Výber vhodného plynového kotla je kľúčovým krokom k efektívnemu a úspornému vykurovaniu rodinného domu. Obzvlášť v novom, relatívne energeticky úspornom stavebníctve, akým je napríklad dom s rozlohou 150 m², kondenzačné plynové kotly zaručujú skvelý vykurovací systém. Samozrejme, kondenzačný kotol môže slúžiť aj v staršom, menej energeticky úspornom stavebníctve, ak sa zvážia špecifické požiadavky na modernizáciu.
Kondenzačné plynové kotly a ich funkčnosť
Kondenzačné plynové kotly sú najúspornejším typom plynového kotla a patria medzi najúspornejšie vykurovacie zdroje vôbec. Využívajú režim kondenzácie vodnej pary obsiahnutej v spalinách. Zjednodušene povedané, ak sa zníži teplota spalín v kotle pod rosný bod, ochladená vykurovacia voda, ktorá sa vracia z vykurovacieho systému (tzv. spiatočka), sa pri vstupe do kotla predhrieva teplom zo spalín. Tým sa spaliny zákonite ochladzujú a teplo sa spätne využíva, čo zvyšuje celkovú efektivitu.
Kotol pracuje v kondenzačnom režime pri teplote spiatočky do približne 56 °C. Teplota spalín sa pri tom pohybuje v rozsahu 40 - 90 °C. Vzhľadom na režim kondenzácie musí byť teplovýmenná plocha v kondenzačných kotloch a tiež komínová konštrukcia vyrobená z antikorózneho materiálu. Plynové kotly (podobne ako tepelné čerpadlá) sa oveľa lepšie osvedčujú v nízkoteplotných inštaláciách, kde sú najviac energeticky úsporné. Podlahové kúrenie je preto určite výhodnejším faktorom, pretože radiátory tak nízke teploty bohužiaľ neumožňujú.
Kľúčové faktory pri výbere plynového kotla
Typ stavby a tepelné straty
Plynové kotly alebo kotly na iné palivo sa vyberajú hlavne podľa metráže, ale obrovský význam má aj to, či ide o dom starého alebo nového stavebníctva. Staršie stavebníctvo sa vyznačuje o niekoľko desiatok percent vyššími tepelnými stratami, v extrémnych prípadoch až o 80% viac. Dôležitým faktorom je aj to, či dom má radiátory (starého alebo novšieho typu) alebo podlahové kúrenie, keďže podlahové kúrenie je pre plynové kotly výhodnejšie kvôli nízkoteplotnej prevádzke.
Jednofunkčný alebo dvojfunkčný kotol?
Pre relatívne nové domy s vykurovacím systémom nového typu sa odporúča dvojfunkčný plynový kotol. Je malý, nevyžaduje veľkú kotolňu a má pomerne estetický vzhľad, ak ho budeme musieť inštalovať napríklad v kúpeľni. Zvyčajne je taký kotol určený na zavesenie na stenu. Okrem vykurovania pripraví aj teplú vodu.
Plynový teplovodný kotol ohrieva vodu, ktorá je rozvedená do vykurovacích telies - či už radiátorov, alebo podlahového vykurovania. Môže mať modernú konštrukciu a tým aj kompaktné rozmery. Vďaka zaveseniu na stenu neprekáža v priestore. Existujú aj kotly určené na umiestnenie na zem, ktoré sú často s vysokým výkonom, určené na vykurovanie väčších domov či budov.
Typy plynových kotlov podľa spôsobu ohrevu vody a efektívnosti
Plynové kotly sa nerozdeľujú iba na základe výkonu, ale aj podľa spôsobu prenosu tepla a podľa množstva ďalších kritérií. Pri kúpe plynového kotla počítame s tým, že bude fungovať spoľahlivo a efektívne dlhé roky. Jeho správny výber je prvým krokom k tomu, aby sme neriešili nečakané nepríjemnosti uprostred zimy.
Podľa spôsobu ohrevu teplej úžitkovej vody:
- Plynový kotol s prietokovým ohrevom teplej vody: Ohrev vody funguje rovnako ako v prietokovom ohrievači. Výhodou je jednoduchá konštrukcia a nízka cena.
- Plynový kotol so zabudovaným zásobníkom: Ohrieva teplú vodu vopred, jej teplota je teda pri odbere stabilnejšia a jej používanie komfortnejšie. Hodí sa pre malé domácnosti.
- Plynový kotol s možnosťou pripojenia k externému zásobníku: Na využitie ohrevu vody k nemu musíte pripojiť externý nepriamovýhrevný zásobník na teplú vodu.
Podľa efektívnosti využitia tepla pri spaľovaní plynu:
- Klasické kotly
- Nízkoteplotné kotly
- Kondenzačné kotly: Najviac tepelnej energie z plynu vám umožní získať kondenzačný plynový kotol.
Určenie potrebného výkonu kotla
Výkon kotla patrí k základným parametrom, ktoré je potrebné zvažovať pri kúpe nového tepelného zdroja. Je dôležité vopred určiť potrebný výkon, aby kotol bol schopný vykryť tepelné straty objektu aj v prípade tuhej zimy. Na vykurovanie samotného domu v novom stavebníctve sa počíta približne 6-7 kW na 100 m², niekedy sa to tiež uvádza vo forme 0,6 kW na 10 m². K tomu je však potrebné pridať určitú časť výkonu kvôli zabezpečeniu teplej úžitkovej vody pre obyvateľov.
Orientačný výber výkonu pre dom 150 m²
Podľa našich odporúčaní pre dom s rozlohou 150 m² treba vybrať plynový kotol s výkonom 12-15 kW, v závislosti od stupňa izolácie. To je samozrejme minimum, pretože sa môže stať, že v obchodoch nenájdeme plynový kotol presne s takým výkonom. Preto je potrebné kotol jednoducho naddimenzovať. Veľmi často sa stane, že montážny tím odporučí inštaláciu populárneho rozmeru, napríklad 24 kW, čo bude dobrým riešením.
Plynové kotly totiž majú schopnosť modulácie, teda prispôsobenia práce reálnym potrebám. Netreba sa obávať naddimenzovania plynového kotla, nebude spotrebovávať viac plynu. Dnešné plynové kotly sú moderné zariadenia plné teplotných čidiel, ktoré sa automaticky vypnú, keď dosiahneme požadovanú teplotu. Prúd plynu a jeho spotreba budú okamžite odpojené.
Výpočet výkonu kotla
Správny výkon je nutné vždy vybrať na základe projektového výpočtu, kde sú určené tepelné straty budovy. Projektant budovy alebo vykurovacieho systému by mal byť konzultovaný. Orientačný výkon kotla, potrebný na vykúrenie priestorov, si môžete vypočítať aj sami. Na základe toho sa potom môžete lepšie rozhodnúť, aký kotol do rodinného domu, bytovky, kancelárskej budovy či obchodu je najlepší.
K tomu, aby sme mohli aspoň orientačne určiť požadovaný výkon kotla, musíme poznať niekoľko dôležitých údajov: hlavne obytnú plochu domu, celkový súčet objemu vykurovaných miestností, vek budovy, prípadné zateplenie a určenie, či inštalovaný vykurovací systém je novší alebo starší. Orientačný potrebný výkon zdroja tepla ako aj ročnej spotreby zemného plynu v závislosti od plochy vykurovania, kvality domu a iných faktorov, si môžete vypočítať aj na dostupných online kalkulačkách.
Orientačné hodnoty výkonu na m²:
Niekedy sa uvádza, že na jeden meter štvorcový je potrebný výkon zhruba 70 až 80 Wattov tepelného výkonu (35-40 Wattov na meter kubický) pri novšej budove s modernou inštaláciou vykurovania. Pri starších domoch bez tepelnej izolácie a teda s väčšími tepelnými stratami domu a s tradičnou inštaláciou vykurovania sa jedná o hodnotu približne 150 až 160 Wattov na meter štvorcový (70 - 80 Wattov na m³). Treba podotknúť, že tieto hodnoty sú iba orientačné a neberú do úvahy možné rezervy a špecifické podmienky odlišné pre každý objekt, napríklad počet členov domácnosti alebo požiadavky na množstvo teplej vody.
Tabuľka orientačného výkonu kotla podľa plochy a objemu priestoru:
| Obytná plocha priestoru | Objem priestoru | Orientačný výkon kotla |
|---|---|---|
| 112 m² | 300 m³ | 9 kW |
| 187 m² | 500 m³ | 15 kW |
| 250 m² | 666 m³ | 20 kW |
| 300 m² | 800 m³ | 24 kW |
| 375 m² | 1 000 m³ | 30 kW |
| 537 m² | 1 433 m³ | 43 kW |
| 750 m² | 2 000 m³ | 60 kW |
Modulácia výkonu kotla a jej význam
Výkon kotla na vykurovanie je jednou z najdôležitejších vlastností vykurovacieho zariadenia. Závisí predovšetkým od toho, aké množstvo tepla je potrebné dodať do daného priestoru, aby bola vytvorená tepelná pohoda. Kotol funguje na vyššom výkone pri nízkej vonkajšej teplote. Pri vyšších teplotách je naopak potrebný oveľa menší výkon. Ovládanie výkonu kotla zabezpečuje takzvaná výkonová modulácia.
Moduláciu možno zjednodušene prirovnať k regulácii plameňa klasického plynového sporáka. Keď potrebujeme, aby sa voda v hrnci zohriala rýchlo a na vysokú teplotu, tak nastavíme čo najväčší plameň. Naopak, ak potrebujeme zohriať vodu v hrnci pomaly na nižšiu teplotu a udržiavať ju, tak nastavíme malý plameň. Kotol mení svoj výkon automaticky podľa monitorovaných a vyhodnocovaných vstupných parametrov, podľa ktorých potom nastavuje optimálny výkon na prevádzku.
Široká lineárna modulácia výkonu kotla umožňuje rovnomerné vykurovanie priestoru bez zbytočného cyklovania kotla. Cyklovanie kotla predstavuje časté vypínanie a zapínanie, čo 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.
Ak má vybraný kotol na vykurovanie plniť úlohu zabezpečenia optimálnej tepelnej pohody a zároveň fungovať pri čo najmenších prevádzkových nákladoch, je dôležité poznať aj tepelnú stratu domu alebo budovy. Tepelná strata sa uvádza v projekte vykurovania a predstavuje hraničný parameter, platný len pri najnižších vonkajších teplotách, ktoré v slovenských podmienkach trvajú zvyčajne maximálne pár týždňov. Bežne sa teploty v zimnej sezóne pohybujú okolo nuly, kedy postačuje výkon kotla menší ako 25 % tepelnej straty domu alebo budovy.
Plynový kotol v starom dome: špecifiká a termomodernizácia
Spotreba tepla v starom dome je výrazne vyššia ako v novom. Plyn sa v zásade hodí aj do starého domu, ale je potrebné dôkladne sa postarať o termomodernizáciu. Radikálna termomodernizácia je často veľmi nákladná, takže ak je to potrebné, je dobré rozložiť práce na niekoľko sezón. Na začiatok sa treba postarať o okná a radiátory. Ak nie je možné vymeniť celú inštaláciu za novú, stojí za to začať s radiátormi a vymeniť ich za radiátory nového typu, ktoré majú v sebe 3x menej vody. Ďalej je potrebné rozhodne zatepliť budovu.
Slovenský rekord: Dom postavený za 35 hodín
Pripojenie plynového kotla k starej otvorenej inštalácii
Plynový kotol moderného typu nemôže pracovať v otvorenom systéme, čo je typ systému charakteristický pre staré inštalácie. Otvorený systém sa vyznačuje tým, že voda v ňom cirkulujúca má stály prístup k vzduchu v otvorenej expanznej nádobe. Prístup vzduchu spôsobuje odparovanie vody, čo vyvoláva potrebu jej dopĺňania. Prítok novej vody obsahujúcej minerály neustále obnovuje potenciál na tvorbu vodného kameňa a usadenín vápna v inštalácii, najmä ak máme tvrdú vodu, čo je bežný problém.
Ak inštalujeme plynový kotol v starom dome s nezmodernizovanou inštaláciou, je potrebné rozdeliť inštaláciu ústredného kúrenia na dve časti, z ktorých jedna bude krátky obeh uzavretého systému - v nej musí byť kotol. Zvyšok systému zostane v otvorenom systéme. Spojenie oboch systémov sa uskutoční prostredníctvom doskového výmenníka tepla pre plynový kotol. Výmenník, za predpokladu správneho výberu, prenesie teplo z uzavretého systému na otvorený systém, teda na radiátory.
Ideálnym riešením by bolo prepracovanie celého systému na uzavretý, čo sa v zásade rovná vytvoreniu systému ústredného kúrenia v starom dome odznova. Ak nemôžeme zmodernizovať celú inštaláciu, stojí za to postarať sa aspoň o zníženie deštruktívneho vplyvu tvrdej vody v otvorenom systéme na radiátory a potrubie montážou zmäkčovačov vody.
Všeobecné rady pre výber a inštaláciu
Efektívne a tým aj 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. Dôležitým faktorom je aj to, čo vlastne od vášho vykurovacieho zariadenia očakávate a akú veľkú sumu ste ochotní investovať do kúpy. Zvážte tiež veľkosť a izoláciu domu, energetickú efektívnosť kotla a druhy palív. Plynové kotly sú čisté a pohodlné na prevádzku.
Pri ekvitermickej regulácii sa teplota vykurovacej vody nastavuje automaticky na základe teploty v exteriéri, ktorá sa získava zo senzora na fasáde. To prispieva k úspornému a stabilnému vykurovaniu.