S příchodem nařízení Komise EU 2015/1189 o ekodesignu kotlů na tuhá paliva se začínají množit dotazy a nejasnosti ohledně přepočtu hodnot emisí a účinností, uváděných v protokolech ze zkušeben. Nařízení Komise EU zavádí nové hodnocení vlastností kotlů, a to sezónní účinnost a sezónní emise. Při výpočtu sezónní účinnosti je brána v potaz i spotřeba elektrické energie a případná výroba elektrické energie v kogeneračním kotli.
Díky informačním kampaním vedeným státními a krajskými úřady, případně i výrobci a prodejci kotlů, dochází ke zvyšování povědomí obyvatelstva o tom, že od 1. 1. 2020 budou moci být uváděny na trh pouze kotle, splňující parametry účinnosti a emisí znečišťujích látek dle požadavků nařízení Komise EU 2015/1189 (zjednodušeně dále v textu „Ekodesign“). Tento předpis zavádí v hodnocení parametrů kotlů novinky, které doposud nebyly používány. Jedná se o „sezónní energetickou účinnost vytápění vnitřních prostorů“ a „sezónní emise vytápění vnitřních prostorů“.
V současné době se při certifikaci kotlů hodnotí, zda splňují parametry „účinnost kotle“ a „emise“ (hodnotí se i jiné parametry, ale ty nejsou obsahem Ekodesignu). Nejzákladnějším dokumentem, používaným při certifikaci kotlů, je norma EN 303-5:2012, která definuje požadavky na jednotlivé třídy kotlů.
Účinnost kotle, uváděná v %, je zde definována jako poměr dodaného využitelného tepelného výkonu předaného vodě Q [W] (využitelné teplo [J] dodané kotlem a předané vodě za jednotku času [s]) k tepelnému příkonu QB [W] (množství tepla [J] přivedeného do spalovací komory palivem o dané výhřevnosti Qi [J/kg] za jednotku času [s]. Z pohledu normy se účinnost hodnotí při jmenovitém tepelném výkonu kotle a při minimálním tepelném výkonu kotle. U kotlů se samočinnou dodávkou paliva (automatické kotle) nesmí minimální tepelný výkon překročit 30 % jmenovitého výkonu kotle.
Emise kotle se sledují stejně jako účinnost kotle při jmenovitém a minimálním tepelném výkonu kotle. Opět je zde výjimka pro kotle s ruční dodávkou paliva, u kterých výrobce vyžaduje instalaci s akumulačním zásobníkem - zde jsou hodnoceny pouze emise při jmenovitém tepelném výkonu. Hodnoceny jsou emise oxidu uhelnatého (CO), organických plynných sloučenin (OGC, TOC) a prachu.
Čtěte také: Vše o emisních normách
Základní jednotkou při vyjadřování emisí je mg/m3N, přičemž emise jsou vztaženy k suchým spalinám za normálních stavových podmínek (0 °C, 101,3 kPa) a referenčnímu kyslíku 10 %. Některé národní mutace vztahují emise k jinému referenčnímu kyslíku (Německo - 13 % O2ref), příp.
Sezónní emise a sezónní účinnost představují vážený průměr hodnot dosažených při jmenovitém a minimálním tepelném výkonu (detailněji dále v textu), přičemž hlavní váhu (85 %) mají hodnoty dosažené při minimálním tepelném výkonu. Toto naznačuje, že se i u automatických kotlů počítá s tím, že jsou až 85 % provozního času provozovány při sníženém tepelném výkonu.
Ekodesign se snaží přistupovat k problematice účinnosti kotlů komplexněji než norma EN 303-5:2012 a do výpočtu zahrnuje i příspěvky zohledňující regulaci teploty, spotřebu pomocné elektrické energie a u kogeneračních kotlů i připočtení elektrické účinnosti. Zásadní změnou oproti uvedené normě je to, že všechny výpočty jsou vztahovány ke spalnému teplu paliva, a ne k výhřevnosti jako doposud.
Emise jsou vztaženy k suchým spalinám za normálních podmínek (0 °C, 101,3 kPa) a referenčnímu kyslíku 10 %.
Jak již bylo výše řečeno, pro potřeby výpočtu dle Ekodesignu se počítá s hodnotami, vztaženými na spalné teplo paliva.
Čtěte také: Více o pamětních emisích
Při přepočtu parametrů kotle dle požadavků Ekodesignu je nutno brát v potaz typ kotle, pro který je výpočet prováděn, a také pamatovat na to, že je výpočet účinnosti vztažen na spalné teplo a ne výhřevnost. Jeden kotel může mít pro stejnou výkonovou úroveň různé hodnoty účinnosti. Navíc, velmi správně, Ekodesign přichází s pojmem „sezónní energetická účinnost vytápění vnitřních prostorů“.
Norma ČSN EN 303-5 rozděluje kotle na pevná paliva do tříd na základě jejich emisí znečišťujících látek a účinnosti. Sledují se emise zejména oxidu uhelnatého (CO), dále organicky vázaného uhlíku (OGC) a TZL (tuhých znečišťujících látek, uhlík vysrážený ve formě sazí).
Kotel je zařazen do příslušné emisní třídy na základě srovnání naměřených hodnot emisí s mezními hodnotami stanovenými pro jednotlivé třídy. Tyto mezní hodnoty jsou pak stanoveny na základě dávky paliva (ruční/samočinná), paliva (biologické/fosilní) a jmenovitého výkonu kotle v kW.
V současné době jsou kotle kategorizovány do 5 emisních tříd - třídy 1, 2, 3, 4 a 5. Čím vyšší je emisní třída, tím nižší jsou emise znečišťujících látek, nejvhodnější jsou tedy kotle emisní třídy 5.
K dosažení nízkých emisí a vyšší účinnosti spalování je důležité dostatečné množství kyslíku a prostředí s vysokými teplotami. Klíčová je vysoká míra řízení spalovacího procesu - možnost přesného dávkování paliva a spalovacího vzduchu.
Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení
Termín ekodesign označuje soubor požadavků na nízkoemisní provoz kotlů dle nařízení Evropské unie 2015/1189. Na rozdíl od emisních tříd je v případě ekodesign požadavků hodnocena celoroční účinnost kotle. Pro výrobce je ekodesign závazný od 1. 1. 2020.