Více než 100% účinnost - jak je to možné?
Účinnost kondenzačních kotlů závisí na typu paliva a činí:
- zemní plyn - 111%,
- propan - 109%,
- topný olej - 106%.
Tyto hodnoty jsou pouze teoretické, protože ve skutečnosti - v důsledku energetických ztrát způsobených neúplným spalováním paliva, tepelným zářením nebo tzv. ztráty komínem - tato účinnost je o 2-4% nižší, ale stále dosahuje hodnot 105-109% (u plynového kotle) a jsou uvedeny v technických údajích zařízení. Odkud pochází více než 100% účinnost? Důvodem je zejména způsob jeho výpočtu používaný ve většině evropských zemí. Účinnost kotlů souvisí s výhřevností paliva, nikoli s celkovým množstvím energie generované při jeho spalování, tj. spalné teplo. Mezitím se v kondenzačních kotlích získává teplo nejen přímo ze spalování paliva,ale také z kondenzace vodní páry unášené ve výfukových plynech. Když se vezme v úvahu toto dodatečné teplo (tzv. Latentní teplo), je možné dosáhnout účinnosti přesahující 100%.
V USA a Nizozemsku, kde se běžné kotle již nepoužívají, uvádějí výrobci účinnost kondenzačních kotlů ve vztahu ke spalnému teplu - pak je to méně než 100%. Tato metoda výpočtu účinnosti zabrání nedorozuměním, proto by podle mnoha instalačních technik měla být zavedena do běžného používání.
Spolupráce s podlahovou instalací…
V tomto systému pracuje kotel s plnou kondenzací a využívá největší část energie obsažené v palivu. Jeho účinnost je nejvyšší, protože teplota povrchu výměníku je nízká a nepřekračuje rosný bod (teplota, při které kondenzuje vodní pára ze spalin), v závislosti na použitém palivu v kotli:
- cca 56 ° C, pokud jde o zemní plyn,
- 52 ° C - kapalný plyn,
- 47 ° C - topný olej.
Teplota povrchu výměníku může být nízká, protože teplota vody v systému podlahového vytápění je nízká. U takové instalace se předpokládají parametry 40/30 ° C, což znamená, že teplota přiváděné vody je 40 ° C a teplota vratné vody - 30 ° C. Podlahová taška má velkou vodní kapacitu, díky čemuž kotlový hořák pracuje po dlouhou dobu s minimálním výkonem, což zajišťuje prodlouženou dobu provozu v tzv. mokrý cyklus, tj. s kondenzací.
… radiátor, nový …
Radiátorový systém dnes již není navržen pro 90/70 ° C, ale obvykle 80/60 ° C nebo 75/60 ° C. Takové zařízení je vhodné i pro spolupráci s kondenzačním kotlem a zajišťuje jeho efektivní provoz. To je způsobeno skutečností, že v našich klimatických podmínkách se venkovní teplota -20 ° C, při které musí kotel pracovat na plný výkon, předpokládá ve výpočtech požadovaného výkonu topných zařízení, vyskytuje během celé topné sezóny pouze několik dní. Během 90% tohoto období se venkovní teplota blíží 0 ° C a poté - podle regulace počasí - je teplota vody v topném systému nižší než plánovaná: teplota přívodu je kolem 55 ° C a teplota zpátečky - 45 ° C.Za takových podmínek dochází v kotli k částečné kondenzaci.
Varování! Nedoporučuje se používat nižší parametry, než jaké jsou uvedeny v otopném systému, protože by to vyžadovalo použití větších otopných těles, a tedy i vyšší náklady na instalaci. Je pravda, že kotel by pak během topné sezóny pracoval v plné kondenzaci, ale zisk z vyšší účinnosti a nižší spotřeby paliva by nevyrovnal dodatečné výdaje.
… tradiční radiátor
Instalace moderního kotle ve starém domě obvykle vyžaduje přijetí nových, nižších výpočtových parametrů vody v systému, a proto - teoreticky - také zvětšit povrch radiátorů. Pokud se například z parametrů 90/70 ° C (tyto teploty byly použity pro staré instalace) změní parametry 80/60 ° C, měl by se povrch radiátorů zvýšit dokonce o 20%. Obvykle to však není nutné, protože radiátory ve starých instalacích byly obvykle předimenzovány.
Zvětšení povrchu radiátorů jistě nebude nutné, pokud je kromě výměny kotle budova termomodernizovaná, tj. Jsou izolovány stěny a střecha nebo jsou vyměněna okna za nová. Snížení potřeby tepla v budově způsobí předimenzování stávající instalace - i když byla vybrána v souladu s návrhem -, takže povrch radiátorů bude dostatečný pro nižší parametry vody.
Kondenzační kotel v takto modernizovaném systému výrazně snižuje náklady na vytápění. I když nebude vždy pracovat v kondenzačním režimu, jeho průměrná roční účinnost bude o několik procent vyšší než u tradičního kotle.
Varování! Pokud je kotel na tuhá paliva provozován ve stávající instalaci, vyžaduje připojení kondenzačního kotle uzavření topného systému, tj. Instalaci expanzní nádoby uzavřeného typu. Je také nutné propláchnout instalaci a nainstalovat filtr topné vody.
Varianty teplé vody
Kombinovaný kondenzační kotel s průtokovým ohřívačem vody. Vzhledem k účinnosti kotle je nejméně doporučeným řešením. Pokaždé, když je zapnutý kohoutek teplé vody, takové zařízení pracuje na plný výkon s vysokými parametry vody. To výrazně snižuje jeho účinnost a zvyšuje spotřebu paliva. Z kondenzačních kotlů proto doporučujeme spíše jednofunkční s ohřívačem vody nebo jednofunkční s integrovaným stratifikačním zásobníkem.
Jednofunkční s vodní nádrží a hadem. Při nákupu takového kotle je nutné pečlivě vybrat velikost nádoby. Měla by být dostatečně velká, aby čekání na přípravu teplé vody nebylo nepohodlné - nejlépe ji ohřívejte pouze dvakrát denně, například po ranním a večerním vrcholu spotřeby. Vyvarujte se nadměrné velikosti nádrže, protože akumulace horké vody podporuje růst bakterií Legionella v zařízení. Proti tomu se samozřejmě můžete chránit zvýšením teploty vody v kotli, ale častá tepelná dezinfekce vody v nádrži „kazí“ účinnost kondenzační techniky. Je tedy lepší zvolit o něco menší, navíc vybavené elektrickým ohřívačem,které se příležitostně aktivují - v případě zvýšené potřeby teplé vody.
Jednofunkční s válcem pro plnění vrstev. Toto je velmi dobré řešení. V jednom plášti je umístěn nástěnný kotel a kontejner (umístěný pod kotlem). Cívka je nahrazena externím deskovým výměníkem tepla a přídavným plnicím čerpadlem. Proces plnění skladovací nádrže probíhá v několika fázích. Nejprve čerpá čerpadlo studenou vodu ze dna nádrže a směruje ji do deskového výměníku tepla, kde se ohřívá na konečnou teplotu - například 60 ° C. Voda je poté čerpána do horní části nádrže. Výsledkem je, že se v zásobníku vytvoří dvě vrstvy vody s různými teplotami: nahoře - teplá, zahřátá na konečnou teplotu a dole - studená. Tento stav zůstává, dokud není celá nádrž naplněna horkou vodou.
Kompletní ohřev vody touto metodou trvá 30 minut, což je mnohem kratší doba než ve standardní nádrži. To je způsobeno mnohem vyšší účinností deskového výměníku ve srovnání s výměníkem s cívkou. Díky vysoké účinnosti deskového výměníku bylo také možné zmenšit velikost nádrže: namísto standardních 150 litrů stačí 100litrová stratifikovaná nádrž - a to se nejčastěji používá.
Varování! Stratifikovaný válec s deskovým výměníkem vyžaduje vodu odpovídající kvality, proto výrobci kotlů s takovým zásobníkem uvádějí maximální stupeň tvrdosti vody v systému, například 20 ° n (německé stupně). Pokud je voda tvrdší, doporučujeme použít ohřívače s hady. Jsou méně náchylné k usazování vodního kamene než deskové výměníky tepla s malými průřezy.
Bez komína …
Kondenzační kotle mají uzavřenou spalovací komoru a ventilátor sání vzduchu, který také vytlačuje výfukové plyny. Podle stavebního zákona, pokud jejich výkon nepřesáhne 21 kW, nevyžadují standardní komín, a potom mohou být spaliny odváděny přímo přes vnější stěnu rodinného domu. Výrobci nejčastěji doporučují použití speciálních koaxiálních (soustředných) systémů spalin a vzduchu (tzv. Potrubí v potrubí), ve kterých vnitřní potrubí odvádí výpary ven a vnější přivádí vzduch zvenčí budovy přímo do spalovací komory kotle.
Kabelová zásuvka. Pokud je potrubí pro odvod vzduchu vedeno stěnou budovy, musí být jeho výstup minimálně 2,5 m nad zemí a nejméně 0,5 m od okraje oken. Tato omezení jsou navržena tak, aby eliminovala riziko otravy sebe nebo svých sousedů výfukovými plyny.
Spaliny lze také vyvést nad střechu jako obyčejný komín.
Materiál systému odvodu spalin. Musí být odolný proti korozi. Nabídka výrobců zahrnuje kabely vyrobené z kyselinovzdorné oceli, keramiky a plastu. Polské předpisy však neumožňují jeho instalaci, protože plast je hořlavý materiál, který podle kominářů může v nouzových provozních podmínkách způsobit požár.
… as komínem
Variací systému s koaxiálními trubkami je ocelová vložka odolná vůči kyselinám vložená do stávající cihlové komínové šachty. Spaliny jsou poté odváděny ocelovým komínem ven a spalovací vzduch proudí v opačném směru - prostorem mezi hřídelí a ocelovým potrubím spalin.
A co kondenzát?
V Polsku neexistují žádné předpisy o odvádění kondenzátu z kondenzačních kotlů. Kondenzát se proto nejčastěji shromažďuje ve speciální nádrži zabudované do kotle a odtud se odvádí do kanalizace. Tento postup je odůvodněn skutečností, že odpadní vody z domácností jsou mírně zásadité, což neutralizuje kyselý kondenzát. Ne příliš - asi 20 litrů denně z kotle o výkonu 20 kW.
Někteří výrobci také nabízejí neutralizátory naplněné granulemi obsahujícími sloučeniny vápníku nebo hořčíku. Jsou instalovány na potrubí pro odvod kondenzátu z kotle.
Účinnost kondenzačního kotle
Normativní účinnost, často také označovaná jako normalizovaná, se udává v procentech a může být důležitým parametrem pro porovnání účinnosti různých kotlů v závislosti na jejich tepelném zatížení.
Rovná se průměrné roční účinnosti zařízení, proto se používá k výpočtu očekávané spotřeby paliva pro ústřední vytápění během topné sezóny.
Hodnoty normativní účinnosti kondenzačních kotlů jsou uvedeny ve vztahu ke konkrétním parametrům vody v zařízení, například:
- 75/60 ° C - radiátorové systémy,
- 40/30 ° C - podlahové nebo nástěnné vytápění.
Měli bychom si pamatovat, že normativní účinnost daná výrobci se určuje v laboratorních podmínkách na zkušebním zařízení, proto by se s ní mělo zacházet jako s maximální účinností.
Olejové kondenzační kotle
První konstrukce kondenzačních olejových kotlů byla vyvinuta v Německu a tyto kotle jsou na trhu teprve nedávno. Problém s jejich konstrukcí vyplýval ze skutečnosti, že výfukové plyny oleje mají teplotu rosného bodu nižší než teplota plynu (pouze 47 ° C), což vyžadovalo relativně nízkou teplotu vratné vody v zařízení. Navíc v důsledku přítomnosti síry v topném oleji jsou spaliny a kondenzát z takových kotlů také sulfatovány, takže bylo nutné najít způsob, jak velmi dobře chránit prvky kotle proti korozi. Konstruktéři se také museli vypořádat se zajištěním důkladného promísení oleje se vzduchem, což bylo mnohem obtížnější než jeho kombinace s plynem.
Účinnost kondenzačních kotlů spalujících topný olej je pouze asi o 10% vyšší než u moderních nekondenzujících olejových kotlů (asi 15% v případě plynu). Zisk z provozu olejového kondenzačního kotle bude proto nižší, i když vzhledem k vysokým cenám oleje je to stále významná úspora. Určité množství prachu ve spalinách z takových kotlů způsobuje určité problémy, což znamená nutnost periodického čištění výměníku.
Výhody kondenzačních kotlů
- Mají nejvyšší účinnost, proto spotřebovávají méně paliva než jiné typy kotlů.
- Poskytují velmi vysoký standard bezpečnosti, protože spalování probíhá v uzavřené komoře.
- Mohou být instalovány v místnosti s objemem pouze 6,5 m3, protože vzduch pro spalování neberou zevnitř domu, ale zvenčí.
- Jsou šetrné k životnímu prostředí kvůli nízkým emisím znečišťujících látek ve výfukových plynech.
… A jejich nevýhody
- Jsou dražší než tradiční kotle se stejným výkonem.
