Atmosférické plynové kotle pro vytápění: co jsou a jak se liší

Atmosférické plynové kotle jsou topné zařízení otevřeného typu určené k ohřevu chladicí kapaliny v topném systému a/nebo vody pro zásobování teplou vodou. Díky automatickým systémům instalovaným v nich se teplota ohřevu chladicí kapaliny a její tlak v potrubí udržuje na dané úrovni bez lidského zásahu. Jak atmosférické kotle fungují a jak se liší od modelů s turbodmychadlem, bude diskutováno níže.

Stavba atmosférického plynového kotle

Všechny modely této kategorie mají standardní strukturu a skládají se ze tří hlavních komponent.

Komora s plynovým hořákem. Spaluje plyn, což způsobuje zahřátí vzduchu na vysokou teplotu. Konstrukce hořáku (průměr a tvar trysek) je navržena tak, aby spalování plynu bylo úplné. To zajišťuje hospodárné využití chladicí kapaliny. Jako materiál se používá žáruvzdorná nerezová ocel, méně často i jiné kovy.

Výměník tepla. Jedná se o systém trubek, kterými prochází chladicí kapalina. Hořák je vůči němu umístěn tak, aby bylo zajištěno rychlé zahřátí stěn potrubí a chladicí kapaliny. Materiál výměníku tepla může být:

• měď. Má vysokou tepelnou vodivost a rychle se zahřívá. Měděné výměníky tepla jsou instalovány v nástěnných atmosférických kotlích, kde je základním požadavkem nízká hmotnost a rychlý ohřev;
• nerez. Jeho tepelná vodivost je o něco nižší než u mědi a jeho hmotnost je větší. Ocelové výměníky tepla se používají ve stěnových a podlahových modelech, které vyžadují nejen rychlé zahřátí, ale také trvanlivost;
• litina. Nejtěžší materiál. Atmosférické plynové kotle s litinovým výměníkem se vyrábí pouze v stojacím provedení. Vysoká tepelná setrvačnost (dlouhodobé zadržování tepla) z nich dělá vynikající volbu pro systémy, kde je vyžadována stabilita teploty chladicí kapaliny.

Komín. Pokud topný kotel pracuje na přirozeném (atmosférickém) tahu, je pro jeho instalaci nutná místnost s dobrou ventilací. To je způsobeno tím, že spalovací komora je otevřená. Proto je vzduch odebírán z místnosti a odváděn komínem. Komínová trubka musí být instalována tak, aby zajistila dobrý přirozený odvod spalin. V opačném případě nebude atmosférický kotel schopen správně fungovat: automatika uzavře přívod plynu do hořáku kvůli nízkému nebo chybějícímu tahu. Pokud předpokládáte problémy s přirozeným tahem, měli byste zvolit model s turbodmychadlem. Jeho hlavní rozdíly jsou:

• uzavřená spalovací komora (vzduch je přiváděn zvenčí);
• koaxiální komín („trubka v potrubí“);
• ventilátor, který žene vzduch zvenčí.

Přeplňovaný model je dražší než atmosférický, ale může být instalován v bytech, protože komín je vyveden zdí.

Kritéria pro výběr topného kotle

Hlavními faktory pro výběr modelu atmosférického plynu budou:

• moc. Jeho přibližnou hodnotu vypočteme pomocí vzorce P = k × S/10. P – výkon, S – celková vytápěná plocha v metrech čtverečních, k – součinitel zateplení domu. Pohybuje se od 0,8 do 1,5 pro dobře izolované a prakticky neizolované místnosti. Pro byt ve středním podlaží k = 0,6;
• dostupnost dodávky teplé vody. Má-li být kotel použit i pro systém zásobování teplou vodou, musí být jeho výkon minimálně 20 kW, i když je počítán s menším. Pro simultánní odběr vody ve 2–3 bodech je zapotřebí 24–32 kW;
• typ instalace. Stojanová varianta se volí v případech, kdy je možné vyčlenit samostatnou místnost pro kotel.

Naše nabídka

Nabízíme Thermagent – vysoce kvalitní chladicí kapaliny s prodlouženou životností od SINTEC GROUP. Tato řada je vyráběna pomocí nejnovější technologie Organic Acid, která poskytuje inteligentní účinek na korozní oblasti a 10letou životnost. Také v našem katalogu najdete Thermagent Active čistič na teplosměnné plochy. Jedná se o koncentrát s vyváženým složením, který je určen pro mycí systémy různých konfigurací. Tyto produkty můžete zakoupit v těchto obchodech: OZON, WILDBERRIES, Petrovich, Maxidom, All Instruments a Leroymerlin.

Jedním z nejoblíbenějších typů základního topného zařízení jsou dvouokruhové plynové kotle. Mají relativně malé rozměry, snadno se používají a jsou všestranné – bez problémů si poradí s hlavní funkcí a fungují jako spolehlivý zdroj teplé vody. Dvouokruhové plynové systémy šetří peníze a využitelný prostor v malých soukromých domech, protože majitel takového zařízení nemusí kupovat dvě samostatná zařízení (ohřívač vody a bojler).

Základní provedení zařízení

Dvouokruhové kotle poháněné plynem mají poměrně složitou strukturu. Jeho jednotlivé moduly jsou zodpovědné za ohřev chladicí kapaliny, cirkulaci chladicí kapaliny v systému a také synchronizované přepínání na okruh přívodu teplé vody. Základní komponenty:

• Hořák. Nachází se v uzavřené nebo otevřené spalovací komoře. Je základem každého kotle, protože je přímo zodpovědný za ohřev chladicí kapaliny a skutečnou výrobu energie, ze které okruhy fungují. Moderní dvouokruhové plynové jednotky jsou vybaveny hořákem se systémem modulace plamene – tento elektronický modul umožňuje průběžně nastavovat a udržovat zvolený teplotní režim v reálném čase.
• Oběhové čerpadlo. Zařízení vynucuje pohyb chladicí kapaliny pod tlakem v celém topném systému. Moderní vysoce kvalitní čerpadla jsou prakticky tichá a nevytvářejí zvukové nepohodlí ani v malých soukromých domech.
• Spalovací komora. Lokalizace umístění hořáku. Může být otevřená nebo zavřená. První možnost je jednodušší a předurčuje nezávislé uvolňování produktů spalování, stejně jako příliv mas čerstvého vzduchu. Druhý je nezbytně vybaven výkonnými ventilačními moduly pro nucené vstřikování vzduchu a odstraňování spalin.
• Třícestný ventil. Určeno pro přesnou regulaci tepelného toku a jeho distribuce mezi topným okruhem a generátorem teplé vody.
• Základní výměník tepla. Konstrukčně je umístěn nad hořákem a prochází spalovací komorou. Tepelná kapalina se přímo ohřívá uvnitř.
• Sekundární výměník tepla. Nezbytné pro přípravu pracovní kapaliny pro přívod teplé vody.
• Hardware-elektronická automatizace. Jedná se o řadu komponent synchronizovaných v rámci jednoho modulu. Vstupními daty pro něj jsou odečty z čidel a termostatů. Základní algoritmus určí kvantitativní nedostatek tepelné energie pro zajištění daného provozního režimu a následně aktivuje plynové armatury. Chladicí kapalina přítomná ve výměníku tepla se ohřeje na požadovanou hodnotu, poté je oddestilována oběhovým čerpadlem do topného okruhu. Hardware-elektronická automatizace pracuje v reálném čase, paralelně je zodpovědná za záznam provozních parametrů zařízení, zapíná, vypíná a nastavuje všechny komponenty dvouokruhového plynového kotle.
• Odbočné potrubí. Funkční komponenty umístěné ve spodní části krytu zařízení. Určeno pro připojení vodovodního, plynového a topného potrubí k zařízení.

Jedním z oblíbených typů dvouokruhových plynových kotlů jsou modely s dvojitým výměníkem tepla. Navzdory uspořádání odlišnému od klasického zařízení je princip fungování takového zařízení naprosto identický.

Dvouokruhové plynové kotle jsou poměrně složitým zařízením, které kromě standardních komponent obsahuje také expanzní nádobu, integrované oběhové čerpadlo a bezpečnostní skupiny.

Princip činnosti jednotky

Převážná většina modelů dvouokruhových plynových kotlů má dva hlavní provozní režimy:

• Topení;
• Výroba teplé vody.

Paralelní provoz ve dvou režimech současně je nemožný kvůli konstrukčním vlastnostem zařízení a zásadám účinnosti. V souladu s tím se nezbytná distribuce energie přes chladicí kapalinu provádí pomocí třícestného ventilu.

Režim topení

Standardní režim vytápění bez ohřevu vody je shodný s provozem klasického průtokového ohřívače. Po zapnutí hořáku pracuje hořák poměrně dlouho a ohřívá médium v ​​topném okruhu. Po dosažení nastavené teploty se dodávka plynu zastaví a obnoví na krátkou dobu jako součást algoritmu pro podporu klimatických indikátorů.

Přímý provoz plynového hořáku ve dvouokruhových kotlích závisí nejen na hlavním zařízení, ale také na externí automatizaci závislé na počasí, na základě jejichž odečtů se upravuje proces vytápění s ohledem na teploty mimo místnost.

Teplo generované hořákem ohřívá médium, které je nuceno se pohybovat topným systémem díky oběhovému čerpadlu. V tomto případě třícestný ventil, když je modul přívodu teplé vody neaktivní, volně prochází chladicí kapalinou přes základní výměník. Toto jednoduché schéma se změní, když je aktivován režim dodávky teplé vody.

Režim horké vody

Když uživatel otevře kohoutek teplé vody, zapne se příslušný okruh přívodu vody. Proudění kapaliny vede k aktivaci třícestného ventilu, který dočasně vypne funkci topného systému. Automatizace v případě potřeby zapálí hořák pro ohřev a horká voda teče do kohoutků.

Třícestný ventil přesměruje určité dávkované množství horké chladicí kapaliny do sekundárního výměníku tepla, který ohřívá vodu procházející jím – aktivuje se malý cirkulační okruh. Tento princip fungování není optimální z hlediska termodynamiky, ale problém zcela řeší. Dvouokruhové kotle se samostatnými výměníky tepla jsou navíc velmi spolehlivé a v případě potřeby opravitelné. Alternativou k tomuto typu systému jsou jednotky s kombinovaným okruhem.

Specifika plynových kotlů s kombinovaným výměníkovým okruhem

• Nejjednodušší design;
• Dobrý výkon;
• Potíže s opravami a údržbou;
• Vysoké riziko tvorby vodního kamene.

Navzdory zjevným výhodám mají kotle s kombinovaným okruhem také mnoho nevýhod, a proto se zařízení s oddělenými výměníky tepla stalo velmi oblíbeným.

Při dlouhodobém používání dodávky teplé vody v rámci provozu plynových dvouokruhových kotlů se hlavní pohyb chladicí kapaliny v topném systému zastaví, což může vést k nerovnováze tepelné bilance v domě!

Po uzavření kohoutku teplé vody se ventil resetuje, načež se obnoví nucený nosný proud v topném systému. Příslušná součást je opět v pohotovostním režimu, dokud se nezapne další přívod teplé vody.

Aby se minimalizovala rizika narušení tepelné bilance v prostorách příliš intenzivním používáním teplé vody, je nutné zhruba spočítat potenciální zatížení dodávky teplé vody a vybrat správný kotel. Některé modely dvouokruhových plynových kotlů mohou produkovat až 12-17 litrů teplé vody (40 stupňů) za minutu, aniž by došlo k poškození hlavní funkce (topení).