Ohřívače vody, kombinované kotle a zpřísnění emisních limitů NOx

Ing. Libor Hrabačka

V článku na TZB-info pojmenovaném „Zpřísnění emisních limitů NOx u ohřívačů vody“ upozornil Český plynárenský svaz na problematiku snížení limitu emisí NOx vypouštěných do ovzduší při přípravě teplé vody ohřívači vody využívajících jako palivo zemní plyn. Tento limit musí výrobci ohřívačů u svých výrobků nově dodávaných na trh splnit od 26. září 2018. Změna limitu se však netýká jen zařízení pro přípravu teplé vody, ale i kombinovaných plynových kotlů, tedy kotlů s funkcí vytápění a přípravy teplé vody. S cílem doplnit a upřesnit informaci podanou ČPS jsem se obrátil s několika dotazy na Ing. Libora Hrabačku, který má tuto problematiku jako technický ředitel společnosti Vaillant Group Czech s.r.o. na starosti.

Josef Hodboď, TZB-info:
Jak to s těmi emisemi NOx přesně je?

Libor Hrabačka, Vaillant Group Czech:
Abychom mluvili jednoznačně, musím úvodem zmínit NAŘÍZENÍ KOMISE (EU) č. 813/2013 a NAŘÍZENÍ KOMISE (EU) č.  14/2013. Obě nařízení jsou ze dne 2. srpna 2013. V praxi plynových spotřebičů se tato nařízení pro veřejnost projevila nejvýrazněji po 26. září 2015, kdy se zásadně změnil sortiment plynových kotlů dodávaných na trh ve prospěch kotlů kondenzačních, neboť jedině ty jsou schopné v tržně přijatelných cenách plnit požadavky kladené na sezónní energetickou účinnost, která nesmí být nižší než 86 %.
Výjimku při plnění tohoto limitu dostaly kombinované plynové kotle výkonu do 30 kW, které slouží jak pro vytápění, tak přípravu teplé vody. Ale ani tato výjimka není trvalá. Původní poměrně nízké hodnoty energetické účinnosti ohřevu vody kombinovanými ohřívači platné od 26. září 2015 byly výrazně zpřísněny od 26. září 2017. Toto zpřísnění se českého trhu nijak významně nedotklo, neboť český trh je technicky vyspělý a zařízení s podlimitními účinnostmi by na něm neobstála. Například v zátěžovém profilu L (náročnější domácnost) došlo ke zvýšení limitu ze 30 % na 37 %. Tento limit je platný i pro samostatné ohřívače vody.
Od září letošního roku se nemění požadavky na sezónní energetickou účinnost ohřevu vody samostatnými, ani kombinovanými ohřívači, ale zavádí se poměrně přísný limit na produkci emisí oxidů dusíku NOx. Zpřísněním tohoto limitu nepřímo dojde i ke zvýšení sezónní energetické účinnosti, neboť splnění limitu vyžaduje více optimalizovat spalovací proces zemního plynu.

Josef Hodboď, TZB-info:
Jak výše zmíněné požadavky na ekodesign výrobků pozměnily sortiment výrobků na trh?

Libor Hrabačka, Vaillant Group Czech:
Hovořím za na naši společnost. Samozřejmě že zmíněná Nařízení komise se dotknou i sortimentu jiných výrobců, pokud dnes nabízí výrobky s parametry, které nebudou od září 2018 vyhovovat. V rámci Vaillant Group Czech se jedná jak o výrobky značky Vaillant, tak Protherm. Sortiment těchto značek se liší, takže některé výrobky splňují zpřísněné požadavky již dnes a jiné nikoliv. Takže budou ze sortimentu vyřazeny a případně nahrazeny novými.

Josef Hodboď, TZB-info:
Začněme třeba výrobky značky Protherm.

Libor Hrabačka, Vaillant Group Czech:
Ze sortimentu Protherm se nařízení dotkne pouze plynových závěsných průtokových ohřívačů vody řady Panda POG a PTP. Jejich současné provedení nesplní zpřísněný limit emisí NOx. To neznamená, že by je snad uživatelé měli vyřadit z provozu, nebo že bychom na ně přestali mít náhradní díly. Vzhledem k tomu, že je tento způsob přípravy teplé vody velmi oblíbený, tak připravujeme jejich inovaci.

Inovace spočívá ve vybavení těchto ohřívačů novým, vodou protékaným, a tak chlazeným hořákem. Vznik emisí NOx při spalování zemního plynu závisí především na teplotě plamene a době, po kterou jsou spalované látky ve vyšší teplotě. Snížením teploty hořáku jeho chlazením se dosáhne požadovaného snížení emisí NOx. Nový ohřívač vody Protherm bude označen Panda IOG. Ostatní parametry zůstanou v podstatě zachovány, tedy plynulá modulace výkonu, autodiagnostika, elektronické zapalování, max. výkon 20 kW, respektive 24 kW a provedení atmosférické do komína nebo turbo umožňující instalaci i s komínovým průduchem menší světlosti.
Všechny kombinované kondenzační kotle značky Protherm plní zpřísněné podmínky, a tak se jich zmíněné nařízení nedotkne.

Josef Hodboď, TZB-info:
Značka Vaillant patří do horního patra technických zařízení. Vyskytuje se v jejím sortimentu vůbec výrobek, jehož prodej by byl nařízením o zpřísnění emisí NOx nějak dotčen?

Libor Hrabačka, Vaillant Group Czech:
Co se týká přípravy teplé vody, tak u značky Vaillant nemůžeme hovořit o plynovém průtokovém ohřívači vody. Ten v jejím sortimentu není. Musíme však hovořit o řadě zásobníkových plynových ohřívačů vody o objemu 130, 160, 190 nebo 220 l, označených Vaillant atmoSTOR VGH 130, 160, 190, 220/5 XZU, s přirozeným odtahem spalin. U těchto ohřívačů vody se produkce emisí NOx nyní pohybuje pod hranicí 80 mg/kWh. Splnění zpřísněného limitu emisí NOx pod 50 mg/kWh bude zajištěno změnou hořáku. Nejedná se tedy o zásadní, konstrukčně neřešitelnou záležitost a v současnosti probíhají přípravy na uvedení inovované řady těchto zásobníků, a to pod označením Vaillant atmoSTOR VGH 13, 160, 190, 220/7 XZU. Po formální stránce je rozlišovacím znakem pouze změna číslice 5 na 7 v názvu výrobku. Designové změny nebudou žádné. Konstrukční změna se týká použití jiného řešení hořáku, a to změnou jeho konstrukce a přidáním keramických tyčinek ke snížení teploty plamene.
Tyto ohřívače vody se používají pro svoji výkonnost zejména tam, kde je zapotřebí pokrývat větší odběry teplé vody a s velkými odběrovými špičkami, Nejen v objektech s jednou či více bytovými jednotkami, ale především ve sportovních centrech, rekreačních střediscích, v průmyslu, penziónech, hotelích atp. V řadě případů nemusí být totiž optimální řešit vytápění a přípravu teplé vody společně v jedné propojené soustavě. Proto tento způsob zajištění teplé vody bude i nadále v sortimentu Vaillant zachován a nové výrobky splní zpřísněný limit na emise NOx.

Josef Hodboď, TZB-info:
Nařízení o ekodesignu před časem vyřadilo z trhu většinu nekondenzačních typů kotlů, neboť nesplnily zpřísněný požadavek na účinnost. Jedinou výjimkou zůstaly kombinované kotle pro vytápění a přípravu teplé vody s výkonem do 30 kW. Nabízí nějaký takový výrobek Vaillant Group Czech?

Libor Hrabačka, Vaillant Group Czech:
Nabízíme. Je pouze v sortimentu značky Vaillant a jsou to nekondenzační závěsné kombinované kotle atmosférické kotle atmoTEC ve třech variantách výbavy. Tyto kotle o výkonu do 30 kW se používají v souladu s nařízením o ekodesignu do objektů se společným odvodem spalin, pro které daná výjimka platí. Pro ty, kteří by toto řešení chtěli použít i po 26. září letošního roku, máme špatnou i dobrou zprávu. Ta špatná je, že technicky jednodušší typy kotlů ve variantě „pro“ a „plus“, bohužel s vyššími emisemi NOx, které jsou cenově příznivější, budou z nabídky vyřazeny. Ta dobrá je, že v nabídce zůstane typ Vaillant atmoTEC exclusive VUW 254/4-7.

Obr. Základní schéma kotle Vaillant atmoTEC exclusive VUW 254/4-7. Splnění sníženého limitu emisí NOx zajišťuje vodou chlazený hořák tím, že snižuje teplotu hoření a zkracuje dobu, po kterou se spalované látky nachází v oblasti s vyšší teplotou. Stejný princip bude použit i v ohřívačích vody.

Kotel Vaillant atmoTEC exclusive VUW 254/4-7 není v nabídce Vaillant žádným nováčkem. Jedná se o kotel vyvinutý ještě v době, kdy kondenzační kotle nebyly na dostatečné úrovni. Tento kotel reagoval na neustále se zpřísňující požadavky zejména orgánů ochrany ovzduší velkých měst, potřebu získání tehdy vyžadované české značky Ekologicky šetrný výrobek, v Německu například Modrý anděl nebo ve Francii Zelený strom. Pro některé případy záměn kotlů s etážovým vytápěním bytů ve vícepodlažních domech napojených na společný odtah spalin může být tento kotel řešením. Neboť nevyžaduje změnu konstrukce spalinové cesty spojenou s případnou instalací kotle kondenzačního.

Josef Hodboď, TZB-info:
Do 26. září 2018 už nemá veřejnost hodně času. Co byste jí doporučili?

Libor Hrabačka, Vaillant Group Czech:
Avizované změny nabízeného sortimentu se na trhu projeví postupně. V současnosti probíhá předzásobení prodejců a odborných velkoobchodů tak, aby zájemci o naše výrobky nebyli změně vystaveni ze dne na den. Projektantům bych doporučil se již teď zajímat o perspektivní výrobky, neboť použitím starších výrobků do projektu by mohli vystavit objednavatele projektů do neřešitelné situace, když na trhu již takový výrobek nebude. Včasná příprava laické i odborné veřejnosti na změnu ostatně stojí i za tím, proč spolu hovoříme.

Josef Hodboď, TZB-info:
Děkuji za rozhovor. Pro doplnění ještě přikládám výňatky z legislativy, která změny vyvolala.

Citace vybraných ustanovení:

NAŘÍZENÍ KOMISE (EU) č. 813/2013 ze dne 2. srpna 2013, kterým se provádí směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/125/ES, pokud jde o požadavky na ekodesign ohřívačů pro vytápění vnitřních prostorů a kombinovaných ohřívačů

PŘÍLOHA II
Požadavky na ekodesign
4. POŽADAVKY NA EMISE OXIDŮ DUSÍKU
a) Od 26. září 2018 emise oxidů dusíku ohřívačů, vyjádřené v oxidu dusičitém, nesmí překračovat tyto hodnoty:

• palivové kotlové ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů a palivové kotlové kombinované ohřívače využívající plynná paliva: 56 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• palivové kotlové ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů a palivové kotlové kombinované ohřívače využívající kapalná paliva: 120 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• kogenerační ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů vybavené vnějším spalováním využívající plynná paliva: 70 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• kogenerační ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů vybavené vnějším spalováním využívající kapalná paliva: 120 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• kogenerační ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů vybavené motorem s vnitřním spalováním využívající plynná paliva: 240 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• kogenerační ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů vybavené motorem s vnitřním spalováním využívající kapalná paliva: 420 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů s tepelným čerpadlem a kombinované ohřívače s tepelným čerpadlem vybavené vnějším spalováním využívající plynná paliva: 70 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů s tepelným čerpadlem a kombinované ohřívače s tepelným čerpadlem vybavené vnějším spalováním využívající kapalná paliva: 120 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů s tepelným čerpadlem a kombinované ohřívače s tepelným čerpadlem vybavené motorem s vnitřním spalováním využívající plynná paliva: 240 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů s tepelným čerpadlem a kombinované ohřívače s tepelným čerpadlem vybavené motorem s vnitřním spalováním využívající kapalná paliva: 420 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla.

NAŘÍZENÍ KOMISE (EU) č. 814/2013, ze dne 2. srpna 2013,
kterým se provádí směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/125/ES, pokud jde o požadavky na ekodesign ohřívačů vody a zásobníků teplé vody

PŘÍLOHA II
1. POŽADAVKY NA EKODESIGN OHŘÍVAČŮ VODY
1.5 Požadavky na emise oxidů dusíku
a) Od 26. září 2018 emise oxidů dusíku, vyjádřené v oxidu dusičitém, ohřívačů vody nesmí překračovat tyto hodnoty:

• konvenční ohřívače vody využívající plynná paliva: 56 mg/kWh spotřebovaného paliva spotřebovaného paliva vyjádřeného jako spalné teplo,
• konvenční ohřívače vody využívající kapalná paliva: 120 mg/kWh spotřebovaného paliva spotřebovaného paliva vyjádřeného jako spalné teplo,
• ohřívače vody s tepelným čerpadlem vybavené vnějším spalováním využívající plynná paliva a solární ohřívače vody využívající plynná paliva: 70 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• ohřívače vody s tepelným čerpadlem vybavené vnějším spalováním využívající kapalná paliva a solární ohřívače vody využívající kapalná paliva: 120 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• ohřívače vody s tepelným čerpadlem vybavené motorem s vnitřním spalováním využívající plynná paliva: 240 mg/kWh, vztaženo k jednotkám spalného tepla,
• ohřívače vody s tepelným čerpadlem vybavené motorem s vnitřním spalováním využívající kapalná paliva: 420 mg/kWh spotřebovaného paliva, vztaženo k jednotkám spalného tepla.