Ретрофит на отоплителни котли

Котлите и бойлерите са широко използвани за отопление и подгряване на вода в съвременните домове. В зависимост от конструкцията и типа си тези системи могат да разпределят загрят въздух през тръбопроводи, да циркулират топла вода чрез радиатори или системи за подово отопление и т. н. Много жилищни сгради използват котли за централно отопление и подгряване на вода, като самият топлоносител може да е или горещата вода, или водна пара с висока температура. Парата обикновено се разпределя чрез система от тръби към парни радиатори, а топлата вода – към подови радиатори, системи за лъчисто отопление или отоплителни тела за подгряване на въздуха.

Дългогодишната експлоатация на една отоплителна инсталация обикновено е свързана с драстично намаляване на нейната ефикасност и необходимост от ретрофит или подмяна с цел постигане на икономически изгодно и ефективно отопление.

Основните фактори, които се анализират при вземането на решение за обновяване или замяна на отоплителните котли и бойлери с нови, са: възрастта и техническото състояние; капацитетът; работното налягане и температура; възможностите за хидронно отопление при кондензните и некондензни котли. Важно е да се отчетат още: ефективността при превръщането на гориво/електричество в топлоносител, цялостната ефективност на хидронно отопление; характеристиките на горелките (възможности за гъвкаво използване на горивото, управление на потоците гориво/въздух и т. н.).

Специалистите препоръчват при планирането на мерки за повишаване ефективността на системата да се вземат предвид възможностите за управление и схемите за редуване на пара и гореща вода, работният режим (отопление, подгряване на вода или и двете), разходите за деинсталация и ретрофит, както и потенциалните разходи за закупуване на нова система и пускането й в експлоатация. Важни фактори са необходимото време за изпълнение на двете възможности с оглед продължителността на прекъсване на работата на котела, както и очакваните икономии в дългосрочен план предвид въвеждането на по-ефективна технология.

Ретрофит
Целта на мерките по ретрофит на съществуващи отоплителни котли и бойлери е да се увеличи ефективността и безопасността на системата без цялостната й подмяна. Разходите за подобен проект е препоръчително да бъдат внимателно планирани предварително, особено ако така или иначе предстои подмяна в близките години. Възможни подобрения, които се очаква да повишат ефективността на отоплителните котли и бойлери, са: инсталирането на програмируем термостат, нови въздуховоди/тръбопроводи, зонов контрол за системите с гореща вода, елементи за гасене на вибрациите от вентилаторите, нови газови или маслени горелки, модулиращи аквастати, релета за времезакъснение, прекъсвателни запалителни стройства, системи за селективна каталитична редукция (SCR), модификации на компонентите, отговарящи за налягането в системата, средства за подобряване на циркулацията, селективни катализатори и др.

Основно предимство на ретрофита е възможността с по-ограничен бюджет да се оптимизира работата на съществуващи системи за отопление в приемливо техническо състояние. В голяма част от случаите това може да се постигне например с коригиране чрез различни мерки на неефективно работещи компресори или почистване/подмяна на филтрите на системата. Очакваните ползи са в няколко групи: икономии на разходи за отопление, икономии на енергия, подобрена ефективност и функционалност, по-екологосъобразна работа, обновяване на технологичното ниво и др.
Препоръчително е внимателно да се оцени дали системата е поддържана добре и редовно по време на досегашната й експлоатация, тъй като недостатъчната и нерегулярна поддръжка по-скоро би влошила техническото й състояние дотолкова, че ретрофит да не е най-рентабилната опция. Това е така с оглед на сериозните рискове инвестицията в подобрения да остане напразна, ако при отоплителния котел възникне фатална неизправност, която да наложи извеждането му от експлоатация и подмяната му с нов.

Подмяна
По-старите отоплителни котли обикновено са с коефиценти на полезно действие (КПД) между 56 и 70%, докато по-съвременните модели на пазара се отличават с КПД до 97+%, превръщайки почти цялото използвано гориво в полезна топлина за дома. За стари отоплителни уреди в лошо техническо състояние, подложени на сериозно износване, свръхоразмерени или поначало нискоефективни котли в голяма част от случаите по-рентабилна се оказва подмяната им с нови. Преди оразмеряването и инсталирането на новата система е важно обаче да се предприемат мерки по цялостно повишаване на енергийната ефективност на дома, като уплътняване или изолиране на тръбо/въздуховодите, подмяна на вратите и дограмата с цел ограничаване загубите на топлина, поставяне на външна и вътрешна топлоизолация и др. Това позволява избор на оптимално оразмерен котел, който е и по-икономически изгоден с оглед на първоначалните разходи за закупуване и по-нататъшната експлоатация. Отоплителните котли с етикети за енергийна ефективност (Energy Star) са отлично решение, тъй като са специално съобразени с най-новите изисквания за екопроектиране.

Въвеждането на мерки за енергийна ефективност в дома и подмяната на съществуващия котел с нов високоефективен модел може да доведе до намаляване на разходите за гориво и вредните емисии наполовина. Замяната на една система с КПД от порядъка на 56-60% с нова, при която КПД е 90+%, на практика може да спести над тон и половина емисии от въглероден диоксид при газовите котли и над два тона и половина при маслогрейните котли.

Сред най-подходящите кандидати за подмяна са стари въглищни горелки, които са били трансформирани за работа с нафта или газ, както и газови котли с пилотни лампи, а не с електронни запалителни механизми. Незавизимо дали подмяната на отоплителните котли е планирана, или не, изборът на решение, което е оптимално адаптирано към приложението, ведната ще доведе до отчетливи резултати по отношение на ефективността и експлоатационните разходи. В допълнение, при по-новите и висооефективни модели поддръжката е значително улеснена, което спомага за индиректно удължаване на сервизния живот на системата.

Ефективно използване на горивото
Ефективността на отоплителни котли може да се измерва и посредством т. нар. годишен коефициент на ефективно използване на горивото (AFUE - annual fuel utilization efficiency). Този индекс е базиран на метод за изчисляване на ефективността, който отчита колко добре уредът превръща използваната енергия под формата на електричество или гориво в полезна топлина в рамките на една календарна година с типични отоплителни нужди. Коефициентът AFUE е съотношението на годишната топлинна мощност на котела в сравнение с общото годишно количество гориво, изразходвано от котела. Обикновено AFUE 90% означава, че 90% от енергията в горивото се трансформира в топлина за дома, а останалите 10% се губят през комина (за системите на изкопаеми горива) и други зони на системата. При електрическите котли няма загуби на енергия през комина, като годишният индекс на ефективно използване на енергията обикновено е между 95 и 100%. Въпреки високата им ефективност обаче, електрическите котли са зависими от високите цени на електроенергията в много страни, които ги правят неигодно решение за централно жилищно отопление.
В зависимост от вида гориво и топлоносителя са въведени минимални изисквания по отношение на коефициента AFUE. Допълнително значение за ефективността на котела има и това дали е проектиран за работа в кондензен или некондензен режим. Некондензните отоплителни котли са с КПД около 80-88%, докато при кондензните обикновено ефективността е на горната граница. Кондензните котли кондензират водните пари, произведени в процеса на изгаряне на горивото, и утилизират латентната топлина от тази кондензация.

Годишният индекс за ефективно използване на горивото AFUE обикновено е с 6 до 8% по-висок при кондензните системи. При планиране на ретрофит или подмяна на отоплителен котел е важно да се вземе предвид, че има огромна разлика между принципите на работа и експлоатационните изисквания на кондензните и некондензните модели и да се инвестира само в решения, които са съобразени с вида на котела, особеностите на системата и приложението.