Výměna starého plynového kotle za nový kondenzační kotel |
Když přijde čas na výměnu staré plynové jednotky topného systému – kotle, pak se v této době musíte nejprve postarat o tepelnou izolaci budovy nebo bytu. V případě nezateplení obvodových konstrukcí bude oproti dobře zatepleným budovám (ztráty cca 60 W/m2) spotřeba plynu na vytápění a/nebo ohřev vody přibližně čtyřnásobná. Proto i přes vysokou účinnost (82 – 96 %) moderních plynových kotlů nelze bez zateplení objektu počítat s výraznou úsporou plynu. Příklady praktických úspor energie v sovětských vícepodlažních budovách naleznete v článku „Tepelná modernizace vícepodlažních budov: ovlivňující faktory“, časopis AW-Therm, č. 4, červenec–srpen 2016. Po zateplení domu lze provést další modernizaci systému vytápění a ohřevu teplé vody. Starý kotel samozřejmě můžete vyměnit za nový, který funguje na stejném principu, ale ekonomicky výhodnější je přejít na nové zařízení. Například kondenzační kotel, který pracuje s využitím „latentního tepla“.
<em><strong>”Skryté” úspory</strong></em>
Kondenzační kotle mají vysokou účinnost díky tomu, že dokážou „vrátit“ zpět teplo, které bylo vynaloženo při spalování uhlovodíkového paliva za vzniku molekul vody ve formě páry.
K získání tepla v běžném plynovém kotli se využívá teplo spalovací reakce plynu. Hlavními produkty spalování plynu jsou oxid uhličitý (CO2) a vodu (H2O), některé oxidy uhelnaté (CO), sloučeniny dusíku a síry – kyseliny, další organické sloučeniny a nespálené složky samotného plynu. Vodní pára, která vzniká při spalování paliva při vysokých teplotách, má „latentní teplo“, které umožňuje, aby voda byla v plynné fázi. To vyžaduje energii, která odebírá část tepla získaného při spalování. To se nazývá spodní výhřevnost (LHC nebo Qdi). Efektivitu jeho provozu ovlivňují další tepelné ztráty: ztráta tepla výfukovými plyny; ztráty v důsledku neúplného spalování plynu prováděného komínem; teplo nezoxidovaných uhlíkových částic (sazí); tepelné ztráty do okolí (přes kotlové těleso) atd.
Moderní automatické kotle s přímým spalováním mají vysokou účinnost – cca 85 – 92 %, ale mají zásadní nevýhodu – nevyužívají „latentní“ teplo. Teplo vynaložené na udržení hlavního produktu spalování zemního plynu – vody ve formě páry – lze získat zpět kondenzací, tedy při zpětném přechodu vody z plynné fáze do fáze kapalné. Spolu s NTS toto „latentní“ teplo v součtu dává tzv vyšší výhřevnost (HCH nebo Qds). Maximální teoretická úspora energie při použití kondenzační technologie využívající „latentní“ kondenzační teplo je u zemního plynu 11 %, u zkapalněného plynu (propan-butan) – 9 % au motorové nafty – 6 %.
Přičtením těchto možných „skrytých“ úspor k účinnosti tradičního kotle dostaneme, že podmíněná účinnost plynového kondenzačního kotle přesahuje 100 %. Vzhledem k tomu, že kondenzační kotle zpravidla využívají jiný režim vytápění (+50°C v přívodním potrubí, +30°C ve vratném potrubí) ve srovnání s tradičními plynovými kotli (režim +80 / +60°C), budou i další tepelné ztráty (například spalinami a skrz kotlové těleso) výrazně nižší. Čím blíže je teplota spalin rosnému bodu kondenzačních kotlů, tím efektivněji pracuje výměník tepla a tím plněji je „latentní“ výparné teplo extrahováno z kondenzovaných par. Celková účinnost (OE) kondenzačních kotlů je proto obvykle 103 – 105 %, často dosahuje 110 %.
<em><strong>Úspory díky automatizaci</strong></em>
Starší plynové kotle byly ovládány ručně, což znamenalo, že většinu času běžely neefektivně. Kromě přípravy kvalitní směsi plyn-vzduch, která při dané teplotě a tlaku shoří co nejúplně a nejúčinněji, je potřeba regulovat přívod tepla podle potřeby. Manuálně to nelze efektivně provést, proto automatizace kondenzačních kotlů reguluje i průtok chladicí kapaliny v přívodním potrubí. Díky modulaci kotle a využití „latentního“ tepla přesahuje úspora plynu u kondenzačních kotlů oproti starým plynovým ohřívačům vody třetinu.
Kapacita kotle se většinou volí s rezervou na překonání tkz „zimní maximum“, kdy se po několik dní vyskytují silné mrazy. Tradiční kotle pracují s maximální účinností při plném výkonu (zimní maximum) a při poklesu venkovní teploty pracují mimo rozsah maximální účinnosti. Pokud je instalovaný výkon potřebný pro danou místnost a systém TUV nadměrný, pak starý plynový kotel spaloval palivo neefektivně. Při nízké spotřebě tepla se plýtvá plynem. Kondenzační kotle mají „plochou“ křivku účinnosti (viz obr. 1) v širokém rozsahu výkonu. Díky automatizaci kondenzačních kotlů se jejich režim blíží maximální účinnosti.
Rýže. 1. Účinnost kondenzačního (levá stupnice) a tradičního kotle (pravá stupnice) v závislosti na zatížení
Rezerva instalovaného výkonu pro „kondenzátor“ tedy nemá tak silný vliv na nadspotřebu plynu. Například nová generace kondenzačních kotlů BAXI je vybavena moderním hořákem s plným předmícháním směsi plyn-vzduch a pracuje s poměrem modulace výkonu 1:10 (1:9 u výkonných modelů LUNA Duo-tec MP). To znamená, že kondenzační kotel může poskytovat velmi široký rozsah tepelné zátěže, například kotel o výkonu 24 kW může automaticky odlehčit na 2,4 kW.
Pokud potřebujete navýšit kapacitu otopné soustavy (např. pokud se při rekonstrukci domu z důvodu přístavby zvětšila vytápěná plocha nebo je potřeba více teplé vody pro TUV), nemusíte kupovat nový výkonnější kondenzační kotel – fungují dobře v kaskádě. Výkon topného systému lze rychle zvýšit bez výrazných úprav celého systému. V kaskádě je možné provádět hlubokou modulaci topného systému nastavením a vypínáním kotlů instalovaných v kaskádovém schématu.
<em><strong>Hlavní výhody kondenzačních kotlů:</strong></em>
• malé rozměry, nízká hmotnost zařízení a obsazený prostor;
• úspora plynu až 35 % za sezónu díky vysoké účinnosti (až 109 %);
• hluboká modulace (významné úspory plynu při nízké zátěži);
• možnost kaskádové instalace (až 16 kotlů v jednom segmentu);
• nízká hladina hluku a snížené vibrace (ve srovnání s tradičními kotli s nuceným tahem);
• úspora na komíně (možnost odvodu spalin stěnou, výrazně menší průměr);
• nízké emise sloučenin dusíku a CO2 (5 – 7krát nižší než u tradičních kotlů).
Doba návratnosti kondenzačního zařízení bude i přes jeho vyšší cenu díky úspoře plynu až 35 % za sezónu kratší než u nového tradičního kotle stejného výkonu. Těchto úspor je dosaženo vysokou účinností a hlubokou modulací. Navíc, čím větší je výkon kotle, tím větší je úsporný efekt a tím kratší bude doba návratnosti.
<em><strong>Vlastnosti instalace kondenzátorů</strong></em>
Při výměně starého plynového kotle za kondenzační zařízení je nutné dbát na napájení a odvod kouře. Je nutné vyčistit otopnou soustavu od kalů a usazenin, instalovat změkčovač vody cirkulující v otopné soustavě a instalovat systém pro odvod kyselého kondenzátu.
Stabilita napájecího zdroje (230 V AC, frekvence 50 Hz) sinusového tvaru a bez vysokofrekvenčních pulzů je důležitou otázkou, zejména pro elektrické sítě na Ukrajině. Elektrickou “nečistotu” nelze eliminovat jednoduchým stabilizátorem napětí. Dále budete potřebovat vysokofrekvenční pulzní filtr (tzv. SPD – přepěťová ochrana). Někdy bude nutné nainstalovat transformátor s galvanickým oddělením. Je důležité zkontrolovat uzemnění a neutralizaci automatiky kotle tak, aby potenciální rozdíl mezi nimi nepřesáhl 0,5V.
Před připojením nového kotle k otopné soustavě je nutné důkladně propláchnout všechny trubky otopné soustavy, aby byly odstraněny případné cizí částice, usazeniny a vodní kámen. To je důležité nejen u starých systémů, které jsou v provozu několik let, ale také při instalaci nového systému. Nová topná zařízení a potrubí obsahují technologické zbytky z výrobního procesu. Po instalaci potrubí, radiátorů a dalších prvků systému se množství takových zbytků může pouze zvýšit. Proto se doporučuje po dokončení montážních prací celý systém propláchnout, stejně jako namontovat filtr na vratné potrubí topného systému a uzavírací ventily na přívodní a vratné potrubí topného systému.
Rýže. 2. Příklad uspořádání samostatné sady s příslušenstvím:
1) přechodová sada pro samostatné potrubí; 2) smaltovaná trubka O80 mm, 500 mm; 3) dekorativní vnitřní lem, O100 mm; 4) 90° smaltované hliníkové koleno, O80 mm; 5) jednoduchý horizontální hrot pro samostatné trubky; 6) vertikální souprava pro sběr kondenzátu.
Diagram ukazuje sklon a jeho směr. i=0.01 znamená sklon alespoň 1 cm na každý metr délky.
Pro kontrolu tvrdosti vody se doporučuje nainstalovat systém změkčování vody. Při použití nemrznoucích chladicích kapalin v topném systému je důležité dodržovat doporučení výrobce kotle a používat pouze jím schválené směsi v předepsaných poměrech. Je důležité mít na paměti, že použití nemrznoucí směsi s vysokou koncentrací může vést k přehřátí výměníku tepla v důsledku nedostatečného odvodu tepla.
Velmi důležitou úpravou je revize systému odvodu kouře a přívodu dostatečného množství vzduchu pro spalování. Aby bylo zaručeno vyřešení problému odvodu spalin, je doporučeno instalovat komínové systémy dodávané výrobcem kotle (viz obr. 2). Odvod spalin u kondenzačních kotlů nastává s určitými rozdíly, které jsou spojeny především s nízkou teplotou spalin (40°C – 80°C) a s kondenzátem vznikajícím v komíně. Kondenzát má kyselou reakci, proto je komín vyroben z korozivzdorného materiálu. Uvnitř kotle jsou speciální trubky, kterými bude kondenzát odtékat do kanalizace.
<em><strong>Místo a společně</strong></em>
Moderní kondenzační plynové kotle jsou moderní automatizace, šetrné k životnímu prostředí, šetří plyn, pohodlné a spolehlivé.
K radikálnímu vyřešení otázky úspory plynu nestačí pouhá výměna starého plynového kotle. Spolu s kondenzačními kotli lze v soukromém domě instalovat solární kolektory. K tomuto účelu výrobci nabízejí čerpadlové skupiny, akumulační nádrže a solární termické kolektory samotné s pomocným zařízením. Většina výrobců nabízí kompletní řešení pro kombinované plynové kondenzační topné systémy využívající solární energii. Taková řešení jsou vyvážená a zaručeně fungují s maximální účinností a úsporou teplé vody, zejména mezi topnými obdobími.
Důležitější články a novinky na kanálu Telegram a krásná videa na kanálu Youtube a TikTok. Udělejte to!