Kondenzační plynový kotel

Jak funguje kondenzační kotel

kotel Immergas

Kondenzační plynový kotel využívá odpadního tepla, které v případě běžného kotle uniká komínem ve formě horkých spalin zcela bez užitku. Vysvětlení velmi zjednodušeně: v kondenzačním kotli se toto teplo ze spalin zužitkuje k předehřevu studené zpětné vody z objektu a teprve následně je voda dohřívána na požadovanou teplotu „běžným spalovacím procesem“. Tento proces probíhá v tzv. „kondenzačním výměníku“ který si lze představit jako běžný trubkový výměník, ve kterém uvnitř trubky proudí ohřívaná topná voda a vně trubky prochází horké spaliny. Spaliny zemního plynu obsahují určité množství vodních par. Pokud jejich teplo využijeme k předehřátí topné vody, dojde k jejich ochlazení. Následkem ochlazení vodní pára obsažená ve spalinách zkondenzuje na povrchu výměníku a stéká do jímacího vedení jakožto tzv. „kondenzát“. Proč „Kondenzace“: zkondenzovaná voda zvyšuje efekt předání tepla mezi spalinami a předehřívanou vodou. Pokud se rozdíl teplot mezi spalinami a vratnou předehřívanou vodou sníží pod určitou hodnotu (tzv.“kondenzační teplota“), pak již vlhost ve spalinách nemůže kondenzovat a podporovat efekt předání tepla ve výměníku. Efekt předávání tepla tím klesne na stejnou účinnost, jako je tomu u běžného turbokotle.

Z popisu probíhajícího děje lze jednoduše dovodit základní požadavek, jehož dodržení umožní maximálně využít potenciál kondenzačního kotle. Teplota spalin je v podstatě téměř konstantní a mnoho s ní hýbat nemůžeme, abychom nezhoršili proces spalování a nezvýšili emise škodlivých látek. Ovšem teplota vratné vody, se může měnit a v praxi k těmto změnám jistě dochází. Abychom využili potenciál kotle na maximum, musíme docílit co nejnižší hodnoty teploty vratné vody. Její teplota při tom nesmí překročit cca 45°C (platí pro zemní plyn). Jakmile se teplota vratné vody zvýší nad tuto hodnotu, chová se kondenzační kotel stejně jako nízkoteplotní turbokotel. V podstatě u dobře navržených kotlů v dobře seřízené soustavě pracuje kotel v kondenzačním režimu 80 až 100% času pro vytápění. A to je již velmi dobrý výsledek.

Lze kondenzačním kotlem ohřívat teplou vodu?

Při ohřevu teplé vody také může kotel pracovat v kondenzačním režimu, ale opět na to musí být správně spočítaná velikost zásobníku a výměníku. Podstatně lepších výsledků se dá při ohřevu teplé vody dosáhnout využitím deskových výměníků, které při vhodném dimenzování umožňují vyšší ochlazení vratné vody – opět však je podmínkou kvalitně nastavená regulace. Při nevhodném návrhu, nebo pokud z nějakých důvodů nelze dimenzovat okruh ohřevu teplé vody pro využití kondenzace, bude kotel při ohřevu teplé pracovat jako běžný úsporný nízkoteplotní kotel s účinností cca 98%.

Porovnání účinnosti kondenzačního kotle, moderního nízkoteplotního kotle a turbokotle (starší atmosférické kotle mají pouze cca 80-83% účinnost, pokud ovšem nejsou již „vyběhané“).

Jak lze docílit takto nízké teploty zpětné vody (dostatečně vychladit topnou vodu)

Dobře provedený výpočet, při čemž projektant musí vzít v úvahu skutečnou tepelně technickou charakteristiku budovy. Neobejde se to bez přepočtu skutečných tepelných ztrát.
Dosažením dostatečného vychlazení topné vody v radiátorech – kvalitní předání tepla do místností. Je jasné, že pokud nebude seřízena hydraulika vytápění a voda bude v trubkách proudit zbytečně rychle a ve větším množství než je nutné, nedojde k dostatečnému ochlazení vratné vody a nedojde k maximálnímu využití potenciálu kondenzačního kotle.
Správné dimenzování radiátorů. Obecně platí, že se jedná o nízkoteplotní systém vytápění. Radiátory v nízkoteplotních soustavách musí mít při zachování jmenovitého výkonu větší teplosměnnou plochu (jsou rozměrově větší), než radiátory ve vysokoteplotní soustavě. Každý panelový dům má po zateplení o cca 30 až 50% menší tepelné ztráty – tedy v té chvíli jsou radiátory o 30 až 50% předimenzované. A to je dobře pro použití kondenzačního kotle.
Dobře nastavená regulace. Hlavním úkolem regulace je udržení teploty topné vody na co nejmenší hodnotě, při které ještě voda dostatečně vytopí dům. Pokud bude teplota topné vody zbytečně vysoká, pak nedojde k jejímu dostatečnému ochlazení v radiátorech a voda se do kotle vrací moc teplá. Tedy se tím zhoršují podmínky nutné pro kondenzaci, případně zcela mizí a ke kondenzaci přestává docházet. Pro použití kondenzačního kotle je zcela nezbytná dobře nastavená ekvitermní regulace. Drtivá většina moderních kondenzačních kotlů již má v sobě z výroby tuto regulaci zabudovanou – dokupují se pouze rozšiřující moduly, které umožní nastavení např. „nočních útlumových křivek“ a časových programů. Pokud ovšem mluvíme o kotelně sestavené z více kondenzačních kotlů do kaskády, pak se často nevyužívá ekvitermní regulace vestavěné v koti, ale externí nadřazené regulace, která umí odřídit více kotlů (kaskádové řazení) a zvládá i základní poruchové stavy soustavy.

Další informace na téma ekvitermní regulace.

Pro jaké domy je kondenzační kotel vhodný?

Téměř pro všechny zateplené panelové (i činžovní, samozřejmě) domy, kde jsou správně dimenzované radiátory, tedy většinou všechny, kde zůstali původní – po zateplení domu vlastně předimenzované radiátory.
Pro některé nezateplené domy, kdy projektant spočítá takové úpravy a nastavení topné soustavy, aby kondenzační kotel mohl pracovat v režimu kondenzace co nejdéle.

Závěrečné doporučení:

Použití kondenzačních plynových kotlů v bytové výstavbě je obecně velmi vhodné. Je však nutné kotel a celou kotelnu správně navrhnout, instalovat a topný systém jako celek seřídit. V tomto ohledu se bohužel dějí velmi časté chyby, které zklamaní zákazníci pocítí na svých peněženkách. Použití kondenzačních kotlů si vyžádá seřízení hydrauliky topné soustavy. Nepodceňujte důležitost projektu a velmi zvažte, jak moc chcete ušetřit při realizaci. Bohužel často platí, že nevhodně ušetřené prostředky při realizaci, se Vám mnohonásobně prodraží při následném provozu kotelny. Výběru projektanta i realizační firmy se věnujte s maximální odpovědností. Vyplatí se to.

Doporučujeme:
Váš odborník na vytápění a úspory tepla