

Klasický variant

Klasické kotly sú dnes už zastaranou technológiou. Ich hlavnou prednosťou bola nízka obstarávacia cena, avšak za cenu výrazne vyšších tepelných strát a spotreby plynu. V súčasnosti sa prakticky nevyrábajú a ich využitie je obmedzené. Vhodné sú len ako náhrada za staršie zariadenia, ak nie je možné použiť modernejší variant.

Najlepší pomer účinnosti a prevádzkových nákladov ponúka kondenzačný kotol. Ak hľadáte riešenie do staršieho vykurovacieho systému, môže byť voľbou nízkoteplotný kotol. Atmosférické a klasické typy sú zastarané a ich používanie je obmedzené.

Príklad: Plynový kondenzačný kotol Protherm Tiger Condens 20/26 KKZ21

Plynový závesný kondenzačný kotol Tiger Condens 20/26 KKZ21 je určený na vykurovanie so zabudovaným 21-litrovým antikorovým zásobníkom s inteligentným ohrevom teplej vody patentovanou technológiou IsoDyn3. Vďaka svojim technickým a výkonovým parametrom je ideálny pre rodinné domy, byty, malé bytové domy a menšie administratívne priestory. Kompaktné rozmery a mimoriadne tichá prevádzka umožňujú jeho montáž aj v obytných priestoroch.

Vlastnosti a výhody

• Trieda energetickej účinnosti A (vykurovanie aj TÚV).
• Široký modulačný rozsah od 2,5 kW až do 20,0 kW pre komfortnú a ekonomickú prevádzku.
• Maximálne efektívny ohrev teplej vody vďaka technológii IsoDyn3.
• Inovatívna technológia FlameFit pre optimálne spaľovanie plynu.
• Možnosť diaľkového ovládania kotla cez internet pomocou Smart regulátorov MiGo.
• Normovaná účinnosť Hi 108,5 %.
• Nerezový vrstvený zásobník s technológiou IsoDyn3 a inteligentným ohrevom zásobníka.
• Mimoriadne nízka hlučnosť.
• Stabilná teplota teplej vody aj v prípade viacerých odberov.
• Možnosť voľby odvodu spalín (koncentrický 60/100, 80/125 alebo oddelený 80/80).
• Elegantný a moderný dizajn.
• Vyrobené na Slovensku.

Rozmery a pripojenie

Kompaktné rozmery kotla (výška 893 mm, šírka 470 mm, hĺbka 514 mm) umožňujú jeho montáž aj v obytných priestoroch. Je ideálnou voľbou pri modernizácii alebo rekonštrukcii starších vykurovacích systémov, ale aj pri inštaláciách v novostavbách.

Pripojovacie závity kotla Tiger Condens:

• Prívod kúrenia: G3/4“
• Spiatočka kúrenia: G3/4“
• Plyn: G1/2“
• Prívod studenej vody: G3/4“
• Výstup teplej vody: G3/4“

Základné vybavenie kotla

Kotol v základnej výbave obsahuje ovládací panel s dotykovým ovládaním, vysoko účinné obehové čerpadlo, integrovaný antikorový zásobník TÚV (21 litrov) s technológiou IsoDyn3, expanznú nádobu na kúrenie (12 litrov) a TÚV (2 litre), poistné bezpečnostné ventily a trojcestný prepínací ventil pre ohrev TÚV.

Závesný kotol Protherm Tiger Condens 20/26 KKZ21 neobsahuje v základnom prevedení pripojovací adaptér na odvod spalín. Tie je nutné objednať zvlášť, v závislosti od celkovej dĺžky dymovodu (DN60/100 alebo DN80/125).

Technické parametre - prehľad

O značke Protherm

Protherm je slovenská spoločnosť, ktorá sa zaoberá výrobou a distribúciou tepelných zdrojov a kotlov pre vykurovanie. Bola založená v 90. rokoch a stala sa jedným z popredných výrobcov v tejto oblasti na Slovensku. Vyrába širokú škálu produktov, ako sú plynové kotly, tepelné čerpadlá a solárne kolektory. Všetky produkty sú vyrábané z kvalitných materiálov a sú testované podľa medzinárodných štandardov. V roku 2004 sa značka Protherm úspešne začlenila do koncernu Vaillant Group. V roku 2021 prichádza k spusteniu predaja novej generácie kondenzačných kotlov s inovatívnou technológiou FlameFit, ktorá sa dokáže automaticky prispôsobiť meniacej sa kvalite plynu. Spoločnosť si vybudovala širokú sieť obchodných a servisných partnerov, čo umožňuje zákazníkom získať rýchly prístup k produktom a potrebným službám.

tags: #plynovy #kotol #turbo #co #vypusta