K vytápění chaty se používají různé topné kotle, většinou na zemní plyn. Je možné použít i jiná paliva, ale plyn je zdaleka nejlevnější druh paliva.

Velkou oblibu si získávají i vícepodlažní obytné domy s individuálním vytápěním.

Princip činnosti kotle

Objekt je vytápěn ohřevem chladiva v kotlovém výměníku tepla, poté voda proudí potrubím do radiátorů. Po předání tepla vzduchu se voda (nebo nemrznoucí směs) vrací zpět do výměníku kotle a je dohřívána na zadanou teplotu. Chladicí kapalina se ohřívá plamenem v důsledku spalování paliva.

Chladivo (voda nebo nemrznoucí kapalina) se může pohybovat potrubím nezávisle (přirozeně) v důsledku tlakového rozdílu mezi studenou a horkou kapalinou nebo mechanicky (vynuceně) pomocí oběhového čerpadla.

Plynové kotle jsou jednookruhové a dvouokruhové.

V tomto článku budeme hovořit o Jednookruhové kotle topení.

Klasifikace plynových zařízení

Kotle jsou rozděleny podle následujících vlastností:

  1. místo instalace – podlaha a stěna
  2. typ hořáku – atmosférický nebo přetlakový (turbínový typ)
  3. materiál výměníku – litina, ocel atd.
  4. způsob pohybu chladicí kapaliny – přirozený nebo nucený
  5. způsob odstraňování zplodin hoření – přirozený tah nebo nucený
  6. typ spalovací komory – otevřená nebo uzavřená
  7. přítomnost nebo nepřítomnost automatických řídicích a bezpečnostních senzorů

V místě instalace

Topné kotle mohou být nástěnné nebo podlahové.

Kotle podlahového vytápění jsou výkonnější zařízení než nástěnné, schopné vytápět velké plochy. Na rozdíl od nástěnných vyžadují speciální kotelnu s vybaveným komínem, větráním a samostatným vchodem.

Komín je vyveden stropem na střechu objektu, jeho výška by měla být 0,5 m nad úrovní hřebene. Podlahové kotle využívají litinové výměníky, což výrazně zvyšuje životnost tohoto kotle.

Materiál výměníku tepla

Kotlové výměníky jsou vyrobeny z různých materiálů – oceli, litiny nebo mědi. Tyto materiály mají své výhody a nevýhody.

Ocelový výměník tepla

Ocel je náchylnější ke korozi. Tloušťka stěn ocelového výměníku tepla je malá, takže v důsledku vyhoření rychle selhávají.

Životnost kotle s ocelovým výměníkem není delší než 20 let, zatímco litinový je v provozu déle než 50 let.

Litinový výměník tepla

U litinového výměníku jsou některé díly zaměnitelné, což je velká výhoda při opravách oproti oceli.

Litina je odolná vůči korozi.

Moderní plynové kotle využívají novou úpravu – šedou litinu, která má nejlepší vlastnosti z hlediska odolnosti proti korozi.

Ale navzdory mnoha výhodám litinových kotlů mají také nevýhody:

  1. Velká hmotnost, která komplikuje instalaci.
  2. Křehkost – Během instalace nebo přepravy se mohou vlivem silného nárazu objevit mikrotrhliny, které dále sníží jeho životnost nebo mohou vést k nehodě.
  3. Prudká změna teploty chladicí kapaliny v litinových výměnících tepla by neměla být povolena, protože to vede k praskání materiálu.
  4. Je nutné sledovat tvrdost vody. To způsobuje tvorbu vodního kamene na vnitřních stěnách výměníku tepla, což vede k praskání litiny.
  5. Výhodou a zároveň nevýhodou je, že litinový jednookruhový plynový topný kotel má větší tepelnou setrvačnost.

Když je topení vypnuté, teplo se déle udrží, protože voda v litinovém výměníku se bude ochlazovat pomaleji. To mírně zpomaluje regulaci tepelného režimu v místnosti, kdy automatika vypne kotel při dosažení určité teploty, ale chladicí kapalina zůstává ještě nějakou dobu horká.

READ
Jak se nazývají rozevírací brány?

Jiné materiály výměníků tepla

Výměníky tepla jsou také vyrobeny z nerezové oceli. Koroze napadá stěny výměníku tepla velmi pomalu. Ale tloušťka stěn výměníku tepla je malá, takže bude snadné vyhořet.

Životnost takového zařízení je výrazně nižší než u ocelových a litinových výměníků tepla.

V moderních plynových zařízeních jsou tepelné výměníky vyrobeny z oceli s různými přísadami. To zvyšuje jejich odolnost vůči korozi i teplotě.

Nyní se objevily kotle kondenzační, ve kterých se kondenzát vzniklý při spalování plynu přeměňuje na tepelnou energii, což má pozitivní vliv na životnost kotle a zvyšuje jeho účinnost.

Podle typu hořáku

Hořáky kotlů se běžně dělí na dva typy – atmosférické hořáky a hořáky s nuceným oběhem vzduchu, někdy nazývané turbínové, namontované nebo ventilátorové.

Atmosférický hořák je nejjednodušší z hlediska konstrukce a údržby. Tento hořák je dodáván kompletní s kotlem a jeho cena je již zahrnuta v ceně plynového zařízení. Atmosférický hořák využívá vzduch v místnosti.

Nevýhody: při poklesu nebo zvýšení tlaku v plynových potrubích se zvyšuje nebo snižuje výška plamene, což může vést k vyhoření výměníku tepla nebo samotného hořáku.

Můžete jej nastavit na určitý tlak. K tomu však budete muset zavolat specialistu, což není vždy výhodné. Tlak v plynovodech se totiž může čas od času měnit.

V oblastech, kde tlak plynu v hlavním plynovodu není vždy stabilní, je lepší používat kotle s hořáky s nuceným oběhem vzduchu.

Tlaková zařízení nejsou součástí balení plynového zařízení a je nutné je dokoupit. Při jejich použití může kotel pracovat na různé druhy paliva:

plynný – zemní plyn;

kapalné – topný olej, motorová nafta;

pevné – palivové dřevo, uhlí, pelety;

Tento typ hořáku pracuje s vestavěným ventilátorem, takže dochází k určitému hluku. Výhodou je, že se vyrovnávají s poklesy tlaku v plynovodu. Všechny typy hořáků mohou mít funkci modulace plamene a být jedno- nebo dvoustupňové. Modulace plamene – hořák automaticky reguluje výkon spalování plynu v závislosti na teplotě chladicí kapaliny ve výměníku tepla.

U jednostupňového hořáku není plamen automaticky regulován – plamen buď hoří, nebo nehoří. Dvoustupňový hořák dokáže automaticky regulovat výkon plamene, což snižuje spotřebu plynu a zvyšuje účinnost kotle. Zároveň se prodlužuje doba mezi zapnutím a vypnutím hořáku, což má pozitivní vliv na dobu jeho provozu.

Podle počtu okruhů

Kotle mohou být jednookruhové nebo dvouokruhové.

Konstrukční prvek kotle s jedním okruhem zajišťuje jeden hořák a slouží pouze k ohřevu vody pro topný systém. Jednookruhové jednotky mohou být poháněny pevným palivem, plynem, elektřinou a kapalným palivem.

Dvouokruhový plynový kotel je navržen tak, aby mohl pracovat ve dvou režimech: vytápění a ohřev teplé vody. Při topení se tepelný výměník s chladicí kapalinou zahřívá. Dokáže se zahřát na teploty v rozmezí od 35 do 80° v závislosti na nastavení.

Každý výrobce má vlastní návrh vnitřní náplně popisovaného zařízení. Mají ale stejné řešení – dva okruhy jsou umístěny uvnitř pouzdra. První je zodpovědný za vytápění a pracuje v uzavřeném okruhu. Voda cirkuluje v kruhu a obchází všechna topná místa instalovaná v prostorách domu. Chladivo, které se pohybuje v uzavřeném okruhu, se do druhého okruhu nedostane. Za to je zodpovědný samostatný ventil.

READ
Jak správně zavěsit toaletní papír?

Při otevření vodovodního kohoutku ve vodovodních bateriích v kuchyni a koupelně ventil blokuje přístup chladiva do topného systému, ohřívá studenou vodu a dodává teplou vodu do okruhu TUV. Když jsou kohoutky v kuchyni nebo koupelně zavřené, dochází k opačnému efektu.

Téměř všechny plynové kotle mají stejné technické komponenty a modely od různých výrobců se liší jen v několika detailech.

Způsob odstraňování zplodin hoření

Kotle se dělí na zařízení s přirozeným nebo nuceným tahem. Nejprve je nutná instalace komínového potrubí. Za druhé jsou spaliny odváděny nuceným způsobem – díky ventilátoru zabudovanému do komínového potrubí.

Plynové kotle pracující na přirozeném tahu se také nazývají zařízení s otevřenou spalovací komorou. Kyslík potřebný pro spalování plynu se odebírá z místnosti – to je jejich nevýhoda. V místnosti s kotlem je nutný přístup venkovního vzduchu. To má za následek mírný průvan. Nedostatek kyslíku negativně ovlivňuje zdraví.

Některé kotle jsou vybaveny koaxiální komín Říká se jim plynové kotle s uzavřená spalovací komoraJá jsem.

Produkty spalování jsou odváděny koaxiálním komínem, který se nazývá „pipe-in-pipe“. Jedná se o dvě trubky různých průměrů vložené do sebe. Produkty spalování plynu jsou odváděny potrubím menšího průměru. A čerstvý vzduch z ulice vstupuje do prostoru mezi potrubí, který je ohříván vnitřním potrubím. V důsledku toho se zvyšuje účinnost kotle.

Výhody takového komína jsou zřejmé:

  1. Kyslík se odebírá z ulice.
  2. Malá velikost komína, protože koaxiální komín může být instalován ve vnější stěně umístěné vedle plynového zařízení.
  3. Takový komín může být instalován kdekoli v místnosti a být horizontální, šikmý nebo vertikální, což umožňuje.
  4. Kotle s koaxiálním komínem jsou ekonomičtější, i když jejich cena je vyšší.

Energetická závislost kotle

Většina moderních kotlů je pro provozní bezpečnost vybavena různými čidly: termostaty, které udržují požadovanou teplotu v místnosti a regulují přívod paliva do kotle, oběhovými čerpadly a ventilátory. Všechny pracují pod stálým připojením k elektrické síti.

Důležité! Pokud je dodávka elektřiny ve vaší oblasti nestabilní, je lepší se blíže podívat na energeticky nezávislé podlahové jednotky nebo dodatečně nainstalovat nepřerušitelný zdroj napájení.

Obvykle se používají zdroje nepřerušitelného napájení (UPS), jako záložní zdroj elektřiny lze použít i jiná zařízení, například dieselové nebo benzínové generátory. Jejich použití ve venkovském domě je však nepraktické. Někdy je to ale nutné.

Kondenzační plynový kotel: princip činnosti a konstrukční vlastnosti

Topné systémy pro venkovské domy se liší v principech provozu, a tedy i ve výběru zařízení. Mezi generátory tepla na plyn, elektřinu a na tuhá paliva obstojí kondenzační plynový kotel svými energeticky úspornými účinky a dalšími vlastnostmi. Chápeme, jaké vlastnosti má, jaké modely jsou na trhu, na jaké vlastnosti byste měli věnovat pozornost.

Jaký je princip práce

Standardní modely plyn-palivo pro ohřev chladicí kapaliny využívají energii zemního nebo zkapalněného plynu. Při hoření paliva vzniká voda a oxid uhličitý. Uvolněné teplo ohřívá chladicí kapalinu ve výměníku tepla a způsobuje její cirkulaci systémem. Účinnost takového systému dosahuje maximálně 90 %; zbývajících 10% spolu se zplodinami spalování vyletí potrubím, aniž by to přineslo jakýkoli užitek.

READ
Jak se jmenuje klimatizace, která topí a chladí?

Kondenzační kotel je vylepšeným pokračováním klasického systému s následujícími úpravami:

  • Zásadním rozdílem je ohřev chladicí kapaliny ve dvou stupních: v primárním a sekundárním výměníku tepla.
  • Hlavní spalování paliva probíhá v primárním výměníku tepla (je to také jediný výměník tepla tradičních modelů). V tomto případě je většina uvolněného tepla vynaložena na ohřev chladicí kapaliny systému.
  • Plynné produkty spalování nevstupují do komína, ale do sekundárního výměníku tepla. Zde ohřívají studenou chladicí kapalinu a samy jsou ochlazovány na 50-60 ° C se současnou kondenzací vody (sekundární výměník tepla se často nazývá kondenzační komora).

Provoz kotle je rozdělen do dvou fází:

  • Nejprve se v kondenzační komoře ohřeje vratná voda. Při kondenzaci páry se objevuje teplo (jde o vedlejší produkt procesu).
  • Připravená (ohřátá) voda se ohřívá na provozní teplotu systému v primárním výměníku tepla (jako u standardních modelů).
  • Vzhledem k tomu, že chladicí kapalina vstupuje do hlavního výměníku tepla již teplá, spotřeba plynu na její ohřev klesá. Majitelé získají nejen úsporu paliva, ale také snížení opotřebení konstrukce kotle.
  • Pro ochlazení páry na rosný bod musí být teplota vratné vody dostatečně nízká. Čím nižší je teplota, tím účinnější je proces kondenzace, tím vyšší je účinnost systému.

Kondenzační kotel s dvoustupňovým principem činnosti je schopen ze spalin odebírat další energii, přičemž stejných 10 % vyletí do nebe. Inženýrské řešení umožňuje výrazně (až o 98 %) zvýšit účinnost.

Hlavní součásti systému a jejich vlastnosti

Princip činnosti kondenzačních plynových kotlů vypadá vcelku jednoduše, ale jeho realizace vyžaduje konstrukčně komplikovaný systém. Zahrnuje následující prvky:

  • Spalovací komora. Jeho pracovními částmi jsou hořák, systém přívodu plynu a ventilátor.
  • primární výměník tepla. Chladivo se ohřívá v komoře. Zpravidla se vyrábí odlévaný, aby se zabránilo korozivnímu poškození kovu (slabým místem jsou švy).
  • Chladicí komora. V něm jsou výfukové plyny obsahující vodní páru ochlazovány na 50-60°C.
  • Kondenzační výměník tepla. Vodní pára vrací energii do topného systému a kondenzuje na stěnách komory. Voda vstupuje do primárního výměníku, je ohřívána na provozní teplotu a rozváděna po celém areálu.
  • Nádrž na sběr kondenzátu. Nahromaděný kondenzát je následně likvidován.
  • Komín, kterým ochlazené produkty spalování opouštějí systém.
  • Čerpadlo, které udržuje nucený oběh chladicí kapaliny v systému.

Kondenzát, který se hromadí ve výměníku tepla, obsahuje směs kyselin a je to poměrně agresivní kapalina. Proto se pro výrobu takových nádob volí materiály s odolností proti korozi: nerezové oceli kyselinovzdorných jakostí nebo silumin (slitina hliníku s křemíkem).

Zvláštní pozornost je věnována zařízení komína. Vyrábí se také ze slitin odolných vůči kyselinám nebo plastu a vodorovné úlomky jsou umístěny ve svahu. To je nutné, aby se kondenzát, který se částečně tvoří v komíně, nehromadil v něm, ale vracel se zpět do komory.

Pro efektivní a ekonomický provoz systému je důležitá možnost jeho seřízení během dne. Nastavení se provádí pomocí plynového hořáku, jehož provoz je organizován v následujících režimech:

  • Jednostupňový hořák. Udržuje jednu nastavenou teplotu vody; S pomocí automatiky jej lze pouze zapnout a vypnout.
  • Dvoustupňové. Pracuje ve dvou režimech; jeden udržuje výkon kotle na 40 %, druhý na 100 %. Přepínání mezi režimy je také automatické.
  • modulovaný. Plynule ohřívá kotel, ale zároveň plynule zvyšuje nebo snižuje výkon spalování. Modulační hořák bude stát více než stupňovitý model, ale můžete nastavit provozní režim v rozsahu od 10 do 100 % jmenovitého výkonu. Většina kotlů určených pro soukromé domy je vybavena modulačním hořákem.
READ
Jak vybělit bílé věci od šedé doma?

Klady a zápory zařízení

Znalost zařízení a principu činnosti pomáhá získat představu o kondenzačním plynovém kotli; výhody a nevýhody vám pomohou pochopit, zda takovou jednotku potřebujete. Mezi silné stránky patří následující:

  • Úspora paliva. Ve srovnání s tradičními modely dosahuje 15-20%.
  • Úspora komína. Plyny odcházející ze systému mají nízkou teplotu, ocelový komín lze tedy bezpečně vyměnit za levnější plastový protějšek.
  • Šetrnost systému k životnímu prostředí. Při provozu kondenzačního kotle (s uzavřenou spalovací komorou) se množství škodlivých emisí snižuje o 60-70%.
  • Prodloužená životnost. Vyskytuje se v důsledku snížení zatížení hlavních součástí zařízení. Pokud nejsou splněny nezbytné podmínky pro spuštění kondenzačního výměníku, kotel dále pracuje jako konvekční model.
  • Nízká hladina hluku. Provoz kotle nemá vliv na komfort života v domě.

Slabé stránky se nazývají následující vlastnosti zařízení:

  • Nutnost likvidace kondenzátu. Kondenzát má vysoké pH a nesmí být vypouštěn do veřejné kanalizace. V místním kanalizačním systému (septiku) nejsou žádná omezení, ale vysoká kyselost může zabíjet užitečné mikroorganismy. Kondenzát se neutralizuje ve speciálních instalacích (nádrže s drtí vápence nebo mramoru).
  • Specifika práce. Rozdíl mezi teplotou v domě a vně jeho stěn by neměl přesáhnout 20 °C, takže v mnoha regionech je možné skutečně snížit náklady pouze mimo sezónu.
  • Cena kondenzačních modelů je vyšší než u klasických a opravy budou stát více.

Na nemožné efektivitě a účelnosti nákupu

Někteří výrobci uvádějí nesprávná prohlášení, což naznačuje, že účinnost kondenzačních topných kotlů dosahuje 107-111%. Takový marketing není založen na fyzikálních zákonech, ale na jednoduché manipulaci s čísly. Účinnosti přesahující 100 % se dosáhne, pokud se k účinnosti kotle připočítají úspory z provozu kondenzační komory.

Výroky o fyzikálně nemožné účinnosti jsou zjevně pokusem o zintenzivnění prodeje, který brzdí omezení používání kotlů. Ne vždy nastávají podmínky pro kondenzaci vodní páry a použití zařízení ve vysokoteplotních systémech je nepraktické.

Jednotka vykazuje dobré výsledky na nízkoteplotních topných systémech (teplá podlaha). Pokud je okruh radiátor, pak v mnoha případech bude zařízení fungovat jako konvekční analog. Taková omezení výrazně snižují poptávku po takových designech.

Závěrem je, že pokud chcete, aby kondenzační kotel fungoval s maximálním užitkem, pak musí být zajištěn ve fázi návrhu bydlení, kdy je možné položit systém nízkoteplotního podlahového vytápění.

Pokud již dům má vysokoteplotní radiátorové vytápění, pak bude nutná rozsáhlá rekonstrukce. Rozpočet oprav bude solidní a je nepravděpodobné, že by jej ekonomický efekt v příštích letech zablokoval.

Popis videa

O zařízení a principu činnosti kondenzačního kotle v následujícím videu:

Typy kotlů podle typu instalace

Kondenzační plynové kotle, jejichž klady a zápory vám pomohou se správným výběrem, jsou pohodlně klasifikovány podle typu instalace. Podle tohoto parametru existují podlahové a stěnové konstrukce; spalovací komora může být otevřená nebo uzavřená. Venkovní vybavení má následující vlastnosti:

  • Instaluje se na podlahu nebo na speciální stojan z nehořlavých materiálů.
  • Umístění na podlaze odstraňuje omezení hmotnosti a výkonu. Zařízení zároveň zabírá hodně místa (i kvůli páskování).
  • Čerpadlo a další zařízení se montují samostatně. Proto pro instalaci podlahového kotle bude nutné vyčlenit technickou místnost.
  • Stojací kondenzační kotle mají jednodušší konstrukci, ale montáž je komplikovaná (ve srovnání s nástěnnými protějšky).
  • Podlahové modely mají zpravidla jeden topný okruh. Používají se k organizaci vytápění velkých komerčních nebo průmyslových zařízení.
READ
Jak se jmenuje forma na výrobu svíček?

Stěnové konstrukce nabízejí následující provozní podmínky:

  • Pro instalaci jsou nutné silné nosné stěny.
  • Nástěnné spotřebiče jsou kompaktnější; jsou omezeny hmotností a výkonem. Výkon průměrného nástěnného modelu nepřesahuje 45-50 kW, váží ne více než 50 kg.
  • Výrobci vyrábějí modely s jedním nebo dvěma okruhy, vhodné pro použití v soukromém bydlení.
  • Provoz zařízení je bezpečný; ovládání je zajištěno několika úrovněmi ochrany.
  • Pro zvýšení výkonu je možné instalovat několik kotlů do kaskády (až 10-16 kusů) (ne u všech modelů).

Popis videa

O úspoře plynu s kondenzačním kotlem v následujícím videu:

Typy kotlů podle počtu topných okruhů

Kondenzační plynové kotle, jejichž princip činnosti a konstrukce byly vytvořeny na základě tradičních modelů, se dělí na dva typy podle počtu topných okruhů. Vlastnosti jednookruhových zařízení jsou následující:

  • Jsou určeny pouze pro vytápění prostor.
  • Jednotlivé okruhy jsou schopné produkovat teplou vodu. Většinu kotlů lze připojit k externímu nepřímotopnému kotli; akumulační nádrž se volí s ohledem na potřeby teplé vody. Kotel bude udržovat požadovanou teplotu, v domě bude vždy teplá voda, což neovlivní topný systém.

Dvouokruhové kotle zajišťují vytápění i ohřev vody. U modelů nejnovější generace jsou tyto procesy synchronizované a vzájemně se neovlivňují. Je však dostatek kotlů, jejichž provoz je nastaven na prioritu TUV. To znamená, že pokud se rozhodnete osprchovat nebo umýt nádobí, v okamžiku otevření kohoutku teplé vody automatika přestane ohřívat chladicí kapalinu v topném systému.

Dvouokruhové jednotky se také vyznačují poměrně nízkou produktivitou teplé vody pro domácí potřeby. Pokud má dům několik míst odběru vody, pak při jejich současném použití teplota vody začne klesat. Tuto funkci lze jen stěží nazvat pohodlnou.

Popis videa

O tom, kdy koupit kondenzační plynový kotel v následujícím videu:

Nejdůležitější znaky

V některých evropských zemích více než polovina topných kotlů instalovaných v soukromých domech kondenzuje, ale na ruském trhu jsou mnohem méně běžné.

Kondenzační kotle využívají latentní teplo kondenzace, tedy tepelnou energii, která u běžných zařízení jednoduše vyletí do potrubí. Konstrukce jednotek proto zahrnuje přídavný výměník tepla, kde produkty spalování předávají teplo chladicí kapalině. Řešení výrazně zvyšuje účinnost kotle, což snižuje spotřebu plynu o 10 %.

Konvekční systémy se liší typem instalace (stěna, podlaha) a počtem topných okruhů (jednookruhy a dvouokruhy). Kombinace těchto parametrů ovlivňuje výkon, který je třeba vzít v úvahu při výběru správného modelu.