Plynový kondenzačný kotol so solárnym systémom: Bivalentné riešenie pre efektívne vykurovanie a úsporu energie

Plynové kotly sú jedným z najpoužívanejších systémov vykurovania v domácnostiach a podnikoch vďaka svojej účinnosti a všestrannosti. Avšak nie všetky plynové kotly sú rovnaké. Existujú rôzne typy plynových kotlov v závislosti od ich vlastností a technológie. Modernou a vysoko účinnou technológiou vykurovania je plynový kondenzačný kotol, ktorý využíva nielen teplo zo spaľovania plynu, ale aj latentné teplo obsiahnuté v spalinách. Táto technológia umožňuje dosiahnuť výrazné úspory energie a znížiť prevádzkové náklady. V kombinácii so solárnym systémom, ktorý využíva obnoviteľnú energiu slnka, je možné dosiahnuť maximálnu efektivitu a významne prispieť k ochrane životného prostredia.

Princíp fungovania plynového kondenzačného kotla

Moderný plynový kondenzačný kotol okrem dodávanej energie optimálne využíva aj tepelnú energiu obsiahnutú v spalinách. Je to veľmi jednoduchý, ale zároveň aj mimoriadne účinný spôsob fungovania kondenzačných kotlov.

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. Využíva na to teplo v nich obsiahnuté. Znamená to, že vodná para vo výmenníku kondenzuje (mení sa na vodu) a odovzdáva tejto vratnej vode svoje teplo. Toto teplo sa následne tiež využije ako vykurovacie teplo.

K plnej kondenzácii dochádza pri teplote vratnej vody do 55 °C. Čím je teplota vratnej vody nižšia, tým vodná para obsiahnutá v spalinách viac kondenzuje, t.j. viac predohrieva vratnú vodu do kotla. Teplota spalín sa v kondenzačnom kotly dostáva na max. hodnotu 70 °C, zatiaľ čo v konvenčnom prístroji je to viac ako 100 °C. Pre čo najvyššiu účinnosť kotla, a teda aj úsporu energií a financií, je nutné dosiahnuť najnižšiu možnú teplotu spalín. Platí, že čím menej tepla vypustíte komínom, tým viac tepla kotol odovzdá do vykurovacej sústavy.

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. Následne od spalín predhriata vykurovacia voda je v kotle dohriata na požadovanú teplotu. Vzhľadom na režim kondenzácie musí byť teplovýmenná plocha v kondenzačných kotloch i komínová konštrukcia vyrobená z antikorózneho materiálu z ušľachtilej ocele alebo zliatiny hliníka a kremíka, pretože vzniknutý kondenzát je stredne silná kyselina, ktorá by mohla koróziou poškodiť oceľové alebo liatinové vnútro klasického kotla, ako aj samotný komín.

Účinnosť kondenzačného kotla počítaná z tzv. spaľovacieho tepla dosahuje až 98 %. Zostávajúce 2 % stratíte spalinami, sálaním kotla a v odvádzanom kondenzáte. Využitie energie obsiahnutej v plyne je teda oproti iným kotlom veľmi vysoké. Ak sa však pri výpočte použije hodnota výhrevnosti paliva, tak je možné uvádzať účinnosť až 109 %.

Účinnosť kondenzačných kotlov v porovnaní s konvenčnými

Pre porovnanie uvádzame maximálne objektívne účinnosti rôznych typov kotlov:

V tradičnom plynovom kotle vznikala tepelná energia v procese spaľovania plynu, po ktorom spaliny unikali do atmosféry. Tieto spaliny boli samy o sebe tiež nositeľom tepla, pretože mali teplotu často vyššiu než 100-110 °C. Tradičné plynové kotly mali v najlepších, učebnicových podmienkach dosahovať účinnosť, ktorá bola koncom 20. storočia označovaná konvenčne ako 100 %. V praxi však ich účinnosť len zriedka dosahovala týchto 100 % a pohybovala sa v rozmedzí 80-90 %. S časom a používaním zariadenia účinnosť ešte klesala, čím sa zvyšovala spotreba paliva. Kondenzačný kotol môže mať účinnosť aj nad 100 %, avšak nie je to „perpetuum mobile“.

Výhody plynových kondenzačných kotlov

Kondenzačný plynový kotol je vhodný na vykurovanie domácností aj kancelárskych budov a je prvou voľbou v novostavbách. Jeho inštalácia sa odporúča aj pri rekonštrukcii, pretože v porovnaní s inými druhmi kotlov s ním dokážete výrazne ušetriť.

• Vysoká energetická účinnosť a úspora nákladov: Moderná kondenzačná technológia dokáže znižovať náklady na vykurovanie aj spotrebu energie. Kondenzačný plynový kotol dokáže znížiť spotrebu plynu v domácnosti o približne 15 percent. Výmena starého kotla za nový kondenzačný môže ušetriť až 30% nákladov na vykurovanie. Inovatívne funkcie tiež zabezpečujú značné úspory pri spotrebe teplej vody. Pri znížení teploty v dome len o 1°C môžete ušetriť až 6% energií. V praxi je spotreba paliva pri porovnaní s kotlom starého typu pri kondenzačnom kotle o približne 15-20 % nižšia.
• Menšie emisie a ochrana životného prostredia: V porovnaní s kotlami na tuhé palivá má vykurovanie plynom s kondenzačnou technológiou najlepšie hodnoty CO₂. Rôzne inteligentné funkcie zvyšujú účinnosť, znižujú spotrebu energie a spolu s kvalitnými komponentami zaručujú dlhú životnosť kotla, čím zabezpečujú menší vplyv na životné prostredie.
• Vyššia bezpečnosť: Kondenzačné kotly, na rozdiel od starších ekvivalentov, majú tzv. uzavretú spaľovaciu komoru. To znamená, že vzduch (nevyhnutný pre proces spaľovania) nemôžu nasávať z miestnosti, v ktorej sa nachádzajú, čo mnohí považujú za výhodu. Z hľadiska kvality vzduchu v dome je takýto kotol neutrálny, neovplyvňuje jeho kvalitu ani zloženie. Vyžaduje to však prívod vzduchu do komory zvonku budovy, čo sa najčastejšie realizuje cez vetracie kanály. Okrem toho musí byť kotol napojený na komín, aby sa zbavil zvyškov spalín.
• Kompaktné a praktické: Vďaka kompaktným rozmerom ich namontujete kamkoľvek, či už do kúpeľne, predsiene, alebo do kuchyne vedľa kuchynskej linky.
• Dlhodobá investícia: Aj keď sú počiatočné náklady vyššie, úspora na účte za plyn výrazne kompenzuje túto investíciu.

Typy kondenzačných kotlov

Pri rozhodovaní medzi závesným alebo stacionárnym kondenzačným kotlom treba zvážiť niekoľko vecí. Existuje niekoľko verzií výkonu a konfigurácií.

• 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. Sú kompaktným riešením šetriacim priestor a ideálnym pre malé priestory.
• Stacionárne kondenzačné kotly: Stacionárne kondenzačné kotly sú priamo určené na výmenu starých stacionárnych nekondenzačných kotlov a v značnej miere uľahčujú prechod na kondenzačnú technológiu aj pri väčších rodinných domoch. Ponúkajú možnosť voľby kotla so zabudovaným alebo externým zásobníkom pre komfortnú dodávku teplej vody. Majú vysoký výkon, ideálny do veľkých rodinných domov. V ponuke máme aj stacionárne kotly so zabudovaným vrstveným zásobníkom teplej vody a dokonca s možnosťou pripojenia solárnych kolektorov. Týmto pojmom sa označujú zostavy kotla a samostatného veľkoobjemového zásobníka teplej vody umiestneného vedľa kotla alebo pod ním. Nazývajú sa aj plynové kondenzačné jednotky. Majú vysoký tepelný výkon a tým aj väčšie rozmery. Používajú sa na vykurovanie väčších objektov (napr. bytových domov).
• Kompaktné kondenzačné kotly: Kompaktné 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. Ponúkajú rýchlu a spoľahlivú dodávku teplej vody okamžite a sú vhodné pre rodinné domy s viacerými kúpeľňami.

Plynový kondenzačný kotol so solárnym systémom: Bivalentné riešenie

Mnoho domácností si kladie otázku, ako znížiť náklady na vykurovanie či ohrev teplej úžitkovej vody. Jedným z najpoužívanejších, cenovo najdostupnejších riešení, vhodných aj v prípade rekonštrukcie obytných priestorov, je kombinácia solárneho systému s moderným kondenzačným kotlom. Ak ide o používanie dvoch rôznych zdrojov tepla, ako je to aj v tomto prípade, hovoríme o tzv. bivalentnom vykurovacom systéme.

Princíp fungovania bivalentného systému

Súčasťou modernej bivalentnej zostavy je kondenzačný plynový kotol, solárny zásobník vody a slnečné kolektory. 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. Úlohou kondenzačného kotla v bivalentnej zostave je vykurovanie a tzv. doohrev vody v solárnom zásobníku pri nedostatku slnečného žiarenia. V čase dostatočného slnečného žiarenia sa voda v solárnom zásobníku zohreje na požadovanú teplotu a plynový kotol sa nemusí zapínať, čo znamená menšie opotrebovanie a dlhšiu životnosť plynového kotla.

Používať sa zvyknú tzv. bivalentné zásobníky teplej vody, ktoré sú vybavené dvomi výmenníkmi tepla, čo umožňuje ľahké pripojenie k solárnemu systému aj ku kondenzačnému kotlu. 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.

Výhody bivalentného systému

Samozrejme, asi tou najdôležitejšou výhodou je úspora nákladov na primárnych zdrojoch energie, keďže pri bivalentnom riešení vykurovania sa okrem klasických nakupovaných energií (v našom prípade plyn) bezplatne využíva aj obnoviteľný zdroj energie (slnečná energia). Kombinácia solárneho systému a plynového kondenzačného kotla nám môže v konečnom dôsledku ušetriť aj viac ako 40 % nákladov na vykurovanie a ohrev úžitkovej vody. Percento úspory nákladov je pritom závislé od technického riešenia - od veľkosti solárnych kolektorov, zásobníkov (akumulačná kapacita), orientácie a umiestnenia kolektorov, celkového vyladenia systému a ďalších faktorov. Okrem toho nemôžeme zabudnúť na fakt, že využívaním obnoviteľných zdrojov energie chránime životné prostredie. Bivalentné vykurovanie je vhodnou voľbou nielen pre novostavby, ale aj pre existujúce rodinné domy, bytové domy či kancelárske priestory.

Kľúčové aspekty návrhu a inštalácie

Pri dimenzovaní a návrhu bivalentného systému treba brať do úvahy, že čím viac teplej vody akumulujeme, tým dlhšie je možné uskladnenú energiu zo zásobníka využívať, a to aj v čase, keď slnko už nesvieti. Správny návrh systému je preto veľmi dôležitý. V každom prípade, treba sa poradiť s odborníkmi v oblasti prípravy projektu, nákupu zariadení, ale aj samotnej inštalácie. Dôležité je spomenúť aj to, že podľa noriem je teda primárnym zdrojom plynový kondenzačný kotol. Ten je stavaný na 100 % potreby, a to tak, ako keby nebol inštalovaný solárny ohrev.

• Priestorové nároky: Väčšie priestorové nároky zapríčinené potrebou umiestnenia veľkoobjemového solárneho zásobníka vody možno považovať za nevýhodu. V prípade novostavby to nie je problém, priestorové nároky sa riešia už vo fáze projektu. Lenže v prípade existujúcej inštalácie sú možnosti obmedzené aktuálnym stavom miesta inštalácie. Ak máte väčší priestor na inštaláciu, ako je garáž alebo technická miestnosť, môžete zvážiť akumulačná kotolňa, ktorý zaberá viac miesta kvôli svojmu zásobníku, ale poskytuje nepretržitú dodávku teplej vody na viaceré miesta použitia.
• Umiestnenie solárnych kolektorov: Pri umiestňovaní solárnych kolektorov na stavbu treba brať do úvahy aj orientáciu strechy a sklon, aby sa dal využiť čo najväčší potenciál slnka. Ideálna orientácia strechy je na juh so sklonom 45°, avšak smerovanie na juhovýchod či až juhozápad a sklon strechy v rozpätí 30 - 60° sú plne postačujúce.
• Výber kolektorov: V kombinácii s kondenzačným kotlom sa môžu využívať ploché aj trubicové kolektory. Skôr ako sa pre ten-ktorý typ rozhodnete, je dobré oboznámiť sa s ich výhodami a nevýhodami, resp. s rozdielmi prameniacimi z odlišnej konštrukcie. Ploché kolektory dosahujú vyššie tepelné zisky v letných mesiacoch a trubicové zas počas chladných jarných a jesenných mesiacov. Ak je teda vašou prioritou ohrev teplej vody, potom môžu byť vhodnejšie ploché kolektory, a ak vám ide predovšetkým o podporu vykurovania na jar a jeseň, lepšie môžu byť trubicové kolektory, ktoré zachytávajú aj tzv. difúzne žiarenie.
• Jednotný výrobca: Najlepším riešením pri kombinácii kondenzačného kotla so solárnym ohrevom je voľba zostavy od jedného výrobcu. To je zárukou kompatibility, spoľahlivosti, jednoduchej inštalácie, možnosti optimálneho vyladenia/nastavenia systému.

Inteligentné ovládanie a regulácia

V súčasnosti je takmer všetko možné ovládať cez smartfón alebo tablet. S modernými regulátormi to nie je problém ani pri vykurovacom systéme. Pohodlne šetria energie aj prevádzkové náklady. Požadovanú teplotu si nastavíte kedykoľvek a odkiaľkoľvek pomocou aplikácie v smartfóne. Máte možnosť monitorovať prevádzku kotla a jeho spotrebu energie. S funkciou Dovolenka znižujete spotrebu energií, keď nie ste doma. Výhodou je aj moderný dizajn a intuitívne ovládanie.

• Ekvitermická regulácia: Ekvitermická regulácia nastavuje teplotu vykurovacej vody automaticky. Využíva na to údaj o aktuálnej vnútornej teplote, vonkajšej teplote zo snímača na severnej strane domu a údaje z vopred nastavenej ekvitermickej krivky. Ak je vonku teplejšie, kotol teplotu vykurovacej vody automaticky zníži, avšak iba do takej miery, aby ostala zachovaná tepelná pohoda v interiéri. Využitím ekvitermickej regulácie znížite tepelné straty cez povrch kotla a tým aj náklady na vykurovanie. Inteligentné riešenie ekvitermických systémových regulátorov poskytuje kompletný prehľad o prevádzke kotla a celého vykurovacieho systému. Umožňuje kontrolu nad celým vykurovacím systémom vrátane solárnych systémov alebo tepelného čerpadla a pod.
• Inteligentné regulátory: Inteligentné regulátory Buderus Logamatic s internetovým pripojením na jednoduché a pohodlné ovládanie pomocou tabletu alebo smartfónu sú inovatívnym riešením, ako ešte viac znížiť náklady na vykurovanie domácnosti. Moderný kondenzačný kotol viete s pomocou inteligentného regulátora ovládať poľahky aj na diaľku. Vďaka funkcii detekcie dokáže termostat Logamatic TC100 rozpoznať GPS polohu vášho smartfónu, takže si môžete nastaviť požadovanú teplotu v čase návratu domov. Maximálny účinok dosiahnete, ak Logamatic TC100 skombinujete s inteligentnými termostatickými radiátorovými hlavicami, ktoré umožňujú individuálne regulovať teplotu v každej miestnosti. V prípade spojenia s kotlom Buderus dokáže termostat sledovať prevádzku kotla a teda i spotrebu plynu.
• Izbové komunikačné regulátory: Užívajte si teplo vo vašom dome presne podľa vašich predstáv. Spoľahlivý regulátor pre jednoduché vykurovacie systémy s moderným vzhľadom s dotykovým displejom a jednoduchým intuitívnym ovládaním. Ponúka rôzne špeciálne funkcie a časové intervaly.

Inštalácia a náklady

Inštalácia nového plynového kotla trvá len niekoľko dní, často je možné ju zvládnuť dokonca za jediný deň. Avšak presný požadovaný čas záleží na zvolenom produkte a na situácii a podmienkach vo vašom dome (typ vymieňaného kotla, jeho umiestnenie a pod.). Pre konkrétny návrh sa obráťte na niektorú z partnerských montážnych firiem. Výmena starého, poruchového a neúsporného kotla za nový kondenzačný nie je náročná.

Ceny a prevádzkové náklady

Prvotná investícia na nový kondenzačný plynový kotol je ovplyvnená viacerými faktormi: Cenu investície tvorí samotná cena kotla, ale aj náklady na jeho montáž a prípadné pripojenia a doplnky vášho vykurovacieho systému. Pre získanie cenovej ponuky sa odporúča obrátiť sa priamo na montážnu firmu z vášho okolia.

Prevádzkové náklady samozrejme najviac závisia od spotrebovanej energie. Nemalú rolu tu zohráva zateplenie domu alebo bytu a ďalšie faktory. Pomocou služby Predĺžená záruka máte pod kontrolou náklady za prípadný servis. Ovplyvniť svoje náklady na vykurovanie môžete tiež využitím rôznych špeciálnych funkcií na regulátore, napríklad znížením teploty, keď nie ste doma.

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. Termín začiatku prijímania kotlíkových žiadostí však zatiaľ nie je známy. V súčasnosti sa ekologickejšiemu vykurovaniu domácností venuje projekt Zelená domácnostiam - zameraný na solárne kolektory, fotovoltické panely, tepelné čerpadlá a kotly na biomasu.

Optimalizácia výkonu a výber kotla

Vybrať vhodný typ plynového kotla je zásadné pre zabezpečenie efektívneho fungovania vykurovacieho systému a teplej vody vo vašej domácnosti alebo projekte. Správny výber nielenže zabezpečuje komfort a energetickú efektívnosť, ale môže sa tiež prejaviť v značnú úsporu na účte za plyn a zníženie environmentálneho dopadu. Pri výbere nového zariadenia je užitočné poznať špecifiká inštalácií v rôznych prípadoch a vedieť ako kondenzačný kotol funguje a kedy má úspornú prevádzku.

• Výkonová modulácia: Moderné kotly využívajú na znižovanie výkonu v prípade nižších požiadaviek na teplo tzv. výkonovú moduláciu. Vďaka tomu regulujú svoj vykurovací výkon podľa aktuálnej vonkajšej teploty a potreby vykurovacieho systému, bez potreby cyklovania, t. j. opakovaného zapínania a vypínania ohrevu. Dobrý kotol by mal byť schopný plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu, napríklad od 10 do 100 % menovitého výkonu.
• Typ vykurovacieho systému: 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. Pri kombinácii podlahového a radiátorového vykurovania sa odporúča prispôsobiť veľkosť radiátorov a nevytvárať dve zóny s rôznymi teplotnými spádmi. Nízkoteplotné systémy podlahového a stenového vykurovania vďaka nízkej teplote vratnej vody zabezpečujú veľmi dobré podmienky pre kondenzáciu počas celej vykurovacej sezóny.
• Spolupráca s ďalšími zdrojmi tepla: 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. Zabezpečuje rozloženie rizika porúch a zálohovanie na viacero zariadení, ale aj možnosť výberu zdroja s ohľadom na prevádzkové náklady v danom čase.
• Pravidelný servis: Pre optimálny výkon a dlhú životnosť kotla je dôležité dodržiavať pokyny výrobcu pre inštaláciu a údržbu. Pravidelný servis a čistenie kotla sú kľúčové.

tags: #plynovy #kondenzacny #kotol #so #solarom