Princip kondenzačního kotle a jeho výhody

Využití principu kondenzace

Správné využití zdrojů energie na naší planetě se stává čím dál více aktuální. Tuto energii nutnou k našemu životnímu stylu získáváme zpravidla z přírodních zdrojů, které nejsou neomezené, což nás nutí k její rozumné spotřebě bez plýtvání. Taktéž důraz na kvalitu ovzduší posouvá techniku ke zužitkování zdrojů energie s co možná nejnižšími znečisťujícími emisemi. V tomto kontextu musí reagovat vývoj technologií u plynových kotlů a ohřívačů TUV s požadavkem na snížení spotřeby plynu a snížení emisí.
 
Kondenzační technika ve spojení s kondenzačními kotli představuje velký krok tímto směrem a umožňuje při stejné tepelné pohodě a spotřebě TUV v domě redukovat spotřebu plynu až o 30 % a snížit emise škodlivin NOx a CO až o 70 % oproti konvenčním zdrojům tepla.
 
Spaliny, které jsou následně odváděny do ovzduší, mají v tomto případě průměrnou teplotu 120 °C. Chemickou reakcí při spalování uhlovodíků vzniká voda, která se ovšem okamžitě v plameni přetvoří na vodní páru. Ta se bez využití odvátí do ovzduší a odnáší s sebou až 11 % (u zemního plynu) nevyužité energie (tepla). Účelem kondenzační techniky je odebrat tuto vzácnou energii (teplo) ochlazením vodní páry ze spalin ve speciálním výměníku a teplo takto získané použít také pro ohřev vody pro vytápění. Nejvíce této energie získáme při takovém ochlazení spalin, kdy vodní pára, obsažená ve spalinách zkondenzuje, tj. při teplotách topné vody nižších, než rosný bod spalin, který se pohybuje kolem 57 °C.

Proto u kondenzační techniky docílíme největšího efektu u podlahového topení, nebo systému s radiátory o větší ploše, ale ani u klasických systémů v přechodných obdobích s využitím ekvitermní regulace topné vody není tento zisk zanedbatelný.

Jak se dosáhne účinnosti nad 100 % ?

V minulosti pro výpočet účinnosti, jako maximálně možná využitelná energie v palivu, stanovila „výhřevnost" paliva. Existuje ještě další veličina charakterizující energii v palivu, která se nazývá „spalné teplo".
 
Ta v sobě zahrnuje také energii vodní páry obsažené ve spalinách (u zemního plynu je to +11%), kterou lze získat kondenzací.

Jestliže kondenzační zařízení umí navíc získat energii vodní páry (kondenzační teplo), dostáváme se při běžně používaném výpočtu s účinností nad hranici výhřevnosti plynu tzn. nad hranici 100 %.

Jak je možno zužitkovat výhody kondenzační techniky

Platí jednoznačně, že čím nižší teploty topného systému, tím vyšší využití kondenzačního principu. Při provozu kondenzačního kotle v pracovním režimu teplot 80/60 °C dochází k minimální kondenzaci vodní páry a účinnost kotle se pohybuje kolem 98 %. Rozdíl účinnosti v porovnání s klasickým kotlem (92%) není v tomto případě zásadní.
 
Jiná situace ovšem nastane při snížení teplot topného systému na např. 50/30 °C. Zde se v plné míře uplatní kondenzační režim kotle, dochází k výrazné kondenzaci vodní páry a tím ke zvýšení účinnosti kotle na 106%, což je v porovnání s klasickým kotlem poměrně výrazný rozdíl. Pro plné využití kondenzačního kotle je tedy vhodné volit nižší pracovní teploty topného systému. 
 
Toho dosáhneme bez problémů u systému s podlahovým topením. Při novém návrhu systému s radiátory je nutno snížit výpočtové teploty topného systému, čímž zvýšíme otopnou plochu radiátorů. Také u klasických, dříve instalovaných topných systémů s radiátory můžeme při využití kontinuálního ohřevu radiátorů během topné sezóny (např. využitím ekvitermní regulace, popř. v kombinaci s optimalizací teplotou vytápěného prostoru) dosáhnout nezanedbatelných úspor.