Kondenzačné kotly: Ako správne neutralizovať a odvádzať spaliny a kondenzát

Za voľbu kondenzačného kotla hovorí viacero argumentov, ktoré sú mnohým známe, ale trochu teórie na úvod nezaškodí. Vo vykurovacích kotloch spaľujeme uhľovodíkové palivá, najmä zemný plyn. Klasické kotly neochladia spaliny na teplotu pod rosným bodom, vodná para s vysokou energiou tak uniká bez využitia komínom. V kondenzačných kotloch naopak ochladením spalín vodná para skondenzuje a odovzdá kondenzačné teplo. Je to opačný proces ako pri premene vody na paru varením, skupenské teplo premeny je však rovnaké.

Kondenzáciu, a teda účinnosť kotla môžeme ešte zlepšiť niektorými opatreniami. Ak zabezpečíme v spolupráci s vykurovacím systémom čo najnižšiu teplotu kotla, zariadenie „vyžmýka“ zo spalín maximum vody. Na úspornú prevádzku sú ideálne nízkoteplotné systémy - podlahové či stenové vykurovanie, ktoré výrazne znižujú teplotu kondenzačného kotla. K úspornej prevádzke prispeje tiež ohrev pitnej vody v kondenzačných kotloch s vrstvovým zásobníkom vody. Voda sa v tomto prípade nezohrieva nepriamo v klasickom ohrievači s vinutým rúrkovým registrom pri vysokej teplote a prevádzke kotla bez kondenzácie, ale v doskovom výmenníku tepla umiestnenom v samotnom kotle. Kotol si pritom ťahá studenú vodu zdola zásobníka a dosiahne tak veľmi dobré vychladenie spiatočky kotla a kondenzáciu, a to počas ohrevu celého objemu nádrže.

Kondenzačný kotol má vždy odvod kondenzátu cez sifón brániaci úniku spalín do okolia. Spálením 1 m3 zemného plynu vznikne teoreticky až 1,6 l kondenzátu, ktorý sa musí odviesť do kanalizácie. Podľa pretekajúceho prúdu kondenzátu vieme posúdiť intenzitu kondenzácie a odhaliť nesprávne nastavenie alebo poruchu. Môže nás pritom potešiť pohľad na odtekajúci kondenzát - predstavuje zachránené teplo zo spalín.

Ak nie je v kotolni odpad do kanalizácie, ani neuvažujte nad ručným vynášaním kondenzátu z kotolne - sú to značné množstvá vody. Pomôže čerpadlo na kondenzát s automatickým spínaním plavákovým systémom.

Kondenzačný kotol má vždy ventilátor, preto je vždy vo vyhotovení zjednodušene nazývaným „turbo“. Dôvodom je, že v spaľovacej komore kondenzát prirodzene steká nadol, preto musí byť horák vždy nad komorou a tým aj spaliny prúdia nelogicky a proti termickému účinku nadol. Teplota spalín je nízka, bežne do 50 °C a vyvoláva tak len slabý ťah komína.

Spaliny z kondenzačného kotla chladnú a kondenzujú aj ďalej v komíne, preto nemôžeme použiť klasický vyvložkovaný komín. Dôležité je optimálne vyriešiť odvod spalín a prívod vzduchu na spaľovanie. Kotol „turbo“ s ventilátorom umožňuje použiť koncentrické potrubie na odvod spalín a prívod vzduchu na spaľovanie. Neznižuje sa tým teplota miestnosti, keďže nie je ochladzovaná čerstvým vzduchom na spaľovanie.

Prechod šikmou strechou je jednoduchý a nenákladný, bez stavebných konštrukcií. Prvky na prechod strechou, nie však samotný spalinovod, majú v ponuke aj dodávatelia strešných krytín. Pri prechode plochou strechou počítajte s otvorom na spalinovod už pri stavbe strechy. Treba si dať pozor na zatekanie do strechy - hrdlo na zasunutie spalinovej rúry sa musí dokonale utesniť.

Odvod spalín s vodorovným vyústením na vonkajšej stene sa v novostavbách s kotlami bežnej veľkosti nedá schváliť a skolaudovať. Možno ho ponechať len pri výmene kotla v starých inštaláciách, ale nie je veľmi vhodný.

Pri rekonštrukcii stavby sa dá využiť jestvujúci komín aj na prívod spaľovacieho vzduchu, ak nie je vnútri znečistený splodinami nedokonalého spaľovania z minulosti. V opačnom prípade sa dá aj do takejto šachty inštalovať koncentrické potrubie alebo nasávať vzduch z priestoru kotolne vybavenej neuzatvárateľným prívodom. Ústie komína treba uzavrieť krytom na odvod spalín a nasávanie vzduchu do šachty.

Niekedy môže byť prekvapujúcim zistením, že vaša komínová šachta je zalomená. Ak máte podozrenie, že to tak je, najprv si skutočnosť preverte, až potom nakupujte materiál. Pri takejto inštalácii sa musí použiť flexibilná rúra, ale zásadne neodporúčame používať rôzne náhradné hadice.

Ak zvolíme na odvod spalín keramický komín, musí byť odolný proti kondenzátu. Nie všetky typy sú vhodné, aj keď sú značkové a drahé; je rozumné overiť si to ešte pred postavením komína. Jednoduchý komín s jedným prieduchom neumožňuje prívod spaľovacieho vzduchu. Kotol vtedy závisí od vzduchu v miestnosti a ochladzuje miestnosť studeným vzduchom privádzaným zvonka.

Komín na odvod spalín aj prívod vzduchu má koncentrický prierez alebo kanály umiestnené vedľa seba. Ďalšou možnosťou, ako neochladzovať miestnosť vonkajším vzduchom, je pripojiť na kotol samostatné potrubie na nasávanie vzduchu. Pri odvode spalín po fasáde nepoužívajte jednoduché plastové potrubia. Nie sú odolné proti poveternostným vplyvom, UV žiareniu alebo vetru. Komín sa môže po čase rozpadnúť a kondenzát v ňom pre chýbajúcu tepelnú izoláciu môže zamŕzať.

Pri inštalácii kondenzačného kotla hrá veľmi dôležitú úlohu regulácia systému, ktorá vám zabezpečí komfort bývania aj úsporu paliva. Neodporúčame zachraňovať staré regulátory, stratíte tak výhody moderných kotlov. Jednoduchý izbový termostat je absolútne nevhodný, kondenzačný kotol nie je žehlička regulovaná systémom „vypni - zapni“. Modulujú tepelný výkon podľa potreby - znižovaním výkonu narastá účinnosť kotla a úspora paliva. Optimálna regulácia výkonu prebieha podľa vonkajšej teploty ako tzv. ekvitermická regulácia, preto potrebuje vonkajší snímač.

Kondenzačné kotly sú modernou a účinnou voľbou pre vykurovanie domácností a prípravu TUV (teplej úžitkovej vody), ktoré využívajú získavanie tepla z kondenzácie vodnej pary zo spaľovania paliva. Jednou z dôležitých otázok, pri inštalácii kondenzačného kotla, je správny odvod kondenzátu. Pri spaľovaní paliva v kondenzačnom kotli dochádza k tvorbe kondenzátu ako vedľajšieho produktu. Teplý spaľovací plyn obsahuje vodnú paru, ktorá pri prechode cez výmenník tepla kondenzuje a mení sa na kvapalnú formu.

Kondenzát zo spaľovania je jemne kyslý, má hodnotu pH až 4,8 a obsahuje chemické látky, ktoré by mohli byť škodlivé pre životné prostredie, ak by sa dostali do kanalizácie, čističky odpadových vôd alebo priamo do podzemných vôd. Kondenzačné kotly produkujú pomerne veľké - nezanedbateľné množstvo kondenzátu. Kondenzačný kotol vyprodukuje približne 1 l až 3,8 l kondenzátu za hodinu prevádzky. Toto množstvo sa môže líšiť v závislosti od typu kotla, jeho aktuálneho výkonu a prevádzkových podmienok - všeobecne platí, čím nižšia vratná teplota vykurovacej vody (pod rosným bodom spalín, cca 55 °C pre zemný plyn), tým je vyššia účinnosť a viac kondenzátu kotol vyprodukuje.

Kondenzačný kotol je vybavený odvodným systémom, ktorý zabezpečuje odvod kondenzátu do odpadového potrubia alebo kanalizácie. Neutralizovať kondenzát z kondenzačného kotla je veľmi jednoduché pomocou neutralizátoru kondenzátu. Toto zariadenie sa inštaluje na vypúšťacie potrubie kondenzu z kotla. Neutralizátor kyslého kondenzátu obsahuje granulovaný uhličitan vápenatý.

Je dôležité mať na pamäti, že správne odvádzanie a spracovanie kondenzátu je kľúčové pre minimalizáciu jeho negatívneho vplyvu na kanalizačné potrubie a životné prostredie. Je dôležité venovať pozornosť jeho spracovaniu v prípade, že je odvádzaný do domovej čističky odpadových vôd alebo betónovej žumpy. Odvod kondenzátu z kondenzačného kotla je dôležitým aspektom jeho prevádzky. Správne odvádzanie a spracovanie kondenzátu zabezpečuje bezpečnú prevádzku kotla a minimalizuje jeho negatívny vplyv na životné prostredie.

Pri spaľovaní paliva, v tomto prípade plynu, vznikajú okrem merateľnej tepelnej energie aj spaliny. Tieto pozostávajú prevažne z horúcej vodnej pary, ktorej zložky môžu byť kyslé. Na ochranu samotného kotla a systému odvodu spalín pred touto kyslou vodnou parou vypúšťali staršie kotly spaliny priamo do voľného ovzdušia. V závislosti od technológie vykurovania môže teplota spalín dosahovať až 200 °C.

Skutočnosť, že horúca vodná para stále obsahuje energiu, možno dokázať jednoduchým trikom: ak podržíte ruku nad hrncom s vriacou vodou, čoskoro si túto energiu všimnete na dlani. Je to preto, že para kondenzuje na povrchu ruky a v tom momente uvoľňuje latentné teplo, nazývané aj kondenzačné teplo. Plynová kondenzačná technológia spočíva v spätnom získavaní tohto kondenzačného tepla a jeho pridávaní do vykurovacej vody.

Výmenník tepla je vyrobený z nehrdzavejúcej ocele odolnej voči vlhkosti a kyselinám a vďaka špeciálnej konštrukcii je veľmi kompaktný. Keď horúce spaliny prúdia cez jeho špirálu, ochladzujú sa vykurovacou vodou, ktorá sa vracia do kotla z radiátorov (vratná voda). Spaliny postupne kondenzujú. Teplo zo vzniknutej vodnej pary sa potom odovzdáva do vykurovacieho systému. Aby sa zabezpečila kondenzácia, teplota vratnej vody nesmie prekročiť hranicu 57 stupňov Celzia. V opačnom prípade horúce spaliny nemôžu kondenzovať. Výmenník tepla je preto dôležitou súčasťou plynového kondenzačného kotla a pre túto technológiu je nepostrádateľný. Dokáže odovzdávať získané kondenzačné teplo do vykurovacieho systému prakticky bez strát. Týmto spôsobom premieňa až 98 % energie obsiahnutej v horúcom plyne na teplo.

Pri zámernej kondenzácii vodnej pary obsiahnutej v spalinách vzniká kondenzát. Ten sa za normálnych okolností môže vypúšťať do odpadových vôd (nie do malých čistiarní odpadových vôd) za predpokladu, že hodnota pH nie je príliš vysoká. Okrem toho musí byť odvodňovací systém odolný voči kyselinám. Dôležitým faktorom je aj veľkosť plynového kondenzačného kotla. Ak je menovitý tepelný výkon menší ako 25 kilowattov (kW), kondenzát sa nemusí neutralizovať. Ak je jeho výkon od 25 kW do 200 kW, priame vypúšťanie do odpadovej vody je povolené len za určitých okolností, a to riedením odpadovou vodou.

Okrem odvodu kondenzátu musí byť systém odvodu spalín navrhnutý aj pre kondenzačnú technológiu. Tu je dôležité, aby množstvo kyseliny obsiahnuté v kondenzáte nepoškodilo systém. Pretlak vznikajúci pri použití ventilátora (napr. ventilátora horáka) tiež nesmie ovplyvniť nový potrubný systém. Vyskúšané sú dymovody z nehrdzavejúcej ocele alebo špeciálneho plastu. Ak je komín už na mieste, nové potrubie sa zvyčajne môže vložiť do existujúceho komína. Možné je aj vedenie do vonkajšieho prostredia bez použitia existujúceho komína.

Plynové vykurovanie je jedným z najčastejšie inštalovaných vykurovacích systémov na Slovensku. Vyznačuje sa najmä svojou kompaktnou konštrukciou a vysokou energetickou účinnosťou. Jeho účinnosť a ekologickosť možno ešte zvýšiť, ak sa majitelia systému rozhodnú pre hybridné riešenie plynovej kondenzačnej technológie a solárnej energie. Bezplatná energia, ktorú dodáva slnko, sa stále nevyužíva dostatočne na zálohovanie ústredného kúrenia a ohrev teplej vody. Hoci je to najčistejší zdroj tepla zo všetkých. A jej nekonečné zásoby sú k dispozícii zadarmo.

Plynové kondenzačné kotly Viessmann môžu pracovať v mono alebo duálnom režime. Pre dvojrežimovú prevádzku so solárnym termickým systémom je nevyhnutný zásobník na vodu. Sortiment Vitocell od spoločnosti Viessmann je dokonale prispôsobený solárnemu termickému systému.

Možnosti odvodu spalín a prívodu vzduchu:

1. Odvod spalín spalinovodom v komíne z tvárnic, nasávanie vzduchu z miestnosti.
2. Odvod spalín z viacerých kotlov spoločným spalinovodom, nasávanie vzduchu zo šachty.
3. Odvod spalín a nasávanie vzduchu cez strechu s využitím koncentrického spalinovodu.
4. Odvod spalín a nasávanie vzduchu s využitím koncentrického spalinovodu s prestupom cez stenu (iba pri starších stavbách a len za určitých podmienok).
5. Odvod spalín spalinovodom v šachte a nasávanie vzduchu z komínovej šachty.
6. Odvod spalín komínovou šachtou odolnou voči kondenzátu, nasávanie vzduchu z miestnosti.
7. Odvod spalín a nasávanie vzduchu s využitím koncentrického spalinovodu umiestneného na fasáde.

Prívod spaľovacieho vzduchu do kotla:

• Závislý na vzduchu v miestnosti: Kotol nasáva okolitý vzduch, preto musí byť do miestnosti zabezpečený prívod vonkajšieho vzduchu cez neuzatvárateľnú mriežku predpísaného prierezu. V zime nasávaný studený vzduch ochladzuje interiér, čo je neprijateľné, napríklad pri inštalácii kotla v kúpeľni.
• Nezávislý na vzduchu v miestnosti: Vzduch sa privádza do kotla koncentrickým potrubím. Vnútorná rúra odvádza spaliny, vonkajšia rúra privádza vzduch na spaľovanie. Výhodou je, že sa miestnosť neochladzuje vzduchom nasávaným zvonka.

Komínové systémy vhodné pre kondenzačné kotly:

• Trojvrstvový systém CERASTEEL: Z nehrdzavejúcej ocele s izostatickou vložkou, vhodný pre všetky typy palív a spotrebičov pracujúcich vo vákuu aj v pretlaku.
• Tlakový systém z nehrdzavejúcej ocele Almeva HDW25: Vhodný na odvod spalín z kogeneračných jednotiek, spaľovacích motorov, záložných jednotiek a generátorov. Určený pre pevné, kvapalné a plynné palivá prevádzkované vo vysokotlakovej prevádzke. Odolný voči vlhkosti, umožňuje suchú aj mokrú prevádzku.
• Všestranný trojvrstvový komínový systém Almeva Triple DW25: Z nehrdzavejúcej ocele, vhodný pre všetky typy palív a spotrebičov pracujúcich v podtlakovej aj pretlakovej prevádzke.
• Trojvrstvový komínový systém Almeva Triple DW25 black: Z nehrdzavejúcej ocele, vhodný na vnútorné aj vonkajšie inštalácie.
• Jednovrstvový vysokotlakový systém z nehrdzavejúcej ocele Almeva HEW: Vhodný na odsávanie spalín z kogeneračných jednotiek, spaľovacích motorov, záložných jednotiek a generátorov. Určený pre pevné, kvapalné a plynné palivá prevádzkované vo vysokotlakovej prevádzke. Komín je vyrobený z nehrdzavejúcej ocele triedy 1.4404. Systém je odolný voči vlhkosti a umožňuje suchú aj mokrú prevádzku.
• Univerzálny odvod spalín: Používa sa na odvod spalín zo všetkých druhov spotrebičov. Je vhodný ako spoločný komín pre viacero pripojení plynových spotrebičov na viacerých podlažiach.
• Trojzložkový komínový systém: Najvyššej kvality, skladá sa z tvárnice, tepelnej izolácie a keramickej šamotovej vložky.
• Jednozložkový komínový systém: Najvyššej kvality, skladá sa zo špeciálneho bloku z ľahkého plynotesného keramzitu.
• Trojzložkové komínové systémy EIB a EIZ: Používajú sa na odvod spalín zo zariadení spaľujúcich plynné, kvapalné a pevné palivá. Môže sa používať v podtlakovom aj pretlakovom režime.

tags: #kondenzacny #kotol #neutralizacia #spalin