Řízení spotřeby zemního plynu

Po velké deziluzi z levného vytápění zemním plynem jsou dnes noví zákazníci plynáren mnohem opatrnější při výběru zařízení a zajímají se o různé druhy regulací a ventilů pro snížení spotřeby a tím i nákladů na vytápění. Samostatnou kapitolou jsou pak státem regulované ceny. Spotřebitel zemního plynu těžko odhadne, jestli bude za pár let chopen topnou sezónu vůbec zaplatit. To se stalo před několika lety při výraznějším zdražení plynu, kdy se mnoho lidí k velké radosti uhelných společností a nelibosti ekologů vrátilo k vytápění tradičním palivem. Za tu dobu se však v konstrukci plynových spotřebičů uplatnilo mnoho novinek, které nám umožňují větší kontrolu a dohled nad spotřebou tepla. Prvním opatřením je omezení tepelných ztrát přímo na zdroji tepla. Výrobci věnují velkou pozornost maximálnímu využití tepelného potenciálu zemního plynu. U klasických zařízení mnoho tepla odlétalo takzvaně komínem. Výrobci přišli s novými typy kotlů, které dokáží významně snižovat teplotu spalin a tím lépe využívat tepelnou energii vzniklou při spalování zemního plynu. Pro optimální využití tepla spalin je nutné přizpůsobit teplotu vratné vody do kotle. Teplota vratné vody také významně ovlivňuje životnost kotle, pokud podkročíme hodnoty doporučené výrobcem, vystavujeme se riziku nízkoteplotní koroze. To lze eliminovat volbou vhodného tepelného spádu soustavy a instalací vhodných armatur, které zajišťují, aby teplota na zpátečce do kotle neklesla pod určitou mez.

Klasická zařízení vyžadují k omezení rizika nízkoteplotní koroze na výměníku minimální teplotu vratné vody 65 st C. Týká se to hlavně stacionárních kotlů. Nízkoteplotní kotle dokáží při snižování teploty topné vody (sníženém výkonu) vychladit spaliny až na teplotu 100 st C. Pokud je provozujeme na jmenovitý výkon, jejich jmenovitá účinnost je prakticky stejná jako u kotlů klasické konstrukce, ale při snížených (dílčích) výkonech se jejich stupeň ročního využití zvyšuje zhruba o 10 %, spotřeba paliva klesá až o 10 %. Kondenzační kotle jsou posledním výkřikem tepelné techniky. Dokáží ochladit spaliny až na teplotu kondenzace (kapalnění). Teplota rosného bodu spalin se pohybuje kolem 57 st C. Pro využití kondenzačního efektu je tedy nutné, aby teplota vratky byla nižší než teplota rosného bodu spalin. Kondenzační kotel je tedy předurčen do nízkoteplotních soustav s teplotou vratky kolem 30-40 st C(např. podlahové vytápění). Tepelný výkon samotného topného okruhu (soustav radiátorů) můžeme v zásadě regulovat dvěma způsoby: 1) snižováním a zvyšováním teploty topné vody 2) snižováním a zvyšováním průtoku topné vody Často se dnes setkáváme s pojmem modulovaný výkon. Klasické konstrukce s ohledem na velký objem topné vody nabízí většinou možnost provozu na jmenovitý a snížený výkon. U průtočných kotlů s malým objemem topné vody ve výměníku však není stupňová regulace tolik efektivní. Nové konstrukce hořáků umožňují plynule regulovat výkon kotle tím i teplotu topné vody v rozsahu 30-100 % výkonu jmenovitého. Podle zvolených topných křivek pak průtočný kotel zajišťuje plynulou dodávku topné vody o teplotě vhodné k zajištění tepelné pohody. Nespornou výhodou je omezení počtu cyklů (spínání kotle) a tím snížení ztrát tepla cyklováním a zvýšení životnosti zařízení. Příznivou skutečností je také využívání jen takového množství zemního plynu, které je skutečně požadováno a lepší regulovatelnost soustavy. Pro úspory energie jsou významným faktorem použité regulace. Jejich základním smyslem je řízení dodávky tepla a zajištění optimální tepelné pohody. Ekvitermní regulace Podle topných křivek určuje teplotu topná vody. Čidlo ekvitermní regulace umísťujeme buď ven (regulace pomocí venkovní teploty-rychlá reakce na náhlé změny počasí), nebo do určité referenční místnosti. Na ose x jsou vyneseny hodnoty na teplotním čidle. Každé hodnotě na ose x je přiřazena určitá teplota výstupní vody a určitá teplota vratné vody. Při podkročení teploty na zpátečce je zapnut ohřev na teplotu topné vody, kotel z modulovaným výkonem hořáku tomu přizpůsobuje okamžitý výkon. Výrobci nabízejí možnost výběru z několika sklonů topných křivek a to podle požadované tepelné pohody. Nevýhodou ekvitermní regulace je už z principu neschopnost okamžitě reagovat na změny teploty v jednotlivých místnostech (když si třeba zatopíme v krbu) nebo v rámci trvale rozdílných teplot v jednotlivých místnostech. Pak bohužel dochází k přetápění a nebo nedotápění a tím způsobené vysoké spotřebě paliva a neuspokojivé tepelné pohodě v jednotlivých topných okruzích. Možným způsobem regulace je automatické míšení ohřáté vody vystupující z kotle (např. o teplotě 90 st C) s potřebným množstvím ochlazené vratné vody pomocí mísící armatury. Mísící armatura je řízena buď venkovním teplotním čidlem nebo pokojovým termostatem umístěným ve zvolené referenční vytápěné místnosti. Zónová regulace Podle předchozího principu za použití směšovačů vstupní a výstupní vody topného okruhu tento typ regulace umožňuje řídit dodávku tepla pro jednotlivé stoupačky do oblastí vystavených různým klimatickým podmínkám nebo odlišný časový průběh odběru tepla. Proměnlivý průtok topné vody, řízení na jednotlivých tělesech. Dvojregulační ventily jsou klasickou a velmi rozšířenou armaturou. Instalatér nastavuje pomocí vnitřní regulace základní průtok topným tělesem, uzavírání průtoku již řídí uživatel bytové jednotky. Nevýhodou je tedy nutnost obsluhy. Termostatické ventily automaticky podle teploty nastavené na stupnici řídí průtok topným tělesem. Princip není složitý, využívá teplotní roztažnost pevných látek nebo kapalin v závislosti na teplotě ve vytápěné místnosti. Reaguje tak na zisky tepla ze sluneční energie, na teplo produkované člověkem nebo na teplo z jiných spotřebičů (kamna). Rozlišujeme dvoucestné a třícestné termostatické ventily. Dvoucestné ventily oddělují vstup topné vody a topné těleso. Na základě teploty vytápěného prostoru škrtí průtok topné vody a tím i průtok soustavou. Třícestné termostatické ventily zachovávají konstantní průtok, neboť topná voda neprocházející radiátorem je sbírána do zpátečky. Tím se zvyšuje její teplota a snižuje spotřeba primárního paliva pro ohřev. Tento přístup je bohužel nevhodný pro kondenzační techniku, kde pro využití efektu kapalnění potřebujeme co nejnižší teplotu zpátečky a jakékoliv zvyšování její teploty má za následek menší zisk z kondenzace (při nasazení kondenzační techniky). Programovatelné regulátory jsou aktivní prvky řídící teplotu ve vytápěném prostředí podle předem definované vlastnosti například času. Jejich nabídka je skutečně široká a umožňují předvolby jako nastavení teploty v určitém čase, přednastavené programy jednotlivých režimů dodávky tepla, způsobem ovládání atd. Věnujeme jim samos