Účinnosť a výkon plynového kotla

Účinnosť je parameter, ktorý by sme si pri  výbere plynového kotla  mali všímať ako ten najdôležitejší technický údaj. Synonymom slova účinnosť je efektívnosť či hospodárnosť. Zjednodušene povedané, ak by sme nainštalovali dva rôzne kotly pri tých istých vykurovacích podmienkach, tak kotol s  vyššou účinnosťou by pri rovnakom odovzdanom teple spotreboval menej zemného plynu, resp. z  čo najmenšieho objemu zemného plynu by sme mali získať čo najviac tepla na vykurovanie nášho domova.

V  súčasnosti za najúčinnejšie považujeme  kondenzačné plynové kotly. Kondenzačný kotol je konštruovaný tak, aby mohol maximálne využiť energiu zemného plynu. Spaliny odchádzajúce z kotla, ktoré vzniknú pri spaľovaní zemného plynu, sa ochladzujú až pod teplotu tzv. rosného bodu (ktorá je približne 57 °C). Tak nastáva kondenzácia vodnej pary obsiahnutej v spalinách a získava sa takzvané  kondenzačné teplo. Takto fungujúci kotol teda pracuje s maximálnou účinnosťou.

Hodnoty účinnosti kondenzačných kotlov

V  literatúre sa môžeme stretnúť s  dvoma rôznymi hodnotami účinnosti kondenzačných kotlov. Ta prvá hovorí o  účinnosti  pod hranicou 100 %  a  to až 98 %, tá druhá zas hovorí o  účinnosti  nad 100 %, a  to až neuveriteľných 109 %. Aký je rozdiel medzi týmito dvoma účinnosťami? Účinnosť 98 % môžeme považovať za fyzikálne správnu a  je počítaná z  tzv. spaľného tepla. Ak sa však pri výpočte použije  hodnota výhrevnosti paliva, tak je možne uvádzať účinnosť až 109 %. Pre porovnanie uvádzame maximálne objektívne účinnosti 3 typov kotlov. Kondenzačný kotol pracuje s  maximálnou účinnosťou až 98 %, s o  niečo nižšou účinnosťou pracujú  kotly nízkoteplotné, a to do 89 % a na poslednom mieste sú klasické kotly, ktorých účinnosť sa pohybuje do 84 %.

Výkon plynových kotlov

Tak ako sme už spomínali, účinnosť kotla je jeden z  najdôležitejších parametrov. Je však veľmi dôležité, aby bola čo najvyššia v  celom výkonovom rozsahu kotla. Výkon kotla je závislý od toho,  koľko tepla je potrebné dodať do obytného priestoru  pre zabezpečenie tepelnej pohody. Pri nízkych vonkajších teplotách pracuje kotol s  väčším výkonom, naopak, pri vyšších teplotách je potrebný oveľa menší výkon. Práve na reguláciu výkonu slúži tzv.  výkonová modulácia kotla. Moduláciu môžeme zjednodušene prirovnať k  regulácii plameňa klasického plynového sporáka. Keď potrebujeme, aby sa nám napr. voda v  hrnci zohriala rýchlo a  na vysokú teplotu, tak nastavíme čo najväčší plameň, naopak, ak potrebujeme zohriať vodu v  hrnci pomaly na nižšiu teplotu a  udržiavať ju, tak nastavíme malý plameň.

Na rozdiel od sporáka  vie  plynový kotol modulovať svoj výkon automaticky  na základe niekoľkých vstupných parametrov, ktoré si sleduje a  vyhodnocuje tak, aby vedel nastaviť optimálny pracovný výkon kotla. Široká lineárna modulácia výkonu kotla umožňuje rovnomerné vykurovanie objektu bez zbytočného cyklovania kotla (časté vypínanie a  zapínanie znamená zvýšené opotrebovávanie príslušných častí kotla). Kotol  by mal byť schopný plynule regulovať svoj výkon  v  čo najväčšom rozsahu, napr. od 10% nominálneho výkonu až po samotný nominálny výkon. Dnes vieme že približne až počas 3/4 vykurovacej sezóny je pre vykurovanie domov postačujúcich len 15 až 50% nominálneho výkonu kotla. Najväčším prínosom moderných kotlov je  schopnosť pracovať s maximálnou účinnosťou bez potreby cyklovania, t.j. len moduláciou výkonu aj v prípade najbežnejších vonkajších teplôt v rozmedzí 5 - 15°C.

Ekvitermická regulácia a riadenie otáčok

Nižšie pre úplnosť uvedieme ešte dve funkcie, ktoré využívajú najmodernejšie kondenzačné kotly, s  cieľom zabezpečiť čo najefektívnejšie vykurovanie obytných priestorov.

1.  Ekvitermická regulácia  – úlohou je  zabrániť zbytočným tepelným stratám cez povrch kotla na severnej stene domu, sledovaním zmien vonkajšej teploty, na čo slúži na stene umiestnený snímač teploty. V  kotle sa potom porovnávajú teploty vykurovacieho zdroja, vonkajšej teploty a aj teploty v  miestnosti. Na základe týchto údajov kotol reguluje v  súlade s  nastavenou ekvitermickou krivkou teplotu vykurovacej vody a  čas trvania vykurovania. Princíp spočíva v  tom, že pokiaľ je vonku chladnejšie resp. sa ochladzuje, tak teplota vykurovacej vody sa automaticky zvýši, aby sa v  dome udržala konštantná tepelná pohoda. Naopak, keď je vonku teplejšie, teplota vody sa naopak zníži.

2.  Riadenie otáčok obehového čerpadla  (v  prípade núteného obehu vykurovacej vody) - táto funkcia  znižuje teplotu vratnej vody v prechodných obdobiach  (obdobia s  vyššími teplotami, napr. jar, jeseň), čím sa zvyšuje pásmo využitia kondenzácie. Samozrejme, riadenie otáčok čerpadla umožňuje zákonite aj zníženie spotreby elektrickej energie oproti  čerpadlám bez regulácie otáčok (vyššie otáčky = vyššia spotreba elektriny).

Z  hore uvedeného je vidieť, že pri výbere správneho kotla si je potrebné všímať niekoľko zásadných parametrov. Tie sú dôležité pre dosiahnutie maximálnej prevádzkovej účinnosti, ktorá je potom zárukou hospodárnej, ako aj ekologickej prevádzky kotla. Aj preto je dôležité, aby ste sa vždy pri výbere plynového kotla o jeho parametroch, účinnosti, výkone a  spôsobe inštalácie   poradili s odborníkmi z oblasti vykurovania, ktorí pri návrhu vždy zohľadňujú nielen tieto, ale aj ďalšie veľmi dôležité parametre, ako sú napr. tepelné straty objektu, veľkosť vykurovaného priestoru atď.