Vykurovanie domácnosti je jednou z najdôležitejších a zároveň najnákladnejších položiek v rozpočte. S rastúcimi cenami energií a snahou o znižovanie emisií sa čoraz viac ľudí zameriava na hľadanie efektívnych a ekologických riešení. Jednou z možností je kombinácia kotla na pevné palivo s plynovým kotlom, ktorá umožňuje flexibilné a hospodárne vykurovanie.
Úvod do hybridných vykurovacích systémov
Podmienky efektívneho vykurovania a šetrenia zdrojov sa neustále menia, a preto staré vykurovacie systémy nemusia byť kompatibilné s modernými požiadavkami. Modernizácia vykurovacieho systému nemusí byť vždy spojená s vysokými nákladmi. Hybridný vykurovací systém predstavuje efektívne a účinné riešenie, ktoré zároveň prispieva k využívaniu obnoviteľných zdrojov energie.
Hybridný systém sa najčastejšie definuje ako kombinácia plynového kotla s tepelným čerpadlom. Tepelné čerpadlo sa môže využívať počas celého roka, pričom najúčinnejšie pracuje pri vyšších vonkajších teplotách. Naopak, plynový kotol je účinnejší pri nižších teplotách. Napríklad, ak je vonkajšia teplota 2 °C alebo vyššia, tepelné čerpadlo môže zabezpečiť vykurovanie domu a ohrev teplej vody, čím sa minimalizuje potreba prevádzky kotla.
Princíp fungovania hybridného systému
Hybridné vykurovanie zahŕňa kombináciu rôznych energetických zdrojov tepla a spĺňa požiadavky energetického prechodu na vykurovací systém s obnoviteľnými zdrojmi. Bivalentné systémy sú vykurovacie systémy s dvoma zdrojmi tepla, najčastejšie s kotlom a tepelným čerpadlom alebo s kotlom a so systémom solárnych kolektorov či fotovoltických panelov. Trivalentné systémy obsahujú tri zdroje tepla. Hybridné vykurovanie so štyrmi alebo viacerými zdrojmi tepla sa nerealizuje, pretože ide o zložitý projekt, pri ktorom zapojenie a nákladovo efektívne využitie nie je reálne najmä vzhľadom na celkovú vysokú obstarávaciu cenu.
S cieľom zabezpečiť hospodárnosť prevádzky hybridného vykurovacieho systému obsahujú bivalentné aj trivalentné systémy akumulačný zásobník. Na jar a na jeseň tepelné čerpadlo zvyčajne postačuje na dodávku tepla potrebného na vykurovanie budov. V chladnejších obdobiach tepelné čerpadlo a kotol ohrievajú vykurovaciu vodu súčasne alebo striedavo, v závislosti od hospodárnosti prevádzky.
Prečítajte si tiež: Porovnanie plynových kotlov na splátky
Výhody a nevýhody hybridného vykurovania
Medzi hlavné výhody patrí optimalizácia prevádzkových nákladov na vykurovanie, pretože hybridný systém inteligentne prepína medzi prevádzkou tepelného čerpadla a plynového kotla, pričom v daných podmienkach vždy vyberá efektívnejší režim. Ovládanie prevádzky ohrevu vody je možné aj na diaľku prostredníctvom internetu. Tepelné čerpadlo sa môže používať v režime vykurovania (vo vykurovacej sezóne) aj chladenia (v lete).
Nevýhodou sú vyššie vstupné náklady a v niektorých prípadoch zložité pripojenie zdrojov tepla k zásobníku a vykurovaciemu systému, ako aj následná inštalácia.
Kotol na pevné palivo ako súčasť hybridného systému
Hoci sa v hybridných systémoch najčastejšie kombinuje plynový kotol s tepelným čerpadlom, alternatívou je aj použitie kotla na pevné palivo. V tomto prípade sa zvyčajne jedná o kombináciu kotla na drevo (napríklad drevosplyňovacieho kotla) s plynovým kotlom.
Drevosplyňovací kotol
Drevosplyňovací kotol je kotol pre ústredné kúrenie, resp. ohrev vody na pevné palivo. Spaľovanie je riešené podobne, ako pri výrobe generátorového plynu, generátorovým splyňovaním pevného paliva (obvykle dreva) pri teplote cca 1000 °C a jeho následné spálenie v horáku s núteným obehom vzduchu. Horenie je dvojfázové. Drevosplyňovací kotol sa skladá z dvoch nad sebou uložených spaľovacích komôr. Najprv dôjde v primárnej spaľovacej komore k primárnemu spaľovaniu - splyňovaniu, čiže uvoľňovaniu plynných horľavých zložiek z dreva. Tento systém spaľovania je ekonomickejší, ako spaľovanie pevného paliva klasickým horením. Úspora paliva dosahuje rádovo 40%, pričom je nízka emisia spalín, čím majú menší negatívny dopad na životné prostredie. Kotly majú vysokú účinnosť (až do 90%). Vyššia účinnosť má za následok nižšiu spotrebu paliva.
Kombinácia drevosplyňovacieho kotla a plynového kotla
V hybridnom systéme s drevosplyňovacím a plynovým kotlom môže drevosplyňovací kotol slúžiť ako primárny zdroj tepla, zatiaľ čo plynový kotol sa aktivuje v prípade, že nie je dostatok dreva alebo keď je potrebný rýchly ohrev. Táto kombinácia umožňuje využívať obnoviteľný zdroj energie (drevo) a zároveň mať istotu, že v prípade potreby je k dispozícii aj záložný zdroj (plyn).
Prečítajte si tiež: Kondenzačný kotol Viessmann Vitodens 100-W
Príklady použitia a odporúčania
Hybridné systémy možno použiť na vykurovanie a prípravu teplej vody na úžitkové účely v rodinných domoch s relatívne nízkou spotrebou tepla, ale aj vo veľmi veľkých budovách s vysokou spotrebou tepla. Tu je niekoľko príkladov a odporúčaní:
- Situácia: Dom je dobre izolovaný, ale kotol na pevné palivo je starší a bolo by vhodné ho vymeniť.
- Odporúčanie: Ako riešenie odporúčame hybridný systém s kotlom na drevo a plynovým kotlom. Kotol na drevo zabezpečí väčšiu časť vykurovania a teplej vody, plynový kotol sa zapojí iba v prípade zníženia vonkajšej teploty alebo nedostatku dreva.
- Situácia: Používaný plynový kotol nie je veľmi starý, spĺňa potrebné normy. Stúpa však výška účtov za plyn.
- Odporúčanie: Riešením je rozšírenie súčasného systému vykurovania a ohrevu teplej vody o kotol na drevo, ktorý bude poskytovať väčšinu vykurovacieho výkonu.
- Situácia: Ideálnym riešením v dome vždy bol plynový kombinovaný kotol s prietokovým ohrevom teplej vody. Kvôli nárastu nákladov a neistote fosílnych palív sa to však mení.
- Odporúčanie: Ako riešenie navrhujeme úplne nový, kompaktný a efektívny hybridný systém s kotlom na drevo a plynovým kotlom. Väčšinu vykurovania zabezpečí kotol na drevo.
Komponenty hybridného systému s kotlom na pevné palivo a plynovým kotlom
Hybridný systém s kotlom na pevné palivo a plynovým kotlom zvyčajne pozostáva z nasledujúcich komponentov:
- Kotol na pevné palivo (napríklad drevosplyňovací kotol): Primárny zdroj tepla, ktorý využíva drevo ako palivo.
- Plynový kotol: Záložný zdroj tepla, ktorý sa aktivuje v prípade potreby.
- Akumulačný zásobník: Zariadenie na akumuláciu tepla z kotla na pevné palivo, čo umožňuje efektívnejšie využitie energie a znižuje frekvenciu spúšťania plynového kotla.
- Regulačný systém: Inteligentný systém, ktorý riadi prevádzku oboch kotlov a optimalizuje spotrebu energie.
- Radiátory alebo podlahové vykurovanie: Systém na odovzdávanie tepla do miestností.
- Expanzná nádoba: Zabezpečuje vyrovnávanie objemových zmien vykurovacej vody v systéme.
- Čerpadlá: Zabezpečujú cirkuláciu vykurovacej vody v systéme.
- Bezpečnostné prvky: Zabezpečujú bezpečnú prevádzku systému (napríklad poistný ventil).
Ako vybrať správny hybridný systém
Pri výbere správneho hybridného systému je potrebné zohľadniť niekoľko faktorov:
- Tepelná strata budovy: Určuje potrebný výkon kotlov.
- Dostupnosť paliva: Zvážte dostupnosť a cenu dreva a plynu.
- Investičné náklady: Porovnajte náklady na rôzne systémy a komponenty.
- Prevádzkové náklady: Zohľadnite náklady na palivo, údržbu a elektrickú energiu.
- Priestorové možnosti: Uistite sa, že máte dostatok priestoru pre všetky komponenty systému.
- Energetická trieda budovy: Overte si hodnotu U, ktorá poskytuje informácie o tom, ako dobre stavebná konštrukcia udržiava rozdiely medzi vonkajšou a vnútornou teplotou. Čím je hodnota nižšia, tým lepší je izolačný výkon.
Montáž a zapojenie hybridného systému
Montáž a zapojenie hybridného systému by mala realizovať oprávnená osoba alebo organizácia. Zapojenie zahŕňa nielen všetky časti systému ohrevu vody, ale aj elektronickú reguláciu na úspornú prevádzku.
Možnosti kombinácie s inými zdrojmi tepla
Ďalšou možnosťou hybridného vykurovania je dodatočné pripojenie solárnych kolektorov (fotovoltických panelov) ku kotlu. Na využitie slnečného žiarenia na ohrev vody sa používajú ploché aj vákuové trubicové kolektory. Solárne kolektory možno pripojiť k iným zdrojom tepla, napríklad ku kondenzačnému kotlu, kotlu na drevo alebo k tepelnému čerpadlu.
Prečítajte si tiež: Návod na nastavenie kotla Ferroli
Trivalentné systémy
Trivalentné systémy obsahujú tri rôzne zdroje tepla. Kombinácií môže byť niekoľko, bežne sa používajú tieto: plynový kotol + kotol na tuhé palivo + solárny kolektor alebo plynový kotol + tepelné čerpadlo + solárny kolektor alebo fotovoltický panel.
Vykurovanie radiátormi alebo podlahovým vykurovaním
Vykurovanie budovy je možné nielen pomocou radiátorov, ale aj prostredníctvom podlahového vykurovania.