Nejnavštěvovanější odborný web
pro stavebnictví a technická zařízení budov

Výměny plynových atmosférických kotlů za kondenzační, úspornější a ekologičtější– část 2.

Ing. Pavel Kvasnička, Ing. Michal Kabrhel

Recenzovaný

Se zavedením přísnějších předpisů Ekodesign pro výrobky spojené se spotřebou a produkcí energie, souvisí plynulý přechod na používání plynových kondenzačních kotlů. V praxi se při výměnách starých kotlů setkáváme s nesprávným výkladem a představami o přínosech kondenzačních kotlů. V článku je proto posouzen vliv kondenzace teoreticky i měřením a jsou uvedeny odpovědi na některé praktické otázky.

Vhodná opatření a jak s výměnou začít

Před záměnou plynového atmosférického konvenčního kotle za nový kondenzační je nutnost řešit nové cesty odtahu spalin a přívodu spalovacího vzduchu. Kondenzační kotle mají širší možnosti řešení odtahu spalin, než tomu bývalo u konvenčních atmosférických kotlů, které bývaly ve velké většině případů instalovány s odvodem spalin do komína a přívodem spalovacího vzduchu z místnosti, tedy jako spotřebiče typu B. I s ohledem na aktuální či budoucí těsnost obálky budovy, která se s výměnou oken výrazně zvýší, se kondenzační kotel instaluje jako spotřebič v provedení C, tedy s odvodem spalin ven a přívodem spalovacího vzduchu z exteriéru, bez závislosti na vnitřním prostředí. Provoz vzduchospalinové cesty u spotřebiče C je nucený – s ventilátorem, který je součástí kotle. Provedení spalinové cesty pro kondenzační kotel musí odolávat jak mokrému provozu (vzniká zde velké množství kondenzátu), tak i příslušnému přetlaku, který způsobuje spalinový ventilátor. Části spalinové cesty musí odolávat vlivům, kterým jsou vystaveny (slunečnímu záření, výkyvům teplot a dalším povětrnostním podmínkám, někdy i riziku zcizení) záleží vždy na přesné stavební situaci. Bývají zpravidla provedeny z plastových dílů, certifikovaných výrobcem pro daný způsob instalace, a nebo v nerezovém provedení.

Přetlak ventilátoru kondenzačních kotlů je většinou ve vyšších hodnotách, než tomu bývalo například u tzv. „Turbo“ konvenčních kotlů, proto si můžeme dovolit spalinovou cestu a přívod spalovacího vzduchu řešit tzv. koncentrickým odkouřením (souosé potrubí, jehož vnitřní trubka zajišťuje odvod spalin a přívod vzduchu pro spalování je veden v prostoru mezi vnitřní spalinovou trubkou a vnější trubkou) poměrně dlouhé délky. Pokud nestačí dovolené délky koncentrického potrubí pro příslušný typ a výkon kondenzačního kotle, lze obvykle řešit vedení spalin a přísun vzduchu jiným, výrobcem schváleným a odzkoušeným způsobem. Každý výrobce kondenzačních kotlů má v návodech pro instalaci či jiných technických podkladech uvedené příslušné možnosti pro daný typ řešení a k němu certifikované příslušenství. Vždy je potřeba tyto záležitosti řešit s profesionálními firmami. Každé odkouření musí vyhovovat materiálovým provedením a technickým řešením příslušné legislativě, v našich podmínkách především platnému vydání ČSN 73 4201 a dalším předpisům a vyhláškám.

Při řešení odtahu spalin se při rekonstrukcích a záměnách starých konvenčních kotlů poměrně často využívají původní komínové šachty. Možnosti řešení pro různá umístění kotlů jsou naznačené na obrázku. Vždy se musí řešit nejen odtah spalin, ale zároveň i přívod dostatečného množství vzduchu pro spalování. Nesmí se zapomenout ani na příslušné revizní díly pro čištění a kontrolu spalinových cest. V některých případech, pokud to velikost prostoru instalace a způsob větrání a kapacita přívodu vzduchu umožňuje, se může kondenzační kotel provozovat i jako B přístroj (nejčastěji se s tím setkáváme při řešení kotelen, kdy se staré plynové kotle nahrazují kaskádami nových kondenzačních kotlů a prostor kotelny již má zajištěný dostatečný přísun kyslíku pro spalování buď přirozeným nebo nuceným větráním).

V rodinných domech a bytech se dává jednoznačně přednost spolehlivému a bezpečnějšímu řešení s C plynovým spotřebičem. Obzvlášť ve vysokých bytových domech je často využíváno řešení s tzv. děleným odkouřením, kdy je nad kotlem nainstalováno rozdělovací příslušenství, které odděluje cestu spalin a cestu potřebného vzduchu pro spalování. Přívod vzduchu je realizován z fasády a má kratší délku, vedení spalin může být výrazně delší, a to až cca 28 m. Vzduchová cesta se realizuje co nejkratším a dle možností přímým vedením vodorovného plastového systémového potrubí příslušného průměru přes obvodovou stěnu, kde si z venkovního prostoru kotel nasává potřebné množství spalovacího vzduchu. Vedení spalin je realizováno většinou plastovým přímým potrubím vedeným komínovou šachtou (případně flexi potrubím). Potrubí se spalinami musí mít správně dimenzovaný průměr, který je dán buď výrobcem kotlů nebo jej řeší autorizovaný technik příslušným výpočtem. Konstrukce odvodu spalin musí být přístupná, kontrolovatelná a řádně upevněná. V horní části nad střechou a ve vyústění z komínové šachty se pak musí použít plastový případně kovový díl, který je odolný UV záření. Někdy se můžeme setkat i s vedením příslušného potrubí odtahu spalin na venkovní fasádě stavby. V tomto případě je nutné, aby potrubí bylo tepelně izolované, samozřejmě bezpečně ukotvené a chráněné proti venkovním vlivům a slunci.

Velmi důrazně upozorňujeme na povinnost nechat revizním technikem spalinových cest zpracovat revizi spalinové cesty, pokud se mění podmínky provozu komína, spalinové cesty. V případě záměny nekondenzačního kotle za kondenzační tomu tak je a revize je proto nutná!

Se záměnou za nový kondenzační kotel je nutno řešit i odvod vznikajícího kondenzátu. Vlastnosti kondenzátu jsou dány vlastnostmi spalovaného plynu, typem a provozováním kondenzačního kotle. Pokud se podíváme na stupnici, viz obrázek, vidíme, že pH kondenzátu je v rozmezí od 4 do 5. Kondenzát je vlastně hodně zředěný roztok kyseliny a podle toho je potřeba s ním nakládat. Dle současné legislativy, s kotli do výkonu 200 kW (i v součtu výkonů), pokud má stavba obvyklou splaškovou kanalizaci s dostatečným množstvím protékající odpadní vody (bývá vlivem saponátů spíše zásaditá, proto se s kondenzátem vzájemně neutralizují) a pokud to místní vodohospodářská společnost dovolí, odvádí se kondenzát obvykle samospádem, případně pomocí čerpadla kondenzátu, přes zápachovou uzávěru (poz. A) odpadním potrubím do společné splaškové kanalizace. Z toho vyplývá, že pro běžné kotle používané v bytových jednotkách a RD s výkonem do cca 30 kW v městské či příměstské zástavbě a pokud to místní legislativa dovoluje, nevzniká žádný problém s odvodem kondenzátu přímo do kanalizace.

Zdroj [1]

Zdroj [4]

Dle vzoru EU a s rostoucím počtem nainstalovaných kondenzačních kotlů lze předpokládat, že se předpisy v této oblasti budou zpřísňovat.

Pokud se jedná o odvod kondenzátu v objektu, kde je splašková kanalizace svedená do jímky, septiku nebo malé domovní čističky, je nutné si ověřit možný negativní dopad na provoz septiku nebo čističky. Septik se dnes již realizovat nesmí, ovšem ve starších provozovaných domech se s ním setkat můžeme. Problém lze řešit instalací jednoduchého neutralizačního boxu. Neutralizace je nutná, pokud je instalovaný větší výkon zdroje, např. u kotelny nad 200 kW. Kondenzát se odvádí přes neutralizační box s náplní (poz. B), která chemickou cestou kondenzát neutralizuje. Po určité době je nutné neutralizační náplň kontrolovat a vyměňovat.

Jak bylo uvedeno v první části, zásadní vliv na stupeň provozní účinnosti kondenzačního kotle a tím na dosažitelné úspory, hrají provozní teploty teplonosné kapaliny otopné soustavy. Obecně lze při výměně starého konvenčního kotle za plynový kondenzační kotel pro provoz v kondenzačním režimu v případě zájmu soustavu upravit tak, aby mohla pracovat s nižšími teplotami otopné vody. Například zvětšením otopných ploch, přidáním dalších otopných těles do stávající otopné soustavy. U otopných soustav pracujících s vyššími teplotami je ale vždy vhodnější snížit požadavek výkonu, což znamená snížit tepelné ztráty, například celkovým nebo alespoň částečným zateplením objektu a nebo i výměnou oken za nové s větším tepelným odporem. Pokles tepelných ztrát daného vytápěného objektu umožní vytápět stejný objekt s nižšími provozními teplotami otopné vody bez zásadních změn v technickém provedení stávající otopné soustavy.

Zvýšení podílu provozu kotle v kondenzačním režimu lze dosáhnout i jednoduchou výměnou prostorového termostatu za ekvitermní regulátor s venkovním čidlem, dle něhož se reguluje teplota otopné vody pro daný objekt v závislosti na venkovní teplotě. Zejména v otopných soustavách s návrhově vyššími provozními teplotami je přechod mezi nekondenzačním provozem a provozem s kondenzací v přechodných obdobích velmi častý a ekvitermní řízení prodlouží provoz kondenzačního kotle v kondenzačním režimu.

Příklady komplexních rekonstrukcí

Rekonstrukce 3bytového RD na Praze 6. Původně měl každý byt svůj starý konvenční plynový kotel a elektrický zásobník pro přípravu TV. Po zateplení, výměně oken vyměnil majitel původní plynové kotle za jeden centrální kondenzační, doplněný o solární systém na přípravu TV. Úspory na spotřebě plynu ve srovnání provozu před rekonstrukcí a po rekonstrukci včetně výměny otopného zařízení a využívání solárního systému na přípravu teplé vody byly cca 35 %.

Zdroj autor

Zdroj [1]

Zdroj autor
U 14bytového činžovního domu v Plzni došlo k výměně zdrojů tepla za 2 nové kondenzační kotle, které jsou umístěny v podkrovní kotelně a doplněny solárním systémem na přípravu TV. Zároveň bylo provedeno částečné zateplení a výměna starých oken za nová s větším tepelným odporem. Po zmíněné rekonstrukci provozní náklady na vytápění i přípravu TV klesly o cca 33 %, což umožnilo snížit provozní náklady pronajímaných bytů a zajistit jejich obsazenost.

Zdroj [1]
Výměna starých plynových konvenčních atmosférických kotlů za nové kondenzační v bytovém domě na okraji Prahy. Potřebný výkon byl cca 90 kW. Na fotografiích je původní stav kotelny a následně stav po instalaci nových kondenzačních kotlů. Úspory po výměně oken a po částečné rekonstrukci otopné soustavy byly na spotřebě plynu cca 32 % a navíc se uvolnil prostor v původní kotelně k dalšímu využití.

Zdroj [3]

Závěr

Z příkladů je patrné, že nebývá zásadní problém vyměňovat staré konvenční kotle za nové kondenzační, jak v bytových nebo rodinných domech, tak i v etážovém vytápění jednotlivých bytů. Příklady již zrealizovaných instalací vykazují přínos a provozní úspory. Největších úspor lze dosáhnout při komplexnějším řešení – při kombinaci úsporných opatření jak ve stavební části, tak i v části otopné soustavy. Přínosem je snížení provozních nákladů, snížení hlučnosti, nižší emise znečištění pro životní prostředí, vysoký komfort obsluhy a zároveň s tím spojené zhodnocení nemovitosti. Komplexní přístup také zlepšuje možnosti využití aktuálních dotačních programů a snížení nákladů na modernizaci.

Literatura

Archiv firmy Junkers (www.junkers.cz)
VALENTA V. Tepelné soustavy – podmínky pro účinné spalování paliv. GAS 2001
Archiv firmy Servisjunkers (www.servisjunkers.cz)
Archiv firmy Viessmann (www.viessmann.cz)

Autoři chtějí poděkovat společnosti Bosch Termotechnika – obchodní divizi Junkers za zapůjčení podkladů a technických materiálů.

English Synopsis

Replacing old gas atmospheric boilers with new condensing, more economical and greener – Part 2.

The introduction of stricter Ecodesign requirements for products associated with the consumption and production of energy is related to a smooth transition to the use of gas condensing boilers. In practice, exchanges of old boilers meet incorrect interpretation and perceptions about the benefits of condensing boilers. The article therefore assesses the impact of condensation theory and measurement and answers some practical issues.

Reklama