Moderné elektrické kotly: Efektívnosť, ekológia a využitie v energetike

Pri stavbe či rekonštrukcii príbytku sa zväčša objaví aj otázka vykurovania. Výber vhodného spôsobu vykurovania je jedným z kľúčových rozhodnutí pre každého majiteľa domu či bytu. Či už staviate novú nehnuteľnosť alebo rekonštruujete staršiu, otázka, ako vybrať energeticky úsporný vykurovací systém, ktorý bude ideálny práve pre vás, je veľmi aktuálna. V tomto článku sa pozrieme na to, v čom spočívajú rozdiely a s tým spojené výhody a nevýhody vykurovania plynovým a elektrickým kotlom, a tiež na ich využitie pri výrobe energie.

Elektrické kotly v priemysle: Vysoká účinnosť a bezemisná prevádzka

Pri priemyselnej aplikácii je dôležité, aby kotly pracovali energeticky účinným spôsobom a bez emisií škodlivín. Okrem toho by mala byť zabezpečená vysoká prevádzková bezpečnosť a disponibilita. Účinné energetické systémy od spoločnosti Viessmann ponúkajú práve tieto vlastnosti - teraz už aj vo forme čisto elektrických priemyselných kotlov. Náš sortiment zahŕňa komponenty a systémy, ktoré sú navrhnuté tak, aby navzájom spolupracovali. Jedná sa nielen o ekonomické a do budúcnosti perspektívne riešenie, ale umožňuje aj aplikáciu v rôznych oblastiach.

Elektrické kotly Viessmann sa v zásade vyznačujú tým, že na výrobu pary využívajú výhradne elektrickú energiu. Najmä v porovnaní s konvenčnými kotlami ponúka elektrický kotol Viessmann množstvo výhod, najmä pokiaľ ide o úsporu času. Keďže nie je potrebný čas na naštartovanie horáka, je možný rýchly štart zo studeného stavu. Elektrokotol však boduje aj v oblasti prevádzky a samotných procesov. Mimoriadne pôsobivá je kompenzácia odberových špičiek a široký regulačný rozsah. Nasadením elektrokotla je možné lepšie zabezpečiť aj minimálne výkonové požiadavky systému. Vitomax HS-E sa môže používať aj ako redundantný kotol. Tým sa zvyšuje prevádzková bezpečnosť v priemyselných aplikáciách. V prípade výpadku kotlov na fosílne palivá sa nemusia prerušiť výrobné procesy. V tejto konfigurácii je možné výpadok elektrokotlom efektívne preklenúť.

Elektrokotol Viessmann boduje aj po finančnej stránke. Tam, kde nie je potrebné palivo, nie sú potrebné ani zásobníky paliva, prívodné potrubia paliva či horáky. Tým vzniká investičná úspora a znižuje sa potrebný priestor na technológiu v kotolni. Ďalšou výhodou kotla Vitomax HS-E je, že už nie sú potrebné komíny a systémy odvodu spalín. Tým, že sa nespaľuje palivo, nevznikajú žiadne splodiny škodlivé pre životné prostredie. Výsledná menšia inštalačná plocha a výrazne nižšia hmotnosť elektrokotlov v porovnaní s konvenčnými kotlami znamenajú ďalšie argumenty v prospech inštalácie elektrických kotlov. Okrem toho je možné znížiť vlastné prevádzkové náklady elektrokotla využívaním lacnejšej elektrickej energie.

Elektrický parný kotol Bosch ELSB

ELSB (Electric Steam Boiler) je veľmi efektívne, elektricky vyhrievané zariadenie na výrobu 350 až 8 300 kg pary za hodinu, pri tlaku až 24 barov. S účinnosťou viac ako 99 % prekonáva elektrický vyhrievací systém parného kotla ELSB všetky spaľovacie systémy. Pri použití obnoviteľnej elektrickej energie je jeho prevádzka úplne neutrálna z hľadiska CO2 a mimoriadne ekologická. Parný priestor kotla ELSB umožňuje vysokú kvalitu pary, ako aj nízku zvyškovú vlhkosť pary. Tyristorové zapojenie ovládania dosahuje vysokú efektivitu naprieč celým záťažovým spektrom, vďaka plynulej regulácii výkonu.

Elektrický parný kotol ELSB neprodukuje žiadne spaliny. Na mieste inštalácie nie je potrebný komín, zariadenie na dodatočnú úpravu spalín a ani infraštruktúra na zásobovanie palivom. Taktiež nie je potrebné ani schválenie a údržba spalinových systémov. Elektrický kotol od spoločnosti Bosch sa konfiguruje, vyrába a ostrojuje individuálne pre každý prípad použitia. Vo vyhrievacom zväzku sú sériovo integrované náhradné prvky, aby sa zvýšila disponibilita. S kotlovým rozvádzačom BCO môžete zariadenie ELSB jednoducho ovládať pomocou dotykového displeja. Systémové riadenie SCO navyše ponúka možnosť integrovať viackotlové zariadenie. Okrem výbavy kotla ponúka Bosch pre ELSB komponenty na úpravu vody, manažment kondenzátu a na šetrenie energie. V závislosti od vašich špecifických požiadaviek dostanete kompletný systém z jednej ruky.

Výroba elektriny z biomasy pomocou kotlov

Elektrinu z biomasy je možné vyrobiť niekoľkými spôsobmi. Najvyužívanejší spôsob výroby elektriny z biomasy. Biomasa je spaľovaná v parnom kotly. Para je následne využitá na pohon parnej turbíny. Podobne ako v prípade parnej turbíny predchádza výrobe elektriny proces priameho spaľovania biomasy s výrobu pary. Tá následne poháňa parný motor spojený s generátorom elektrickej energie.

Kogeneračné jednotky môžu vyrábať elektrinu a teplo v kombinovanom procese s využitím bioplynu a drevného plynu. Bioplyn sa vytvára v procese fermentácie na čističkách odpadových vôd, v bioplynových staniciach v poľnohospodárstve a potravinárstve, prípadne na skládkach odpadu. Využitie bioplynu je technicky zvládnuté a v prevádzke sú desiatky takýchto zariadení. Bioplyn je perspektívne palivo pre kogeneračné jednotky, predovšetkým preto, že sa radí medzi obnoviteľné zdroje energie. Dnes sa využíva predovšetkým v čističkách odpadových vôd. Pri zhodnocovaní možnosti inštalácie kogeneračnej jednotky na ČOV, je potrebné poznať niektoré informácie, ktoré majú rozhodujúci vplyv na realizáciu uvažovaného zámeru. Vlastnosti bioplynu - sú základnou informáciou o vlastnostiach paliva, predovšetkým o jeho použiteľnosti z pohľadu škodlivých prímesí a tiež informácie o energetických vlastnostiach, teda o výhrevnosti.

Princíp zariadenia je založený na uzatvorenom parnom Rankinovom cykle, kde je namiesto vodnej pary použité médium (organická látka), ktorá sa odparuje pri nižšej teplote a tlaku. Princíp tohto zariadenia je založený na uzatvorenom parnom Rankinovom cykle, kde je však namiesto vodnej pary použité médium (Organická látka), ktorá sa odparuje pri nízkych teplotách a tlakoch. Takýmto médiom môžu byť uhľovodíky ako izopentán, izooktán, toluol alebo silikónový olej s bodom varu už pri 40oC. Zariadenie ORC je dodávané vo forme blokovej jednotky, ktorá sa pripája k zdroju tepla.

Takýmto zdrojom môže byť kotol vybavený termo-olejovým výmeníkom. Vyhriaty termoolej odovzdá v odparovači akumulované teplo organickému pracovnému fluidu s nízkym bodom varu (napr. silikónový olej). Pracovné fluidum sa odparuje, expanduje a postupuje cez sekundárny okruh k turbíne, v ktorej expandovaná para vyvolá mechanickú prácu následne využitú prostredníctvom generátora na výrobu elektriny. Expandovaná para následne prechádza regenerátorom k spätnému využitiu tepla. Následne kondenzuje a čerpadlom sa dopravuje späť do výparníka, čím je cyklus uzatvorený. Dôležitou prednosťou ORC je možnosť využiť na kombinovanú výrobu elektriny a tepla ako zdroj paliva biomasu. Spaľovacia turbína je poháňaná priamo spaľovaným plynom. Jej uplatnenie je možné teda až po procese splyňovania biomasy. Jej výhodu je vyššia účinnosť.

Elektrické kotly pre vykurovanie domácností: Alternatíva k plynu

Plynový alebo elektrický kotol? Túto otázku si kladie veľa majiteľov domov aj bytov pri rozhodovaní o novom vykurovaní. V článku sa pozrieme na to, ako fungujú kotle na plyn aj elektrické kotle na kúrenie, porovnáme investičné a prevádzkové náklady, zhodnotíme náročnosť inštalácie a ukážeme, pre koho je výhodnejší plynový kotol s bojlerom, a pre koho zas elektrický kotol na vykurovanie domu. Elektrické kotle na kúrenie premieňajú elektrickú energiu priamo na teplo. Moderné kotle na plyn pracujú na princípe spaľovania zemného plynu a jeho premeny na teplo. Ich výhodou je jednoduchá inštalácia - nevyžadujú komín ani plynovú prípojku. Pri voľbe medzi kotlami zohráva úlohu aj udržateľnosť.

Elektrický kotol ohrieva vodu pomocou elektrického vykurovacieho telesa. Plynové systémy sa zvyčajne spoliehajú na to, že kotol spaľuje palivo a ohrieva vodu, ktorá potom cirkuluje cez radiátory alebo v potrubiach pod podlahou na vykurovanie domu. Kondenzačný kotol využíva teplo obsiahnuté v spalinách - vodná para pri ochladení kondenzuje a uvoľní ďalšiu energiu. Najvyššiu účinnosť dosahuje pri nízkoteplotnej prevádzke, teda s podlahovým kúrením alebo s veľkoplošnými radiátormi, kde môže bežať na nižší teplotný spád.

Výhody a nevýhody elektrického kotla

Vykurovanie elektrickým kotlom predstavuje riešenie s vlastnými špecifikami, ktoré ho predurčujú pre určité typy nehnuteľností a užívateľov.

Výhody elektrického vykurovania

• Jednoduchá inštalácia: Elektrické kotly nevyžadujú komín ani plynovú prípojku, čím je inštalácia rýchla, lacnejšia a menej komplikovaná. Potrebné je však skontrolovať elektrický príkon a istenie vo vašom rozvádzači.
• Kompaktnosť a tichá prevádzka: Vynikajú kompaktnými rozmermi a tichou prevádzkou, vďaka čomu si ich môžete smelo nainštalovať aj do bytu.
• Účinnosť a bezúdržbovosť: Ďalšou výhodou elektrických kotlov je ich jednoduchá obsluha a dobrá účinnosť. Keďže sa v elektrokotli nič nespaľuje a má jednoduchú konštrukciu, jedná sa o účinné a bezúdržbové zariadenie. Elektrické ohrievače sú v podstate stopercentne efektívne pri premene elektrickej energie na teplo.
• Bez skladovania paliva: Ich prevádzka nie je sprevádzaná zbytočným skladovaním paliva ako pri kotloch na tuhé palivá.
• Nižšia obstarávacia cena: Obstarávacia cena elektrických kotlov je oproti tepelným čerpadlám či automatickým kotlom na tuhé palivá o dosť nižšia.
• Komfort a regulácia: Poskytuje vysoký komfort vykurovania s presnou reguláciou. Elektrické vykurovacie systémy môžu byť často načasované tak, aby využívali aj výhody nízkych taríf.

Nevýhody elektrického vykurovania

• Vysoká cena elektrickej energie: Najväčšou nevýhodou je vysoká, respektíve nepredvídateľná cena elektrickej energie, ktorá sa odvíja od ponuky a dopytu, regulácie cien štátom a výroby energie z obnoviteľných zdrojov. Aj preto sa hovorí, že vykurovanie elektrinou je najdrahšie.
• Vyššie prevádzkové náklady: K najdrahšej variante vykurovania patrí práve vykurovanie elektrinou, a to aj napriek tomu, že je možné získať niekoľkohodinovú nízku tarifu pre využitie v celej domácnosti. Jedna kilowatthodinová (kWh) jednotka elektriny je drahšia v porovnaní s plynom.

Kedy je elektrický kotol vhodnou voľbou?

Elektrický kotol je vhodnou voľbou v nasledujúcich prípadoch:

• Pre nízkoenergetické alebo pasívne domy, ktoré majú nízke alebo takmer žiadne tepelné straty a nepotrebujú veľa energie na vykúrenie.
• V novostavbách bez plynovej prípojky, kde je inštalácia plynu príliš nákladná alebo nereálna.
• Ak riešite rýchlu a čistú montáž alebo potrebujete záložný/doplnkový zdroj tepla.
• Ako alternatíva priamemu elektrickému vykurovaniu (odporové káble, fólie, infrapanely) v kombinácii s elektrickým bojlerom, hoci priame elektrické vykurovanie a ohrev vody je energeticky náročnejšie.

Výhody a nevýhody plynového kotla

Plynové vykurovanie je dlhodobo etablovanou metódou, ktorá ponúka kombináciu komfortu a prevádzkových vlastností.

Nevýhody plynového vykurovania

• Potreba plynovej prípojky: Asi najväčšiu nevýhodu pocítite vtedy, ak chcete vykurovať plynom, no nemáte plynovú prípojku. Jej vybudovanie vás môže pomerne dostatočne finančne "vyžmýkať", pričom náklady môžu dosiahnuť aj tisíce eur.
• Údržba a hlučnosť: Plynový kotol potrebuje každý rok revíziu a kontrolu. V porovnaní s elektrickým kotlom je tiež hlučnejší.
• Náročnosť inštalácie: Počítať treba s odbornou montážou, pripojením na plyn a s odvodom spalín, čo zahŕňa aj komín alebo špeciálne odvetranie.

Výhody plynového vykurovania

• Ekologickosť a účinnosť: Vykurovanie plynom je považované za ekologickejšie v porovnaní s tuhými palivami a dostáva sa čoraz viac do popredia. Moderný plynový kondenzačný kotol dosahuje vysokú účinnosť a nízke emisie CO₂.
• Komfort: Ani pri plynovom kotli nepotrebujete žiaden extra priestor na skladovanie paliva, nakoľko plyn prúdi priamo cez rúrky. Majiteľom plynových kotlov tak odpadá nutnosť pravidelného prikladania paliva ako aj starosť s dopravou a skladovaním paliva.
• Príprava teplej vody: Kondenzačný kotol vám okrem kúrenia zabezpečí aj ohrev teplej vody (TÚV).
• Cena paliva: Vo väčšine prípadov má plynový kondenzačný kotol nižšie prevádzkové náklady, pretože plyn je lacnejší než elektrina za jednotku energie (kWh). Cena plynu dlhodobo klesá a aj keď sú náklady na vykurovanie stále vyššie ako u dreva alebo uhlia, plynové kotle ponúkajú výrazne vyšší užívateľský komfort.
• Konkurencia dodávateľov: Veľký vplyv na vykurovanie plynom má aj voľba dodávateľa. Liberalizácia trhu viedla k väčšej konkurencii a rozdiely v cenách sú až rádovo v desiatkach percent.

Kedy je plynový kotol optimálnym riešením?

• Pre väčšie, nezateplené domy, kde by kúrenie elektrinou siahlo do vašej peňaženky určite viac, ako by ste chceli.
• Ak máte plynovú prípojku a nízkoteplotný systém (podlahovka alebo veľkoplošné radiátory).
• Plynový kotol pravdepodobne ponúkne nižšie náklady pri celosezónnom vykurovaní a výborný komfort TÚV.
• Pokiaľ je dom pripojený na plynovú prípojku, je vykurovanie plynom najlepšou voľbou z hľadiska pomeru ceny a užívateľského komfortu.

Kľúčové rozdiely a porovnanie: Elektrický vs. Plynový kotol

Oba typy kotlov zvládnu spoľahlivé kúrenie aj prípravu TÚV, no líšia sa vstupnou investíciou, nárokmi na montáž a prevádzkovými nákladmi.

Vplyv na životné prostredie

Pri voľbe medzi kotlami zohráva úlohu aj udržateľnosť: Elektrický kotol má nulové lokálne emisie, ale jeho klimatický dopad sa odvíja od spôsobu výroby elektriny. Používanie elektriny na vykurovanie vášho domu môže prispieť k emisiám CO₂, pretože plyn sa stále používa na výrobu približne 40 % elektriny. Dobrou správou však je, že obnoviteľné zdroje, ako solárna a veterná energia, vyrobili v minulom roku takmer toľko elektriny ako plyn (rekordných 37 %). Plynový kondenzačný kotol dosahuje vysokú účinnosť a nízke emisie CO₂. Hoci je vykurovanie plynom považované za ekologické v porovnaní s tuhými palivami, plyn je fosílne palivo. Jeho spálením sa do atmosféry uvoľňuje oxid uhličitý (CO₂). Vykurovanie našich domovov je zodpovedné za približne 15 % emisií skleníkových plynov. Existuje pravdepodobnosť, že by mohlo dôjsť k úplnému zákazu vykurovacích systémov na fosílne palivá v záujme splnenia cieľov nulovej emisie CO₂ do roku 2050.

Výber kotla a energetická náročnosť nehnuteľnosti

Energetická náročnosť nehnuteľnosti a výber kotla. Či a aké vykurovanie je pre vás vhodné, sa totiž odvíja od toho, ako je váš dom alebo byt zateplený, aké máte tepelné straty a ako zvyknete kúriť. S klesajúcou spotrebou tepelnej energie sa mení aj ekonomická návratnosť jednotlivých typov kotlov. Všeobecne platí, že nízka spotreba tepla v domácnosti predlžuje návratnosť počiatočnej investície. Vo veľkom alebo zle izolovanom dome sa drahý a účinný kotol rýchlejšie splatí vďaka nízkym prevádzkovým nákladom. Pokiaľ rekonštruujete starší dom, mali by ste vymeniť aj kotol. Pri zateplení, výmene okien alebo novej izolácii strechy sa výrazne zmenia aj tepelné straty v objekte. V oboch prípadoch platí, že správna regulácia (programovateľné termostaty, zónové riadenie) a dobrý teplotný spád v systéme výrazne znižujú spotrebu.

Každý typ kotla má svoje silné stránky. Hoci je jednoduché elektrické vykurovanie lacnejšie na inštaláciu, jeho prevádzka môže byť nákladnejšia. Plynový kotol ponúka nižšie prevádzkové náklady, ale vyžaduje plynovú prípojku a pravidelnú údržbu. Dôležité je zvážiť nielen počiatočné a prevádzkové náklady, ale aj vplyv vykurovania na životné prostredie a celkový komfort, ktorý od systému očakávate.

tags: #kotol #na #vyrobu #elektriny