Plynový kotel kondenzační nebo klasický?

U rekonstrukcí se využívá přibližně jen 20 % kondenzačních kotlů (a 80 % tvoří klasické kotle), u novostaveb převažuje 80−90 % kondenzačních kotlů. Jaký je tedy rozdíl mezi konvenčním ohřevem atmosférickým spalováním paliva a principem kondenzačního vytápění?
Konvenční závěsné kotle s teplotou spalin 90 °C až 160 °C a ve většině případů s využitím teplotního spádu 90/70 °C mají svou maximální účinnost stanovenu na 90–93 % podle výrobce a konkrétního produktu. Kotel pracující v systému vytápění s nízkoteplotním spádem 60/40 °C a potřebným minimálním teplotním spádem systému 20 °C, kde je vedlejším produktem kondenzát vznikající z ochlazení spalin až na 40 °C, vykazuje maximální relativní účinnost až 109 %. Porovnáme-li oba kotle, zjistíme rozdíly v účinnosti až 15 %. Proč?

Kondenzační kotle se vyznačují vyšším výkonem, protože využívají navíc tzv. latentní teplo – teplo odcházejících spalin, takže jejich účinnost je vyšší než sto procent. Použití kondenzačního kotle je výhodné v kombinaci se systémem vytápění, pracujícím v nízkoteplotním spádovém režimu (například s podlahovým vytápěním). Optimální využití energie přitom zajistí kvalitní regulační systém vytápění.

Význam a využití kondenzační techniky roste díky možnostem provozních úspor. Často se setkáváme s mylnou představou, že pro použití kvalitního kondenzačního kotle potřebujeme špičkově nadimenzovanou otopnou soustavu, abychom dosáhli slíbeného efektu relativní účinnosti až 109 %. Na úkor ztrát horší otopné soustavy se v kombinaci s kondenzačním kotlem můžeme dostat také třeba "jen" na 100 % celkové účinnosti, ale musíme si uvědomit, že i tato hodnota je vynikající v celé řadě případů. Pokud si pořídíme kvalitní kondenzační kotel, můžeme ročně ušetřit 15–25 % nákladů na vytápění. V některých případech, pokud měla stará technika špatnou účinnost, dokonce úspora dosáhne 40 %. Ačkoli stojí kondenzační kotel proti konvenčnímu o 20 – 30 % více (srovnáme-li přibližně střední třídu), počáteční investice by se měla do pěti let vrátit. Zákazník by měl požadovat od projektanta ekonomický rozbor včetně návratnosti nového zařízení.

Pro výpočet účinnosti kondenzačního kotle se vychází z výhřevnosti zemního plynu (jejíž hodnota je udávána jako 100 %), navýšené o 11 % kondenzačního tepla.

Schéma (C) JUNKERS

Pro optimální využití kondenzačního kotle je důležité správné nadimenzování otopného systému a zajištění odvodu spalin a kondenzátu. Je třeba volit větší plochu topných těles, z čehož vyplývá, že na zpátečce ze systému bude menší teplota vody než na náběhu v teplotním spádu vyšším než u konvenčních kotlů.

Využitím vzniklého vyššího teplotního spádu můžeme maximálně zhodnotit přednosti kondenzačního kotle. Výměnou starého klasického kotle za nový kotel kondenzační tedy nemusíme dosáhnout vynikajících výsledků, pokud starý otopný systém neumožňuje využít jeho výhod (například kondenzační kotel nasazený na otopný systém s teplotním spádem 90 °C / 70 °C může dosáhnout účinnosti například „jen“ 100 %). Pak by šlo o investici zbytečně nákladnou, i když se dá říci, že kondenzační kotel spoří vždy. Často lze ale systém upravit tak, aby se účinnost ještě zvýšila například zvýšením objemu vody v systému přidáním tělesa radiátoru (skvělé jsou staré litinové radiátory), nebo instalací podlahového nízkoteplotního vytápění, například do předsíně. Těmito úpravami dosáhneme většího ochlazení otopné vody na zpátečce do kotle.

Důležitou stránkou je volba vhodného odkouření. Kondenzační kotle využívají kvalitní nerezavějící materiály – nerez, sklo, glazovanou keramiku, speciální plastové potrubí atd. Kouřovod musí být vždy opatřen ventilátorem k podpoře výfuku spalin, jelikož z důvodu velmi nízké teploty spalin se fyzikální funkce tahu zhoršuje. Nesmíme zapomenout ani na potřebu odvodu kondenzátu. Kondenzát má hodnotu pH=4,8 a za hodinu provozu ho kotel vyprodukuje 2,5 – 4,5 litru. Svod kondenzátu z kotle se provádí pomocí potrubí do upravené svodové kanalizace nebo jímky.

Při koupi kotle je důležité zvážit výběr z hlediska způsobu regulace jeho výkonu. Existují dva základní systémové typy regulace výkonu kotle – dvoubodový a plynule regulovatelný. Dvoubodový systém umožňuje pouze dva stavy – vypnuto a zapnuto. Tento systém, používaný zejména u stacionárních kotlů, již téměř vytlačily z trhu závěsné kotle s plynule regulovaným výkonem, které umí výkon spotřebiče regulovat plynule v širokém rozsahu výkonu podle okamžité potřeby tepla (asi tak, jako když v autě přidáváte a ubíráte plyn). Uživatel kotle s plynulou regulací výkonu dokáže pružněji a hlavně ekonomičtěji využít možností těchto spotřebičů.

V poslední době je také stále častějším požadavkem na vytápěcí systém potřeba optimální regulace teploty ve vytápěných prostorách. Aby byla v interiéru udržována zvolená teplota, je třeba řídit provoz kotle v závislosti na čase a požadovaných teplotách.

Plynový závěsný kondenzační kombinovaný kotel Cerapur Comfort se dodává v provedení s odtahem spalin vnější obvodovou zdí. S účinností až 109 % lze v porovnání s konvenčními kotli dosáhnout provozní úsporu 15 – 25%!

Foto (C) JUNKERS

Prostorové regulátory teploty jsou vhodné pro malé a středně velké byty, měří teplotu v místnosti a porovnávají skutečnou teplotu s teplotou požadovanou. Podle potřeby regulátor ohlašuje řídicí jednotce v kotli, že je nutno zvýšit nebo snížit topný výkon. Ekvitermní, na vnější teplotě závislá, regulace je doporučována pro větší byty a rodinné domy. Obvykle je sledovanou veličinou vnější teplota, podle níž kotel zvyšuje nebo snižuje výkon. Moderní ekvitermní regulátory jsou však schopny zpracovávat i vliv skutečné vnitřní teploty.

Vytápění i režim ohřevu teplé vody je možné ovládat časovými spínacími hodinami. V případě kombinovaných kotlů umožňují efektivně střídat komfortní a energeticky úsporný režim ohřevu teplé vody nebo zajistí ohřev teplé vody v zásobníku.

Pro pohodlné ovládání, zvláště pak v případech umístění kotle ve sklepě, na půdě, nebo vzdálené v chodbě, jsou předurčeny jednotky dálkového ovládání. Ovládání je spojeno s ekvitermním regulátorem pomocí kabelu a umisťuje se do přístupné místnosti v bytě či domě. Novinkou je i dálkové ovládání po telefonu. Zařízení je připojeno k pevné lince a přístup je chráněn pomocí PIN kódu. Volat na něj můžeme z pevné linky nebo z mobilního telefonu. Po identifikaci kódem se zvolí požadovaný režim vytápění. Při vypnutí kotle po telefonu přesto stále zůstává zachována ochrana proti mrazu.

 U vytápění plynem musíme dbát na výběr kvalitních přístrojů a zařízení a nesmíme zapomínat na jejich pravidelné revize. Plynový spotřebič pro topení a ohřev teplé vody je ve své podstatě zařízení předávající energii, vzniklou spalováním paliva, na vodu či otopné médium. Hlavními součástmi těchto zařízení jsou plynová armatura, tepelný výměník, hořák a řídicí jednotka. Nedílnou součástí kotlů jsou bezpečnostní čidla, sledující teplotu a tlak v různých částech otopného systému. Bezpečnostní teplotní prvek, usazený na výměníku kotle, sleduje teploty až do 120 °C a při dosažení vyšší hodnoty zablokuje kotel proti případnému dalšímu zapálení hořáku.

Schéma dálkového ovládání vytápěcího systému přes telefon

Schéma (C) JUNKERS

Mnoho starších topných systémů trpí úbytky tlaku v systému. Ztráta vody – a tím i tlaku – většinou zapříčiní přetopení kotle nebo v horším případě zničení kotlového čerpadla. Proto je do kotle vsazen prvek pro sledování minimálního tlaku v systému, který zařízení vypne při poklesu a opět zapne při zvýšení tlaku nad nastavenou mez. Kotle jsou standardně vybaveny čidly k hlídání zpětného proudění spalin, která předcházejí nebezpečí zpětného proudění spalin do místnosti vlivem vadného kouřovodu či odsávání par z místnosti digestoří, kde dochází k tzv. otočení proudění působením umělého, mechanicky navozeného tahu. Řídicí jednotka ovládá i pojistný ventil na propan-butan v případě umístění kotle pod úrovní terénu, zvládá blokace při úniku plynu či vody, přehřátí okolního prostoru nad stanovenou mez, ztrátě tlaku vzduchu u přetlakového větrání kotelny atd. Neodmyslitelnou bezpečnostní funkcí je elektronické zapalování a hlídání plamene. Hlídací ionizační elektroda nedovolí vpuštění plynu přes plynovou armaturu, pokud nebyla splněna bezpečnostní doba pro zapálení plamene na hořáku. Dojde-li k přerušení ionizačního signálu v době hoření, například vadou elektrody, zanesenými lamelami výměníku nebo nesprávným tlakem plynu, zařízení vypne, a tento stav se zobrazí na displeji.

Moderní kotle v sobě skrývají řadu technických vylepšení, jejichž úkolem je chránit kotel před poškozením. Jedním z nich je automatická protizámrazová funkce. Speciální sondy sledují teplotu vody v okruhu. Pokud teplota klesne pod 3 °C, čerpadlo uvede vodu v systému do nuceného oběhu, aby nedošlo k zamrznutí v trubkách. Hranici teploty lze nastavit libovolně podle místních klimatických podmínek.

Plynový závěsný kondenzační kotel Cerapur Acu obsahuje moderní vestavěný vrstvený zásobník o objemu 42 l.

Foto (C) JUNKERS