Vykurovanie plynom – účinné a pohodlné

Zemný plyn je prírodná zmes plynných uhľovodíkov (prevažne metánu) s menším podielom ďalších substancií, a to najmä inertných plynov. Plyn na báze metánu sa dodáva odberateľom zvyčajne v plynnom stave rozvodným potrubím. Podľa kvality má výhrevnosť od 20 MJ/m³ do 40 MJ/m³, aj viac. Plyn na báze propánu a butánu sa dodáva skvapalnený v tlakových fľašiach, a to buď čistý (predovšetkým propán), alebo ako zmes s označením propán-bután. Výhrevnosť záleží od pomeru zložiek – od približne 102 MJ/m³ (čistý propán) po 134 MJ/m³ (čistý bután), štandartná zmes oboch plynov má výhrevnosť asi 50 MJ/kg.

Zdrojom je plynový kotol

65171

Hlavným zdrojom tepla vo vykurovacej sústave vykurovanej plynom je plynový kotol. Kotly sa vyrábajú v niekoľkých výkonových radoch, približne od 5 kW, a podľa konštrukcie môžu byť klasické (štandartné), nízkoteplotné, kondenzačné, s otvoreným alebo uzavretým spôsobom spaľovania, stacionárne alebo závesné. Podľa normy sa kotol s výkonom do 50 kW považuje za plynový spotrebič a do tejto kategórie patrí väčšina plynových kotlov na vykurovanie rodinných domov a bytov.

Parametre plynových kotlov sa v posledných rokoch podstatne zlepšili. Napríklad ich účinnosť (vypočítaná z výhrevnosti paliva) je viac než 90 %, pri kondenzačnom kotle dokonca vyše 100 %, pretože dokáže využiť aj kondenzačné teplo zo splodín.

65168

Plynové kotly sa obyčajne dodávajú vo vyhotovení na bežný zemný plyn, skvapalnený propán alebo na propán-bután – úpravu horáka vykoná servisný technik. Pri vykurovaní kvapalným plynom si treba zaobstarať aj zásobníky paliva, ktoré sa dva- až trikrát ročne dopĺňajú z pojazdných cisterien – dôležitá je preto vhodná prístupová cesta.

Prevádzku a reguláciu moderného plynového kotla zabezpečuje elektronická riadiaca jednotka, zapojená na vnútorné aj vonkajšie teplotné senzory na meranie teploty vzduchu a teploty a prietoku výstupnej a vratnej sa vody.

Konštrukcia plynových kotlov

65169

Klasický (štandartný) kotol je určený pre teplovodnú vykurovaciu sústavu, kde teplota vratnej vody do kotla nesmie klesnúť pod 60 °C, aby nedochádzalo k nízkoteplotnej korózii tepelného výmenníka. Teplota splodín je asi 120 – 180 °C, priemerná účinnosť okolo 91 percent.

Kondenzačný kotol využíva aj časť kondenzačného tepla splodín. Spaľovaním totiž vzniká aj vodná para, ktorá sa odvádza do komína. Ak sa podarí znížiť jej teplotu pod teplotu rosného bodu ešte v kotle, začne kondenzovať a výparné teplo odovzdá do vykurovacej vody. Tým sa zvýši výhrevnosť plynu až o 11 percent a priemerná účinnosť kotla je 96 až 104 percent. Tepelný výmenník kondenzačného kotla musí odolávať nízkoteplotnej korózii, a pretože splodiny vstupujúce do komína sú mokré (majú teplotu od 40 do 90 °C) a často pod tlakom, musí tomu zodpovedať aj konštrukcia komína.

65170

K výhodám kondenzačných kotlov patria vysoká účinnosť, ekologická prevádzka, ale predovšetkým účinná regulácia teploty. Pracujú s teplotnými spádmi od 50/30 °C až do 80/60 °C (výstupná voda/vratná voda), takže ich možno použiť ako zdroj tepla aj v nízkoteplotnej vykurovacej sústave s teplotou vykurovacej vody do 55°C. Niektorí výrobcovia ich však na tento účel príliš neodporúčajú, pretože kondenzačné kotly najefektívnejšie pracujú vtedy, keď je rozdiel medzi výstupnou a vratnou vodou čo najväčší. Preto sa treba pred kúpou kondenzačného kotla vždy poradiť s odborníkom.

Nízkoteplotný kotol s účinnosťou až 95 % je akýmsi medzičlánkom medzi klasickým a kondenzačným plynovým kotlom. Je síce navrhnutý do prevádzky so suchými splodinami s teplotou 90 – 140 °C, ale za istých okolností v ňom môže dochádzať ku kondenzácii, takže tepelný výmenník musí byť z odolného materiálu. Teplota vratnej vody môže byť aj 35 – 40 °C, a preto ho možno použiť v nízkoteplotných sústavách aj bez zmiešavacích armatúr a akumulačného zásobníka, s priamym riadením výkonu podľa vonkajšej teploty.

Otvorený plynový kotol má otvorenú spaľovaciu komoru (plynový spotrebič typu B). Nasáva vzduch na horenie z miestnosti a splodiny sú odvedené do komína alebo dymovodu. Preto musí byť vždy umiestnený v priamo alebo aspoň nepriamo vetranej miestnosti.

Uzatvorený plynový kotol (spotrebič typu C) odoberá vzduch z priestoru mimo domu, takže na jeho umiestnenie sa nekladú nijaké zvláštne požiadavky. Môže byť na chodbe, v šatníku, kúpeľni alebo dokonca v kuchyni – neodporúča sa umiestniť ho v obytnej miestnosti, napríklad v spálni. Podmienkou je dodržať technické požiadavky a maximálnu dovolenú dĺžku odvodu splodín na vyústenie na fasáde alebo na streche.

Stacionárny alebo závesný?

Kotol môže stáť na podlahe (stacionárny kotol) alebo môže byť zavesený na stene (závesný kotol). Stacionárne kotly sú konštruované ako klasické (štandartné), nízkoteplotné a kondenzačné. Závesné kotly bývajú nízkoteplotné alebo kondenzačné.

65172

Náš trh ponúka stacionárne plynové kotly v rôznom vyhotovení až do výkonu okolo 50 kW. Vyrábajú sa prakticky výhradne s liatinovým telesom a ich prednosťou je určitá robustnosť a dlhšia životnosť, čo však môže byť aj nevýhodou vzhľadom na rýchle morálne starnutie. Umiestňujú sa zväčša do samostatnej technickej miestnosti, kde však môžu byť spoločne napríklad s práčkou, sušičkou alebo aj s malou domácou dielňou či posilňovňou. Na vykurovanie rodinných domov a bytov sú vhodnejšie závesné kotly. Možno ich umiestniť prakticky kamkoľvek, kde je na ne miesto a odkiaľ možno dobre odvádzať splodiny – na chodbu, do podkrovia, kuchyne či do kúpeľne. Pripojenie vykurovacej sústavy je zväčša ľubovoľné. Pri inštalácii a prevádzke je však potrebné rešpektovať parametre jednotlivých typov a normy (TPG a STN).
 

Ohrev vody

65176

Plynový kotol môže slúžiť iba na vykurovanie (vykurovací kotol), ale väčšina moderných kotlov súčasne ohrieva vodu pre domácnosť (kombinovaný kotol). V zásade sa používajú dva spôsoby ohrevu – priamy (prietokový) a zásobníkový –, prípadne ich kombinácia.

Pri priamom ohreve sa voda ohrieva v prietokovom tepelnom výmenníku a používateľ ju hneď spotrebuje. Niektoré typy kotlov však majú zabudované aspoň malé pohotovostné zásobníky, ktoré dopĺňajú teplú vodu pri nárazovo vysokom odbere. Tepelné výmenníky majú rozličnú konštrukciu – veľmi účinný je napríklad tzv. bitermický výmenník s veľkou odovzdávacou plochou. Výhodou priameho ohrevu vody je jednoduchšia konštrukcia kotla a rýchla regulácia teploty vody.

65173

Z ekonomického a predovšetkým z prevádzkového hľadiska je však výhodnejší nepriamy ohrev vody vykurovacou vodou vedenou cez tepelný výmenník v akumulačnom zásobníku teplej vody. Hlavnou výhodou je možnosť napojiť cirkulačný okruh vykurovacej sústavy z telesa zásobníka a inštalovať viac odberných miest, ďalšou prednosťou je trvalá zásoba teplej vody v domácnosti.

Akumulačný zásobník teplej vody môže byť vstavaný priamo v kotle alebo samostatne postavený, či zavesený vedľa neho. Zásobníky v kotle majú objem 40 – 50 l, zavesené zásobníky až 60 l, stacionárne zásobníky určené do vykurovacej sústavy rodinných domov až 200 litrov. Prevádzkový stav, teda prepínanie medzi vykurovaním a prípravou teplej vody, zabezpečuje trojcestný ventil riadený elektronickou riadiacou jednotkou priamo z kotla, a to podľa signálov snímačov teploty a prietoku vody v kotle a v zásobníku.

Lokálne plynové pece

Predovšetkým v menších bytoch a domoch zvyčajne postačia na vykurovanie iba lokálne plynové telesá – plynové pece a kozuby a tepelné žiariče. Kombináciou konvekcie (prúdenia vzduchu) a sálavého tepla dokážu plynové telesá veľmi rýchlo vyhriať miestnosť. Spaľuje sa v nich zemný plyn aj propán-bután. Plynové pece rôzneho druhu a výkonu sa vyrábajú buď s otvoreným spaľovaním – vzduch na horenie sa odoberá z vykurovanej miestnosti –, alebo s uzatvoreným spaľovaním – vzduch sa odoberá z vonkajšieho prostredia. Obidva druhy môžu mať prirodzený odvod splodín alebo tlakový či odťahový ventilátor, ktorý zabezpečuje nútený odťah splodín.

65180

Zvyčajne sú vybavené účinnou reguláciou a rôznymi technickými doplnkami. Napríklad piezoelektrické zapaľovanie nevyžaduje pripojenie spotrebičov na elektrický prúd ani manipuláciu so zápalkami, termostatické ovládanie udržiava nastavenú teplotu a činnosť horáka. Bezpečnosť je zaistená poistkou stráženia plameňa (tzv. bimetal), niektoré spotrebiče majú predradený regulátor tlaku plynu. Pri otvorených systémoch je poistkou kyslíkový senzor, ktorý uzavrie prívod plynu, ak množstvo kyslíka v miestnosti klesne pod určitú hranicu.

65178

Ako odvádzať exhaláty

Splodiny zemného plynu obsahujú predovšetkým oxid uhličitý, vodnú paru, dusík zo spaľovaného vzduchu, v menšej miere oxid uhoľnatý, oxidy dusíka a síry a ďalšie produkty spaľovacieho procesu. Splodiny sa odvádzajú zo spaľovacej komory plynových telies dymovodom do samostatného komína a nad strechu domu. Splodiny z lokálnych telies (plynové pece, kozuby) možno odviesť aj dymovodom cez múr domu na fasádu – pri plynofikácii miest a obcí bol tento spôsob veľkým hitom pre svoju jednoduchosť.

V prípade kotla umiesteného v poslednom podlaží alebo v podkroví možno použiť odvod zvislým dymovodom nad strechu. Odvod na fasádu sa v tomto prípade používa len výnimočne vtedy, že ide len o záložný zdroj.

V prípade nutnosti sa dajú odvádzať splodiny aj do náhradného dvojplášťového plechového komína umiestneného na boku obytnej budovy.

65179

Na komíny s prirodzeným ťahom sa pripájajú lokálne zdroje (napríklad plynové kozuby alebo pece s výkonom do 10 kW a otvorené kotly s atmosférickým horákom (bez pretlaku). Plynové zdroje s pretlakom (majú zvyčajne uzatvorený okruh spaľovania) sa pripájajú na dymovody s funkciou komína alebo priamo na komínový systém s požadovanými vlastnosťami. Komín pre vykurovaciu sústavu, kde je zdrojom tepla kondenzačný alebo nízkoteplotný plynový kotol, musí odolávať nielen teplote splodín, ale aj vlhkosti a agresivite kondenzátov. Na tieto úlohy už bežný komín z tehál nestačí. Preto sa dnes takmer výhradne používajú univerzálne trojvrstvové komínové systémy so zadným odvetrávaním, zložené z keramickej alebo oceľovej vložky, izolačnej rohože a ľahkých tvaroviek.