Energetické štítkování kotlů na pevná paliva. Proč může mít i kotel na uhlí třídu A+?

Autor seznamuje čtenáře se dvěma podstatnými skutečnostmi. Jednak je to nařízení evropské komise k zavádění povinnosti vydávat energetické štítky pro zdroje tepla připojované k teplovodním otopným soustavám (vývoj od klasických kotlů až po tzv. interiérové kotle), a co je ještě významnější – uvádí postup, jakým je stanovován index energetické účinnosti, podle jehož hodnoty se stanoví třída energetické účinnosti.

Recenzent: Vladimír Jirout

Od 1. dubna 2017 je účinné nařízení Komise v přenesené pravomoci (EU) 2015/1187 (dále jen Nařízení) [1], které zavádí povinnost označovat energetickými štítky teplovodní kotle na pevná paliva se jmenovitým tepelným výkonem 70 kW nebo nižším a pro soupravy sestávající z kotle na pevná paliva se jmenovitým tepelným výkonem 70 kW nebo nižším a z regulátorů teploty a solárních zařízení. Kotlem je míněno zařízení dodávající teplo do teplovodní tepelné soustavy ústředního vytápění, u něhož tepelné ztráty do okolního prostředí nepřesahují 6 % jmenovitého tepelného výkonu. Nařízení se tedy nevztahuje na tzv. interiérové teplovodní kotle, které legislativně spadají do kategorie lokálních topidel, protože jsou určeny nejen k ohřevu teplonosné látky (otopné vody), ale také k vytápění místnosti, ve které jsou umístěny. Povinnost štítkování pro lokální topidla na pevná, plynná a kapalná paliva se jmenovitým tepelným výkonem 50 kW nebo méně je zavedena od 1. ledna 2018, od kdy nabylo platnosti nařízení Komise v přenesené pravomoci (EU) 2015/1186.

Povinnosti označovat energetickými štítky teplovodní kotle na pevná paliva mají dodavatelé těchto zařízení, kteří je uvádějí na trh nebo do provozu. Tedy výrobci, dovozci i prodejci. Od zmíněného data musí být tak každý kotel (včetně těch určených do souprav) a zmíněné soupravy s těmito kotli opatřeny tištěným energetickým štítkem a informačním technickým listem. U kotlů, které byly vyrobeny po 1. 4. 2017, povinnost štítkovat platí pro výrobce a dovozce, u kotlů vyrobených před 1. 4. 2017, které ještě nebyly prodány konečnému uživateli, jsou obchodníci povinni každý takovýto kotel, v místě prodeje označit energetickým štítkem na určeném viditelném místě. Výrobci a dovozci musí tedy obchodníkům zpřístupnit elektronickou verzi štítku a informačního listu.

Od 1. července 2017 platí další povinnosti pro dodavatele a obchodníky, kteří musí každý technický propagační a reklamní materiál k teplovodním kotlům opatřit odkazem na třídu energetické účinnosti daného modelu. To platí rovněž pro výrobky prodávané způsobem, kdy je konečný uživatel dopředu nevidí (či prostřednictvím internetu), jsou dodávány na trh s dalšími informacemi, které poskytuje dodavatel.

Povinnost býti označen energetickým štítkem neplatí pro:

• kotle generující teplo výlučně za účelem ohřevu pitné nebo užitkové vody;
• kotle určené k ohřevu a rozvodu plynných teplonosných látek, jako je pára nebo vzduch;
• kogenerační jednotky na pevná paliva o maximálním elektrickém výkonu 50 kW a vyšším;
• kotle na jinou než dřevní biomasu (dřevní biomasou je dle Nařízení biomasa pocházející ze stromových a keřovitých dřevin, včetně kulatiny, dřevní štěpky, stlačené dřevní hmoty ve formě pelet a briket a pilin).

Energetický štítek a technický list

Pokud si shrneme základní požadavky na energetické štítkování teplovodních kotlů na pevná paliva, od 1. 1. 2017 musí být každý kotel na pevná paliva uváděný na trh označen energetickým štítkem, na kterém je vyznačena třída energetické účinnosti pro preferované palivo. Tato třída se stanoví na základě výpočtu indexu energetické účinnosti EEI. Součástí průvodní technické dokumentace ke kotli musí být tzv. technický list, ve kterém musí být uvedeny údaje, na základě kterých byl index energetické účinnosti stanoven.

Na štítku o velikost 105 x 200 mm musí být uvedeny následující informace: název výrobce, název výrobku, třída energetické účinnosti, zda se jedná o kombinovaný kotel (kotel, který má v sobě zabudovaný výměník pro ohřev pitné či užitkové vody) a zda se jedná o kotel kogenerační. V případě, že se jedná o kombinovaný či kogenerační kotel, na štítku jsou pouze uvedeny příslušné piktogramy bez podrobností o případném výkonu ohřevu či kogenerace.

Příklad Technického listu kombinovaného (míněno „vícepalivového“) kotle je uveden na obr. 2.

Při pohledu do Technického listu kotle zjistíme, že dle Nařízení jsou paliva, pro která je daný kotel určen, rozdělena na „preferované“ a „jiná vhodná.“

Preferovaným palivem se rozumí jednotlivé pevné palivo, které má být v kotli na základě pokynů dodavatele přednostně využíváno.

Dalšími vhodnými palivy se rozumějí pevná paliva jiná než preferované palivo, která mohou být v kotli na pevná paliva využívána na základě pokynů dodavatele, přičemž zahrnují jakékoli palivo, které je uvedeno v příručce pro osoby provádějící instalaci a pro konečné uživatele, na internetových stránkách dodavatele s volným přístupem, v technických propagačních materiálech a v reklamních mate­riálech.

Dalším důležitým údajem, který je v Technickém listu uveden, je užitečná účinnost. Zde je velice důležité si uvědomit, že pro potřeby stanovení energetické třídy se účinnost zdroje vztahuje ke spalnému teplu paliva. Při ověřování teplotechnických vlastností kotlů na pevná paliva podle [3] (tedy při certifikaci před uvedením na trh) je zjišťována celková účinnost zdroje při jmenovitém výkonu a při minimálním výkonu. U kotlů s ručním přikládáním, určených pro akumulační provoz, se ověřuje účinnost pouze při jmenovitém výkonu. Tyto účinnosti jsou vypočteny z výhřevnosti paliva. Pro potřeby stanovení EEI je proto nutné účinnosti vypočtené dle [3] přepočíst na spalné teplo paliva. Vzájemný poměr mezi výhřevností a spalným teplem je závislý především na obsahu vodíku v palivu. U běžně po­užívaných pevných paliv se rozdíl mezi výhřevností a spalným teplem pohybuje v rozmezí 7–10 %. Tedy užitečné účinnosti uvedené v Technickém listu jsou o 7–10 % nižší než účinnosti uváděné v návodu k použití či v propagačních materiálech ke kotli.

Vedle užitečné účinnosti je v Technickém listu uvedena také tzv. sezónní energetická účinnost vytápění vnitřních prostorů (dále jen sezónní účinnost). Význam tohoto parametru naroste od roku 2020, kdy začnou celoplošně pro všechny teplovodní kotle na pevná paliva platit pravidla o ekodesignu dle [2] (v současnosti platná pouze pro kotle dotované z fondů EU v rámci kotlíkových dotací). Aby kotel vyhověl požadavkům na ekodesign, musí být jeho sezónní účinnost vyšší jak 75 % u kotlů do jmenovitého výkonu 20 kW, respektive 77 % u kotlů o jmenovitém výkonu 20 kW a výše.

Sezónní účinnost se zjistí tak, že je nejprve nutné vypočíst vážený průměr užitečné účinnosti při jmenovitém výkonu a minimálním výkonu (v poměru 15 % jmenovitý výkon + 85 % minimální výkon). Zjištěná hodnota se poté sníží o 3 %, které zahrnují tzv. ztrátu sezónní energetické účinnosti v důsledku modulace výkonu zdroje procházejícího různými provozními stavy F1 (zohledňuje skutečnost, že optimální provozní účinnosti dosahuje zdroj při ustáleném provozu a přechod mezi ustálenými provozy v důsledku požadavku na změnu výkonu je vždy spojen se snížením činnosti). Dále se odečte tzv. Negativní příspěvek k indexu energetické účinnosti z důvodu spotřeby pomocné elektrické energie F2. Jeho velikost je závislá na celkové spotřebě pomocné elektrické energie při provozu zdroje, která se také uvádí v Technickém listu a u běžných kotlů se tento „Negativní příspěvek“ pohybuje do 1 %. Hodnota převodního koeficientu CC (definuje podíl spotřebované elektrické energie na celkovém příkonu spalovacího zdroje) je 2,5, což vyjadřuje odhadovanou 40% průměrnou účinnost při výrobě energie v EU (dle Směrnice EP a Rady 2012/27/EU).

Blíží se doba, kdy zvláště při spalování biomasy bude i u malých zdrojů stále více využívána technologie kogeneračního provozu. S tím počítá i metodika stanovení EEI, podle které se při známé „elektrické účinnosti“ kogenerace (poměr mezi celkovým elektrickým výkonem a celkovým příkonem kogeneračního kotle) EEI navýší o tzv. pozitivní příspěvek F3.

Výpočet sezónní účinnosti si můžeme demonstrovat na příkladu kotle, prezentovaného na uvedeném Technickém listu.

Výsledek se zaokrouhlí na celé číslo, tedy 79 %.

Stanovení indexu energetické účinnosti

Index energetické účinnosti (EEI) kotlů na pevná paliva se stanoví pro výrobcem definované preferované palivo. Postup stanovení EEI je shodný s postupem, kterým se stanovuje „sezónní účinnost“. Rozdíl je v tom, že v případě, že preferovaným palivem je biomasa, je užitečná účinnost navýšena o tzv. štítkový koeficient biomasy BLF, jehož hodnota je 1,45. Užitečné účinnosti biomasových kotlů se tedy vynásobí koeficientem 1,45, poté se z nich stanoví vážený průměr a odečtou ztráta sezónní energetické účinnosti a negativní příspěvek z pomocné elektrické energie. V konečném důsledku to znamená, že u kotlů na fosilní paliva je EEI shodný se sezónní účinností, u kotlů na biomasu je však EEI o téměř polovinu vyšší, což znamená i podstatně vyšší energetickou třídu (viz dále). Stanovení EEI si opět uvedeme na příkladu výše zmíněného kotle, u kterého jsou jako preferované palivo uvedeny dřevní pelety (koeficient BLF = 1,45).

Výsledek je opět zaokrouhlen na celé číslo, tedy hodnotu EEI = 117.

Podle dosaženého EEI se poté zařadí kotel do příslušné energetické třídy podle klíče, který je uveden v tab. 1.

Proč může mít i kotel na uhlí třídu A+

Z výše popsaného vyplývá, že energetická třída se stanovuje pro preferované palivo. Pokud je kotel určen pro spalování více druhů paliv, je pouze na výrobci, jaké palivo zvolí jako preferované. Z pohledu legislativy jsou si preferované i další vhodné palivo rovnocenné. Pokud výrobce deklaruje jejich vhodnost ke spalování ve svém výrobku, musí ověřit pro všechna paliva, zda kotel při jejich spalování splňuje minimální požadavky na emise a účinnost podle [3]. To bude platit i v okamžiku, kdy začnou platit požadavky na minimální emise a účinnost podle ekodesignu [2]. Na trhu je již několik desítek tzv. kombinovaných kotlů, které jsou certifikovány pro spalování biomasy i uhlí. Pokud bude chtít výrobce, aby byl jeho kotel zařazen do vyšší energetické třídy, stačí pouze deklarovat, že preferovaným palivem je pro tento kotel biomasa, která je při výpočtu EEI zvýhodněna koeficientem 1,45 oproti fosilním palivům. Na energetickém štítku bude tedy například uvedena třída A+, ovšem v kotli bude možné legálně spalovat uhlí, což by odpovídalo třídě C.

Použitá literatura

1. Nařízení Komise v přenesené pravomoci (EU) 2015/1187 ze dne 27. dubna 2015, kterým se doplňuje směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/30/EU, pokud jde o uvádění spotřeby energie na energetických štítcích kotlů na tuhá paliva a souprav sestávajících z kotle na tuhá paliva a doplňkových ohřívačů, regulátorů teploty a solárních zařízení. Dostupné z: http://eur-lex.europa.eu/homepage.html?locale=cs
2. Nařízení Komise (EU) 2015/1189 ze dne 27. dubna 2015, kterým se provádí směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/125/ES, pokud jde o požadavky na ekodesign kotlů na tuhá paliva. Dostupné z: http://eur-lex.europa.eu/homepage.html?locale=cs
3. ČSN EN 303-5:2013 Kotle pro ústřední vytápění – Část 5: Kotle pro ústřední vytápění na pevná paliva, s ruční a samočinnou dodávkou, o jmenovitém tepelném výkonu nejvýše 500 kW – Terminologie, požadavky, zkoušení a značení. Praha, ÚNMZ 2013.

---

Poznámka recenzenta

Je ovšem nutné uvědomit si dvě následující skutečnosti:

• Spotřebiče a zdroje tepla na tuhá (pevná) paliva nelze provozovat v kondenzačním režimu, tj. využívat spalné teplo, protože by docházelo k dehtování. Ostatně žádný takový spotřebič na trhu ani neexistuje!!
• Energetický štítek neudává žádné podklady pro ekonomické a bilanční propočty!

---

Solid Fuels Boilers Energy Labeling. How Can Be a Coal Boiler Classified as A+ Class?

The author introduces readers with two essential facts. Firstly, it is the European Commission's regulation to implement the obligation to issue energy labels for heat sources connected to hot-water heating systems (development from classic boilers to so-called internal boilers), and more importantly, the procedure for setting the energy efficiency index according to which the energy efficiency class is determined.

Keywords: Energy Labeling, Solid Fuel Boiler, Energy Efficiency Index, Energy Efficiency Class