Vytápění domů s malou energetickou ztrátou není zcela jednoduché
Volbou správného typu kotle je možno ušetřit 30-40% paliva. U současných novostaveb je potřeba tepla při nejběžnějších teplotách okolo 0°C nižší než 3 kW. Drtivá většina kotlů má přitom hranici minimálního výkonu okolo 6-8 kW, což je pro moderní novostavby zcela nevyhovující. Téma těsně navazuje na seriál článků Stavíme energeticky úsporný dům.
Snížení potřeby tepla u nových typů staveb s sebou přináší nové problémy, které jsou způsobovány příliš vysokým minimálním výkonem standardních kotlů.
U současných novostaveb je potřeba tepla při nejběžnějších teplotách okolo 0°C nižší než 3 kW. Drtivá většina kotlů má přitom hranici minimálního výkonu okolo 6-8 kW, což je pro moderní novostavby zcela nevyhovující. Přímým důsledkem aplikace takového kotle je 30-40 000 sepnutí spotřebiče za rok, které způsobí snížení jeho životnosti, zhoršení tepelné pohody a navýšení spotřeby paliva. Pokud je tedy kotel provozován mimo své pracovní pásmo, přestává být důležité, jak je dokonalý, protože svých vlastností nemůže v žádném případě využívat.
Například jeden zcela konkrétní přiklad: řadový rodinný dům je obýván 4 člennou rodinou a má 5 obytných místností - obytná kuchyň přízemí, 3 pokoje v prvním patře a obytné podkroví. Celkem 180 m2 vytápěné plochy. Přízemí a podkroví je osazeno podlahovým vytápěním, první patro pak otopnými tělesy. Obvodové stěny domu jsou z cihelného zdiva s 12 cm venkovní izolací a s hodnotou součinitele prostupu tepla U=0,3 W/m.K, okna U=1,6 W/m.K. Tepelná ztráta je blízká 6 kW. V objektu byl původně nainstalován plynový kondenzační kotel Geminox THR 5-25C s lineární modulací výkonu od 4,8 kW. Tento kotel zde byl provozován v období od 1.10.1997 do 30.9.1999 a jeho průměrná roční spotřeba zemního plynu byla 10 500 kWh. Je to jistě vynikající hodnota, ale kotel se vzhledem k velmi nízké tepelné ztrátě domu vyznačoval neobvykle vysokým počtem startů a nevyužíval své základní přednosti - široké lineární modulace výkonu. K 1.10.1999 byl původní kotel nahrazen vhodnějším modelem Geminox THR 1-10C s výkonovým rozsahem 0,9-9,5 kW a byl provozován a sledován v období od 1.10.1999 do 30.9.2001. první poznatek byl získán téměř okamžitě - počet startů kotle byl silně redukován, na 15% původního počtu. Hmatatelný výsledek přišel v září 2000, jeden rok po přestavbě - spotřeba plynu se snížila z 10 744 kWh na 8 401 kWh. Zima byla ovšem teplejší o 1,6% denostupňů. Přesto činila úspora po provedeném přepočtu denostupňů neuvěřitelných 20%. Za období roku 2000/2001 byly výsledky ještě lepší (viz graf).
Proto začaly být kondenzační kotle Geminox THRi vyráběny kromě standardních výkonových rozsahů i ve variantách určených speciálně pro objekty s malou tepelnou ztrátou. Kotle s výkonovým rozmezím 0,9 - 9,5 kW a 2,4 - 13,5 kW umožňují vysoce komfortní a nepřerušované vytápění objektů s velice nízkou okamžitou potřebou tepla. Loňské a předloňské zkušenosti s aplikacemi těchto kotlů do novostaveb v ČR vykazují stejné příznaky, které jsou uvedeny ve výše zmíněném příkladu ze Švýcarska. U objektů, kde je minimální výkon kotle roven nebo nižší než 25% tepelné ztráty domu, je dosahováno špičkových výsledků ve spotřebě paliva a počet startů kotle nepřekročí 3 500 za rok.
S volbou výkonového rozsahu kotle souvisí rovněž možnost široké modulace kotlů Geminox. Ta umožňuje dosažení rovnoměrného vytápění objektu v rozsahu 20-100% výkonu kotle. Není žádným tajemstvím, že po tři čtvrtiny topné sezóny je plně postačujících 25-50% nominálního výkonu kotle. Všechny konvenční spotřebiče, u kterých nelze snížit výkon na tyto hodnoty při zachování stejně vysoké účinnosti, se tedy stávají tři čtvrtiny topné sezóny značně neekonomickými. Jednou z nejsilnějších deviz kotlů THRi je schopnost pracovat s maximální účinností i během nejběžnějších teplot okolo 0°C, kdy k pokrytí aktuálních ztrát postačuje 1/3 vypočteného výkonu. Tato přednost se nejvýrazněji projevuje právě u moderních rodinných domů, kdy obvyklá tepelná ztráta je okolo 10 kW a podle ověřených zásad je třeba pro běžný provoz startovacího výkonu menšího než 3,5 kW. Pokud není tento parametr splněn a kotel je provozován mimo svůj pracovní rozsah, začíná tzv. cyklovat. Standardní kotle se startovacím výkonem okolo 6-8 kW absolvují takovýchto cyklů okolo 40 000 ročně. Toto číslo vypadá značně nevěrohodně, ale po přepočtu na počet topných dnů v roce představuje pouhý jeden start kotle během 10 minut. Z praxe víme, že ani minutové intervaly nejsou výjimkou. Správně zvolený kondenzační kotel Geminox THRi nevykáže na novostavbě více než 3 500 startů ročně. I laikovi musí být jasné, jaký je závěr z těchto údajů.
Zcela unikátní vlastností kondenzačních kotlů THRi je možnost změny jejich výkonového rozsahu. Zvýšení, popřípadě snížení výkonového rozsahu kotle lze dosáhnout prostou výměnou cenově přístupného hořáku a přeprogramováním obslužného software. Tato inovativní filozofie umožňuje provozovat kondenzační kotle THRi vždy optimálně. Nenutí investory ke kompromisním nákupům zohledňujícím jejich budoucí plány, spojené se zvýšením požadavků na dodávku tepla (přístavby, vyhřívané bazény, zimní zahrady atd.). takto je dosaženo normového stupně využití v rozmězí 106-109% (PCI) v celém modulovém rozsahu.
Výsledkem jsou až 30-40% úspory paliva u kotlů THRi oproti klasickým.
Úspory paliva při provozování kotlů Geminox s označením THRi jsou umožněny kromě lineární modulace i dalšími technickými parametry:
- Kondenzace. Při kondenzaci je zužitkována i ta část tepla, která u konvenčních kotlů uniká do komína. Toto dodatečně získané teplo je využito pro předehřev vratné vody z ÚT. (viz seriál Kondenzační kotel pro každého)
- Optimalizace procesu spalování v celém výkonovém rozsahu kotle. Patentovaný kruhový hořák s předsměšováním paliva (zemního plynu nebo propanu) se vzduchem zajišťuje díky konstantnímu poměru vzduch/plyn maximální účinnost spalování s minimálním obsahem škodlivin.
- Adaptabilní ekvitermní regulace, která je v řídicí jednotce kotle (LMU 64) a která zabraňuje zbytečnému prochladnutí stěn objektu, optimalizuje tepelnou pohodu v domě a zvyšuje stupeň využití kotle.
- Inteligentní řízení otáček oběhového čerpadla. Tato funkce umožňuje výrazné snížení teploty vratné vody v přechodných obdobích a tím i razantní rozšíření pásma využití kondenzace. Nezanedbatelné je i snížení spotřeby elektrické energie.
- Široká lineární modulace. Výše v článku popsané výhody mají zásadní vliv na úsporu paliva.
Společnost Brilon nabízí špičkovou techniku pro vytápění a ohřev teplé vody pro český a slovenský trh. Přehled sortimentu: tepelná čerpadla, kondenzační kotle pro rodinné a bytové domy, zásobníky TV, plastové systémy odvodů spalin, ventilační systémy ...
