Kondenzační kotel je plynový kotel, jehož provoz je založen na principu kondenzace. Díky svému modernímu designu vám takový plynový topný kotel umožňuje učinit vytápění prostor ještě hospodárnějším a pohodlnějším.
Podívejme se podrobněji, co je kondenzační kotel, v čem je lepší než obvykle a proč je jeho účinnost více než 100%.
Zanechte poptávku na výběr kotle
Kondenzační kotel: princip činnosti
Abychom lépe pochopili, v čem spočívá zvláštnost kondenzačního plynového kotle, porovnejme jeho provoz s tradičním.
V klasickém plynovém kotli spaliny ve formě horkých spalin procházejí výměníkem tepla kotle, kde odevzdávají většinu své energie chladicí kapalině. Většina, ale ne všechny. Tyto spaliny jsou pak komínem vypouštěny do atmosféry – a spolu s tím se ztrácí i část nevyužitého tepla, protože s plyny odchází i vodní pára, která vzniká při spalování paliva. Právě tato pára s sebou odnáší skrytou energii.. Podstatou kondenzačního kotle je, že to je schopen tuto energii ukládat a předávat do topného systému.
Při ochlazení se pára mění v kapalinu, tzn. kondenzuje a uvolňuje určité množství tepla. V běžném kotli se s kondenzací bojuje, ve stejné verzi je kondenzace jen vítaná. Dochází ke kondenzaci ve speciálním výměníku tepla zvětšená plocha, která odebírá teplo pro topný systém.
Proč je účinnost vyšší než 100 %
Faktor účinnosti (koeficient výkonu) kondenzačního kotle je obvykle cca 108-109%, zatímco u klasického je to 92-95%. Jak je tohle možné? Koneckonců, účinnost charakterizuje účinnost kotle, poměr spotřebovaného paliva k množství vyrobeného tepla. Zjednodušeně řečeno, pokud je účinnost kotle větší než 100 %, pak musí vydat více energie, než spotřebuje. A energie, jak víme, se neobjevuje z ničeho nic.
Důvod tak neuvěřitelného výkonu je následující:
množství tepla, které lze získat úplným spálením jednotky paliva, včetně podílu uvolněného z kondenzace páryse nazývá „vyšší“ výhřevnost paliva. Stejné množství tepla, ale bez zohlednění kondenzačního tepla, volala “nižší „výhřevnost paliva.
Je jasné, že podle fyzikálních zákonů jsou energetické ztráty nevyhnutelné a účinnost nemůže přesáhnout sto procent „bar“. Ale starověcí filozofové říkali, že před zahájením sporu je třeba se dohodnout na identitě termínů. Toto je podstata takové hodnoty účinnosti: aby bylo možné porovnat tepelnou účinnost kondenzačních plynových a klasických plynových kotlů, je výpočet založen na výhřevnosti. Historicky byly všechny fyzikální výpočty založeny na naměřené hodnotě čisté výhřevnosti. Nejedná se tedy o skutečnou účinnost, ale o srovnávací neboli podmíněnou účinnost.
Zároveň je třeba poznamenat, že při výpočtu účinnosti na základě hodnoty spalného tepla je účinnost kondenzačních kotlů značně vysoká a mnohem vyšší než u klasických plynových kotlů.
Výhody
Kromě vysoké účinnosti lze mezi přednostmi kondenzačních kotlů vyčlenit i jejich další vysoká ziskovost, asi o 15-20% vyšší než u konvenčních. Kromě toho tyto kotle používají high-tech hořáky, které zajišťují přípravu směsi palivo-vzduch v optimálních poměrech pro daný režim spalování (s plynulou kontrolou poměru „plyn-vzduch“), což minimalizuje pravděpodobnost nedokonalého spálení paliva. Jako výsledek ve výfukových plynech se výrazně snižuje množství škodlivých emisí, a nízká teplota výfukových plynů, často pod 40 °C, umožňuje použití plastové komínycož snižuje náklady na instalaci.
Konstrukce a provoz
Kondenzační kotle pro vytápění jsou svou konstrukcí podobné tradičním. Obvykle se montují na stěnu, i když jsou k dispozici i vysoce výkonná stojací zařízení, která se používají v průmyslových nebo kancelářských prostorách. Od běžných kotlů se liší tím výměník tepla v nich je jiný a je vyroben z materiálů odolných vůči kyselinámjako je silumin nebo nerezová ocel. Vzniklý vodní kondenzát v důsledku zvýšené kyselosti totiž může způsobit korozi oceli a litiny používané při výrobě běžných kotlů. Tvar výměníku tepla může být vytvořen například ve formě trubek složitého průřezu s přídavnými spirálovými žebry. To vše se provádí za účelem zvětšení plochy výměny tepla a tím i zvýšení účinnosti kotle. Kromě toho využívá plynový kondenzační kotel ventilátor nainstalovaný před hořákem, který „nasává“ plyn z plynovodu, mísí jej se vzduchem a směruje pracovní směs plynu a vzduchu do hořáku.
Odvod spalin se obvykle provádí skrz koaxiální komíny, obvykle vyrobené z tepelně odolného plastu. A elektronicky řízené čerpadlo optimalizuje topný výkon, šetří elektrickou energii a snižuje hlučnost chladící kapaliny proudící v topném systému.
Bez ohledu na to, jak dokonalý je kotel, jeho účinnost do značné míry závisí na parametrech topného systému. Čím nižší je teplota vody, tím plněji dojde ke kondenzaci vodní páry, což znamená, že tím větší podíl latentního tepla bude vrácen do systému. Čím vyšší bude tedy účinnost kotle. Samozřejmě by měl být i topný systém pro kondenzační kotel použit odpovídající, dimenzovaný na nižší teplotu chladicí kapaliny. Při projektování je nutné stanovit podmínku, že teplota nosiče tepla ve zpětném okruhu nepřesáhla 60 °С za jakýchkoliv podmínek venku. V tomto případě při relativně mírném mrazu bude teplota ve vratném potrubí cca 45-50 °C a kotel bude pracovat v kondenzačním režimu. Všechny potřebné podmínky jsou splněny v systémech podlahového vytápění nebo v systémech nízkoteplotního panelového vytápění. Režim kondenzace je v tomto případě zajištěn po celou dobu vytápění. Nezbytnou podmínkou pro provoz kotle v kondenzačním úsporném režimu je teplota nosiče tepla na vstupu do kotle nižší než 57 °C. ЧČím nižší teplota, tím lepší kondenzace a vyšší účinnost kotle.
Ale i když takový kotel nainstalujete na místo starého konvenčního, bez změny topného systému, bude stále většinu času fungovat s efektem kondenzace, tedy efektivněji než ten starý. Je to dáno tím, že nejchladnější dny v našem klimatickém pásmu tvoří asi 10 % trvání topného období, proto během devíti desetin tohoto období je možná kondenzace.
Konečně jsou k dispozici modely, které se používají pro vytápění i ohřev teplé vody a jejich výkon může být 20-100 kW. Pro domácí účely to bohatě stačí a pro průmyslové nebo kancelářské použití jsou k dispozici výkonnější podlahové modely. K dispozici jsou také připojovací sady kotlů, expanzní nádoby, neutralizátory kondenzátu v závislosti na kapacitě instalace, neutralizační prostředky, bezpečnostní zařízení, ale i sady kotlového potrubí a přípojky pro hydraulický spínač, odtahové systémy. Na trhu jsou jednookruhové a dvouokruhové modely pro nástěnnou nebo podlahovou instalaci.
Stojí za zmínku, že v Evropě se jedná o nejmasivnější typ topných zařízení a v mnoha zemích je zakázána instalace jakýchkoli jiných plynových kotlů, kromě kondenzačních. Důvod je víc nízké emise a vyšší účinnost. Některé státy se tedy starají o své občany a zakazují prodej nehospodárného a neekologického vybavení.
Na našich stránkách si můžete koupit kondenzační plynový kotel za nízké ceny od výrobců.
Mýty o kondenzačních kotlích
Mýtus č. 1
Kondenzační kotle jsou dražší než klasické.
Kondenzační kotle jsou podlahové a nástěnné, zpravidla se srovnávají právě z těchto důvodů. Takové srovnání ale není vždy správné. Nástěnné kondenzační kotle se dodávají s výkonem až 120 kW, zatímco řada běžných nástěnných kotlů je 32-35 kW. Tím pádem, kondenzační kotel o výkonu 65 kW lze srovnávat pouze s podlahovým kotlem stejného výkonu.
Mýtus č. 2
Účinnost kondenzačního kotle je přes 100 %.
Faktor účinnosti (COP) více než 100 %! Toto prohlášení výrobců kondenzačních kotlů udivuje nejen neosvícené a daleké lidi z kotelního zařízení, ale i ty, kteří se na tom úzce podílejí.
Princip činnosti každého kondenzačního kotle je založen na využití tepla, které při kondenzaci vydává vodní páru. Toto teplo se díky speciální konstrukci kotle využívá také k ohřevu chladicí kapaliny. V tepelné technice je účinnost topného kotle určena poměrem využitého užitečného tepla při vytápění a ohřevu teplé vody k výhřevnosti (množství tepla vzniklého při úplném spálení paliva a následném ochlazení spalin na standardní podmínky (0 °C, 760 mm Hg)). U všech druhů fosilních paliv je však nutné rozlišovat vyšší a nižší výhřevnost. Spalné teplo je definováno jako výhřevnost plus kondenzační teplo. Je základem pro stanovení účinnosti. V důsledku ztrát spojených s vysokou teplotou zplodin spalování, tepelným zářením a dalšími faktory se do ohřáté vody nepřenáší veškeré teplo.
Aby bylo možné porovnat kondenzační kotle s tradičními kotli, je výpočet účinnosti prováděn podle stejné metodiky, tzn. o nižší výhřevnost. Ve výsledku se ukazuje, že kondenzační kotel využívá celou spodní výhřevnost (100 %) a kondenzační teplo (dalších 8-9 %). Ve skutečnosti je účinnost kondenzačních kotlů samozřejmě nižší než 100 %. Protože se ale na celém světě účinnost tradičních kotlů stále počítá podle nižší výhřevnosti, pro správné srovnání tradičních a kondenzačních kotlů se účinnost u kondenzačních kotlů předpokládá 107-109 %.
Mýtus č. 3
Problémy s kondenzací.
Existuje názor, že mnoho problémů je způsobeno kondenzátem vznikajícím během provozu kotle. Kondenzát se skutečně uvolňuje a výrobci nabízejí neutralizační a odvodňovací systémy pro jeho likvidaci. Množství uvolněného kondenzátu závisí především na výkonu kotle. Pro přibližný odhad množství kondenzátu lze použít následující jednoduché schéma. Ke spálení 1 m3 plynu je potřeba 9 m3 vzduchu, v důsledku čehož se uvolní 2 m3 vodní páry, ze které se 1,6 litru může usadit ve formě kondenzátu. Na základě těchto čísel je možné jednoduše vypočítat maximální množství kondenzátu, který vzniká při provozu kondenzačního kotle. Každého děsí už samotný fakt, že se při provozu kotle uvolňuje kondenzát, ale málokdo si pamatuje, že při provozu běžného kotle se kondenzát také uvolňuje a vyžaduje likvidaci. Komín po odstavení kotle odshora dolů ochlazuje a kondenzát, tvořící se na stěnách komína, začíná proudit do kotle. Na tuto skutečnost se často zapomíná, omezuje se na instalaci odvaděče kondenzátu, který odvádí vzniklou kapalinu bez předchozí neutralizace do kanalizace, což je nepřípustné.
Mýtus č. 4
Složitý komín.
Předpokládá se, že kondenzační topné kotle vyžadují speciální komín odolný vůči kyselinám. Tato skutečnost je často interpretována jako potřeba komínu z olova nebo něčeho stejně děsivého. Všechno v životě je mnohem jednodušší.
Ve skutečnosti je návrh komínů pro kondenzační kotle téměř se neliší od provedení komína pro klasické plynové kotle s uzavřenou spalovací komorou. Díky konstrukci kondenzačního kotle jsou spaliny odváděny násilně, což umožňuje připojit kotel k systémům odvodu kouře, jako je koaxiální komín, dvoutrubkový systém, jakož i k systému nasávání vzduchu z místnosti. a odvod spalin komínem. Výhodou takových kotlů je velké množství možností připojení na komín bez jeho stavby. Právě to podlahovým kotlům chybí. Jediným požadavkem na komíny pro kondenzační kotle je, aby byly těsnost.
V internetovém obchodě s topným zařízením “Energomir” si můžete koupit topný kotel a také objednat kotel na ohřev vody. Nabízíme kondenzační kotle Baxi, Buderus, Vaillant, Protherm a dalších prověřených značek.
Pokud jste nenašli odpověď na svou otázku, zanechte ji prosím v komentářích pod článkem – a my vám určitě odpovíme.
Není náhodou, že jako epigraf tohoto článku byl vybrán citát z nesmrtelného díla Alexandra Sergejeviče Gribojedova „Běda vtipu“. Stále častěji se v rozhovorech souvisejících s výběrem plynového kotle jak s kolegy instalatéry, tak se zákazníky, musíme potýkat se stereotypy tvořenými nedostatkem informací, někdy i jejich zkreslením.
V tomto článku se pokusíme vyjádřit a zvážit nejběžnější z nich ve srovnání mezi stojacím atmosférickým kotlem s litinovým výměníkem a stojacím kondenzačním kotlem s nerezovým výměníkem za použití Geffen MB 4.1 sériový kotel jako příklad.
Mýtus č. 1. Kondenzační kotel je drahý
V současné době jsou náklady na stojací kondenzační kotel Geffen řady MB 4.1 srovnatelné s cenou nejoblíbenějších modelů atmosférických kotlů s litinovým výměníkem o stejném výkonu.
Nezapomeňte na náklady na systém odvodu kouře z nerezové oceli pro atmosférické kotle. Průměry potrubí od 130 do 200 mm, stejně jako nutnost použití izolovaných komínů systému „Thermo“, výrazně prodražují tradiční systém odvodu kouře z podlahového kotle. O kouřovém kanálu z azbestových trubek, ze kterého „sto let nebude nic“, lze říci jediné – není to pravda.
U kondenzačních stojacích kotlů jsou průměry komína pouze 80 mm, komín lze sestavit ze žáruvzdorného plastu. Náklady na systém odvodu kouře jsou v tomto případě výrazně nižší.
V praxi se často vyskytují případy, kdy průřez kouřového kanálu nestačí k instalaci atmosférického kotle nebo v zásadě chybí. Pak je potřeba použít nástavec pro nucený odvod kouře („semi-turbo“) a rozdíl v ceně „kotel + komín“ mezi klasickými stojacími atmosférickými kotli a kondenzačním kotlem se prakticky vyrovná.
Mýtus č. 2. Pro kondenzační kotel je nutné navrhnout „speciální“ topný systém, jehož základem by měly být pouze „teplé podlahy“.
Toto tvrzení je také zavádějící.
Stojí za zmínku, že kompetentní projektant by měl navrhnout systém vytápění. O volbě otopného systému a typu otopných zařízení rozhoduje projektant na základě tepelných ztrát objektu, ale i technické specifikace zákazníka. Pokud jsou tepelné ztráty objektu takové, že je lze PLNĚ kompenzovat systémem podlahového vytápění (režim 40/30 0 C), pak to bude ideální pro systém na bázi kondenzačního kotle. Kotel bude pracovat nejúčinněji s maximální účinností nad 100 %.
V případě, že „teplá podlaha“ nestačí kompenzovat tepelné ztráty objektu, přidávají se do topného systému topná zařízení – radiátory. Pro topný systém chat na bázi litinových atmosférických kotlů se obvykle volí radiátory pro teplotní graf 80/60 0 C.
Co se stane, když v takto již navrženém systému bude kotel nahrazen podlahovým kondenzačním kotlem? Na tuto otázku odpovídá níže uvedený graf. Uveďme jedno omezení – kotel pracuje v režimu závislém na počasí.
Rozeberme si graf: při teplotě venkovního vzduchu nad -20 0 C (většinu topné sezóny) bude kondenzační kotel pracovat v kondenzačním režimu (mez kondenzace – teplota ve vratném potrubí kotle je nižší než 56 0 C ) a tedy v režimu maximální účinnosti – 105 %. Při poklesu teploty mimo okno pod -20 0 C bude kotel pracovat ve vysokoteplotním režimu (80/60 0 C) s účinností vyšší než 95 %. Za podobných podmínek bude účinnost atmosférického kotle 90 %.
V případě, že CELÝ otopný systém je původně navržen pro kondenzační kotel pracující v režimu 70/50 0 C, pak bude po celou dobu vytápění zajištěn kondenzační režim, který zaručuje výrazné zvýšení účinnosti.
Druhý níže uvedený graf (získaný na základě SKUTEČNÝCH dat z provozu kondenzačního kotle Geffen v kotelně města Dzherzhinsk, Nižnij Novgorod) názorně ukazuje, jak se teplotní graf kotle mění v závislosti na teplotě venkovního vzduchu. a jak se mění účinnost kotle během topného období sezóna 2020.
Rozborem grafu lze konstatovat, že ani v režimu vysokoteplotní výroby neklesne skutečná účinnost kotle pod 95 % a po většinu topného období se pohybuje v rozmezí 95 až 105 %.
Mýtus č. 3. Kondenzační kotel je náročný na instalaci a nákladnou údržbu
Toto tvrzení má již reálný základ.
Ano, k sestavení kondenzačního kotle potřebujete kompetentního odborníka, který byl proškolen a navíc má ve své sadě nářadí analyzátor plynu a ví, jak jej používat.
Tradiční atmosférické stojací kotle vyžadují přizpůsobení plynového ventilu skutečným provozním podmínkám. Je potřeba i specialista a v jeho arzenálu by měl být i nízkotlaký manometr.
S ohledem na pracnost a náklady na údržbu tradičních a kondenzačních podlahových kotlů se příliš neliší.
Mýtus číslo 4. Kondenzační kotle mají krátkou životnost
Toto tvrzení částečně navazuje na předchozí.
Při správném nastavení, kompetentní běžné údržbě, dodržování požadavků výrobce kotle na chemické složení chladicí kapaliny, jakož i na kvalitu a objem doplňování potěší každý kotel svého majitele bezporuchovým provozem.
Pokud není dodrženo vše výše uvedené, JAKÝKOLI kotel může selhat za několik let a někdy, když se „všechno pokazilo“, a po několika měsících.
Mýtus číslo 5. Kondenzát vzniká při provozu kondenzačního kotle vždy ve velkém množství. Jakmile se dostane do kanalizace, zabije vše živé a nedá se s tím nic dělat.
Všechno na tomto prohlášení je nepravdivé.
Kondenzát se tvoří POUZE, když kondenzační kotel pracuje v režimu, kdy je teplota zpátečky nižší než 56 0C. Pokud je teplota vyšší, kotel pracuje bez kondenzace. Kondenzace může padat v komíně, ale to je jiný příběh.
Při provozu kotle v kondenzačním režimu se množství vytvořeného kondenzátu přibližně rovná výkonu kotle děleno 10. Za hodinu provozu kotle GEFFEN MB 4.1 o výkonu 40 kW se tedy vytvoří cca 4 litry kondenzátu. .
Nyní k poslední části prohlášení. Ve skutečnosti v kanalizaci není mnoho života, a pokud je, tak pouze v septiku autonomního kanalizačního systému. Aby bylo zajištěno, že při provozu kondenzačního kotle v nepřítomnosti domovní odpadní vody (zejména alkalický charakter odpadních vod neutralizuje kyselý kondenzát z kotle), nedochází k negativnímu vlivu na bakteriální kolonie v septiku, byly vynalezeny neutralizátory kondenzátu. Neutralizátor stojí poměrně levně a některé z nich jsou vybaveny čerpadly, která také řeší problém čerpání kondenzátu z kotle do výše procházející kanalizace.
Závěry:
Abych to shrnul, rád bych poznamenal ještě jeden důležitý bod, a to účinnost podlahových kondenzačních kotlů.
Účinnost ve vysokoteplotním režimu kotlů GEFFEN MB 4.1. je 95 % (u tradičních kotlů 90,5 %) a u kondenzačních kotlů – přes 100 %.
Široký rozsah modulace od 20 do 100 % výkonu kondenzačních kotlů (u tradičních atmosférických kotlů od 50 do 100 %) odstraňuje problém časování hořáků a organizuje flexibilní provoz kotle v topném systému v režimu regulace kompenzovaném počasím.
Sortiment kondenzačních kotlů GEFFEN řady MB 4.1 představují modely 40, 60, 80 a 99 kW, které pomohou vyřešit problém s dodávkou tepla do každé chaty.
Nově byla řada kotlů GEFFEN řady MB 3.1 rozšířena o nové výkony – 127 a 145 kW, navržené na výměníku vlastní konstrukce, které se optimálně hodí pro vytápění komerčních nemovitostí.
