Prihodnost: kondenzacijski kotli

Čeprav podatki iz letne energetske bilance Slovenije kažejo, da poraba kurilnega olja v gospodinjstvih narašča, po podatkih večjih proizvajalcev ogrevalne tehnike, kot sta Viessmann in Vaillant, povpraševanje po oljnih kotlih vztrajno usiha. V podjetjih so povedali, da za zdaj prodajo največ oljnih kotlov, ki delujejo v nizkotemperaturnem režimu, manj pa je povpraševanja po različici s kondenzacijsko tehnologijo. Visokotemperaturnih sploh ne izdelujejo več, v Vaillantu so celo poudarili, da so sredi minulega leta ustavili tudi proizvodnjo nizkotemperaturnih oljnih kotlov, tako bo v prihodnje na trgu le še njihov najsodobnejši kondenzacijski kotel. Proizvajalca se očitno dobro zavedata (podobno je tudi pri tekmecih, kar dokazuje njihov program, ki ga predstavljajo na največjih svetovnih sejmih ogrevalne tehnike), kako pomembna je učinkovita raba energije za ogrevanje in pripravo tople sanitarne vode v stavbah ter v ta namen raba obnovljivih virov energije. Oboji pa tudi vedo, da oljni kotli ne bodo tako hitro izginili v pozabo, zato razvijajo najsodobnejšo kondenzacijsko tehnologijo, ki deluje v nizkotemperaturnem režimu in s pomočjo kakovostne vremensko vodene regulacije. Napovedujejo, da bodo v prihodnosti naprodaj kondenzacijski oljni kotli s še višjimi izkoristki, čistejšim zgorevanjem in zato manjšimi emisijami ogljikovega dioksida. Predvsem pa lahko pričakujemo več ponudbe zaključenih ogrevalnih sistemov, v katerih je oljni kotel le podpora toplotni črpalki ali solarnemu sistemu, s čimer bi sčasoma dosegli, da kurilno olje ne bo več glavni oziroma osnovni, temveč le še dodatni, pomožni vir energije za ogrevanje stavb. Takšni sistemi lastnikom obstoječih hiš in tudi novogradenj, v katerih ni mogoče izkoriščati zgolj obnovljivih virov energije, zagotavljajo manjšo rabo energenta in manjše stroške ogrevanja, hkrati pa prispevajo k varstvu okolja.

Kotli, naj bodo oljni ali plinski, se v osnovi razlikujejo po temperaturnem režimu delovanja, ločimo namreč visoko- in nizkotemperaturni režim ter nadgradnjo tega, kondenzacijsko tehnologijo. Kotle, ki delujejo na zadnja dva načina, so proizvajalci začeli razvijati, da bi povečali učinkovitost, zmanjšali rabo energije, potrebne za ogrevanje, in s tem zmanjšali tudi emisije toplogrednih plinov v ozračje. Da bi to dosegli, so morali povečati izkoristke kotlov, prilagoditi delovanje potrebam po toploti v prostoru glede na zunanje temperature, zmanjšati izgubo toplote dimnih plinov, povečati izkoristek latentne toplote dimnih plinov in zagotoviti kakovostno zgorevanje energenta. K temu so dodali še učinkovito vremensko vodeno regulacijo.

Temperaturni nivo delovanja

Nizkotemperaturni nivo delovanja pomeni, da so za ogrevanje potrebne bistveno nižje temperature ogrevalne vode ali kakega drugega medija, ki kroži po ogrevalih v prostorih. Zaradi nižje temperature pa je za dosego enakega toplotnega ugodja potrebne manj energije kot pri visokotemperaturnih sistemih, ki jih ima še vedno večina gospodinjstev. Naj navedeno pojasnimo še bolj preprosto, saj je prav nivo temperature, pri katerem deluje posamezen ogrevalni sistem, med najpomembnejšimi dejavniki, ki vplivajo na izkoristek sistema, količino potrebne energije in s tem količino emisij ogljikovega dioksida, ne glede na to, kateri energent fosilnega izvora uporabljamo.

Pri visokotemperaturnih sistemih moramo vodo, s katero grejemo ogrevala, ta pa toploto oddajajo v prostor, segreti na približno 80 do 90 stopinj Celzija. Ogrevala so v tem primeru običajno radiatorji. Pri nizkotemperaturnem režimu delovanja bo za želeno toploto v prostoru zadostovalo, da vodo v ogrevalih, ki so običajno talno, stensko ali stropno gretje, segrejemo na 60 do 70 stopinj Celzija. Za to je potrebne manj energije. V sodobnih, dobro toplotno izoliranih stavbah pa bo zadostovalo, da vodo segrejemo celo le na 30 do 40 stopinj Celzija. Da bi lahko prostore ogrevali v nizkotemperaturnem režimu, vseeno ni dovolj, da radiatorsko gretje nadomestimo s ploskovnim in hišo dovolj izoliramo, temveč potrebujemo tudi primerno kurilno napravo. Razumljivo je, zakaj je treba visokotemperaturni kotel zamenjati z nizkotemperaturnim, oziroma če to dopuščajo razmere, še bolje s kondenzacijskim. Vendar to ni edini razlog.

Toplota dimnih plinov

Za nizkotemperaturne in kondenzacijske kotle je značilno, da so temperature dimnih plinov, ki nastajajo pri zgorevanju, bistveno nižje kot pri visokotemperaturnih. To je pomembno iz dveh razlogov. Višja ko je temperatura dimnih plinov, večje so toplotne izgube skozi dimnik in manjši je izkoristek kotla. Podatki o temperaturah dimnih plinov – pri visokotemperaturnih kotlih dosežejo od 180 do več kot 200 stopinj Celzija, pri nizkotemperaturnih so nekaj višje od temperature rosišča (47 stopinj Celzija), pri kondenzacijski pa nižje od te – so dovolj zgovorni, koliko toplote se zgubi. Pri visokotemperaturnih tudi do 18 odstotkov. Drugi razlog je izkoriščanje toplote dimnih plinov, ki ga omogoča le kondenzacijska tehnologija. Dimni plini v kotlu in odvodu (dimnih tuljavah) zaradi temperature, nižje od rosišča, kondenzirajo. Pri tem se ustvarja tako imenovana latentna toplota, ki se odda v ogrevalno vodo sistema in tako poveča količino proizvedene toplote v kotlu in njegov izkoristek. Kondenzat, ki je zaradi žvepla v kurilnem olju precej kisel, je treba najprej nevtralizirati (naprava za nevtralizacijo je sestavni del sodobnih kotlov), potem pa se lahko odvede v kanalizacijo. V nizkotemperaturnih kotlih kondenzacijo preprečuje posebna sestava kotla.

Kakovost zgorevanja in regulacija

Kurilno olje v sodobnih kotlih zgoreva bolj čisto in popolno kot v visokotemperaturnih. Bolj ko je zgorevanje popolno, manj je dimnih plinov in nesnag v obliki trdnih delcev. To pa pomeni manj toplotnih izgub in večji izkoristek naprave. Po izračunih proizvajalcev povzroči vsak milimeter oblog, ki se nabere na stenah kotla, približno šest odstotkov manjši izkoristek toplote. Ta se zadrži oziroma absorbira v oblogah, namesto da bi se oddala na vodo ogrevalnega sistema. Kakovost zgorevanja je odvisna tudi od gorilnika in ustrezne regulacije, ki uravnava delovanje sistema. Visokotemperaturni kotli se v veliki večini še vedno regulirajo z ročnim mešalnim ventilom in sobnim termostatom. Z nastavitvijo mešalnega ventila določimo pretok vode v ogrevalnem sistemu, s termostatom pa lahko uravnavamo le temperaturo v prostoru, ki ni nujno prilagojena zunanji temperaturi in s tem realnim potrebam po toploti. Gorilniki teh naprav so enostopenjski, kar pomeni, da moči delovanja ne prilagajajo trenutnim potrebam po toploti in običajno delujejo s preveliko močjo, kar dodatno zniža njihov izkoristek.

Najsodobnejši nizkotemperaturni in kondenzacijski kotli imajo vgrajen dvostopenjski ali modularni gorilnik, ki omogoča prilagajanje moči kotla trenutnim potrebam. To pomeni, da je tudi pri nižji moči delovanja, ko potrebujemo manj toplote, zgorevanje dobro, izkoristek kotla pa visok. Vedeti je treba, da kotel večino časa v ogrevalni sezoni ne dela s polno močjo, ker zunanje temperature niso tako nizke. Prilagajanje tem je še zlasti pomembno v prehodnih obdobjih in ponoči. Delovanje oziroma moč določa in nadzoruje vremensko vodena regulacija, ki upošteva zunanje temperature. Glede na te nastavi tudi pretok vode v sistemu, zato mešalni ventil ni več potreben.

Izkoristki in manjša raba energije

Rezultat novih tehnologij v nizkotemperaturnih in kondenzacijskih kotlih so torej precej višji izkoristki in manjša raba energije za ogrevanje. Pri tem ločimo nazivne izkoristke, ki veljajo, če dela naprava pri polni moči, izgube na kotlu, v dimniku in ceveh sistema pa niso upoštevane. Letni izkoristek pa upošteva prilagajanje moči delovanja in druge izgube. Tako lahko kondenzacijski kotli dosežejo nazivni izkoristek tudi do 105 odstotkov, letni pa je približno deset odstotkov nižji. Nazivni izkoristek nizkotemperaturnih kotlov znaša od 93 do 95 odstotkov, letni pa od 85 do 90, medtem ko visokotemperaturni kotli običajno ne presegajo 70 odstotkov letnega izkoristka. Iz tega sledi, da v stavbi z menjavo visokotemperaturnega kotla z nizkotemperaturnim zmanjšamo rabo energije za približno 15 do 20 odstotkov. Razlika v rabi energije med nizkotemperaturnim in kondenzacijskim pa je lahko od 10 do 15 odstotkov. Menjava visokotemperaturnega kotla s kondenzacijskim morda ni vedno najboljša. Učinkovitost in izkoristek slednjega sta odvisna od obstoječih ogreval. Komaj zadostna in s tem gospodarna bo menjava le, če so obstoječa ogrevala, navadno so to radiatorji, dovolj velika. Vendar za kondenzacijske kotle velja da so najučinkovitejši v kombinaciji s ploskovnim gretjem, če tega ni v prostorih, pa je bolje stari kotel zamenjati z nizkotemperaturnim. Če se pri posodobitvi odločimo tudi za menjavo radiatorjev s ploskovnim ogrevanjem, strokovnjaki vsekakor priporočajo kondenzacijsko tehnologijo.

Delo in dom, 20. januar 2010