Použití nástěnných plynových kotlů je nejběžnějším způsobem organizace vytápění a zásobování teplou vodou jak pro soukromý dům, tak pro byt. Použití relativně levného plynu jako paliva jim zajišťuje vysokou oblibu na dlouhá desetiletí. Obsluha takových kotlů je oproti kotlům na tuhá paliva nebo kapalná paliva pohodlnější a automatizovanější a je mnohem ekonomičtější než použití elektrokotlů. Maximální výkon nástěnného kotle může být až 42 kW, což je docela dost na vytápění domu o ploše asi 400-450 m². Kotle vyšších výkonů jsou dostupné pouze v podlahovém provedení.
Konstrukce a princip činnosti nástěnného plynového kotle
V současné době je nástěnný plynový kotel kompaktní topné zařízení, jehož těleso kromě samotných topných těles obsahuje veškeré potřebné vybavení pro jeho efektivní provoz. Nástěnný plynový kotel se skládá z následujících základních prvků:
1. Plyn je přiváděn do spalovací komory pomocí plynového hořáku. Trysky zajišťují rovnoměrnou distribuci plynu v komoře pro ohřev chladicí kapaliny. Moderní kotle využívají modulační hořáky, které dokážou regulovat plamen a přesně udržovat nastavenou teplotu.
2. Výměník tepla může být vyroben z mědi nebo nerezové oceli. Měděné výměníky mají lepší tepelnou vodivost a mají vyšší účinnost, zatímco ocelové jsou trvanlivější a odolnější vůči korozi. Kondenzační kotle mohou mít jeden nebo dva výměníky tepla.
3. Průtok vody zajišťuje podle výkonu kotle jedno nebo dvě oběhová čerpadla.
4. Expanzní nádrž kompenzuje přebytečnou vodu v důsledku ohřevu.
5. Automatizace plynových kotlů je systém zařízení zaměřených na udržování stabilní teploty v otopném systému a místnosti. Automatizace se dělí na těkavou (elektronické snímače, programátory, pokojové termostaty, solenoidové ventily) a energeticky nezávislou, reagující na změny tlaku chladicí kapaliny v důsledku přehřátí nebo ochlazení.
6. Ventilátor (pro přeplňované kotle).
7. Teploměr, manometr, odvzdušňovač, plynový ventil a další měřicí a regulační přístroje nutné pro správný provoz kotle.
8. Bezpečnostní systémy. Vestavěný ochranný systém zastaví kotel při výpadku elektřiny a uzavře elektromagnetický ventil přívodu plynu. Po obnovení dodávky elektřiny se kotel restartuje ručně.
Většina modelů obsahuje také protimrazový systém. Když kotel pracuje po dlouhou dobu v úsporném režimu, je teplota chladicí kapaliny řízena čidly. Pokud teplota klesne na 4-6°C, kotel se krátce zapne a chladivo se zahřeje, načež kotel opět přejde do režimu „spánku“.
Autodiagnostický systém umožňuje určit až 90 % poruch kotle. Informace o charakteru rozpisu se zobrazuje na elektronické výsledkové tabuli ve formě kódu.
Základní principy fungování jsou společné pro různé modifikace plynových nástěnných kotlů. Řídicí ovladač zaznamenává pomocí senzorů teplotu chladicí kapaliny a okolí a zjišťuje potřebu tepla. Na základě potřeby se přivádí plyn do hořáku a provádí se elektrické nebo piezoelektrické zapalování. Voda ohřátá na předem stanovenou teplotu je přiváděna přes oběhové čerpadlo z výměníku tepla do topného systému. Po dosažení maximální teploty nastavené termostatem se hořák automaticky vypne.
Odrůdy plynových kotlů
Všechny nástěnné plynové kotle lze rozdělit do několika hlavních kategorií:
– v závislosti na použitém způsobu spalování paliva jsou k dispozici kotle s otevřenou a uzavřenou spalovací komorou;
– podle třídy účinnosti a nejúplnějšího využití vyrobeného tepla pro klasické a kondenzační;
– dle funkčního určení pro jednookruhové (zabezpečující pouze otopnou soustavu) a dvouokruhové (zásobující otopnou soustavu i zásobování teplou vodou).
Kotle s otevřenou spalovací komorou. Jiný název pro kotle s otevřenou spalovací komorou: kotle s přirozeným tahem. Pro zajištění spalovacího procesu plynu je potřebné množství vzduchu přiváděno přirozeně z místnosti, ve které je kotel umístěn, a spaliny a další zplodiny spalování jsou odváděny ven komínovým otvorem kotle. V důsledku toho musí být při instalaci kotle s přirozeným tahem v obytné oblasti přítomen vysoce výkonný systém přívodního větrání. V opačném případě může docházet k nedostatku kyslíku, dusnu a v případě závad nebo porušení těsnění komína může dojít k otravě oxidem uhelnatým. Pro takový kotel je velmi vhodné vyčlenit samostatnou místnost – pec, vybavenou komínem a ventilačním systémem v souladu s bezpečnostními normami. Hlavním důvodem oblíbenosti kotlů s přirozeným tahem je jejich atraktivní cena a schopnost některých modelů fungovat bez ohledu na dostupnost elektrické energie.
Kotle s uzavřenou spalovací komorou. Přeplňované plynové kotle s uzavřenou spalovací komorou nasávají vzduch nezbytný pro spalovací proces z ulice, což umožňuje jejich instalaci, a to i v obytných prostorách, při dodržení určitých bezpečnostních norem a předpisů. Přívod vzduchu i odvod spalin se provádí koaxiálním komínem. Provedení koaxiálního komína je tvořeno trubkou menšího průměru uloženou v trubce většího průměru. Pomocí potrubí o menším průměru jsou odváděny spaliny a v opačném směru stěnou mezi potrubími přichází zvenčí vzduch nezbytný pro udržení spalovacího procesu. Odsávání a přívod vzduchu se provádí pomocí výkonného ventilátoru. Provoz kotle tak neovlivňuje atmosféru uvnitř místnosti, což umožňuje snížit požadavky na podmínky instalace. Navíc v důsledku výměny tepla vstupuje vzduch do spalovací komory již ohřátý, což podporuje dokonalejší spalování plynu, a tím zajišťuje vyšší výkon kotle. Z hlediska komfortního ovládání a bezpečnosti pro lidské zdraví je takový systém mnohem výhodnější. Mezi nevýhody kotlů s uzavřenou spalovací komorou patří jejich poměrně vysoká cena, nutnost připojení elektřiny pro provoz ventilátoru a hlučnější provoz.
Tradiční a kondenzační kotle. Princip činnosti kondenzačních kotlů je založen na využití tepla ze sekundárních plynů vznikajících při procesu spalování. Mezi výfukové plyny patří oxid uhličitý a oxid uhelnatý, oxidy dusíku a oxidy síry a také až 20 % zahřáté vodní páry. V tradičních kotlích se všechny produkty spalování uvolňují do atmosféry. Konstrukce kondenzačního kotle obsahuje speciální přídavný výměník tepla (z nerezové oceli, siluminu a dalších materiálů nepodléhajících korozi), určený pro kondenzaci vodní páry. V závislosti na provozním režimu kotle se uvolňuje určité množství dodatečné tepelné energie. Čím blíže je teplota spalin k „rosnému bodu“ (teplota, při které dochází ke kondenzaci), tím vyšší bude účinnost kotle. Takové kotle jsou nejen vysoce ekonomické, ale také pomáhají snižovat emise škodlivých látek do atmosféry. Zplodiny hoření se koncentrují ve výsledné kapalině, která je odváděna do kanalizace.
Jednookruhové kotle. Jednookruhový kotel je určen výhradně k vytápění, pro organizaci dodávky teplé vody je navíc nutná instalace plynového ohřívače vody nebo elektrického kotle.
Dvojité kotle. Takové kotle zajišťují jak vytápění, tak potřebu teplé vody. Kotel má samostatný okruh pro ohřev teplé vody, ale technologicky není zajištěn současný ohřev vody pro vytápění a ohřev teplé vody. Přednost má příprava teplé vody, takže při zapnutí teplé vody je dočasně zastaven provoz vytápění. Vzhledem k tomu, že k výraznému snížení teploty v místnosti bude jen příprava teplé vody trvat několik hodin nepřetržitého provozu kotle (což se v praxi prakticky nestává), je takový kotel poměrně účinný.
Výběr kotle
Hlavní charakteristiky, kterými se při výběru kotle řídit, jsou jeho výkon a objem teplé vody, který dokáže připravit za jednotku času. Přesný tepelný výpočet potřebného výkonu kotle se zohledněním všech faktorů (stupeň zateplení objektu, tloušťka stěn, kvalita dvojitých oken, klimatické podmínky a další) může provést pouze topenář. Výkon kotle můžete předběžně určit na základě potřeby 1 kW na každých 10 m² místnosti s výškou stropu cca 3 metry. Většina modelů dvouokruhových kotlů je docela schopná zajistit vytápění a dodávku teplé vody domům o rozloze až 250 m²; se zvýšenou spotřebou teplé vody v těchto domech (přítomnost několika koupelen nebo sprch) je vhodné dodatečně instalovat plynový ohřívač vody nebo bojler. U domů s větší plochou, kde zatížení topného okruhu vysoce převyšuje potřebu dodávky teplé vody, je lepší dát přednost jednookruhovému kotli a k přípravě teplé vody použít nezávislé topné zařízení.
Pro komfortní obsluhu kotle je důležitý typ hořáku použitý k zapálení zařízení. Piezoelektrické zapalování se provádí ručně, stisknutím tlačítka začne hořet zapalovací knot a podporuje další zapálení samotného hořáku. U elektrického zapalování není udržován konstantní proces spalování, zapalování probíhá automaticky pomocí elektrické jiskry. Tato metoda je dražší, ale je ekonomičtější a pohodlnější.
Důležitým faktorem při výběru kotle je způsob organizace procesu odstraňování spalin. Kotle s přirozeným tahem tedy vyžadují instalaci vertikálního komínového potrubí a také přidělení samostatné místnosti pro spalovací komoru, což není vždy možné. Kondenzační kotle jsou poněkud dražší, ale mají řadu výhod. Díky použití nuceného tahu lze odvod vzduchu a instalaci otvoru pro komín provádět jak svisle, tak vodorovně, přes vnější stěnu. Navíc mají takové kotle vyšší účinnost a lze je instalovat do kuchyně, koupelny, spíže a dalších místností při dodržení nezbytných bezpečnostních norem.
Podmínky instalace pro nástěnné plynové kotle
Vzhledem k tomu, že plynové kotle jsou zařízení se zvýšeným nebezpečím požáru a výbuchu a navíc vyžadují připojení k externímu zdroji plynu, má jejich instalace svá specifika a je povolena po řadě schválení a v přísném souladu se stávajícími normami a pravidly.
Nezávislou instalaci plynového zařízení mohou provádět pouze kvalifikovaní odborníci. Na základě žádosti podané plynárenské službě obdrží žadatel technické podmínky, podle kterých musí být kotel instalován. Na základě poskytnutých technických specifikací vypracují konstruktéři projektovou dokumentaci, včetně schématu položení plynovodu z hlavní a schématu instalace samotného ohřívače. Projektová dokumentace, pasport a certifikát vybraného nástěnného plynového kotle se předkládají ke schválení regulačním orgánům plynárenských služeb, kde jsou finálně certifikovány nebo zaslány k revizi.
Před instalací jak podlahy, tak nástěnný plynový kotel musí splňovat řadu požadavků:
– místnost určená pro instalaci kotle musí mít plochu nejméně 4 m² a výšku stropu 2,2 m;
– povrchová úprava stěn a podlah musí být provedena z nehořlavých materiálů, stěny jsou omítnuté;
– šířka dveřního otvoru je minimálně 80 cm;
– místnost by měla být dobře osvětlená, minimálně 0,3 m² plochy okna na 10 metrů krychlových vnitřního prostoru;
– prostory musí být zásobovány plynem, studenou vodou, kanalizací a elektřinou;
– plocha otvorů pro organizaci přívodního větrání je vypočtena na základě následujících norem: nejméně 8 cm² na 1 kW výkonu kotle pro přívod vzduchu z ulice a od 30 cm² na 1 kW pro přívod dovnitř budova;
– průměr komína musí odpovídat výkonu kotle a nesmí být menší než plocha výstupu.
Většina firem prodávajících plynové kotle má vlastní projekční a montážní oddělení nebo spolupracuje s příslušnými organizacemi. Povinné je uzavření smlouvy o údržbě kotle, a to na záruční i pozáruční dobu. Záruka je zpočátku poskytována na jeden rok provozu kotle a může být prodloužena po roční údržbě.
Výhody a nevýhody plynových kotlů
Nástěnné plynové kotle mají několik výhod:
– kompaktní velikost a atraktivní design vám umožní instalovat je téměř v každé místnosti;
– kompletní sestava kotle s potřebným vybavením v jedné budově;
– výměnou trysek můžete kotel přizpůsobit provozu na kapalné palivo;
– využití plynu jako paliva je dnes levnější než jiné typy nosičů energie.
Nevýhody nástěnných plynových kotlů zahrnují jejich relativně vysokou cenu, velké množství povolení k instalaci, nutnost roční údržby a citlivost na kvalitu chladicí kapaliny.
Výrobci plynových kotlů
Spolehlivost a účinnost kotle do značné míry závisí na kvalitě montáže a technologiích použitých při výrobě. Široké zastoupení na trhu mají kotle vyráběné v Evropské unii (Německo, Itálie, Česká republika), Asii (Jižní Korea, Japonsko, Čína), ale i domácí výrobci.
Do dražšího segmentu trhu patří plynové kotle od německých výrobců jako např Wolf, Vaillant, Bosch a Buderus. K výrobě kotlů používají tito výrobci nejmodernější zařízení a technologie, řízení je maximálně automatizované a velká modelová řada umožňuje vybrat model splňující téměř jakékoli požadavky.
Od italských výrobců se osvědčily kotle značek BAXI, Ariston a Beretta. Kotle italské výroby kombinují vysokou kvalitu a dostupnější cenu ve srovnání s jejich německými protějšky.
Při nákupu kotle byste měli věnovat pozornost dostupnosti oficiálních zastoupení a servisních středisek vybraného výrobce v blízkých regionech. Při absenci řádné servisní podpory ze strany výrobce se může čekání na potřebnou součástku pro opravu kotle protáhnout na měsíce.
Program podlahového vytápění zdarma
K uspořádání topného systému potřebujete speciální vybavení. Často se k tomu používají plynové kotle: jejich obsluha je jednoduchá a pohodlná, jsou spolehlivé, kompaktní. Plyn je zároveň nejdostupnějším typem paliva, proto z hlediska nákladů takové zařízení kotle předčí elektrické.
Pokud plánujete instalaci plynového kotle ve svém domě, je důležité pochopit, jak zařízení funguje, jaké technické vlastnosti je třeba vzít v úvahu při výběru a provozu. O tom – v našem článku.
Typy topných kotlů dle možnosti instalace
Existují dvě oblíbené možnosti.
Nástěnné plynové kotle. Jedná se o zařízení s nízkým a středním výkonem, cenově dostupné. Ty se instalují, pokud je k vytápění relativně malá plocha. Kotel umístěný na stěně šetří místo – to je výhodné, pokud není možné vyčlenit prostornou místnost pro kotelnu. Instalace takových jednotek vyžaduje speciální dovednosti, samotná stěna musí být dostatečně pevná.
Podlahové kotle. Rozměrové tepelné zařízení, které je vhodné pro vytápění domu s působivou plochou a dodávání vody do systému zásobování teplou vodou. Má složitější zařízení a působivou hmotnost (proto je instalován na podlaze). Podlahový plynový kotel je dražší než nástěnný.
Zařízení plynového kotle
Hlavní součásti plynového kotle: hořák, výměník tepla, oběhové čerpadlo, expanzní nádoba, komín, řídicí systém. Podívejme se na hlavní úkoly, které každý prvek plní.
Hořák a spalovací komora
„Srdce“ celého systému, bez něj je provoz kotlů nemožný. Plyn vstupuje do hořáku, hoří a teplo uvolněné v důsledku reakce zahřívá radiátor. Existují dva typy hořáků: atmosférický a přeplňovaný.
V blízkosti komína musí být instalován atmosférický hořák. Vzduch pro udržení ohně se odebírá z místnosti – musí mít okno a možnost běžného větrání. Takové hořáky se častěji nacházejí v podlahových plynových kotlích. Hlavní výhodou atmosférického hořáku je, že není závislý na elektřině.
Přeplňovaný hořák je běžnější u nástěnných topných kotlů. Jeho účinnost nezávisí na větrání místnosti, protože vestavěný ventilátor odvádí spaliny komínem. Jedinou nevýhodou tohoto provedení je, že vyžaduje elektrické připojení.
Hořák je umístěn ve spalovací komoře. Může být otevřená a zavřená. Uzavřená komora je vybavena ventilátorem: fouká vzduch dovnitř a je zodpovědný za odstraňování produktů spalování.
Výměník tepla
Konstrukčně je to velká krabice s trubičkami uvnitř. Těmito trubicemi proudí horká voda. Hlavní věc, kterou musíte věnovat pozornost při porovnávání kotlů různých typů, je materiál, ze kterého je výměník tepla vyroben. Od toho se bude odvíjet účinnost systému, potažmo kvalita vytápění vašeho bytu. Možnosti jsou následující:
- Měď je vysoce odolná vůči korozi a změnám teploty. Dobře vede teplo, ale má omezenou teplotu ohřevu.
- Ocel je nejdostupnější možností, ale tento materiál má nízkou tepelnou vodivost a je relativně krátkodobý.
- Litina je varianta s vynikající tepelnou vodivostí a odolností vůči vysokým teplotám. Hlavní nevýhodou je působivá hmotnost. Obvykle se používá pro podlahové kotle.
Oběhové čerpadlo
Jednotka zajišťuje nucený pohyb chladicí kapaliny v topném okruhu. Používá se pouze u modelů s nuceným oběhem.
Expanzní nádrž
Tento prvek je nezbytný, protože chladicí kapalina se při zahřátí roztahuje. Přebytek je vypouštěn do expanzní nádrže: toto zařízení vám umožňuje vyhnout se nouzovým situacím.
komín
Konstrukční vlastnosti závisí na typu kotle. U atmosférických modelů je potrubí připojeno k potrubí tělesa a vyvedeno do komína. Modely s turbodmychadlem jsou vybaveny koaxiálním komínem, jehož konec je při instalaci odstraněn otvorem ve stěně.
Automatizační a řídicí systémy
Moderní modely kotlů používají poměrně složitý řídicí a monitorovací systém (senzory). Bezpečnostní systém zahrnuje senzory, které chrání zařízení před problémy: přehřátím, nedostatkem plamene v hořáku, stejně jako průvanem a palivem a nízkým tlakem. Signál je odeslán do řídicího modulu a provoz se automaticky zastaví. Regulační systémy zabraňují hromadění vysokých koncentrací plynu. Senzory také hlídají udržování požadované teploty a spotřebu paliva.
Princip činnosti
Princip fungování všech typů kotlů je podobný:
- Studená voda vstupuje do systému, oběhové čerpadlo ji dodává do výměníku tepla.
- Plynový ventil se otevře a plyn je přiváděn do hořáku.
- Plyn se rozhoří, ohřívá chladicí kapalinu a jednotka začíná pracovat: chladicí kapalina cirkulující potrubím v topném systému ohřívá místnost.
- Produkty spalování jsou odváděny komínem.
Po dosažení nastavené teploty plamen zhasne.
Jednookruhový kotel
U kotlů této konstrukce se k ohřevu chladicí kapaliny využívá pouze teplo vznikající spalováním plynu. Část tepelné energie se v tomto případě ztrácí, protože je odstraněna spolu se spalinami.
Dvouokruhový kotel
Má složitější systém přípravy vody, protože se používá jak pro vytápění místnosti, tak jako zdroj teplé vody. Kromě hlavního výměníku tepla poskytuje dvouokruhová konstrukce další vysokorychlostní výměník tepla.
Dvouokruhový kotel může pracovat ve dvou režimech: pouze pro přípravu teplé vody a pro ohřev vody + chladicí kapaliny. V prvním režimu se voda ohřívá v hlavním výměníku tepla a potrubím se rozvádí do celého topného systému. Ve druhém, při otevření kohoutku teplé vody, se spustí průtokové čidlo a ventil se přepne z režimu topení do režimu dodávky teplé vody. Teplá voda nejde do radiátorů, ale zůstává v bojleru.
Dvouokruhové kotle nemohou současně dodávat vodu do topného systému a zásobování teplou vodou – provozní režimy se mezi sebou přepínají. Pokud je v systému TUV hodně vody, může vytápění „trpět“.
Ze situace se můžete dostat takto: nainstalujte výkonnější zařízení nebo použijte kotel jako doplňkový prvek.
Základní pravidla pro bezpečný provoz
Pokud používáte kotel otevřeného typu, je důležité zajistit dostatečný přívod vzduchu: plyn musí být zcela spálen, jinak bude účinnost zařízení nízká.
Do místnosti se může uvolnit velké množství nespáleného plynu – to vytváří riziko nehod. Uzavřené topeniště jsou bezpečnější, ale je třeba věnovat zvláštní pozornost výkonu ventilátoru.
Pokud cítíte plyn, musíte:
- zavřete plynový kohout;
- otevřít okna a větrat;
- zapnout nucenou ventilaci (v uzavřených kotlích):
- nahlásit nehodu plynárenské službě.
Zařízení plynového kotle bude při správném výběru a včasné údržbě fungovat bez poruch až 7–10 let. Důležité je vše: výrobce, rozměry, typ konstrukce a kvalita montáže.
