SERVIS - PLYN.CZ

Bylo nebylo ... a jak to bude dál?

   Během posledních několika let se snaží odborníci v oboru vytápění zdokonalit topné systémy a především zdroje výroby tepla za účelem snížení nákladu na vytápění bez změny komfortu tepelné pohody .Tento trend ovšem není zdaleka na konci a počítá se s jeho pokračováním. Jako nejlepším řešením se v současné době jeví kondenzační kotel s plynulou modulací výkonu a širokým pásmem modulace .S tímto technickým řešením lze ušetřit významnou část ať už rodinného nebo firemního rozpočtu.

Při hoření topných plynů vznikají dvě formy kondenzace :
- v proudu topného plynu (tvorba mlhy) jakmile teplota topného plynu poklesne pod rosný bod
- na výhřevné ploše (srážení) jakmile je teplota této plochy pod rosným bodem
    Kondenzace srážením má tu přednost, že využití kondenzačního tepla závisí na teplotě kotlové vody, resp. na teplotě vratné vody a tím je kondenzace zachována i při nízké venkovní teplotě. Intenzivní kondenzace, která se udržuje i při nejnižších venkovních teplotách a tím i téměř po celé topné období ,spolu s nízkými teplotami spalin způsobují,že kondenzační kotle dosahují (podle systému rozvodu tepla) stupně využití neuvěřitelných 108% .
   Při spalování zemního plynu (metanu CH4)  nebo propanu (C3H8) vzniká určité množství vody. Hořením dochází k jejímu ohřevu .Ta pak v podobě vodní páry spolu s oxidem uhličitým tvoří spaliny hoření a odchází . Teplé spaliny sebou nesou část skryté tepelné energie, tzv. latentní (spálené) teplo. Pokud tyto spaliny ochladíme pod teplotu jejich rosného bodu, dojde ke změně skupenství - kondenzaci obsažené vodní páry a k následnému uvolnění tohoto tepla .V kondenzačním kotli se takto uvolněná energie pomocí výměníku využívá k předehřevu vratné vody.

  Kondenzační kotel nemá omezení spodní hranice teploty topné vody v kotli, tím se podstatně liší od kotle klasické konstrukce.Konstrukce kotle, která umožní využívat kondenzační provoz a dosáhnout tak vysoké účinnosti, musí obsahovat několik základních celků:

- primární výměník a spalovací komora - zde je důležitá volba materiálu, ze kterého je výměník                    vyroben(hliník,slitina křemíku nebo nerez)
- hořák - tvar,velikost jeho povrchu a provedení ( keramika,nerez)
- řídící elektronika -musí zabezpečit řízení funkcí kotle (bezpečnost provozu ,uživatelský komfort a                 spolehlivost)
- plynový ventil a ventilátor -závisí na nich výkonový rozsah kotle, způsob mísení plynu a vzduchu.


   Kondenzační technika versus klasický "agregát"   :-)









K problematice kondenzační techniky byl otištěn v odborném tisku zajímavý a nestranný článek :
PLYN * ROČNÍK LXXXIV * 2004*ČÍSLO 7-8
MODERNÍ PLYNOVÉ SPOTŘEBIČE PŘINAŠEJÍ ZNAČNÉ ÚSPORY :

Rekonstrukce domovní kotelny v Bechyni a první zkušenosti z provozu

Ing. Jaroslav Podlešák Český plynárenský servis Tábor

Výchozí stav :

   Na konci května loňského roku (2003) si obyvatelé bytového domu č.p. 165 na Libušině ulici v Bechyni nechali zpracovat studii na rekonstrukci plynové kotelny v domě. Jedná se o pětipodlažní dům o 17 bytových jednotkách; jeho původní, více než dvacet Iet stará kotelna byla osazena čtyřmi kotli ETI 60 s atmosférickými hořáky, z nichž dva sloužily k vytápění, jeden ohříval zásobník teplé užitkové vody (TUV) o objemu 1000 Iitrů a poslední sloužil jako tzv. studená rezerva. Každý kotel byl napojen na samostatný komínový průduch z keramických vložek o průměru 200 mm. K objektu je přivedena středotlaké plynová přípojka, tlak plynu byl na potřebnou úroveň snižován dvojicí jednostupňových regulátorů Alz.6U-B. Otopná soustava byla otevřená s expanzní nádrží v nejvyšším místě, nemá oddělené větve pro možnost odlišného režimu vytápění v závislosti na oslunění, na jednotlivých stoupačkách nejsou instalovány vyvažovací ventily, radiátory byly osazeny původními dvouregulačními ventily. Regulace soustavy byla ekvitermní (Mertik), ale bez možnosti korekce podle referenční místnosti, bez automatického střídání kotlů a dalších u současných regulací běžných funkcí.

   Technický stav kotlů, zejména obtížné obstaráváni náhradních dílů a velmi rychlé zanášení výtokových otvorů hořáků nečistotami z korodujícího kotlového tělesa, způsobil, že udržování kotelny v provozuschopném stavu s ohledem na závěry pravidelných provozních revizí bylo stále obtížnější. Původní vlastník domu proto chtěl plynovou kotelnu zrušit, k objektu přivést teplo z centrálního zdroje (mimochodem rovněž plynové kotelny) a v prostorách původní kotelny nainstalovat domovní předávací stanici tepla. Nájemníci domu, kteří v době tohoto rozhodování založili spoIečenství vlastníků bytů a dům od původního majitele odkoupili, tuto možnost odmítli a rozhodli se stávající plynovou kotelnu rekonstruovat. Zadání znělo na rekonstrukci stávajícího zdroje tepla a přípravy TUV včetně demontáže a ekologické Iikvidace veškerého demontovaného a vybouraného materiálu se zachováním stávajících rozvodů tepla i teplé vody i s využitím původních otopných těles osazených dvouregulačními ventily. Noví vlastníci domu si zároveň nechali zpracovat energetický audit; v něm vypočtená tepelná ztráta domu byla ve výši 125 kW.

Studie rekonstrukce s dvěma variantami :

   Studie byla zpracována ve dvou variantách tak, aby navržené spotřebiče byly nainstalovány a provozovány podle TPG 704 01, aby tedy nešlo o kotelnu ve smyslu vyhlášky ČÚ8P č. 91/1993 Sb. a ČSN 07 0703 a aby k provozu tohoto zařízení stačilo pouze seznámení s obsluhou v rozsahu, uvedeném výrobcem (dovozcem) v návodu k obsluze. Stejně jako kupř. u plynového kotle v rodinném domku. Provozovatel této "kotelny" nemusí mít zpracován místní provozní řád a nepotřebuje ani topiče nízkotlakých kotlů s osvědčením k provozování kotlů na plynná paliva. Pro splnění požadavků TPG 704 01 byly navrženy drobné stavební úpravy (zazdění průchodu v příčce, osazení zárubně a plechových dveří). Vzhledem k nárokům navrhovaných kotlů na stálost hodnoty vstupního tlaku plynu bylo vlastníkům doporučeno rozšířit rekonstrukci o náhradu stávajících regulátorů tlaku plynu Alz.6U-8 regulátory dvoustupňovými (např. Mesura 825, Francel 825 apod.).

   První varianta řešila otop dvojicí Iitinových kotlů Buderus Logano G234 o výkonu 49,9 kW s atmosférickými hořáky a regulací Buderus Logamatic 4311 a 4312 (ekvitermní regulace, kaskádový řadič atd.), přípravu TUV pak dvojicí zásobníkových ohřívačů Quantum Q7 100 NRRS o objemu 355 I umístěnou v prostoru stávajícího bojIeru.

   V místnosti se zásobníkovými ohřívači byl jako doplňkový zdroj tepla navržen kotel Buderus G1340 výkonu 26 kW. Otopný systém je jištěn tlakovou expanzní nádobou a pojistnými ventily na jednotlivých kotlích. Každý kotel má vlastní oběhové čerpadlo. Topnou vodu do systému dopravuje elektronicky řízené systémové čerpadlo, její teplotu řídí trojcestný mísicí ventil. Jednotlivé spotřebiče jsou napojeny kouřovody z nerezového plechu do stávajících komínových průduchů z keramických vložek.

   Druhá varianta řešila vytápění pomocí dvou kondenzačních kotlů Geminox THRi 10-5OC o výkonu 48, 7 kW s regulací fy Siemens RVA 46.531 a 47.320 (ekvitermní regulace, kaskádový řadič atd.), obdobně je zde jako doplňkový zdroj navržen kotel Geminox THRi 5-25C o výkonu 23,9 kW. Otopný systém je jištěn tlakovou expanzní nádobou, čerpadla a pojistné ventily jsou součástí kotlů. Topnou vodu do systému dodává systémové čerpadlo, její teplota je řízena modulací výkonu kotlů, takže není zapotřebí mísicí ventil. Přípravu teplé vody zajišťuje stejně jako v první variantě dvojice zásobníkových ohřívačů Quantum Q7 1 00 NRRS o výkonu 24,7 kW a objemu 355 l zapojených paralelně a vybavených potřebnými zabezpečovacími prvky včetně expanzní nádoby, komfort dodávky teplé vody zajišťuje časovým spínačem zapínané cirkulační čerpadlo Wilo. Odtahy spalin kondenzačních kotlů byly navrženy z plastového potrubí Rehau průměru 75, 110 a 160 mm protaženého stávajícími komínovými průduchy, spaliny zásobníkových ohřívačů vody odvádí společný kouřovod z nerezového plechu o průměru 150 mm do jednoho ze stávajících průduchů.


   Tato řešení byla zadavateli předložena počátkem června, po několika konzultacích byla upravena a v konečné podobě koncem června odeslána, aby byla k dispozici na jednání společenství vlastníků, které se konalo v Bechyni dne 2.7 .2003.

Realizace rekonstrukce:

   Vlastníci domu se pro rekonstrukci definitivně rozhodli až počátkem září s tím, že zvolili variantu s kondenzačními kotli a byli rozhodnuti tuto rekonstrukci provést ještě během podzimu. Okamžitě byly zahájeny projektové práce, takže koncem září2003 mohlo být zažádáno o stavební povolení. Ihned po jeho získání byla v pondělí 20. října zahájena demontáž původní kotelny, ve středu byly zavěšením nových kotlů a usazením ohřívačů vody započaty montážní práce. Týden poté (ve středu 29. 10.) bylo uvedeno do provozu vytápění, den nato zprovozněna příprava teplé vody a v pátek 31.10. byla dokončena a seřízena regulace systému. V průběhu následujícího týdne byly dokončeny stavební úpravy, opraveny nátěry a malba. Dne 14.11. proběhla technická přejímka zdroje tepla a 4. 12. 2003 bylo celé zařízení bez závad zkolaudováno.


Pohledy do rekonstruované kotelny v domě čp. 165
v Libušině ulici v Bechynikotelna



Efektivita zvoleného řešení:

   Přestože samotné kondenzační kotle Geminox jsou poměrně drahé, na nižší výsledné ceně se oproti litinovým kotlům Buderus projevilo jejich lepší mikroprocesorové vybavení a z něho vyplývající nižší cena dodatečných komponentů regulace Siemens (Landis&Staefa-Albatros), která umí uvedený systém spolehlivě ovládat, samozřejmě včetně ekvitermní regulace, kaskádového řadiče, protáčení čerpadel a celé řady dalších servisních funkcí. Široký rozsah modulace výkonu hořáků (při navrženém osazení je k dispozici spojitě měnitelný výkon v rozsahu 5-124 kW ! ) umožňuje přizpůsobit okamžitý výkon potřebám systému , a tím výrazně snížit počet startů (pro kotlovou jednotku se u tohoto typu kotle jedná o snížení z 30 000 na 3 500 startů za rok ! ) , což příznivě ovlivňuje nejen životnost kotlů, ale i životní prostředí.

   Kromě nižší celkové ceny zařízení je významnou předností kondenzačních kotlů jejich vysoká účinnost .(až 108 %), díky níž lze ušetřit v závislosti na provozním režimu 25 až 40 % nákladů na plyn, což při vývoji cen zemního plynu jistě není zanedbatelná skutečnost. Přestože jsou kotle osazeny v původním systému navrženém před více než 20 lety samozřejmě na teplotní spád 90/70 °C, díky velkému objemu vody a určitému předimenzování topných těles pracují prakticky neustále alespoň v režimu začínající kondenzace, tzn. se stupněm využití blížícímu se 100 %, v přechodných obdobích (jaro, podzim) budou trvale pracovat v režimu kondenzace pokročilé, tzn. se stupněm využití překračujícím 100 % .

   Provozní teplota otopné soustavy je na regulátoru v referenční místnosti ( obývací pokoj přízemního bytu) nastavena na 23 °C, útlumová teplota je 20 °C. Otop na provozní teplotu je nastaven takto:

pondělí až čtvrtek 5:00 až 22:00 hod.
pátek 5:00 až 23:00 hod.
sobota a neděle 6:00 až 23:00 hod.

Mimo tyto časy vytápí soustava byty na útlumovou teplotu. Na shodné časy je nastaven také chod cirkulačního čerpadla teplé vody.

   K dalšímu významnému poklesu spotřeby došlo po zateplení domu, výměně oken a osazení termostatických ventilů, takže současná úspora výrazně přesahuje 50 %. Pokud bychom nyní porovnávali množství spotřebovaného plynu, došli bychom k úspoře větší než 20 000 m³/rok, což je pokles o více než polovinu a vyjádřen v penězích přesahuje 130 tis. Kč/rok. Protože celá rekonstrukce zdroje tepla stála přibližně 630 tis. Kč bez DPH, vychází návratnost vložené investice  na cca pět let.

 

	2001	2002	2003	2004	Úspora po rekonstrukci kotelny	Úspora po rekonstrukci kotelny a zateplení domu
leden	6 272	6 076	6 534	4 065	34 %
únor	4 762	4 586	6 100	3 040	35 %
březen	4 650	4 767	4 033	2 601	45 %
duben	3 854	3 718	3 002	1 622	57 %
květen	1 026	994	854	1 355 **)
červen	1 192	969	734	687		36 %
červenec	832	991	755	432		53 %
srpen	840	960	702	384		57 %
září	2 686	2 146	996	663		73 %
říjen	3 184	4 254	2 743 *)	1 361		63 %
listopad	5 348	4 763	2 578	1 983	49 %	61 %
prosinec	6 293	6 274	3 733	2 423	41 %	61 %
celkem	40 939	40 498	32 764	18 193	celkem úspora 43 %	celkem úspora 61 %

* ) jen spotřeba původní kotelny do 20. října 2003 (zahájení rekonstrukce)

**) přitápění z důvodu výměny oken při velmi chladném počasí, zateplení domu
 

---

---

< Předchozí		Další >