Výber vhodného zdroja tepla pre rodinný dom je kľúčové rozhodnutie, ktoré ovplyvňuje komfort bývania, prevádzkové náklady a ekologickú stopu. Plynové kotly sú v mnohých domácnostiach najrozšírenejším typom vykurovania a predstavujú efektívne riešenie vykurovania s relatívne nízkymi prevádzkovými nákladmi a vysokým užívateľským komfortom. Hodia sa nielen na vykurovanie, ale aj na ohrev vody. Pri dvojposchodovom dome s dvoma kúpeľňami je dôležité zohľadniť špecifické požiadavky na výkon a spôsob prípravy teplej vody.
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.
Typy plynových kotlov a ich účinnosť
Plynové kotly sa nerozdeľujú iba na základe výkonu, ale napríklad aj podľa spôsobu prenosu tepla a podľa množstva ďalších kritérií. Na trhu dnes nájdete rôzne typy plynových kotlov - klasické, kondenzačné, stacionárne či závesné. Ktorý z nich je však ideálny práve pre vás? Záleží na veľkosti vášho domu či bytu, počte osôb v domácnosti, spôsobe prípravy teplej vody aj možnostiach regulácie.
Kondenzačné kotly - moderné a úsporné riešenie
Podľa efektívnosti využitia tepla pri spaľovaní plynu potom delíme plynové kotly na klasické, nízkoteplotné a kondenzačné. Najviac tepelnej energie z plynu vám umožní získať kondenzačný plynový kotol. Kondenzačný kotol je najúspornejším typom plynového kotla a patrí medzi najúspornejšie vykurovacie zdroje vôbec. V súčasnosti je najviac preferovaný kondenzačný typ kotla.
Možno budete prekvapení, ako jednoducho plynový kotol funguje. Všetko je založené na kondenzácii - ako sa v kotle spaľuje plyn, vzniká oxid uhličitý a určité množstvo vodnej pary. Kondenzačný plynový kotol využíva režim kondenzácie vodnej pary obsiahnutej v spalinách. Vodná para sa za pomoci vratnej vody ochladí vo výmenníku, čím odovzdá získané teplo vratnej vode a vráti sa naspäť do kotla.
Zjednodušene povedané, ochladená vykurovacia voda, ktorá sa vracia z vykurovacieho systému (tzv. spiatočka), sa pri vstupe do kotla predhrieva teplom zo spalín, čím ich zákonite ochladzuje. Kotol pracuje v kondenzačnom režime pri teplote spiatočky do cca 56 °C. Teplota spalín sa pohybuje v rozsahu 40 - 90 °C.
Kondenzačný plynový kotol má až o 30 % vyššiu účinnosť než iné typy kotlov. Prakticky to znamená, že okrem vyššieho výkonu je aj úspornejší, čo sa vo výraznej miere odrazí aj na stave vašej peňaženky. Vďaka tomu dosahuje účinnosť až 108 %. Výmenou nízkoteplotného kotla za lepší kondenzačný kotol môžete ušetriť 15 - 30 % paliva. Kondenzačné kotly sú navyše šetrnejšie k životnému prostrediu vďaka nižším emisiám CO2 a iných škodlivín. Opätovné využitie spalín a pary je garanciou, že sa eliminuje znečisťovanie prostredia na minimum. Kondenzačné kotly tak šetria nielen vaše financie, ale aj planétu. Palivo, teda zemný plyn alebo propán je ľahko dostupné a bezpečné.
Ako funguje kondenzačný kotol
Požiadavky na inštaláciu kondenzačného kotla
Sú vôbec nejaké faktory hrajúce v neprospech kondenzačných plynových kotlov? Niekoľko sa nájde - najmä vyššie vstupné náklady či fakt, že komín musí byť kvôli kondenzátu vznikajúcemu pri vykurovaní vyvložkovaný. Berte na vedomie, že tento druh kotla nie je možné napojiť na klasický komín, aký sa používa pri nekondezačných typoch kotlov. Pri kondenzačnom kotle je nutné buď upraviť komín vyvložkovaním, alebo môžete využiť možnosť dobudovať špeciálny vývod, ktorý je na to určený. Samotný kotol je naviac potrebné napojiť na kanalizáciu a musíte myslieť aj na pravidelné revízie, ku ktorým by malo dochádzať každý rok. Ak vás myšlienka zadovážiť si kondenzačný plynový kotol oslovila, dobrou správou je, že pre vyššie zmienené nevýhody existujú štandardné cenovo prijateľné riešenia.
Pravidelné kontroly kotla za vás zasa odsleduje certifikovaný predajca kotlov. Vzhľadom na režim kondenzácie musí byť teplovýmenná plocha v kondenzačných kotloch a tiež komínová konštrukcia vyrobená z antikorózneho materiálu.
Atmosférické kotly
Atmosférické kotly sú starší typ kotla, ktorý dnes už pomaly z trhu ustupuje. Nedokáže totiž rekuperovať teplo zo spalín a tým pádom má nižšiu účinnosť (zvyčajne 85-90 %). Kedysi bežné atmosférické kotly sa už v súčasnosti nemôžu uvádzať na trh.
Závesné vs. stacionárne kotly
Pri výbere medzi závesným (nástenným) a stacionárnym (stojatým) kotlom zohrávajú úlohu priestorové možnosti. Závesný kotol má modernú konštrukciu a tým aj kompaktné rozmery. Vďaka zaveseniu na stenu neprekáža v priestore. Pokojne ho môžete umiestniť aj pod schody či do kuchyne. Je preto ideálny hlavne tam, kde nie je k dispozícii technická miestnosť, alebo priestor nemá dostatočné rozmery. Väčšina kondenzačných kotlov sa dodáva v závesnej verzii.
Stacionárny (stojatý) kotol sa umiestňuje na zem a často ide o kotly s vysokým výkonom určené na vykurovanie väčších domov či budov. Má väčší výkon a objem, je väčší a hlavne ťažší. Stacionárne kotly sú väčšie a stoja na podlahe, často v pivnici, kotolni alebo samostatnej technickej miestnosti. Oproti závesnému kotlu má nižšie prevádzkové náklady a pri ohreve pracuje s väčším objemom vody. Nižšie tepelné zaťaženie kotla prispieva k jeho dlhšej životnosti.
Kondenzačné stacionárne centrálne jednotky majú vo vnútri zakomponovaný plynový kotol spolu s veľkým zásobníkom teplej vody. Riešenie 2v1 predstavuje elegantné a priestorovo úsporné riešenie kúrenia a teplej vody.
Faktory ovplyvňujúce výber plynového kotla pre dvojposchodový dom
Pri výbere nového kotla je potrebné zvážiť viacero parametrov. Je to investícia na mnoho rokov, a preto si treba výber kotla poriadne zvážiť. Faktory ovplyvňujúce výber plynového kotla sú hlavne veľkosť domu a jeho tepelné straty, počet obyvateľov a potreba teplej vody, ako aj typ vykurovacieho systému (radiátory alebo podlahové kúrenie).
Typ domu a tepelné straty
Ak hľadáte odpoveď na otázku, aký plynový kotol vybrať pre dom s rozlohou napríklad 150 m², pravdepodobne ide o novostavbu, pretože to vyplýva z metráže, ktorá je charakteristická pre dnes stavané domy. Samozrejme, kondenzačný kotol môže slúžiť aj v starom, menej energeticky úspornom stavebníctve. Dôležitým faktorom je to, či ide o dom starého alebo nového stavebníctva, pretože staršie stavebníctvo sa vyznačuje o niekoľko desiatok percent vyššími tepelnými stratami (v extrémnych prípadoch až o 80 % viac). Spotreba tepla v starom dome je výrazne vyššia ako v novom.
Termomodernizácia starších domov
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. Následne je potrebné rozhodne zatepliť budovu.
Vykurovací systém
Pri teplovodnom vykurovaní ohrieva plynový teplovodný kotol vodu, ktorá je rozvedená do vykurovacích telies - či už radiátorov, alebo podlahového vykurovania. Dôležitým faktorom je aj to, či dom má radiátory (starého alebo novšieho typu) alebo podlahové kúrenie. Podlahové kúrenie je určite výhodnejším faktorom, pretože plynové kotly (podobne ako tepelné čerpadlá) sa oveľa lepšie osvedčujú v nízkoteplotných inštaláciách, kde sú najviac energeticky úsporné. To súvisí s kondenzáciou, teda s javom produkcie tepla energeticky úspornejším spôsobom, ktorý je však dosiahnuteľný len pri relatívne nízkych teplotách, čo bohužiaľ radiátory neumožňujú.
Príprava teplej úžitkovej vody (TÚV) pre dve kúpeľne
Pre dvojposchodový dom s dvoma kúpeľňami je ohrev teplej vody kritickým aspektom. Okrem vykurovania pripraví kotol aj teplú vodu. Ak máte v pláne kotol využívať aj na ohrev vody, existujú rôzne riešenia:
- Kotol s prietokovým ohrevom vody: Má jednoduchú konštrukciu, nízku cenu a voda sa ohrieva rovnakým spôsobom ako v klasickom prietokovom ohrievači. Kotly s prietokovým ohrevom poskytnú 12 - 16 litrov vody, dohriatej o 25 °C za minútu, takže z kohútika potečie asi 38 °C teplá voda, čo je optimálna teplota na sprchovanie. Prietokový kondenzačný kotol funguje na princípe okamžitého ohrevu vody. Spúšťa sa len vtedy, keď pustíte vodu alebo keď zásobuje ústredné kúrenie. Aby dokázal obe tieto úlohy vykonávať naraz, nutne potrebuje vyšší výkon. Kotle s prietokovým ohrevom sa hodia skôr do menších domácností, kde nedochádza k odberu na dvoch alebo viacerých miestach naraz.
- Kotol so zabudovaným zásobníkom: Teplota vody je pri odbere stabilnejšia, keďže sa pripravuje vopred. Zásobníky bývajú skôr menšie, preto je vhodný pre domácnosti s menším počtom členov. Kompaktný kondenzačný kotol s menším, už zabudovaným zásobníkom vody, je alternatívou, ak viete, že zvyčajne mávate väčší odber vody a nechcete riskovať studenú sprchu. Pre potreby členov rodiny bývajúcich v dome s dvoma kúpeľňami väčšinou postačí zabudovaný zásobník s objemom okolo 50 litrov.
- Kotol s externým zásobníkom (bojler alebo akumulačná nádrž): Plynový kotol s možnosťou pripojenia k zásobníku. Na využitie ohrevu vody k nemu musíte pripojiť externý nepriamovýhrevný zásobník na teplú vodu. Je vhodný pre domácnosti s vyššou spotrebou vody a tiež, ak chcete mať možnosť dohrievať vodu aj bez prevádzky kotla. Externý zásobník môže byť buď bojler (ktorý vodu aj ohrieva, napr. v letných mesiacoch, keď sa nekúri) alebo akumulačná nádrž (ktorá iba bráni vode vychladnúť). Plynový kotol s bojlerom je obľúbenou voľbou v rodinných domoch. Pri kotloch so zásobníkom nie je problém zásobovať drez, sprchu a vaňu zároveň.
Pre relatívne nové domy s vykurovacím systémom nového typu sa odporúča dvojfunkčný plynový kotol. Je malý, nevyžaduje veľkú kotolňu a nakoniec má pomerne estetický vzhľad - ak ho budeme musieť inštalovať napríklad v kúpeľni. Zvyčajne je taký kotol určený na zavesenie na stenu.
Ak napríklad bývate vo dvojici v malom byte s jednou kúpeľňou a menším počtom radiátorov, postačí vám obyčajný kondenzačný kotol bez zásobníka vody. Svojimi rozmermi totiž nezaberie toľko miesta ako kotol so zásobníkom. V prípade, že má vaša domácnosť napríklad tri spálne a dve kúpeľne s vaňou a sprchou, radšej sa poobzerajte po kotle do 26 kW. Ak máte veľkú rodinu a veľký dom s viac ako štyrmi spálňami a tromi kúpeľňami, potom je namieste hľadať kotol s výkonom do 35 kW.
Výpočet a výber výkonu kotla
Výkon kotla patrí k základným parametrom, ktoré je potrebné zvažovať pri kúpe nového tepelného zdroja. 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. Na základe toho sa potom môžete lepšie rozhodnúť, aký kotol do rodinného domu je najlepší. 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.
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 výpočet výkonu
Orientačný výkon kotla, potrebný na vykúrenie priestorov, si môžete vypočítať aj sami. 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 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).
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. Spotreba tepla v starom dome je výrazne vyššia ako v novom. Preto sa na 100 m² takéhoto domu vyberá už aj 10-12 kW, hoci 12 kW by bolo potrebných len v prípade domu s extrémne veľkými tepelnými stratami.
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 najbližších obchodoch nenájdeme plynový kotol presne s takým výkonom. Preto je potrebné kotol jednoducho naddimenzovať - teda 12-15 kW považujeme za minimum. Veľmi často sa stane, že montážny tím odporučí inštaláciu populárneho rozmeru, napríklad 24 kW, čo bude dobrým riešením.
Pre dvojposchodový dom s dvoma kúpeľňami a troma spálňami sa radšej poobzerajte po kotle do 26 kW.
Treba podotknúť, že tieto hodnoty sú iba orientačné a neberú do úvahy možné rezervy a špecifické podmienky odlišné pre každý objekt. Teda napríklad koľko členov domácnosti žije v dome, od čoho následne závisí potreba vykurovania jednotlivých miestností alebo požiadavky na množstvo teplej vody. Orientačný potrebný výkon zdroja tepla ako aj ročnej spotreby zemného plynu v závislosti od plochy vykurovania, kvality domu a iných faktorov, si môžete sami vypočítať aj na stránke SPP.
Tabuľka orientačného výkonu kotla
Jednou z možností, ako vypočítať orientačný výkon kotla, je na základe nasledovnej tabuľky:
| Obytná plocha | 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 |
Výkon podľa radiátorov
Jednou z najjednoduchších metód, ako zistiť potrebný výkon kotla, je spočítaním všetkých vašich radiátorov. Výkon kotla sa totiž preratáva podľa výkonu radiátorov. Ak má radiátor výkon 1 kW, tak pri dvanástich radiátoroch to vychádza na kotol s výkonom 12 kW. Vo všeobecnosti tak platí, že čím viac radiátorov máte v domácnosti, tým výkonnejší kotol na ich zásobovanie potrebujete.
Modulácia výkonu a cyklovanie
Výkon kotla funguje na vyššom výkone pri nízkej vonkajšej teplote. Pri vyšších teplotách, naopak, je potrebný oveľa menší výkon. Ovládanie výkonu kotla zabezpečuje takzvaná výkonová modulácia. Plynové kotly majú schopnosť modulácie, teda prispôsobenia práce reálnym potrebám. 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 nich potom nastavuje optimálny výkon na prevádzku. Široká lineárna modulácia výkonu kotla umožňuje rovnomerné vykurovanie priestoru bez zbytočného cyklovania kotla. Cyklovanie kotla predstavuje vlastne 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. Dnešné plynové kotly sú totiž veľmi moderné zariadenia, plné teplotných čidiel, ktoré sa automaticky vypnú, keď dosiahneme požadovanú teplotu. Prúd plynu a jeho spotreba budú okamžite odpojené a nebudeme platiť viac za účty. Preto sa netreba obávať naddimenzovania plynového kotla, nebude spotrebovávať viac plynu.
V teplejších dňoch počas vykurovacej sezóny by mal byť kotol schopný znížiť svoj výkon, aby minimalizoval cyklovanie. Ak totiž kotol funguje nesprávne a mimo určeného rozsahu, dochádza k už spomenutému cyklovaniu. Štandardné kotly so štartovacím výkonom 6-8 kW absolvujú takýchto cyklov okolo 40 000 ročne.
Inštalácia plynového kotla v starom dome
Ak inštalujeme plynový kotol v starom dome s nezmodernizovanou inštaláciou, je potrebná opatrnosť. 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 (systém je doslova otvorený). 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.
Riešením je rozdeliť inštaláciu ústredného kúrenia na 2 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. Na to je potrebné pamätať, aj keď ideálom 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 pod. - montážou zmäkčovačov vody.
Odborná pomoc a regulácia
Efektívne a tým aj úsporné vykurovanie nie je iba otázkou voľby vhodného kotla. Jeho obstaranie by sa malo začať projektom, ktorý vypracuje odborník. Podceniť by ste nemali ani odbornú inštaláciu vrátane nastavenia parametrov vykurovacieho systému. Správny výkon je nutné vždy vybrať na základe projektového výpočtu, kde sú určené tepelné straty budovy. Správne naprojektovaný kotol zabezpečí dostatok tepla aj v chladných aj prechodných obdobiach v roku a dovoľuje znížiť výkon na optimálnu hodnotu.
Samozrejme, ide iba o orientačný výpočet výkonu kotla a odporúčame konzultovať túto problematiku s odborníkmi. Rovnako tak je potrebné sa pri výbere konkrétneho kotla poradiť s projektantom budovy alebo vykurovacieho systému.
Pri ekvitermickej regulácii sa teplota vykurovacej vody nastavuje automaticky na základe teploty v exteriéri (získava sa zo senzora na fasáde). Táto regulácia je kľúčová pre efektívne fungovanie kotla.
Hlučnosť a umiestnenie
Moderné kotly sú navrhnuté tak, aby ich prevádzka nebola rušivá. Hlučnosť by nemala presiahnuť hodnotu 55 dB (A), čo je norma pre obytné priestory. Pri umiestňovaní závesného kotla do obytných priestorov, ako sú kuchyňa alebo kúpeľňa, je hlučnosť dôležitým faktorom.