Který plynový kotel je lepší, kondenzační nebo konvekční?

Výroba plynových kotlů neutichá. Před pár lety se v domácnostech používaly pouze konvekční jednotky. V dnešní době jsou oblíbenější kondenzační zařízení vyvinutá na základě nových technologií. V zemích Evropské unie lidé používají pouze moderní a vylepšené vybavení, ale v ruských domácnostech je to vzácné.

Konvekční a kondenzační plynové kotle: rozdíly

Plynové kotle mohou být konvekční a kondenzační. První typ se týká tradičních modelů, které používá většina ruských spotřebitelů. Druhým je vylepšený příklad domácích spotřebičů, které lze stále častěji nalézt mezi obyvateli ruských domácností.

Externě se konvekční a kondenzační kotle prakticky neliší. Ale pokud mluvíme o jejich prvcích, rozdíl je zřejmý. Kondenzační zařízení se skládá ze 2 výměníků tepla, chladicí komory, nádoby na akumulaci kondenzátu, oběhového čerpadla, spalovací komory paliva, ventilátoru a hořáku.

Pokud mluvíme o vlastnostech, pak pro kupující je nejvýznamnější rozdíl v ceně. Náklady na aktualizované jednotky jsou dvakrát vyšší než u zařízení prvního typu. Tento rozdíl je způsoben vysokou produktivitou.

Tradiční zařízení se vyznačuje dostupnou cenou a jednoduchostí designu. Chladivo se ohřívá teplem vznikajícím při spalování paliva. Část tepla vychází s kouřem, a proto je účinnost dosažena maximálně 92 %.

Kondenzační kotle mají účinnost cca 110%, díky aktualizované konstrukci. Přídavný výměník tepla využívá teplo ze spalování paliva a energii páry.

Plynové konvekční kotle

Taková topná zařízení poskytují pokojovou teplotu, když hoří plyn. Zdálo se, že nahrazují topení v kamnech. Zařízení s otevřenou komorou je více žádané, ale existují i ​​uzavřené modely. Při otevřené komoře se používají atmosférické hořáky a vzduch je nasáván z vnějšího světa. Pro provoz plynového zařízení je nutné postavit komín s přirozeným tahem, nainstalovat digestoř a vybrat místo s optimální plochou pro instalaci jednotky. Kotle s uzavřenými hořáky nevyžadují dodatečné větrání, protože provoz konstrukce je automatizovaný.

I když je takové zařízení prověřené časem, má významnou nevýhodu. Spolu s plyny uniká do atmosféry mnoho tepla, a proto je nutné místnost často vytápět. Výsledná kondenzace může způsobit nenapravitelné poškození tradičního zařízení.

Výrobce vyrábí jednookruhová a dvouokruhová zařízení. První typ se používá hlavně pro vytápění venkovských domů a vytápění nepřímého topného kotle. Dvouokruhové kotle se často instalují pro vytápění bytů, kde není možné umístit kotel.

Při instalaci konvekčních kotlů je nutné zajistit, aby produkty spalování na výstupu zůstaly nejméně +57 stupňů. Pokud toto doporučení nedodržíte, bude se na různých částech kotle tvořit kondenzace, čímž se sníží životnost plynového zařízení.

Výhody konvekčních kotlů

Takové zařízení má jednu nevýhodu – vysokou spotřebu paliva. Ale i nadále se používá v moderních domácnostech kvůli následujícím výhodám:

• přijatelná cena;
• snadná instalace a opravy v případě poruchy;
• jednoduchost designu;
• tvorba malého množství kondenzace;
• velký sortiment: existují nástěnné a podlahové jednotky;
• výběr zařízení v různých cenových kategoriích.

Plynový kondenzační kotel

Vylepšený kotel je dražší, ale během provozu budete moci utratit méně peněz. V průměru budete muset utratit o 15–20 % méně na spotřebu paliva. Takové zařízení bylo vyrobeno za účelem úspory spáleného paliva a ochrany životního prostředí.

Mezi další výhody takové jednotky patří:

• snížení množství výfukových plynů vypouštěných do atmosféry;
• vysoká odolnost proti korozi;
• schopnost přepnout zařízení do režimu automatického provozu;
• dlouhá životnost díky použití odolných materiálů;
• velký výběr modelů od ekonomické až po prémiovou třídu;
• kompaktnost;
• možnost používat plastový komín, což také šetří peníze.

Vlastnosti kondenzačního kotle

Zařízení má druhý výměník tepla určený k akumulaci kondenzátu. Jeho tělo je vyrobeno z materiálu odolného vůči vysoké kyselosti.

Aby se na stěnách prvku tvořila kondenzace, musí být voda chladnější než je rosný bod. Rosný bod je teplota vody, při které pára přechází do kapalného stavu.

Kondenzační zařízení má složitý akumulační princip. Po spalování se produkty spalování nedostávají do atmosféry, ale ochlazují se a mění se na kondenzát. Je potřeba ho recyklovat, aby nepoškozoval životní prostředí.

Rozdíly mezi kondenzačními plynovými kotli a konvekčními kotli

Kondenzační topná zařízení využívají energii vznikající spalováním plynu a teplo vznikající při tvorbě páry. Konstrukční rozdíl moderních zařízení je v přídavném výměníku tepla.

V tradičních jednotkách je teplota spalování paliva vysoká, a proto se kondenzát tvoří v minimálním množství. Je vynaloženo mnoho energie, ale části jednotky nejsou negativně ovlivněny.

Porovnání účinnosti

Při spalování stejného množství plynů produkují kondenzační kotle o 20 % více tepla než konvekční kotle. Toho lze dosáhnout pomocí výměníků tepla. Jednou z hlavních výhod nejnovějších zařízení je schopnost dosáhnout účinnosti 110 %. Pokud použijeme fyzikální zákony, takového parametru nelze dosáhnout. Ale tento jev je snadno vysvětlitelný. Výpočet nezohledňuje veškeré teplo, které se uvolňuje při procesu spalování.

Pokud při výpočtu zohledníme veškeré teplo, pak kondenzační kotel bude mít účinnost 95% a konvekční kotel bude mít účinnost 83-85%. Mnoho zemí dodržuje vylepšený systém počítání, a proto se hodnoty účinnosti u kotlů se stejným výkonem mohou lišit.

Co je nakonec lepší: konvekční nebo kondenzační kotel?

Plynové zařízení musíte vybrat podle svého rozpočtu. Za zvážení stojí i náklady na instalaci a údržbu. Úspory jsou na jednu stranu zřejmé, ale vysoká cena, nutnost likvidace a seznam provozních požadavků nečiní tyto modely zařízení populárními. Pokud vezmeme v úvahu evropské země, tak návratnost u drahých kotlů nastává po 4-5 letech. V ruských podmínkách je toto období odlišné z několika důvodů:

1. Ceny pohonných hmot v Rusku jsou několikanásobně nižší než v Evropě, a proto uživatelé váhají s nákupem drahého vybavení.
2. Při provozu vznikají dodatečné náklady na údržbu kotle.
3. Nejvyšší účinnosti lze dosáhnout pouze při použití kotlů v nízkoteplotním režimu, kdy má dům vytápěné podlahy a několik širokých radiátorů.

Pokud se budeme bavit o bezpečnosti, kondenzační kotle jsou při správné likvidaci kondenzátu pro člověka prakticky neškodné. Konvekční zařízení neodpovídá trendům úspor energie a poškozuje životní prostředí.

Ale kondenzační kotle mají i nevýhody. Nejčastěji lidé odmítají nákup kvůli vysokým nákladům na vybavení. Ale díky úspoře paliva je tento rozdíl zřejmý. Pokud pomineme náklady na likvidaci, pak jsou takové jednotky výhodné i pro obyvatele Ruska. Drahé plynové zařízení je vhodné pořídit, pokud máte velký dům a bydlíte v regionu s převahou chladných dnů v roce. Pak bude rozdíl ve spotřebě paliva zřejmý.

Je obtížné uvádět přesné doby návratnosti kotle, závisí na ploše domu, typu zařízení, výkonu a ceně kotle. Ale za normálních ruských podmínek je toto období 6-10 let. Pořízení kondenzačního kotle je relevantní pouze při jeho použití v nízkoteplotních podmínkách. Pokud ale vezmeme v úvahu, že náklady na plyn neustále rostou, brzy všichni lidé přejdou na nový systém vytápění.

Nejdůležitější věcí při výběru plynové jednotky je určit výkon zařízení. V průměru je potřeba 1 W na 2 m100. Toto číslo se však může zvýšit na 150, pokud má dům vysoké stropy a velkou plochu okenních otvorů.

Dnes existují dva typy konstrukcí plynových kotlů: konvekční a kondenzační. Každý z nich má své výhody a nevýhody, oba typy provedení jsou velmi žádané a jsou vyráběny v podobě stále modernějších modelů. Navenek jsou v žádném případě k nerozeznání a design se liší pouze v několika technických řešeních.

Aby bylo možné komplexně porozumět všem nuancím finančních výhod, snadné instalaci a snadnému použití, je důležité nejen zvážit všechny výhody a nevýhody každého typu, ale také pochopit princip jejich fungování a provést ekonomické výpočty, což je co budeme dělat v tomto článku.

Účinnost kotle – co, jak a proč

Výrobci plynových topných zařízení uvádějí různé hodnoty koeficientu výkonu (COP) svých výrobků a často tento parametr přesahuje 100%, což je nemožné kvůli zákonu zachování energie. Pro správnou navigaci v těchto datech je nutné nahlédnout do historie a vysledovat cestu od primitivního ohně k modernímu plynovému kotli. Zpočátku lidé pálili ohně v jeskyních, kolem bylo hodně lesů, takže nikoho ani nenapadlo hodnotit účinnost tohoto způsobu vytápění. Po chvíli si někdo všiml, že oheň rozdělaný v ohništi z kamenů hřeje lépe než oheň hořící přímo na podlaze jeskyně.

Postupně ustoupila první nevzhledná ohniště kamenným a nepáleným kamnům, která se topila „na černo“. Byly téměř o řád účinnější než běžný požár, i když představovaly ohrožení života kvůli vytváření zón naplněných oxidem uhličitým a oxidem uhličitým v místnosti. Postupem času byla černá kamna nahrazena šedobílými, to znamená, že jejich kouř byl tak či onak odváděn komínem a ne malým průduchem. Po nějaké době byla tato kdysi ideálně účinná kamna nahrazena provedeními vybavenými přídavnými topnými panely, jejichž účinnost byla znatelně vyšší.

Kotle nahradily kamna ne proto, že by efektivněji využívaly palivo, ale kvůli jejich skladnosti a schopnosti vytápět mnoho místností z jednoho zařízení. Navíc každá nová generace nebo nový typ kotle byly účinnější než předchozí. Zpočátku byly kotle vytápěny dřevem a uhlím, ale takové konstrukce je obtížné automatizovat kvůli nadměrnému nárůstu nákladů a cena paliva pro zařízení na kapalná paliva jim neumožňuje konkurovat jiným typům zařízení.

Plynové kotle na vytápění a ohřev teplé vody se zrodily na počátku XNUMX. století a jejich technické vlastnosti nebyly příliš žádoucí a mělo to mnoho důvodů – od neefektivního spalování plynu až po neschopnost odebírat více než polovinu tepelné energie z plamen. Produkt však bylo potřeba prodat, což znamená, že bylo nutné přesvědčit potenciální kupce, že tento konkrétní produkt, v tomto případě plynové kotle, v některých ohledech výrazně převyšuje analogy jiných typů.

Prvním rozdílem byla možnost automatického nastavení teploty, ale jak se trh zaplnil, nové modely musely konkurovat nejen tuhým palivům, tedy uhlí nebo dřevu, ale i plynovým kolegům. A zde obchodníci přišli s dobrým reklamním tahem – začali porovnávat „účinnost“ některých kotlů se stejným parametrem zařízení jiných výrobců.

Způsob výpočtu

Existuje několik metod pro výpočet účinnosti plynových kotlů, ale všechny se tak či onak spoléhají na rozdíl mezi vyrobeným a spotřebovaným teplem.

V tomto případě porovnávají:

• spotřeba plynu;
• teplota kouře na výstupu z potrubí;
• teplota vody v kotli;
• teplota vody ve vratném potrubí.

Poté jsou všechna tato data vázána na nějaký druh „ideálního kotle“, jehož účinnost je 100%, a získaný výsledek je uveden v reklamě a také v dokumentaci k topnému zařízení. Ti skromnější se spokojí s účinností 75–85 %, ti arogantnější uvádí 90–98 %. Všechny tyto údaje však vycházejí z účinnosti ideálního kotle stejného typu.

Příkladem takové manipulace je provoz plynové řezačky (autogenu) v režimu řezání kovů. Nejprve uvolňuje teplo pouze hořící směs propan/acetylen a kyslík, takže poměr spotřeby plynu a uvolňování tepla lze brát jako 100 %. Poté je dodáván proplachovací kyslík a při stejném přívodu hořlavého plynu se uvolňování tepla prudce zvyšuje, to znamená, že účinnost přesahuje 100%. Pokud vezmeme jako výchozí bod uvolňování tepla při dodávání proplachovacího kyslíku, pak bude účinnost v režimu zahřívání mnohem nižší a je nepravděpodobné, že by dosáhla ani 50 %. Proto, aby zvýšili prodej produktu, označují nejziskovější údaje a mlčí o výchozím bodu.

Reálná účinnost plynových kotlů

Pro určení skutečné účinnosti plynových kotlů je nutné si mentálně představit ideální jednotku, ve které nedochází ke ztrátám. O jaké ztráty se jedná?

• nedokonalé spalování paliva;
• přebytečný přívod vzduchu;
• neúplný odběr tepla z ohně a proudění spalin;
• nedostatečná tepelná vodivost kovového registru;
• nadměrná tepelná vodivost chladicí kapaliny (vody nebo nemrznoucí kapaliny) a materiálu, ze kterého jsou vyrobeny vodní trubky jak uvnitř kotle, tak v celém topném systému.

Nedokonalé spalování plynu je hlavním problémem všech kotlů. Koneckonců nelze vytvořit homogenní směs s optimálním poměrem plynu a vzduchu, to bude vyžadovat obří zásobník, mnoho vírových proudů a tak dále. Při nedostatku vzduchu uvolňuje plyn méně tepelné energie, než by potenciálně mohl, a zbytek se mění na saze a oxid uhelnatý. Při přebytku vzduchu dochází opět ke spalování při nižší teplotě, ale nevznikají téměř žádné saze a oxid uhelnatý. Výrobci jsou proto nuceni konfigurovat svá zařízení tak, aby fungovala v režimu přebytku vzduchu, a to i při ztrátách generovaného tepla.

Hlavním způsobem získávání tepla z proudu spalin je jejich průchod registrem vyrobeným ve formě vícevrstvého roštu, uvnitř kterého cirkuluje chladivo. Teoreticky je možné odvést téměř 100 % tepla, pak bude teplota kouře na výstupu o 5–10 stupňů vyšší než teplota chladicí kapaliny (stejné ztráty nedostatečnou a nadměrnou tepelnou vodivostí). V tomto režimu však nelze zabránit kondenzaci v důsledku teplotních změn. V kondenzačních kotlích šli dále a využívali tepelnou energii usazeného kondenzátu k ohřevu chladiva vycházejícího z vratného potrubí.

To umožnilo snížit teplotu kouře na teplotu zpátečky plus 5–10 stupňů. V ideálním kotli je teplota kouře na výstupu rovna teplotě vzduchu venku. Výsledkem je, že reálná účinnost klasického plynového kotle nepřesahuje 50 % stejného parametru ideálního ohřívače vody, ale taková informace pouze odstraší potenciální kupce, protože nikdo nebude chtít kupovat kotel s účinností zděná pec z dob Napoleona. Proto dále uvedeme údaje o účinnosti uváděné výrobcem a předpokládáte, že všechny je potřeba rozdělit přibližně na polovinu.

Plynové konvekční kotle: co to je a jaký je princip jejich fungování

Plynové konvekční kotle jsou klasické, jednoduché konstrukce, kde plynový hořák spaluje plyn, ohřívá výměník tepla s chladivem umístěným nad ním, chladivo cirkuluje topným systémem a vydává teplo. Ve skutečnosti se jedná o obyčejné, jednoduché, známé plynové kotle. Mohou být buď podlahové nebo nástěnné, jednookruhové nebo dvouokruhové a mají otevřenou nebo uzavřenou spalovací komoru.

Hlavní nevýhodou tohoto provedení je limit účinnosti. Většina moderních konvekčních kotlů má účinnost v rozmezí 88-92 % a modely s nejvyšší účinností 93-94,5 % nemají vždy z finančního hlediska opodstatnění, protože při navýšení pouze o 2 % mají hodně složitější design a náklady 1,5-2krát dražší. Ale i při tak vysokých sazbách u konvekčních kotlů velká část tepla ze spalovací komory odchází komínem a zůstává nevyužita. Teplota výfukových plynů často dosahuje 70-80-90°C.

Kromě toho před nákupem málo známá, ale neočekávaná a častá nevýhoda během provozu je tvorba kondenzace v komíně. Obvykle se tvoří při nízkoteplotních topných podmínkách, kdy teplota spalin odváděných komínem klesne pod 50-60°C, zejména pokud jsou plyny odváděny tradičním vertikálním komínem, jehož konstrukce často umožňuje odchylky od SNiP .

Tvorba kondenzátu v tomto případě neznamená jen kapalinu, ale směs závažných kyselin, které zkracují životnost komína a výměníku kotle (pokud se do něj dostane).

Na koaxiálním komíně se bez ohledu na teplotu vytápění při venkovní teplotě pod -15°C často tvoří led, který zužuje nebo úplně blokuje odvod spalin, v důsledku čehož kotel přestane hořet a automatika zobrazí odpovídající chybu.

Jinak se jedná o zcela oprávněné, jednoduché a hlavně – finančně dostupné provedení. Náklady na plynové kotle konvekčního typu začínají od 14 do 15 tisíc rublů pro nejprimitivnější domácí podlahové modely. Nejlepší z hlediska poměru ceny a kvality a nejoblíbenější modely stojí mezi 25-32 tisíci rubly.

Výhody a nevýhody

Rozdíly mezi kondenzačními plynovými kotli a konvekčními kotli

Kondenzační plynové kotle se od konvekčních liší pouze složitějším principem akumulace tepla.

Kondenzační modely mají stejnou konstrukci, ale s jedním dodatečným výměníkem tepla. Po spalování procházejí produkty spalování delší výfukovou cestou, kde jsou ochlazovány na rosný bod. Tvoří se kondenzát, který se usazuje na přídavném tepelném výměníku a dává mu (a tím i chladivu, které v něm cirkuluje) dosud nevyužitou tepelnou energii. Odtud také odpovídající název – kondenzace – akumulující teplo z kondenzátu výfukových plynů.

Teplota spalin výfukových plynů je tedy téměř stejná jako atmosférická (obvykle 25-40 °C oproti 60-90 °C u konvekčních modelů). Účinnost kondenzačních modelů se obvykle pohybuje v rozmezí 103-115%, což znamená v průměru o 15-25% menší spotřebu plynu. Pokud přepočítáme ukazatele konvekce i kondenzace nikoli podle nejnižší (jak je zvykem), ale podle nejvyšší výhřevnosti (včetně tepla kondenzující vodní páry), pak se účinnost klasických plynových kotlů bude pohybovat v rozmezí 80-85% a kondenzačních kotlů – 92-98%, což je významná výhoda.

Všechny rozdíly, kritéria výběru a provozní vlastnosti kondenzačních plynových kotlů

Odtah kondenzačních modelů je šetrnější k životnímu prostředí, na hlavě komína se již netvoří kondenzát, z důvodu nižšího teplotního rozdílu mezi výfukovými plyny a atmosférou. Všechny modely mají výhradně uzavřenou spalovací komoru a koaxiální komín, což znamená nižší prostorovou náročnost a zjednodušenou instalaci. Ale náklady na kondenzátory jsou 2-3krát vyšší, nejlevnější modely, jako je BAXI Duo-tec Compact nebo Protherm Lynx MKV, stojí od 50 tisíc rublů.

Existuje další významná nevýhoda – nutnost odvádět kondenzát. Jak již bylo zmíněno, nejedná se pouze o neutrální kapalinu, ale o silnou kyselinu, kterou je nutné řádně odstranit. Kyselinu nemůžete nalít přímo do kanalizace, před tím je třeba ji zředit v poměru 10:1, nejlépe 25:1.

Kondenzát je také nutné neutralizovat při vypouštění do septiku, to se provádí pomocí místní čistírny – plastové nádrže s neutralizačními náplněmi. Podle recenzí majitelů se při provozu kotle o výkonu 18-24 kW tvoří 25-40 litrů kondenzátu denně.

Co je nakonec lepší: konvekční nebo kondenzační kotel?

Výběr bohužel není jednoznačný, na jednu stranu se úspory kondenzačních modelů jeví jako značné. Na druhou stranu je zde vysoká cena, nutnost odvádění kondenzátu a speciální požadavky na otopnou soustavu a provozní podmínky. Faktem je, že v Evropě se doba návratnosti u kondenzačních modelů pohybuje kolem 4-6 let, ale v domácích podmínkách to tak úplně neplatí z několika důvodů:

1. Nejvyšší účinnosti takových kotlů je dosaženo v režimu nízkoteplotního vytápění, kdy se používají vyhřívané podlahy, radiátory se zvýšeným počtem sekcí a teplota chladicí kapaliny nepřesahuje 50 ° C.
2. Cena plynu v Rusku je ve srovnání s evropskými zeměmi poměrně nízká, což pouze oddaluje návratnost vysoké počáteční ceny.
3. S likvidací kondenzátu jsou spojeny další provozní náklady (organizace odvodnění, nákup neutralizační náplně nebo ředění vodou).

Jak vybrat pokojový termostat a ušetřit až 30 % měsíčně na vytápění

Pokud povolíte použití kotle v nízkoteplotním topném systému a pominete náklady na odvod kondenzátu, můžete si spočítat potenciální úspory.

Řekněme, že v Moskevské oblasti je průměrný dům o rozloze 120 m2, se 2 cihlami a výškou stropu 2,7 m, jehož tepelná ztráta je 12 kW (z pravidla 1 kW na každých 10 m2) . To je 288 kW za den, které je potřeba doplnit kotlem. Měrné spalné teplo zemního plynu je 9,3-10 kW na m3. Z toho vyplývá, že na 1 kW tepelného výkonu plynového kotle je potřeba cca 0,1-0,108 m 3 zemního plynu. Počítáme:

1. Při vytápění konvekčním kotlem s účinností 92% – 288 (kW) * 0,1 (m 3 ) * 1,08 (92% účinnost) = 31,1 m 3 / den zemního plynu. V hodnotovém vyjádření – 31,1 (m3) * 5,7 (rub/m3, tarif v Moskevské oblasti od 1. července 2019, platný v roce 2020) = 177,27 rublů/den.
2. Při vytápění kondenzačním kotlem s účinností 109% – 288 (kW) * 0,1 (m 3 ) * 0,91 (109% účinnost) = 26,2 m 3 / den zemního plynu. V hodnotovém vyjádření – 26,2 (m 3 ) * 5,7 (rub/m 3 ) = 149,3 rub/den.

Doba návratnosti závisí na ceně modelu, jeho instalaci a provozních podmínkách. V praxi je to však v domácích podmínkách nejméně 6 let a v některých případech více než 10.

Podle našeho názoru je nyní nákup kondenzačních modelů opodstatněný pouze při použití v systému s režimem nízkoteplotního vytápění. V budoucnu, až porostou ceny plynu a sníží se náklady na kondenzační topná zařízení, bude však nákup kondenzátoru v tuzemských podmínkách stále více opodstatněný.