Kombinácia kondenzačného kotla so solárnym kolektorom

Mnohí si kladú otázku, ako vo svojej domácnosti znížiť náklady na vykurovanie či ohrev teplej úžitkovej vody. V súčasnosti je na trhu k dispozícii viacero technických riešení, ako to dosiahnuť. Jedným z nich je využitie obnoviteľných zdrojov energie, akým je aj energia slnka, a to použitím solárnych kolektorov. Tie nielenže prinášajú nižšie náklady na energie, ale aj prispievajú k ochrane životného prostredia. Čo je príznačné pre kombináciu kondenzačného plynového kotla so solárnymi kolektormi, to sa dozviete z nasledujúcich riadkov.

Hlavný a doplnkový energetický zdroj

Hneď na úvod je potrebné uviesť, že slnečnú energiu nemožno naplno využívať počas slabej intenzity slnečného žiarenia (noc, zamračené dni, resp. zimné obdobie), preto sa slnečné kolektory využívajú iba ako doplnkový energetický zdroj na ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV) a prikurovanie v miestnostiach (temperovanie), prípadne aj na ohrev vody v bazénoch. Vzhľadom na uvedené je preto dôležité, aby bol solárny kolektor doplnený o hlavný zdroj tepla.

Jedným z najpoužívanejších, cenovo najdostupnejších riešení (vhodných aj v prípade rekonštrukcie obytných priestorov) je kombinácia solárneho systému s moderným kondenzačným kotlom. Ak ide o používanie dvoch rôznych zdrojov tepla, ako je to aj v tomto prípade, hovoríme o tzv. bivalentnom vykurovaní.

Súčinnosť kotla so solárnym kolektorom

Princíp fungovania bivalentného systému teraz v krátkosti opíšeme. Súčasťou modernej bivalentnej zostavy je kondenzačný plynový kotol, solárny zásobník vody a slnečné kolektory. Úlohou kondenzačného kotla v bivalentnej zostave je vykurovanie a tzv. doohrev vody v solárnom zásobníku pri nedostatku slnečného žiarenia. V čase dostatočného slnečného žiarenia sa voda v solárnom zásobníku zohreje na požadovanú teplotu a plynový kotol sa nemusí zapínať (menej cyklov znamená menšie opotrebovanie, čo prináša dlhšiu životnosť plynového kotla). Používať sa zvyknú tzv. bivalentné zásobníky teplej vody, ktoré sú vybavené dvomi výmenníkmi tepla, čo umožňuje ľahké pripojenie k solárnemu systému aj ku kondenzačnému kotlu. Prioritne sa voda ohrieva solárnymi kolektormi, ak však dlhší čas nie je žiadny solárny výťažok alebo teplota v zásobníku v dôsledku odberu vody (napríklad sprchovaním) poklesne, ohrev vody začne zabezpečovať kotol.

Pri dimenzovaní a návrhu bivalentného systému treba brať do úvahy, že čím viac teplej vody akumulujeme, tým dlhšie je možné uskladnenú energiu zo zásobníka využívať, a to aj v čase, keď slnko už nesvieti. Správny návrh systému je preto veľmi dôležitý. V každom prípade, treba sa poradiť s odborníkmi v oblasti prípravy projektu, nákupu zariadení, ale aj samotnej inštalácie. Vo všeobecnosti však platí princíp, že je nesprávne voliť čo najmenšie objemy zásobníkov vody, keďže efektívnosť solárnych systémov sa tým výrazne znižuje.

Dôležité je spomenúť aj to, že podľa noriem je teda primárnym zdrojom plynový kondenzačný kotol. Ten je stavaný na 100 % potreby, a to tak, ako keby nebol inštalovaný solárny ohrev. To znamená, že v prípade výpadku, resp. nedostatku slnečného žiarenia, je ohrev v plnej miere zabezpečený z primárneho zdroja.

Aké sú hlavné výhody bivalentného vykurovania?

Samozrejme, asi tou najdôležitejšou výhodou je úspora nákladov na primárnych zdrojoch energie, keďže pri bivalentnom riešení vykurovania sa okrem klasických nakupovaných energií (v našom prípade plyn) bezplatne využíva aj obnoviteľný zdroj energie (slnečná energia). Kombinácia solárneho systému a plynového kondenzačného kotla nám môže v konečnom dôsledku ušetriť aj viac ako 40 % nákladov na vykurovanie a ohrev úžitkovej vody. Percento úspory nákladov je pritom závislé od technického riešenia – od veľkosti solárnych kolektorov, zásobníkov (akumulačná kapacita), orientácie a umiestnenia kolektorov, celkového vyladenia systému a ďalších faktorov. Nezanedbateľnou výhodou je zabezpečenie dodávky energie z dvoch rôznych zdrojov.

Okrem toho nemôžeme zabudnúť na fakt, že využívaním obnoviteľných zdrojov energie chránime životné prostredie. V súčasnosti je navyše možné získať na obnoviteľné zdroje aj dotácie od štátu, čo pre nás môže znamenať značnú úsporu na vstupných investičných nákladoch a tým aj skrátenie návratnosti investovaných finančných prostriedkov.

Aké sú nevýhody bivalentného vykurovania?

Nevýhody takéhoto systému sa dajú obrazne spočítať na prstoch jednej ruky. Samozrejme, na prvom mieste sú vyššie investičné náklady, ktoré sa však vrátia v úspore primárneho zdroja energie (plyn).

Väčšie priestorové nároky zapríčinené potrebou umiestnenia veľkoobjemového solárneho zásobníka vody možno tiež považovať za nevýhodu. V prípade novostavby to nie je problém, priestorové nároky sa riešia už vo fáze projektu. Lenže v prípade existujúcej inštalácie sú možnosti obmedzené aktuálnym stavom miesta inštalácie. A, prirodzene, ako nevýhodu možno vidieť aj náročnejšiu revíziu a údržbu systému – iné je kontrolovať jeden zdroj tepla a iné zas zostavy viacerých zariadení.

Na čo pamätať: Pri umiestňovaní solárnych kolektorov na stavbu treba brať do úvahy aj orientáciu strechy a sklon, aby sa dal využiť čo najväčší potenciál slnka. Ideálna orientácia strechy je na juh so sklonom 45°, avšak smerovanie na juhovýchod či až juhozápad a sklon strechy v rozpätí 30 – 60° sú plne postačujúce. Sklon solárnych kolektorov je však možné ešte individuálne upraviť.

Pre koho je vhodné bivalentné riešenie vykurovania a ohrevu vody?

Pri voľbe bivalentného vykurovania je najlepšie zohľadniť tento spôsob vykurovania už pri príprave projektu – a to ešte pred samotnou výstavbou domu (či dokonca výberom pozemku) – a zvážiť jeho polohu, orientáciu na svetové strany, dostupnosť zdrojov, sklon strechy atď.

Bivalentné vykurovanie je vhodnou voľbou nielen pre novostavby, ale aj pre existujúce rodinné domy, bytové domy či kancelárske priestory. Myslieť na toto riešenie však treba už v čase plánovania rekonštrukcie vykurovacieho systému, resp. plánovania kompletnej rekonštrukcie domu. V prípade dobrej kondície existujúceho plynového kotla je možné pripojiť solárne ohrievače vody k existujúcemu systému, avšak z hľadiska komplexnej úspory prevádzkových nákladov je ideálnym riešením výmena konvenčného plynového kotla za moderný kondenzačný kotol v zostave so solárnym ohrevom.

Kondenzačný kotol je totiž konštruovaný tak, aby efektívne využíval energiu zemného plynu. Spaliny odchádzajúce z kotla, ktoré vzniknú pri spaľovaní plynu, sa ochladzujú až pod teplotu rosného bodu a nastáva kondenzácia vodnej pary obsiahnutej v spalinách, čím sa získava tzv. kondenzačné teplo. Takto sa konvertuje až 98 % energie, ktorá sa používa na výrobu tepla. To zvyšuje účinnosť vykurovacieho systému a znižuje náklady na vykurovanie.

Najlepším riešením pri kombinácii kondenzačného kotla so solárnym ohrevom je voľba zostavy od jedného výrobcu. To je zárukou kompatibility, spoľahlivosti, jednoduchej inštalácie, možnosti optimálneho vyladenia/nastavenia systému. No a v neposlednom rade zostava od jedného výrobcu znamená aj jednoduchšiu údržbu.

Využiť možno ploché aj trubicové solárne kolektory

V kombinácii s kondenzačným kotlom sa môžu využívať ploché aj trubicové kolektory. Skôr ako sa pre ten-ktorý typ rozhodnete, je dobré oboznámiť sa s ich výhodami a nevýhodami, resp. s rozdielmi prameniacimi z odlišnej konštrukcie. Za všetky možno spomenúť aspoň to, že ploché kolektory využívajú na zachytenie lúčov až 90 % svojej celkovej plochy, trubicové len okolo 50 %, no majú lepšie izolačné vlastnosti. V zime to však znamená, že sa z nich roztopením uvoľní námraza či sneh pomalšie ako z plochých.

Vo všeobecnosti platí, že ploché kolektory dosahujú vyššie tepelné zisky v letných mesiacoch a trubicové zas počas chladných jarných a jesenných mesiacov. Ak je teda vašou prioritou ohrev teplej vody, potom môžu byť vhodnejšie ploché kolektory, a ak vám ide predovšetkým o podporu vykurovania na jar a jeseň, lepšie môžu byť trubicové kolektory, ktoré zachytávajú aj tzv. difúzne žiarenie. Samozrejme, do procesu rozhodovania vstupujú rôzne faktory, preto je dobré aj v tejto otázke sa poradiť s profesionálmi, ktorí dokážu správne zhodnotiť nielen podmienky lokality, kde sa budú kolektory inštalovať, ale aj požiadavky a možnosti konkrétnej domácnosti.

Raďte sa s odborníkmi

Bivalentné vykurovanie je jednou z možností, ako ušetriť značné finančné prostriedky na ohreve vody a vykurovaní. Zároveň je to spôsob, ako prispieť k znižovaniu nepriaznivých vplyvov na životné prostredie. Pri rozhodovaní sa o vykurovacom zariadení sa poraďte s odborníkmi z tejto oblasti, spoľahnite sa na dobrý projekt a kvalitné zariadenia od renomovaných výrobcov. Tak si zabezpečíte optimálne fungujúci systém s dlhoročnou životnosťou.