Plyn, médium minulého století?
Přestože topení plynem nepatří zrovna mezi nejlevnější, stále plyn zůstává na mnoha místech dominantním zdrojem tepla. Výrobci se snaží reagovat na zlepšující se nabídku alternativních energetických zdrojů a své produkty neustále inovují. V našich podmínkách tak stále zůstává poměrně efektivním klasickým palivem zemní plyn.
Zemní plyn
Zemní plyn je přírodní směs plynných uhlovodíků (převážně metanu) s menším podílem dalších substancí, a to zejména inertních plynů. Plyn na bázi metanu se dodává odběratelům obvykle v plynném stavu rozvodným potrubím. Podle kvality má výhřevnost od 20 MJ / m³ do 40 MJ / m³, i více.
Plyn na bázi propanu a butanu se dodává zkapalněný v tlakových lahvích, a to buď čistý (především propan), nebo jako směs s označením propan-butan. Výhřevnost závisí na poměru složek - od přibližně 102 MJ / m³ (čistý propan) po 134 MJ / m³ (čistý butan), standardní směs obou plynů má výhřevnost asi 50 MJ / kg.
Zdrojem je plynový kotel
Plynové kotle pro rodinné domy a byty začínají na výkonu 5 kW, přičemž jednotky do 50 kW jsou normou klasifikovány jako plynové spotřebiče. Moderní technologie dosahují účinnosti přes 90 %, u kondenzačních typů díky využití odpadního tepla ze spalin dokonce přes 100 %.
Zařízení lze upravit pro spalování zemního plynu i zkapalněného propanu, což vyžaduje instalaci zásobníků s přístupovou cestou pro cisterny. Provoz automaticky optimalizuje elektronická řídicí jednotka propojená s vnitřními i vnějšími senzory teploty a průtoku vody. Výběr zahrnuje stacionární, závěsné i nízkoteplotní modely s otevřeným nebo uzavřeným spalováním.
Konstrukce plynových kotlů
- Klasický (standardní) kotel je určen pro teplovodní otopnou soustavu, kde teplota vratné vody do kotle nesmí klesnout pod 60 ° C, aby nedocházelo k nízkoteplotní korozi tepelného výměníku.Teplota zplodin je asi 120 až 180 ° C, průměrná účinnost kolem 91 procent.
- Kondenzační kotel využívá i část kondenzačního tepla zplodin. Spalováním totiž vzniká i vodní pára, která se odvádí do komína. Pokud se podaří snížit její teplotu pod teplotu rosného bodu ještě v kotli, začne kondenzovat a výparné teplo předá do topné vody. Tím se zvýší výhřevnost plynu až o 11 procent a průměrná účinnost kotle je 96 až 104 procent. Tepelný výměník kondenzačního kotle musí odolávat nízkoteplotní korozi, a protože zplodiny vstupující do komína jsou mokré (mají teplotu od 40 do 90 ° C) a často pod tlakem, musí tomu odpovídat i konstrukce komína.
- K výhodám kondenzačních kotlů patří vysoká účinnost, ekologický provoz, ale především účinná regulace teploty. Pracují s teplotními spády od 50/30 ° C až do 80/60 ° C (výstupní voda / vratná voda), takže je lze použít jako zdroj tepla i v nízkoteplotní otopné soustavě s teplotou topné vody do 55 ° C. Někteří výrobci je však pro tento účel příliš nedoporučují, protože kondenzační kotle nejefektivněji pracují tehdy, když je rozdíl mezi výstupní a vratnou vodou co největší. Proto je třeba před koupí kondenzačního kotle vždy poradit s odborníkem.
- Nízkoteplotní kotel s účinností až 95 procent je jakýmsi mezičlánkem mezi klasickým a kondenzačním plynovým kotlem. Je sice navržen do provozu se suchými zplodinami s teplotou 90 až 140 ° C, ale za jistých okolností v něm může docházet ke kondenzaci, takže tepelný výměník musí být z odolného materiálu.
- Teplota vratné vody může být i 35 až 40 ° C, a proto jej lze použít v nízkoteplotních soustavách i bez směšovacích armatur a akumulačního zásobníku, s přímým řízením výkonu podle venkovní teploty. Otevřený plynový kotel má otevřenou spalovací komoru (plynový spotřebič typu B). Nasává vzduch pro hoření z místnosti a zplodiny jsou odváděny do komína nebo kouřovodu. Proto musí být vždy umístěn v přímo nebo alespoň nepřímo větrané místnosti.
- Uzavřený plynový kotel (spotřebič typu C) odebírá vzduch z prostoru mimo dům, takže na jeho umístění se nekladou žádné zvláštní požadavky. Může být na chodbě, v šatníku, koupelně nebo dokonce v kuchyni - nedoporučuje se umístit jej v obytné místnosti, například v ložnici.Podmínkou je dodržet technické požadavky a maximální povolenou délku odvodu zplodin na vyústění na fasádě nebo na střeše.
Stacionární nebo závěsný?
- Kotel může stát na podlaze (stacionární kotel) nebo může být zavěšen na stěně (závěsný kotel).Stacionární kotle jsou konstruovány jako klasické (standardní), nízkoteplotní a kondenzační. Závěsné kotle bývají nízkoteplotní nebo kondenzační. Náš trh nabízí stacionární plynové kotle v různém provedení až do výkonu kolem 50 kW.
- Vyrábějí se prakticky výhradně s litinovým tělesem a jejich předností je určitá robustnost a delší životnost, což však může být i nevýhodou vzhledem k rychlému stárnutí. Umísťují se většinou do samostatné technické místnosti, kde však mohou být společně například s pračkou, sušičkou nebo i s malou domácí dílnou či posilovnou.
- Na vytápění rodinných domů a bytů jsou vhodnější závěsné kotle. Lze je umístit prakticky kamkoliv, kde je na ně místo a odkud lze dobře odvádět zplodiny - na chodbu, do podkroví, kuchyně či do koupelny. Připojení otopné soustavy je většinou libovolné. Při instalaci a provozu je však třeba respektovat parametry jednotlivých typů a normy (TPG a ČSN).
Ohřev vody
Moderní plynové kotle kombinují vytápění s přímým průtokovým nebo provozně výhodnějším nepřímým zásobníkovým ohřevem vody. Zatímco průtokové systémy s bitermickými výměníky vynikají jednoduchostí a rychlou regulací, akumulační zásobníky o objemu 40 až 200 litrů umožňují stabilní zásobování více odběrných míst a zapojení cirkulačního okruhu.
Přepínání mezi režimy vytápění a přípravy vody automaticky zajišťuje elektronicky řízený trojcestný ventil na základě dat z teplotních a průtokových snímačů. Volba mezi vestavěným, zavěšeným či stacionárním zásobníkem přímo ovlivňuje komfort dodávek i prostorovou náročnost instalace v objektu.
Jak odvádět zplodiny
Zplodiny zemního plynu tvořené zejména CO2, dusíkem a vodní párou se odvádějí komíny, fasádními vývody či svislými kouřovody dle umístění a typu zdroje. Moderní kondenzační kotle vyžadují materiály odolné vůči agresivním kondenzátům, což splňují třívrstvé systémy s keramickou či ocelovou vložkou nebo vložky plastové, které nahrazují již nevyhovující klasické zděné komíny.
Zatímco otevřené zdroje do 10 kW spoléhají na přirozený tah, uzavřené přetlakové systémy efektivně využívají nucený odtah turbo kouřovody. Pro dodatečné instalace či záložní zdroje se uplatňují fasádní vývody nebo externí dvouplášťové plechové komíny.
Plynové tělesa v soustavě
Plynové vytápění využívá kotle nebo lokální tělesa, přičemž moderní kondenzační jednotky umožňují napojení na jakoukoli soustavu včetně podlahové. Rozlišujeme ústřední vytápění pro celý dům, etážové pro byt a lokální pro jednotlivé místnosti.
Teplovodní systémy pracují s teplotním spádem 80/60 °C, zatímco nízkoteplotní se spádem kolem 65/35 °C. Cirkulaci zajišťuje buď přirozený oběh založený na rozdílné hustotě vody, nebo dnes preferovaný nucený oběh poháněný čerpadlem. Jako teplonosné médium v těchto soustavách slouží voda nebo ohřátý vzduch.
Autor: Lenka Kostková
