Dujiniai katilai
Dujinių katilų tipai
Dujiniai katilai skiriasi ne vien montavimo vieta: svarbu ir tai, ar įrenginys ruošia karštą vandenį atskirai, ar pagal poreikį, taip pat kaip į degimo kamerą patenka oras. Sieninis modelis paprastai užima mažiau vietos, o pastatomas gali būti pritaikytas didesnei šildymo sistemai ar darbui su atskira talpa. Vienkontūrio ir dvikontūrio katilo pasirinkimas labiausiai keičia karšto vandens tiekimo principą bei pajėgumą vienu metu naudojant kelis čiaupus. Degimo kameros sandarumas savo ruožtu lemia oro paėmimo ir dūmų šalinimo trasos sprendinius.
Sieniniai ir pastatomi katilai
Sieninis katilas tvirtinamas prie tvirtos sienos, dažniausiai virtuvėje, katilinėje ar pagalbinėje patalpoje. Jo korpuse paprastai sutelkti degiklis, siurblys, valdymo mazgai ir šilumokaitis, todėl įrenginiui reikia mažiau grindų ploto. Buitinių sieninių katilų įprastas galios diapazonas siekia maždaug 12–35 kW; konkretus modelis gali ruošti ir šildymo sistemos vandenį, ir karštą vandenį. Toks formatas patogus butui ar individualiam namui, kuriame nėra didelės atskiros katilinės.
Pastatomas katilas montuojamas ant grindų, dažniausiai tam skirtoje katilinėje. Jo konstrukcija gali būti sunkesnė ir didesnė, o priežiūrai reikia numatyti priėjimą prie degiklio, šilumokaičio ir aptarnavimo dangčių. Pastatomų modelių pasirinkimas siejamas su įrenginio konstrukcija ir visos sistemos poreikiais, todėl vien montavimo būdas neparodo, kad katilas būtinai bus galingesnis. Tokį variantą patogu derinti su atskira karšto vandens talpa ar didesnės inercijos šildymo sistema.
Abiem atvejais būtina palikti gamintojo nurodytus tarpus aptarnavimui ir įvertinti patalpos oro apykaitą pagal pasirinktos degimo kameros konstrukciją. Sieninis modelis paprastai tinka, kai svarbus kompaktiškumas ir pakanka jo galios intervalo; pastatomas įrenginys praktiškas, kai katilinei skirta erdvė leidžia patogiai aptarnauti didesnį ar su atskira talpa sujungtą komplektą. Montavimo vieta turi būti parinkta taip, kad prie katilo būtų galima saugiai prieiti atliekant periodinę apžiūrą.
Vienkontūriai ir dvikontūriai katilai
Vienkontūris katilas šildo pastato šildymo sistemos vandenį, o karštas vanduo ruošiamas atskiroje talpoje, sujungtoje su katilu. Dvikontūris katilas atlieka abi funkcijas: šildymo metu tiekia šilumą radiatoriams ar grindų kontūrams, o atsukus karšto vandens čiaupą perjungia darbą į vandens ruošimą. Jame buitinis vanduo pašildomas momentiškai, tekėdamas per plokštelinį šilumokaitį.
Šių sprendimų skirtumai susiję su tiekimo pajėgumu, vienalaikiu naudojimu ir įrengimo kompleksiškumu.
| Požymis | Vienkontūris katilas | Dvikontūris katilas |
|---|---|---|
| Šildymo kontūrų skaičius | 1 šildymo kontūras | 2 funkcijos: šildymas ir karštas vanduo |
| Karšto vandens ruošimas | Per atskirą karšto vandens talpą | Momentiniu būdu per plokštelinį šilumokaitį |
| Tiekimas keliems taškams | Talpa sukaupia pašildytą vandenį ir padeda stabiliau aptarnauti kelis vartojimo taškus | Vanduo ruošiamas pagal momentinį srautą; kelių čiaupų naudojimas vienu metu gali sumažinti kiekvieno jų debitą |
| Montavimo komplektas | Katilas, talpa, jungtys ir vieta talpai | Katilas su integruotu momentinio ruošimo šilumokaičiu |
Dvikontūris modelis paprastai užima mažiau vietos ir nereikalauja atskiros talpos, todėl tinka mažesniam būstui, kuriame karšto vandens poreikis nėra didelis vienu metu. Atsukus čiaupą, katilas nukreipia dalį savo galios vandeniui šildyti; dėl to tuo metu gali trumpam sustoti šilumos tiekimas šildymo kontūrui. Momentinio ruošimo pajėgumą riboja katilo šiluminė galia ir vandens srautas per šilumokaitį.
Vienkontūris katilas su talpa dažniau pasirenkamas, kai namuose vienu metu naudojami keli vonios ar virtuvės vandens taškai, nes talpoje sukauptas karštas vanduo leidžia stabiliau palaikyti tiekimą. Sprendinys užima daugiau vietos, turi papildomas jungtis ir reikalauja suderinti katilą su talpos tūriu bei valdymu. Dujinių katilų pasirinkimas šiuo aspektu priklauso nuo gyventojų įpročių: vienam vonios kambariui dažnai pakanka dvikontūrio, o keliems vienalaikiams vartotojams praktiškesnis vienkontūris su talpa.
Atviras ir uždaras degimo kamera
Atviros degimo kameros katilas degimui reikalingą orą ima iš patalpos, kurioje yra sumontuotas. Degimo produktai paprastai šalinami į dūmtraukį natūralia trauka, todėl būtinas tinkamas dūmtraukio kanalas ir pakankamas oro pritekėjimas į patalpą. Tokiam katilui negalima parinkti vietos neįvertinus patalpos vėdinimo, kamino būklės ir oro tiekimo sąlygų.
Uždaros, arba sandarios, degimo kameros katilas degimui skirtą orą ima iš lauko, o ne iš patalpos. Oras ir dūmai dažnai keliauja bendra koaksialine trasa, kurioje vienu kanalu oras tiekiamas į katilą, kitu pašalinami degimo produktai; kai kuriose sistemose naudojami atskiri ortakiai. Ventiliatorius užtikrina priverstinį oro judėjimą, todėl katilo veikimas mažiau priklauso nuo patalpos oro apykaitos. Vis dėlto reikia numatyti tinkamą trasos išvedimą per sieną ar stogą ir laikytis konkretaus įrenginio montavimo reikalavimų.
Kameros tipas keičia montavimo galimybes: atviram modeliui svarbus esamas, tinkamas naudoti dūmtraukis ir oras katilinėje, o sandariam modeliui reikia suplanuoti oro bei dūmų kanalų maršrutą ir jų išvadą į lauką. Dujų prijungimo bei dūmtraukio įrengimo ar keitimo darbus atlieka sertifikuoti specialistai, kurie patikrina, ar pasirinkta trasa suderinama su katilu ir pastato sąlygomis. Kai nėra tinkamo kamino ar norima, kad katilas degimui nenaudotų patalpos oro, praktiškesnis gali būti sandarios kameros sprendimas; galutinę galimybę lemia montavimo vieta ir leistina dūmų šalinimo trasa.
Naudingumas ir reikalavimai
Dujinio katilo efektyvumą lemia ne vien jo vardinė galia: svarbu, kiek kuro sunaudojama per visą šildymo sezoną ir kokie teršalai išmetami. ES reikalavimai nustato minimalius naujų šildymo įrenginių rodiklius, o energijos etiketė padeda juos palyginti. Sezoninis patalpų šildymo naudingumas apibūdina darbą kintant lauko temperatūrai ir šilumos poreikiui, todėl informatyvesnis už vieną laboratorinį rodiklį. Kondensaciniai katilai dalį šilumos atgauna iš išmetamųjų dujų vandens garų ir gali lengviau atitikti nustatytą minimumą. NOx ribos ir energijos klasės ženklinimas papildo šį vertinimą skirtingais, tarpusavyje susijusiais duomenimis.
Sezoninis naudingumas
Sezoninis patalpų šildymo energinis naudingumas, žymimas ηs, parodo, kokia kuro energijos dalis per šildymo sezoną panaudojama patalpoms šildyti, įvertinus skirtingas darbo sąlygas ir įrenginio elektros sąnaudas. Šis rodiklis pateikiamas procentais. Jis nėra tas pats, kas katilo naudingumas vienu konkrečiu darbo režimu: sezoninis skaičiavimas apima veikimą esant dalinei apkrovai ir budėjimo laikotarpius. Dėl to du katilai, kurių vardinė galia panaši, gali turėti skirtingą ηs.
Reglamento (ES) Nr. 813/2013 reikalavimu nuo 2015 m. rugsėjo 26 d. iki 70 kW vardinės šiluminės galios katilų sezoninis patalpų šildymo energinis naudingumas turi būti ne mažesnis kaip 86 proc. Šis ekologinio projektavimo reikalavimas nustato minimalią naujų į rinką pateikiamų įrenginių ribą, o ne garantuoja konkrečias sąskaitas už dujas. Faktinis suvartojimas priklauso ir nuo pastato šilumos nuostolių, nustatytos temperatūros bei šildymo sistemos darbo režimo.
Kondensacinis katilas naudingumą didina panaudodamas šilumą, kuri įprastame katile kartu su dūmais pasišalintų į lauką. Degant dujoms susidaro vandens garų; jiems kondensuojantis šilumokaityje, išsiskyrusi šiluma perduodama šildymo vandeniui. Gamtinių dujų degimo produktų rasos taškas yra maždaug 55 °C, todėl kondensacija veiksmingesnė, kai į katilą grįžtančio vandens temperatūra yra žemesnė už šią ribą. Grindinis šildymas ir tinkamai sureguliuoti žemesnės temperatūros radiatoriai gali sudaryti palankias sąlygas tokiam darbui.
Įprastas nekondensacinis katilas šios garų kondensacijos šilumos neatgauna, todėl jo sezoninis rodiklis paprastai sunkiau pasiekia nustatytą minimumą. Dėl ekologinio projektavimo reikalavimų kondensacinė technologija tapo įprastu pasirinkimu daugumai naujų dujinių katilų, nors teisės aktuose numatytos ir konkrečios išimtys. Lyginant modelius verta tikrinti ηs etiketėje ir gaminio dokumentuose, o ne remtis vien momentiniu naudingumu, nurodytu reklaminėje medžiagoje.
| Rodiklis | Reikšmė | Ką ji nurodo |
|---|---|---|
| Minimali ηs riba | ≥ 86 proc. | Reglamento (ES) Nr. 813/2013 nustatytas sezoninio patalpų šildymo minimumas. |
| Reikalavimo taikymo pradžia | 2015 m. rugsėjo 26 d. | Data, nuo kurios taikomas nurodytas ekologinio projektavimo reikalavimas. |
| Katilo vardinė galia | Iki 70 kW | Galios riba, kuriai taikomas 86 proc. sezoninio naudingumo reikalavimas. |
| Gamtinių dujų garų rasos taškas | Apie 55 °C | Žemesnė grįžtamojo vandens temperatūra palankesnė kondensacijai. |
Šie skaičiai leidžia atskirti privalomą produkto minimumą nuo sąlygų, kuriomis kondensacinis katilas realiai dirba efektyviausiai.
NOx ribos
NOx – tai azoto oksidų grupė, susidaranti degimo metu. Jų kiekį mažinant siekiama riboti oro taršą, kuri prisideda prie pažemio ozono ir smulkiųjų dalelių susidarymo. Dujiniuose katiluose NOx emisijos priklauso nuo degiklio konstrukcijos, liepsnos temperatūros ir degimo valdymo. Todėl mažų emisijų rodiklis apibūdina ne vien kuro rūšį, bet ir konkretaus įrenginio technologiją.
Reglamentas (ES) Nr. 813/2013 nustato, kad nuo 2018 m. rugsėjo 26 d. dujinių katilų NOx emisija negali viršyti 56 mg/kWh, o skystuoju kuru kūrenamų katilų – 120 mg/kWh. Reglamente rodiklis išreiškiamas miligramais kilovatvalandei ir pateikiamas kaip NO₂ ekvivalentas. Šios ribos yra ekologinio projektavimo reikalavimai atitinkamiems į rinką pateikiamiems šildymo įrenginiams, o ne namų ūkiui nustatyta metinė emisijų norma.
Mažesnė NOx vertė reiškia, kad įrenginys atitinka griežtesnį išmetamųjų teršalų rodiklį, tačiau jos negalima tiesiogiai tapatinti su mažesniu dujų suvartojimu. Energijos sąnaudas geriau nusako sezoninis naudingumas, o NOx riba vertina taršą. Lyginant techninius duomenis svarbu patikrinti, kad nurodytas emisijų vienetas būtų mg/kWh ir kad vertė būtų pateikta pagal taikomą ES matavimo metodiką. Toks atskiras rodiklių vertinimas padeda palyginti ir aplinkosaugos aspektus naudojant dujas šildymui.
Energijos klasės ženklinimas
Energijos etiketė leidžia greitai palyginti to paties tipo šildymo įrenginių energinę klasę ir kelis pagrindinius techninius duomenis. Ji papildo ekologinio projektavimo taisykles: ecodesign nustato privalomą efektyvumo ir emisijų minimumą, o etiketė pirkėjui pateikia standartizuotą informaciją apie konkretų modelį. Etiketėje nurodyta klasė nėra pažadas, kad skirtinguose pastatuose katilai sunaudos vienodai dujų.
Pagal ES šildytuvų ženklinimo sistemą etiketėje pateikiami tokie duomenys:
- Tiekėjo pavadinimas ir modelio žymuo leidžia nustatyti konkretų gaminį ir sutikrinti etiketę su technine dokumentacija.
- Patalpų šildymo energijos klasė parodo modelio vietą skalėje; nuo 2019 m. rugsėjo 26 d. erdvės šildytuvų skalė apima A+++–D klases.
- Sezoninis patalpų šildymo energinis naudingumas pateikiamas procentais ir leidžia palyginti, kaip efektyviai įrenginys per sezoną naudoja kurą.
- Vardinė šiluminė galia nurodoma kilovatais; ji padeda suprasti įrenginio pajėgumą, bet pati savaime neparodo jo sezoninio efektyvumo.
- Karšto vandens ruošimo duomenys kombinuoto katilo etiketėje apima vandens šildymo klasę ir apkrovos profilį, apibūdinantį numatytą karšto vandens poreikio lygį.
- Garso galios lygis, kai jis pateikiamas, nurodomas decibelais ir apibūdina įrenginio skleidžiamą garsą standartizuotomis bandymo sąlygomis.
Klasė suteikia patogų palyginimo orientyrą, o ηs procentinė vertė leidžia matyti konkretų sezoninio naudingumo rodiklį. Faktinį rezultatą keičia pastato izoliacija, šildymo sistemos temperatūra ir naudojimo įpročiai, todėl etiketę verta vertinti kartu su nurodyta galia ir karšto vandens apkrovos profiliu.
Kaip pasirinkti dujinį katilą
Dujinio katilo parinkimą pradėkite nuo pastato šilumos nuostolių ir karšto vandens poreikio, o ne vien nuo šildomo ploto. Toliau įvertinkite, kokios temperatūros reikia esamai šildymo sistemai ir kokiu režimu įrenginys veiks didžiąją sezono dalį. Svarbus ne tik didžiausios galios dydis, bet ir mažiausia galia, kurią katilas gali palaikyti be dažno įsijungimo bei išsijungimo. Valdymo būdas ir jo suderinamumas su katilu taip pat turi įtakos temperatūros pastovumui patalpose. Dujinių katilų pasirinkimas tampa tikslesnis, kai šie kriterijai vertinami kartu.
Galia ir karšto vandens poreikis
Pirmiausia nustatomi pastato šilumos nuostoliai pagal atitvarų šilumines savybes, sandarumą, langus, vėdinimą ir vietovės projektinę lauko temperatūrą. Vien šildomo ploto nepakanka: panašaus dydžio namams gali reikėti skirtingos galios, jei skiriasi jų izoliacija ar oro apykaita. Katilas turi padengti didžiausią apskaičiuotą šilumos poreikį, tačiau jo minimali galia ne mažiau svarbi, ypač pereinamaisiais metų laikais.
- Pastato šilumos poreikį vertinkite pagal šilumos nuostolių skaičiavimą, o ne vien pagal kvadratūrą; senesniame, nesandariame name apkrova gali būti gerokai didesnė.
- Karšto vandens poreikiui nustatyti suskaičiuokite, kiek dušų, vonių ir čiaupų gali būti naudojami vienu metu, ypač rytinio piko metu.
- Dvikontūrio katilo našumą palyginkite pagal karšto vandens srautą litrais per minutę ir nurodytą temperatūros prieaugį, nes skirtingomis sąlygomis srautas kinta.
- Vandens šildytuvo talpa aktuali, kai keli vartotojai dažnai naudojasi karštu vandeniu vienu metu; buitiniame name dažnai pasirenkama maždaug 100–200 litrų talpa.
- Didelė didžiausia galia gali padėti ruošti karštą vandenį, bet šildymui svarbu, kad katilas galėtų veikti ir maža apkrova.
- Moduliacijos diapazonas parodo mažiausios ir didžiausios galios santykį: kuo platesnis diapazonas, tuo rečiau įrenginys cikluoja esant nedideliam šilumos poreikiui.
- Jei katilas per galingas patalpų šildymui, o jo minimali galia aukšta, trumpi veikimo ciklai gali dažnėti ir mažinti darbo tolygumą.
Karšto vandens srautui įvertinti galima taikyti apytikrį ryšį: 1 l/min vandens pašildymui 30 °C reikia apie 2,1 kW šiluminės galios. Pavyzdžiui, 10 l/min srautui tokiomis sąlygomis reikėtų maždaug 21 kW, tačiau tikslus poreikis priklauso nuo įtekančio vandens temperatūros ir pasirinkto komforto. Talpa leidžia sukaupti pašildytą vandenį, todėl vartojimo pikas nebūtinai turi sutapti su momentine katilo galia. Vertinant pasiūlymus verta palyginti ir didžiausią, ir mažiausią šildymo galią, taip pat gamintojo nurodytą karšto vandens našumą.
Šildymo sistemos temperatūra
Kondensacinio katilo efektyvumas priklauso nuo grįžtančio vandens temperatūros: kuo ji žemesnė, tuo daugiau šilumos galima atgauti iš degimo produktuose esančių vandens garų. Gamtinių dujų degimo produktų kondensacija ryškėja, kai grįžtamojo vandens temperatūra nukrinta maždaug žemiau 55 °C. Todėl ne tik katilo modelis, bet ir radiatorių ar grindinio šildymo darbo režimas lemia, kiek laiko įrenginys veiks kondensaciniu režimu. Projektinė temperatūra nusako, kokios tiekimo ir grįžtamojo vandens temperatūros reikia šalčiausiomis skaičiuojamosiomis dienomis. Senesnė radiatorių sistema gali būti projektuota, pavyzdžiui, 75/60 °C režimui, o grindinis šildymas dažnai veikia gerokai žemesnėmis, maždaug 35/28 °C temperatūromis. Tai orientaciniai režimai: tikrasis poreikis priklauso nuo pastato nuostolių, šildymo prietaisų dydžio ir lauko sąlygų. Jeigu esami radiatoriai patalpas sušildo tik esant aukštai tiekimo temperatūrai, verta įvertinti jų šiluminę galią ir sistemos balansavimą. Didesni radiatoriai arba šilumos nuostolių mažinimas gali leisti palaikyti žemesnę temperatūrą; kai kuriais atvejais reikia keisti ir vamzdynų ar šildymo prietaisų sprendinius. Pertvarkos poreikį nustato specialistas, įvertinęs konkretaus pastato apkrovas, o ne vien katilo dokumentuose nurodytą didžiausią temperatūrą.
Valdymas ir termostatai
Paprastas kambarinis termostatas matuoja vienos patalpos temperatūrą ir, pasiekus nustatytą ribą, perduoda katilui įjungimo arba išjungimo signalą. Tai nesudėtingas būdas palaikyti norimą temperatūrą, tačiau įprastas dviejų padėčių valdymas ne visada leidžia katilui tiksliai prisitaikyti prie nedidelio šilumos poreikio. Moduliuojantis termostatas, jei suderinamas su katilu, gali keisti jo galią pagal temperatūros nuokrypį ir taip sumažinti staigius veikimo svyravimus. Lauko temperatūros daviklis leidžia valdikliui parinkti tiekimo vandens temperatūrą pagal orą lauke. Šildymo kreivė nustato, kaip stipriai vanduo šildomas atšalus: netinkamai parinkta kreivė gali lemti per šiltas patalpas arba nepakankamą šildymą. Kreivę koreguojant pagal pastato reakciją, dažnai pavyksta palaikyti žemesnę vandens temperatūrą ir išvengti bereikalingo katilo galios didinimo. Programavimas padeda nustatyti skirtingą temperatūrą pagal paros laiką, pavyzdžiui, sumažinti šildymą naktį ar išvykus. Didelis temperatūros sumažinimas nebūtinai naudingas kiekvienam namui, nes šiluminė inercija ir vėlesnis patalpų įšildymas priklauso nuo pastato konstrukcijų. Zoninis valdymas gali būti taikomas atskiroms patalpoms ar aukštams, tačiau jo nauda priklauso nuo sistemos išdėstymo. Prieš pasirenkant valdiklį, patikrinkite, ar katilas palaiko jo ryšio protokolą ir moduliavimo funkcijas.
Gamintojų pavyzdžiai
Europos rinkoje sutinkami įvairių gamintojų katilai, tarp jų „Vaillant“, „Viessmann“, „Bosch“, „Junkers“, „Baxi“ ir „Protherm“. Šie pavadinimai yra rinkos pavyzdžiai, o ne kokybės ar tinkamumo reitingas. Lygindami konkrečius modelius, tikrinkite jų galią šildymui ir karštam vandeniui, minimalią moduliuojamą galią, suderinamumą su pasirinktu valdikliu bei atsarginių dalių ir techninės priežiūros prieinamumą Lietuvoje. Taip pat palyginkite, kokios šildymo sistemos temperatūros ir vandens ruošimo būdo reikalauja jūsų namas. Vien gamintojo vardas neparodo, ar modelis tinkamas konkrečiam pastatui. Katilo montavimo, prijungimo prie dujų tiekimo ir dūmtraukio darbus turi atlikti sertifikuoti specialistai.
Dažniausi klausimai apie dujinius katilus
Atsakymai į dažniausius klausimus padeda suprasti katilo veikimo principą, saugaus prijungimo reikalavimus ir namui reikalingos galios nustatymą.
Kuo dujinis katilas skiriasi nuo kondensacinio?
Dujinis katilas apibūdinamas pagal naudojamą kurą, o kondensacinis – pagal šilumos panaudojimo būdą, todėl šios sąvokos nereiškia priešingų įrenginių tipų. Kondensacinis modelis atvėsina degimo produktus ir panaudoja dalį juose esančių vandens garų kondensacijos metu išsiskiriančios šilumos. Dėl šios papildomai atgaunamos energijos tam pačiam šilumos kiekiui pagaminti gali reikėti mažiau dujų, ypač kai į katilą grįžta vėsesnis šildymo sistemos vanduo.
Ar galima prijungti dujinį katilą savarankiškai?
Ne, dujinio katilo prijungimą savarankiškai atlikti negalima: dujų įrangos ir dūmtraukio darbus privalo atlikti reikiamą kvalifikaciją bei sertifikatus turintys specialistai. Netinkamai prijungtas įrenginys gali kelti dujų nuotėkio, apsinuodijimo degimo produktais ar gaisro pavojų. Taip pat būtina laikytis galiojančių saugos ir teisinių reikalavimų, todėl katilo paleidimas bei patikra turi būti patikėti specialistams, o darbų dokumentai – išsaugoti.
Kokios galios dujinio katilo reikia namui?
Katilo galia nustatoma pagal konkretaus pastato šilumos nuostolius, o ne vien pagal jo plotą; vertinami izoliacija, langai, vėdinimas ir vietos klimato sąlygos. Jei katilas ruošia ir karštą vandenį, skaičiavime atsižvelgiama į gyventojų skaičių bei vienalaikį vandens naudojimą. Dujinių katilų galia turi būti parinkta taip, kad įrenginys galėtų prisitaikyti ir prie mažos šilumos apkrovos: platus galios moduliavimas padeda išvengti dažno įsijungimo bei išsijungimo.