Pri snahe o maximálne využitie paliva a jeho efektívnu premenu na teplo je kondenzačná technológia nevyhnutnosťou. Tento pojem sa vzťahuje na optimálne využitie spaľovacieho tepla. Kým do 70. rokov 20. storočia boli kotly s konštantnou teplotou považované za najmodernejšie, neskôr ich nahradili nízkoteplotné kotly, ktoré sa dodnes používajú v mnohých domácnostiach. Oba typy kotlov využívajú primárne len teplo vznikajúce ako merateľná teplota pri spaľovaní paliva, zatiaľ čo spaliny s teplotou až 200 °C sa cielene odvádzajú z komína, aby sa predišlo kondenzácii vo vykurovacom systéme a dymovodoch.
Zvláštnosťou kondenzačnej technológie je, že dodatočne využíva tzv. kondenzačné teplo obsiahnuté v spalinách, čím výrazne zvyšuje sezónnu účinnosť kotla. Každý, kto dnes modernizuje svoj dom alebo vykurovací systém, sa zvyčajne spolieha na kondenzačnú technológiu. Výmenou zastaraného kotla za nový sa udržia náklady na vykurovanie na nízkej úrovni a zároveň sa zníži záťaž na životné prostredie vďaka potrebnému spaľovaniu len nevyhnutného množstva paliva.
Kondenzačná technika sa samozrejme používa aj v nových budovách, kde poskytuje nielen dlhodobé a nákladovo efektívne teplo, ale umožňuje majiteľom domov splniť aj celoeurópske vysoké požiadavky na nové budovy. Ako palivo sa zvyčajne volí zemný plyn. Kondenzačná technológia sa považuje za osvedčenú, trvácnu a nákladovo efektívnu. Väčšina kondenzačných kotlov Viessmann je navyše navrhnutá na použitie so solárnym systémom, čo poskytuje majiteľom mimoriadne úsporné vykurovanie, šetrí zdroje a je ekologické. Plyn ako palivo má nízke emisie a vysokú energetickú hodnotu.
Plynový kondenzačný kotol účinne ohrieva, a preto je šetrnejší ku klíme a vašej peňaženke. Ako popredný medzinárodný výrobca energetických systémov ponúka Viessmann na mieru šité a efektívne riešenia pre všetky oblasti použitia a zdroje energie. Spoločnosť Viessmann je lídrom v oblasti výroby klimatizačnej, vykurovacej a priemyselnej energie, pričom jej systémy riadenia kvality garantujú dodržiavanie interných aj externých požiadaviek na výrobky a procesy, čo potvrdzujú aj certifikáty ISO 9001, ISO 14001 a ISO 50001.
Princíp fungovania kondenzačných kotlov
Na rozdiel od kotlov s konštantnou teplotou a nízkoteplotných kotlov sa princíp fungovania plynovej kondenzačnej technológie líši. Pri spaľovaní plynu vznikajú okrem tepelnej energie aj spaliny, ktoré pozostávajú prevažne z horúcej vodnej pary, pričom jej zložky môžu byť kyslé. Staršie kotly vypúšťali tieto spaliny priamo do ovzdušia, aby sa predišlo korózii. Horúca vodná para v spalinách však stále obsahuje energiu. Tento jav je možné demonštrovať na príklade pary nad hrncom s vriacou vodou - para kondenzuje na povrchu ruky a uvoľňuje latentné teplo, nazývané aj kondenzačné teplo.
Plynová kondenzačná technológia spočíva v spätnom získavaní tohto kondenzačného tepla a jeho pridávaní do vykurovacej vody. Klúčovým prvkom je výmenník tepla, často vyrobený z nehrdzavejúcej ocele odolnej voči vlhkosti a kyselinám. Keď horúce spaliny prúdia cez jeho špirálu, ochladzujú sa vykurovacou vodou, ktorá sa vracia z radiátorov (vratná voda). Spaliny postupne kondenzujú a teplo z vzniknutej vodnej pary sa odovzdáva do vykurovacieho systému.
Kondenzát a jeho neutralizácia
Pri zámernej kondenzácii vodnej pary obsiahnutej v spalinách vzniká kondenzát. Tento kondenzát je v závislosti od spaľovaného paliva a procesov v kotle mierne kyslý. Aby sa zabezpečila kondenzácia v kotle, teplota vratnej vody nesmie prekročiť určitú hranicu, zvyčajne okolo 57 °C. V opačnom prípade horúce spaliny nemôžu kondenzovať a kondenzačné teplo sa nezískava.
Kondenzát sa za normálnych okolností môže vypúšťať do odpadových vôd, pokiaľ jeho hodnota pH nie je príliš nízka a odvodňovací systém je odolný voči kyselinám. Dôležitým faktorom ovplyvňujúcim požiadavky na spracovanie kondenzátu je veľkosť plynového kondenzačného kotla, konkrétne jeho menovitý tepelný výkon:
- Ak je menovitý tepelný výkon menší ako 25 kilowattov (kW), kondenzát sa nemusí neutralizovať.
- Ak je výkon od 25 kW do 200 kW, priame vypúšťanie do odpadovej vody je povolené len za určitých okolností, zvyčajne po riedení odpadovou vodou.
V prípadoch, kde je nutná neutralizácia, sa používajú špeciálne neutralizačné zariadenia alebo neutralizačné vložky. Tieto zariadenia obsahujú materiály (napr. vápenec), ktoré reagujú s kyslým kondenzátom a zvyšujú jeho pH pred vypustením do kanalizácie. Tým sa chráni potrubie a životné prostredie pred agresívnymi účinkami kyslého kondenzátu.
Systém odvodu spalín a materiály
Okrem odvodu kondenzátu musí byť systém odvodu spalín navrhnutý aj pre kondenzačnú technológiu. Kľúčové je, aby množstvo kyseliny obsiahnuté v kondenzáte nepoškodilo systém. Pretlak vznikajúci pri použití ventilátora (napr. ventilátora horáka) tiež nesmie ovplyvniť nový potrubný systém. Osvedčené sú dymovody z nehrdzavejúcej ocele alebo špeciálneho plastu, ktoré sú odolné voči korózii. V prípade existujúceho komína sa nové potrubie často vkladá dovnútra, prípadne je možné viesť odvod spalín priamo do vonkajšieho prostredia bez použitia komína.
Účinnosť a riadenie výkonu
Účinnosť je parameter, ktorý by sme si pri výbere plynového kotla mali všímať ako ten najdôležitejší technický údaj. Synonymom slova účinnosť je efektívnosť či hospodárnosť. Zjednodušene povedané, kotol s vyššou účinnosťou pri rovnakom odovzdanom teple spotrebuje menej zemného plynu. V súčasnosti sú za najúčinnejšie považované kondenzačné plynové kotly, ktoré dokážu využiť až 98 % energie obsiahnutej v plyne (počítané z tzv. spaľovacieho tepla). Zvyšné 2 % predstavujú straty spalinami, sálaním kotla a v odvádzanom kondenzáte.
Pre porovnanie, maximálna objektívna účinnosť rôznych typov kotlov sa môže líšiť. Pri výpočte účinnosti sa môžeme stretnúť s dvoma hodnotami: jedna hovorí o účinnosti pod 100 % (až 98 %), ktorá je fyzikálne správna a počítaná z spaľovacieho tepla. Druhá hodnota uvádza účinnosť nad 100 % (až 109 %), ktorá je možná pri použití hodnoty výhrevnosti paliva.
Je dôležité, aby bola účinnosť čo najvyššia v celom výkonovom rozsahu kotla. Pri nízkych vonkajších teplotách pracuje kotol s väčším výkonom, naopak, pri vyšších teplotách je potrebný oveľa menší výkon. Na reguláciu výkonu slúži tzv. výkonová modulácia kotla, ktorá umožňuje kotlu automaticky prispôsobovať svoj výkon aktuálnym potrebám. Široká lineárna modulácia výkonu kotla umožňuje rovnomerné vykurovanie objektu bez zbytočného cyklovania kotla (časté vypínanie a zapínanie znamená zvýšené opotrebovávanie častí kotla). Dobrý kotol by mal byť schopný plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu, napríklad od 10 % až po 100 % menovitého výkonu. Približne počas 3/4 vykurovacej sezóny postačuje pre vykurovanie domov len 15 až 50 % nominálneho výkonu kotla.
Regulačné a riadiace funkcie
Moderné kotly využívajú pokročilé regulačné funkcie pre maximálnu účinnosť a komfort:
- Ekvitermická regulácia: Táto funkcia zabraňuje zbytočným tepelným stratám sledovaním zmien vonkajšej teploty pomocou snímača. V kotle sa porovnávajú teploty vykurovacieho zdroja, vonkajšej teploty a teploty v miestnosti. Na základe týchto údajov kotol reguluje teplotu vykurovacej vody a čas vykurovania v súlade s nastavenou ekvitermickou krivkou. Pokiaľ je vonku chladnejšie, teplota vykurovacej vody sa automaticky zvýši, aby sa udržala konštantná tepelná pohoda.
- Riadenie otáčok obehového čerpadla: V prípade núteného obehu vykurovacej vody táto funkcia znižuje teplotu vratnej vody v prechodných obdobiach (jar, jeseň), čím sa zvyšuje pásmo využitia kondenzácie.
Pri výbere správneho kotla je dôležité všímať si niekoľko zásadných parametrov pre dosiahnutie maximálnej prevádzkovej účinnosti, ktorá je zárukou hospodárnej a ekologickej prevádzky. Odporúča sa poradiť sa s odborníkmi, ktorí pri návrhu zohľadnia všetky dôležité parametre.
tags: #viessmann #neutralizacia #geno