Ako funguje kondenzačný kotol na vykurovanie a ohrev vody

Vykurovanie (ÚK) a ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV) sú základné potreby každej domácnosti. Uvažujete práve o novom zariadení na kúrenie? Súčasné technológie ponúkajú rôzne riešenia, pričom kondenzačné kotly patria medzi najmodernejšie a najefektívnejšie.

Typy kotlov na vykurovanie

Na trhu sú dostupné rôzne typy kotlov, ktoré sa líšia palivom, technológiou a účinnosťou.

Plynové kotly

• Kondenzačné kotly: Kondenzačné kotly sú momentálne najpokrokovejšie a najmodernejšie zariadenia na vykurovanie domov, bytov, či kancelárii.
• Nekondenzačné (tzv. klasické) kotly: Sú to plynové, alebo tzv. nízkoteplotné kotly. Dostávajú do úzadia a nahradzujú ich moderné kondenzačné kotly.

Elektrické kotly

• Elektrické kotly majú vysokú, prakticky 100-percentnú účinnosť.
• Prednosťou je možnosť jednoduchej a priamej premeny elektriny na teplo, vysoký komfort prevádzky a ochrana životného prostredia.
• Ich cena je s ostatnými kotlami podstatne nižšia.

Kotly na tuhé palivá

• Vykurujú prevažne uhlím, briketami, peletami a palivovým drevom.

Princíp fungovania kondenzačného kotla

Kondenzačný kotol je jednou z možností ako zabezpečiť v dome teplo na vykurovanie, ohrev vody, ale napríklad aj na ohrev vody v bazéne, či vzduchu vo vzduchotechnickom zariadení. Patrí medzi ekonomicky, energeticky a environmentálne vhodnejšie riešenia oproti klasickým plynovým kotlom, ktorých predaj už skončil, keďže nespĺňali požiadavky na efektívnosť. Ako už z jeho názvu vyplýva, je to kotol, ktorý využíva tzv. režim kondenzácie vodnej pary obsiahnutej v spalinách.

Moderný plynový kondenzačný kotol okrem dodávanej energie optimálne využíva aj tepelnú energiu obsiahnutú v spalinách. Zariadenie spaľuje plyn a tým vytvára teplo, ktoré sa používa na ohrev vody. Voda je potom vedená priamo do radiátorov, ktoré vyhrievajú konkrétne miestnosti.

Pri spaľovaní plynu vznikajú spaliny, ktorých súčasťou je vodná para. Tá je v bežnom kotle odvádzaná preč komínom, avšak plynový kondenzačný kotol ju dokáže využiť vďaka svojej konštrukcii výmenníka tepla. Kondenzačný kotol obsahuje samostatný tepelný výmenník, v ktorom spaliny predhrievajú vratnú vodu z vykurovacieho systému. Využívajú na to teplo v nich obsiahnuté. Zjednodušene povedané, ochladená vykurovacia voda, ktorá sa vracia (tzv. spiatočka) z vykurovacieho systému sa pri vstupe do kotla predhrieva od teploty spalín, čím ich zákonite ochladzuje. Teplota spalín sa pohybuje o cca 15 °C vyššie, ako je teplota vratnej vody.

Pri teplote vratnej vody približne do 55 °C pracuje kotol v kondenzačnom režime. Znamená to, že vodná para vo výmenníku kondenzuje (mení sa na vodu) a odovzdáva tejto vratnej vode svoje teplo. Vďaka tejto funkcii môžu kondenzačné kotly vždy zaručiť najvyššiu účinnosť a v kombinácii s regulátorom dosiahnuť energetickú triedu účinnosti až A+. Moderné kondenzačné kotly majú vo vnútri odolné materiály z ušľachtilej ocele alebo zliatiny hliníka a kremíka. Vykurovacia voda ich ochladzuje pod teplotu tzv. rosného bodu, ktorá je pri zemnom plyne približne 57 °C. Pod touto teplotou para kondenzuje na vodu a odovzdáva pritom do vykurovacej vody kondenzačné teplo. Následne od spalín predhriata vykurovacia voda je v kotle dohriata na požadovanú teplotu. Teplota spalín sa v kondenzačnom kotly dostáva na max. hodnotu 70 °C, zatiaľ čo v konvenčnom prístroji je to viac ako 100 °C.

Vzhľadom na režim kondenzácie musí byť teplovýmenná plocha v kondenzačných kotloch i komínová konštrukcia vyrobená z antikorózneho materiálu. Na povrchu vnútornej časti výmenníka sa tvorí kyslý kondenzát, preto musí byť odolný voči jeho pôsobeniu. Odvod kondenzátu do kanalizácie cez sifón, oddeľujúci spaľovaciu komoru od okolia kotla. V rodinných domoch netreba kyslý kondenzát neutralizovať. Urobia to zásadité odpady z domu, ako sú napríklad mydlá, šampóny, pracie prášky. Ak by sa však mal kyslý kondenzát odvádzať nevhodnou kanalizáciou, ktorú kyselina poškodzuje (napríklad kameninovým kanálom), kanalizácia dlho nevydrží.

Účinnosť kondenzačných kotlov

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 hovorí o účinnosti nad 100 %, a to až neuveriteľných 109 %. Účinnosť 98 % môžeme považovať za fyzikálne správnu a je počítaná z tzv. spaľného tepla. Ak sa však pri výpočte použije hodnota výhrevnosti paliva, tak je možne uvádzať účinnosť až 109 %.

Spálením 1 m3 zemného plynu sa vytvorí 1,6 kg vodnej pary (zodpovedá 1,6 l vody). Kondenzačný kotol v rodinnom dome vytvorí za rok aj viac než 1 000 l vody. Kondenzačné kotle v porovnaní s konvenčnými kotlami dosahujú o približne 15% nižšiu spotrebu energie. Výmena starého kotla za nový ušetrí až 30% nákladov.

Výhody kondenzačnej technológie

Kondenzačná technológia je najúčinnejším a najobľúbenejším riešením. Ponúka veľa výhod. Je cenovo dostupná a prináša zvýšenie komfortu a účinnosti vykurovania. Znižuje hodnoty obsahu škodlivín CO2 a NOx. Oproti novšiemu klasickému plynovému kotlu spáli kondenzačný kotol približne o 15 % menej plynu. Pri výmene staršieho kotla prinesie kondenzačný kotol aj vyššie úspory. Ponúka kompaktné riešenie šetriace priestor a možnosť flexibilného pripojenia s obnoviteľnými zdrojmi energie, napríklad so solárnym ohrevom. S ohľadom na životné prostredie má vykurovanie plynom s kondenzačnou technológiou najlepšie hodnoty CO₂.

Typy kondenzačných kotlov - nájdite si vhodné riešenie

Závesné kondenzačné kotly

• Naše moderné závesné kondenzačné kotly sa spoľahlivo postarajú ako o vykurovanie, tak aj prípravu teplej vody buď prietokovým spôsobom alebo pomocou zásobníka na teplú vodu.
• Ide o kompaktné riešenie šetriace priestor, ideálne pre malé priestory.
• Sú dostupné vo viacerých verziách výkonu.
• Umiestňujú sa na podlahu a majú zabudovaný zásobník na ohrev teplej vody, a to buď priamo samotným kotlom, alebo externým solárnym ohrevom.

Stacionárne kondenzačné kotly

• Stacionárne kondenzačné kotly sú priam určené na výmenu starých stacionárnych nekondenzačných kotlov a v značnej miere uľahčujú prechod na kondenzačnú technológiu aj pri väčších rodinných domoch.
• V ponuke sú aj stacionárne kotly so zabudovaným vrstveným zásobníkom teplej vody a dokonca s možnosťou pripojenia solárnych kolektorov.
• Predstavujú bezproblémovú náhradu starých stacionárnych nekondenzačných kotlov.
• Ponúkajú možnosť voľby kotla so zabudovaným alebo externým zásobníkom pre komfortnú dodávku teplej vody.
• Majú vysoký tepelný výkon a tým aj väčšie rozmery, čo ich robí ideálnymi do veľkých rodinných domov a na vykurovanie väčších objektov (napr. bytových domov).

Kompaktné kondenzačné kotly

• Tieto kondenzačné kotly sú vhodné pre rodinné domy.
• Ich integrovanou súčasťou je zabudovaný zásobník na ohrev teplej vody.
• Ohrev teplej vody zabezpečuje samotný kotol, prípadne aj solárny kolektor.

Zostavy kondenzačných kotlov s externým zásobníkom

• Systémové kotly s externým zásobníkom sú dobrým riešením v prípade veľmi vysokých nárokov na teplú vodu.
• Uspokoja potrebu teplej vody súčasne na viacerých odberných miestach s vysokým prietokom vody naraz.
• Zabezpečujú rýchlu a spoľahlivú dodávku teplej vody okamžite.
• Sú vhodné pre rodinné domy s viacerými kúpeľňami.

Možnosti ohrevu teplej úžitkovej vody

Ďalšia vec, ktorú by ste pri výbere nového kotla mali zvážiť, je potreba teplej vody. Zistite, či je pre vás lepšou možnosťou kombinovaný variant alebo systémové riešenie kotla.

Kotly na vykurovanie s prietokovým ohrevom teplej vody

• Naše kompaktné kondenzačné kotly na vykurovanie s prietokovým ohrevom teplej vody.
• Predstavujú komfortné riešenie všetko v jednom pre vykurovanie aj dodávku teplej vody.
• Teplá voda je k dispozícii iba podľa aktuálnych potrieb.
• Ich inštalácia je jednoduchá do bytov, rodinných domov aj komerčných priestorov.

Kotly na vykurovanie so zabudovaným zásobníkom teplej vody

• Kondenzačné kotly pre plnohodnotnú dodávku teplej vody v kompaktnom závesnom prevedení.
• Poskytujú najvyšší komfort dodávky teplej vody a stabilnú teplotu teplej vody aj v prípade potreby vody na viacerých odberných miestach súčasne.
• Sú ideálne pre rodinné domy s viacerými kúpeľňami.

Zostavy kondenzačných kotlov s externým zásobníkom

• Tradične sa pitná voda zohrieva v zásobníkovom ohrievači, ktorý je pripojený na kotol.
• Ohriata voda v zásobníku poskytuje komfort spočívajúci v stálej teplote vody a bezpečnosť dodávky aj pri špičkových odberoch teplej vody do veľkej vane alebo pri výdatnejšej sprche.

Inteligentné ovládanie a regulácia

V súčasnosti je takmer všetko možné ovládať cez smartfón alebo tablet. A čo vykurovací systém? S modernými regulátormi ani to nie je problém. Pohodlne šetria energie aj prevádzkové náklady. Požadovanú teplotu si nastavíte kedykoľvek a odkiaľkoľvek pomocou aplikácie v smartfóne. Máte možnosť monitorovať prevádzku kotla a tiež jeho spotrebu energie. S funkciou Dovolenka znižujete spotrebu energií, keď nie ste doma. Moderný kondenzačný kotol viete s pomocou inteligentného regulátora ovládať poľahky aj na diaľku. Výhodou je aj moderný dizajn a intuitívne ovládanie.

Vykurovací systém treba navrhnúť na čo najnižšiu teplotu vykurovacej vody. Jej úlohou je regulovať teplotu výstupnej vody z kotla, v závislosti od vonkajších poveternostných vplyvov. Podľa tzv. vykurovacej krivky reguluje ekvitermický regulátor teplotu vody vo vykurovaní tak, aby zohľadňovala vonkajšiu teplotu a zodpovedala potrebám na tepelnú pohodu. Regulátor býva spravidla inštalovaný v referenčnej miestnosti, kde sa často zdržiavate a podľa ktorej sa bude riadiť teplota v celom dome. Treba dať pozor na iné zdroje tepla alebo chladu, nemali by byť v jeho blízkosti. Riadiaci systém sa podieľa podstatným spôsobom na hospodárnosti prevádzky, tu rozhodne netreba šetriť. Regulácia výkonu kotla by mala byť plynulá v čo najväčšom rozsahu, napríklad od 10 do 100 % menovitého výkonu.

Ekvitermický systémový regulátor

• Inteligentné riešenie ekvitermických systémových regulátorov poskytuje kompletný prehľad o prevádzke kotla a celého vykurovacieho systému.
• Poskytuje kontrolu nad celým vykurovacím systémom vrátane solárnych systémov alebo tepelného čerpadla a pod.
• Prispôsobuje vykurovanie vonkajšej teplote (s využitím snímača vonkajšej teploty).
• Umožňuje dlhodobý prehľad o spotrebe energií.
• Nový intuitívny dizajn umožňuje jednoduché ovládanie.

Izbové komunikačné regulátory

• Užívajte si teplo vo vašom dome presne podľa vašich predstáv.
• Predstavujú spoľahlivý regulátor pre jednoduché vykurovacie systémy.
• Majú moderný vzhľad s dotykovým displejom, jednoduché a intuitívne ovládanie.
• Ponúkajú rôzne špeciálne funkcie a časové intervaly.

Inštalácia a prevádzkové náklady kondenzačného kotla

Výmena starého kotla je správna voľba! Nový kotol vám bude fungovať efektívnejšie a vy tak môžete ušetriť až 30% nákladov na vykurovanie. Samotná inštalácia závisí od vášho pôvodného systému vykurovania. Ak vymieňate iba kotol, potom je inštaláciu možné stihnúť za jediný deň. Montáž technických zariadení domu má svoj postup a následnosť jednotlivých krokov. Môže sa začať po uzavretí hrubej stavby oknami a dverami. Ako prvé sa v hrubej stavbe inštalujú rozvody vykurovania, vrátane skriniek a rozdeľovačov podlahového vykurovania, rozvody plynu a zdravotechniky - studenej a ohriatej vody a cirkulácie. Následne sa vyhotoví elektroinštalácia na pripojenie elektrických komponentov systému. Nesmie sa na nič zabudnúť, dodatočná montáž po vyhotovení omietok je už veľmi nepríjemná. Vyhotoví sa kabeláž na pripojenie vonkajšieho snímača, prípadne snímača teploty vody slnečných kolektorov či teploty vody vo vonkajšom bazéne a tiež diaľkového ovládania v referenčnej miestnosti. Na pripojenie kotla a regulátorov na elektrickú sieť v kotolni postačujú bežné zásuvky. Inštalácia nového plynového kotla trvá len niekoľko dní, často je možné ju zvládnuť dokonca za jediný deň.

Prvotná investícia

• Cenu investície tvorí samotná cena kotla, ale aj náklady na jeho montáž a prípadné pripojenia a doplnky vášho vykurovacieho systému.
• Pre získanie cenovej ponuky vám odporúčame obrátiť sa priamo na montážnu firmu z vášho okolia.
• Jeho cena je vyššia oproti klasickému kotlu na plyn preto, lebo na vnútorné diely treba použiť materiály odolné voči korózii pri styku s kyslým kondenzátom.
• Výhodou kondenzačných plynových kotlov v porovnaní s modernými udržateľnými technológiami je najmä ich nízka obstarávacia cena.
• Pre konkrétny návrh sa obráťte na niektorú partnerskú montážnu firmu.

Prevádzkové náklady

• Prevádzkové náklady samozrejme najviac závisia od spotrebovanej energie.
• Nemalú rolu tu zohráva zateplenie domu alebo bytu a ďalšie faktory.
• Pri znížení teploty v dome len o 1°C môžete ušetriť až 6% energií.
• Ušetriť môžete aj reguláciou otáčok obehového čerpadla.
• Pri výbere kotla by ste mali siahnuť po overenom výrobcovi s dobrou servisnou podporou.

Dotačné programy

• Ministerstvo životného prostredia pripravuje dotačný program tzv. Kotlíkové dotácie podporujúci kúpu a inštaláciu kondenzačných plynových kotlov ako náhrady za kotly na uhlie a drevo.
• V súčasnosti sa ekologickejšiemu vykurovaniu domácností venuje projekt Zelená domácnostiam - zameraný na solárne kolektory, fotovoltické panely, tepelné čerpadlá a kotly na biomasu.
• SIEA zverejnila zoznam kotlov a solárnych panelov, na ktoré bude možné získať dotáciu.

Kondenzačné kotly a vykurovacie systémy

S akým vykurovacím systémom bude kotol spolupracovať? Ideálne sú nízkoteplotné systémy (podlahové a stenové vykurovanie), pracujúce s teplotami napríklad 30 až 45 °C. Nízka teplota ochladenej vykurovacej vody, ktorá sa vracia z vykurovacieho systému (tzv. spiatočky), umožní kotlu úspornú kondenzačnú prevádzku.

Podlahové a stenové vykurovanie sú najlepšou voľbou na spoluprácu s kondenzačným kotlom. Nízkoteplotné systémy podlahového a stenového vykurovania vďaka nízkej teplote vratnej vody zabezpečujú veľmi dobré podmienky pre kondenzáciu počas celej vykurovacej sezóny. Vykurovací systém treba navrhnúť na čo najnižšiu teplotu vykurovacej vody.

Ak len vymieňate starý kotol za kondenzačný v staršom dome, môžete ponechať aj doterajšie vykurovacie telesá. Mali by však byť v dobrom stave, vnútri neskorodované, napríklad vplyvom kyslíka vnikajúceho do vykurovacej vody cez otvorenú expanznú nádobu. Aj keď boli radiátory pôvodne navrhnuté na vyššiu teplotu prívodu a spiatočky, napríklad 90/70 °C, túto vysokú teplotu potrebuje vykurovací systém len pri extrémnych mrazoch. Priemerné vonkajšie teploty počas zimy sú však vyššie, preto stačí aj nižšia teplota vykurovacej vody. Kondenzačný kotol tak bude počas väčšiny vykurovacej sezóny fungovať s vysokou účinnosťou.

Pri kombinácii podlahového a radiátorového vykurovania sa odporúča prispôsobiť veľkosť radiátorov a nevytvárať dve zóny s rôznymi teplotnými spádmi. Takýto systém by si vyžadoval vyššiu teplotu vykurovacej vody do radiátorov, teda aj vyššiu teplotu v kotle, čo zhoršuje jeho účinnosť. Zníženie teploty vody do podlahového vykurovania zabezpečuje zmiešavacia armatúra, ktorá primiešava časť chladnejšej vody zo spiatočky do prívodu vykurovania.

Pri výbere nového zariadenia je užitočné poznať špecifiká inštalácií v rôznych prípadoch a vedieť ako kondenzačný kotol funguje a kedy má úspornú prevádzku. V starších neobnovených domoch sa nemusí pri prevádzke kondenzačného kotla využiť plný potenciál úspor. Pri výmene starého kotla za kondenzačný je vhodnou kombináciou zateplenie obvodového plášťa domu a výmena okien. Zlepšenie tepelnoizolačných vlastností obvodových konštrukcií domu umožní použiť kotol s menším výkonom, pretože sa zníži potreba tepla na vykurovanie.

Kombinácia s alternatívnymi zdrojmi tepla

Moderná kondenzačná technológia dokáže znižovať náklady na vykurovanie aj spotrebu energie. Technológiu vykurovania plynom je možné ľahko kombinovať s obnoviteľnými zdrojmi energie. Ak nie je k dispozícii plynová prípojka, alternatívou je tepelné čerpadlo alebo kotol na biomasu.

Solárne systémy

• Solárna energia je obnoviteľnou energiou, ktorá nezaťažuje životné prostredie. Navyše slnko nikdy nepošle faktúru za dodané teplo.
• Solárny systém je preto v každom dome vítaným ekologickým doplnkom kondenzačného kotla.
• Kotol aj zariadenie na ohrev vody však musia byť navrhnuté tak, aby pokryli celú potrebu tepla aj bez solárneho systému, ktorý je pre svoj premenlivý výkon iba doplnkovým zariadením.
• Optimálne navrhnutý solárny systém pokryje okolo 60 % ročnej potreby tepla na ohrev vody. Zvyšok musí dohriať plynový kotol.
• Solárny systém má prednosť pred plynovým kotlom, lebo príroda si sama určuje čas slnečného žiarenia.
• Optimálne navrhnutý solárny systém na ohrev vody nevyrobí počas vykurovacej sezóny dostatok tepla ani na samotný ohrev vody.
• Ak má prispievať teplom do vykurovania, plocha kolektorov sa musí zväčšiť aspoň dvojnásobne.
• V lete tak vzniká prebytok tepla, ktoré sa dá zmysluplne využiť len na ohrev vody vo vonkajšom bazéne.
• Ak dáte prednosť komfortu s vrstvovým zásobníkom vody, pred kotol sa predradí jednoduchý solárny zásobníkový ohrievač - v ňom bude solárne teplo vodu predhrievať.
• Ak solárny systém nezohreje vodu dostatočne, kotol ju dohreje vo vlastnom zásobníku.

Kotly na biomasu a krby

• V rodinných domoch s vyššou potrebou tepla sa dá vykurovací systém ľahko doplniť ďalším zdrojom tepla, ak sa preň vytvorí vhodný priestor.
• Najčastejším palivom býva biomasa v rôznej forme - kusové drevo, pelety, menej často štiepka.
• Teplo sa vyrába v samostatnom kotle alebo krbovej vložke, zapojenej do vykurovacieho systému.
• Spolupráca s kondenzačným kotlom by mala byť čo najviac automatická.
• Ručné prepínanie regulácie alebo hydraulických prvkov je veľmi nekomfortné a pri nepozornosti alebo občasnej zábudlivosti môže spôsobiť aj vážnejšie problémy, napríklad s prehriatym kotlom.
• Okrem toho, že vyžadujú neustálu prítomnosť a ľudskú prácu, regulácia ich výkonu je dosť obmedzená.
• Ani zďaleka nedokážu prispôsobiť svoj výkon potrebe tepla tak ako plynové kotly.
• Krb je dobrý na dosiahnutie pohody v zimných dňoch.
• Urobiť z krbu hlavný zdroj tepla a kondenzačný kotol ponechať ako zálohu sa dá.

Environmentálne hľadisko a zdroje plynu

V plynových kotloch spaľujeme uhľovodíkové palivá, hlavne zemný plyn, menej často skvapalnený plyn. Z molekuly metánu vznikne len jedna molekula CO2, ale až dve molekuly vody, čo nezaťažuje životné prostredie. Metán je preto šetrnejší ako ostatné uhlíkové palivá, má najlepší pomer atómov uhlíka a vodíka (1:4).

Svetové zásoby zemného plynu sú pomerne veľké, pri dnešnej spotrebe plynu by stačili približne na 70 rokov. Európska únia eliminuje isté riziká z minulosti, ktoré mnohí vnímajú dodnes ako aktuálne, viacerými opatreniami. Spočívajú v rozložení spotreby na viacero zdrojov (okrem Ruska aj Nórsko a Alžírsko) a v budovaní plynovodných prepojení krajín EÚ.

tags: #kotol #na #ohrievanie #bytu #a #vody