Nowoczesne kotły na węgiel i drewno

12.11.2010 12:00
Ogrzewanie domu paliwami stałymi znowu staje się modne. Przede wszystkim ze względów ekonomicznych.
Producenci współczesnych kotłów na paliwa stałe prześcigają się w oferowaniu rozwiązań coraz nowocześniejszych, bezpieczniejszych i wygodniejszych w obsłudze. W odróżnieniu od starszych modeli nowe cechują się wyższą sprawnością, możliwością automatycznej regulacji procesu spalania i wydłużonym czasem spalania paliw. Ponadto ich spaliny zawierają znacznie mniejsze ilości tlenku węgla, azotu, dwutlenku siarki i pyłów, więc nie są tak szkodliwe dla środowiska. Wszystkie nowoczesne kotły na paliwa stałe mogą być montowane jako podstawowe źródło ciepła w instalacji centralnego ogrzewania lub jako urządzenie dodatkowe wspomagające pracę kotła na gaz. Mogą też z powodzeniem zastąpić dość drogi obecnie w użytkowaniu kocioł olejowy.

Wybieramy paliwo

Planując ogrzewanie domu kotłem na paliwa stałe, należy najpierw podjąć decyzję, jakie to ma być paliwo, a dopiero potem określić rodzaj kotła. Wynika to stąd, że każdy z producentów podaje rodzaj paliwa podstawowego, przy którym sprawność urządzenia jest najwyższa. Zastąpienie paliwa podstawowego innym jest możliwe, ale zmniejsza się sprawność kotła, zwiększa zaś emisja szkodliwych związków do atmosfery.

Oczywiście wybierając paliwo, na pewno będziemy porównywać ceny różnych nośników energii, ale warto też zwrócić uwagę na ich wartości opałowe. Parametr ten informuje o tym, ile ciepła otrzyma się ze spalenia określonej ilości paliwa. Im wyższa jest wartość opałowa, tym lepsze paliwo. Sprawdźmy też, czy dany rodzaj paliwa jest dostępny w naszej okolicy, by koszty transportu - na przykładów peletów w workach - nie były zbyt wysokie.







Rodzaj paliwaWartość opałowa [MJ/kg]Średnia cena paliwaOrientacyjny koszt wytworzenia jednostki energii [zł/GJ]
Węgiel kamienny - orzech24-28550 zł/tonę19,6
Węgiel kamienny - ekogroszek24-28600 zł/tonę21,4
Węgiel kamienny - miał19-26380 zł/tonę16,5
Drewno opałowe12,50260 zł/m320,1
Brykiety trocinowe15-17480 zł/tonę30,4
Pelety18-19600 zł/tonę31,6
Gaz ziemny GZ 5036,201,45 zł/m340,0
Olej opałowy36,122,45 zł/dm369,2


Rodzaje kotłów

Po wybraniu paliwa musimy zdecydować się na typ kotła. Nie kierujmy się jednak wyłącznie ceną urządzenia. Postawmy sobie przede wszystkim pytanie, ile czasu chcemy poświęcić na obsługę kotła; ten zaś zależy od jego budowy i sposobu sterowania.

Kotły z górnym spalaniem. W tych kotłach komora załadunkowa jest zazwyczaj także komorą spalania. Zatem cała wsypana porcja paliwa szybko rozżarza się i kotły w krótkim czasie uzyskują maksymalną moc. Choć wyposaża się je w urządzenia regulujące dopływ powietrza do spalania (aby proces żarzenia trwał możliwie jak najdłużej), to stałopalność, czyli czas pracy na jednym załadunku, wynosi średnio 8-10 godzin, a sprawność dochodzi jedynie do 76%. Takie wartości sprawności osiągane są jednak tylko podczas spalania koksu lub węgla.

Dla kogo są polecane? Jako główne źródło ciepła dla użytkowników, którzy nie obawiają się codziennego rozpalania i mogą przynajmniej dwa-trzy razy dziennie dołożyć paliwo. Mogą być także montowane jako uzupełnienie ogrzewania olejowego lub gazowego, gdyż mają bardzo przystępną cenę.

Z dolnym spalaniem. Są zdecydowanie nowocześniejsze od tych z górnym spalaniem i przez to droższe. Jednak różnica w cenie zakupu zwraca się przeważnie po dwóch sezonach grzewczych, gdyż kotły te zużywają mniej paliwa. Proces spalania odbywa się w nich na tylnej ścianie komory zasypowej lub w komorze spalania znajdującej się z tyłu komory zasypu. Spala i rozżarza się nie cała objętość paliwa naraz, ale tylko ta w dolnej części na ruszcie. Dzięki wydłużonemu obiegowi spalin kotły z dolnym spalaniem charakteryzuje wyższa sprawność (ok. 80%) oraz niższa emisja zanieczyszczeń niż w przypadku kotłów z górnym spalaniem.

Dla kogo są polecane? Dla tych, którzy nie chcą inwestować w urządzenia o rozbudowanej automatyce, a jednocześnie pragną mieć zagwarantowaną niekłopotliwą obsługę kotła, wynikającą z dłuższej stałopalności, dochodzącej nawet do 18 godzin.

Kotły z wentylatorem. W urządzeniach tych powietrze potrzebne do spalania dostarczane jest poprzez wentylator nadmuchowy lub przepływ powietrza wymuszany jest poprzez wentylator wyciągowy. Są więc droższe i nowocześniejsze od poprzednich. Całym procesem spalania zarządza mikroprocesor, który w zależności od temperatury wody w kotle lub w pomieszczeniu steruje pracą wentylatora, a w ten sposób - niezbędną ilością powietrza potrzebnego do spalania.

Większość sterowników kotłów nadmuchowych steruje także pracą pomp obiegowych c.o. (czasami pompą do ładowania zasobnika ciepłej wody) oraz współpracuje z pokojowym regulatorem temperatury.

Dobre kotły z wentylatorem są wyposażone w:

- wielopunktowy system nadmuchu powietrza, który usprawnia proces spalania,

- zabezpieczenie termiczne STB chroniące kocioł przed przegrzaniem,

- stosunkowo dużą komorę zasypową.

Ich stałopalność na jednym załadunku paliwa sięga nawet 36 godzin, a sprawność przekracza 80%.

Dla kogo są polecane? Dla użytkowników poszukujących kotłów uniwersalnych, przeznaczonych do spalania różnych rodzajów paliw stałych (węgla kamiennego, miału węglowego i drewna) i wymagających obsługi nie częściej niż raz-dwa razy na dobę.

Kotły zgazowujące drewno. Wykorzystują energię zawartą w drewnie z większą sprawnością niż urządzenia z tradycyjnym paleniskiem oraz emitują mniej zanieczyszczeń do atmosfery. Spalanie przebiega w nich w trzech fazach. Najpierw drewno jest dosuszane i odgazowywane - wtedy wydziela się gaz drzewny. W drugim etapie gaz ten spala się, a w trzecim następuje dopalenie cząstek zawartych w spalinach i oddanie ciepła wodzie znajdującej się w wymienniku kotła. Stosowane w tego typu kotłach rozbudowane systemy automatycznej regulacji umożliwiają dość precyzyjne sterowanie temperaturą wody zasilającej centralne ogrzewanie, dzięki czemu komfort regulacji pracy jest podobny jak w kotłach gazowych lub olejowych. Z tego powodu są one jednak dość drogie. Kotły zgazowujące osiągają bardzo wysoką sprawność - do 90%, a spalanie jednego załadunku drewna trwa od kilku do kilkunastu godzin. Ograniczeniem w ich stosowaniu jest to, że można w nich palić tylko drewnem o wilgotności nie większej niż 20%. W przeciwnym razie ich sprawność znacznie spada, a zwiększa się zużycie paliwa.

Dla kogo są polecane? Dla tych, którzy mają wystarczająco dużo miejsca do długiego sezonowania drewna - najlepiej przez 1-1,5 roku.

Kotły z automatycznym podawaniem paliwa. Zalicza się je do najnowocześniejszych i najefektywniejszych urządzeń przystosowanych do spalania paliw stałych. Mają zintegrowany z kotłem zasobnik, z którego podajnik automatycznie dozuje niewielkimi porcjami paliwo do specjalnego paleniska retortowego. Spalana jest w nim tylko określona porcja paliwa, niezbędna do utrzymania temperatury zadanej przez użytkownika na sterowniku. Zaletą tych kotłów jest możliwość zmiany wydajności w szerokim zakresie od 30 do 100% mocy nominalnej, z zachowaniem wysokiej sprawności 84-92%. Jeden pełny załadunek zasobnika zależnie od jego wielkości oraz rodzaju paliwa wystarcza na okres od trzech do siedmiu dni palenia. Nie musimy też wygaszać kotła, by opróżniać całkowicie palenisko z żużla, szlaki i popiołu. Popiół i żużel są bowiem automatycznie spychane do popielnika, który jest najczęściej tak skonstruowany, że zapełnioną szufladę wystarczy opróżniać raz dziennie, a w niektórych urządzeniach nawet co cztery dni. Samego zaś załadunku paliwa dokonujemy do zasobnika podczas normalnej pracy urządzenia.

Automatyka zamontowana fabrycznie przez producentów kontroluje precyzyjnie dopływ powietrza do spalania, steruje pracą pompy obiegowej centralnego ogrzewania oraz umożliwia współpracę kotła z zasobnikiem ciepłej wody. Ponadto zapewnia użytkownikowi kontrolę temperatury w pokojach przez termostaty pokojowe, a nawet rozbudowę układu do regulacji pogodowej.

Dla kogo są polecane? Na pewno dla inwestorów ceniących sobie wygodę obsługi, którzy nie chcą ponosić wysokich kosztów ogrzewania oraz dbają o ekologię - urządzenia w niewielkim stopniu zanieczyszczają bowiem atmosferę.

Materiał wymiennika

Żeliwo. Jest bardzo odporne na korozję, więc żywotność kotłów z takim wymiennikiem sięga nawet 25 lat. Poza tym ich członowa budowa umożliwia w razie awarii wymianę tylko uszkodzonego elementu, a nie całego urządzenia. Niestety, żeliwo jest wrażliwe na zmiany temperatury. Dorzucanie na przykład mokrego paliwa na rozgrzany wymiennik lub uzupełnianie wody w instalacji c.o. podczas pracy kotła może prowadzić do jego uszkodzenia.

Stal. Kotły z wymiennikiem stalowym ze względu na gładkość powierzchni metalu na pewno są wygodniejsze w konserwacji, a ponadto nie tak bardzo wrażliwe na zmiany temperatury, jak kotły żeliwne. Mają jednak mniejszą niż one odporność na korozję, więc ich żywotność jest krótsza i wynosi 10-15 lat. Oferta rynkowa kotłów stalowych jest znacznie szersza niż żeliwnych, gdyż znacznie łatwiej można w nich wprowadzać różne udoskonalenia konstrukcyjne wymiennika, a i koszty ich wytworzenia są znacznie niższe.

Moc kotła

Awaryjne źródło ciepła. W takiej instalacji kocioł na paliwa stałe nie musi pokryć całkowitego zapotrzebowania budynku na ciepło. Można więc z powodzeniem zamontować urządzenie o mniejszej mocy (o ok. 30%) niż podstawowe źródło ciepła, jakim jest kocioł gazowy bądź olejowy. Takie rozwiązanie pomaga nam obniżyć koszty ogrzewania domu.

Podstawowe źródło ciepła. Jeśli kocioł na paliwo stałe ma zastąpić dotychczas eksploatowane urządzenie, najlepiej jego moc dobrać na podstawie obliczeń zapotrzebowania na ciepło przeprowadzonych przez projektanta instalacji. Gdy nie dysponujemy wynikami takich obliczeń, możemy posłużyć się wytycznymi producentów, którzy podają, jaką powierzchnię jest w stanie ogrzać dany model kotła - lub obliczyć moc samemu.

Przykład obliczenia mocy kotła

Założenia:

1. dom o powierzchni 150 m2 i wysokości pomieszczeń 2,5 m ma kubaturę V = 150×2,5 = 375 m3.

2. zapotrzebowanie na ciepło dla domu wynosi: słabo ocieplonego qv1 = 30 W/m3; dobrze ocieplonego qv2 =15 W/m3.

Obliczenia:

Wzór na moc kotła:Qk = (V×qv) + 15% (15% dodatek na nieuwzględnione straty ciepła)

Moc kotła dla domu słabo ocieplonego: Qk1 = (375×30) + 15% = 12,9 kW

Moc kotła dla domu dobrze ocieplonego: Qk2 = (375×15) + 15% = 6,5 kW

Kotłownia i magazyn paliwa

Zgodnie z obowiązującymi przepisami kocioł powinien znajdować się w wydzielonym pomieszczeniu, najlepiej centralnie w stosunku do ogrzewanych pomieszczeń. Zaleca się, by wysokość kotłowni nie była mniejsza niż 2,2 m. W istniejących budynkach dopuszcza się wysokość 1,9 m.

Wielkość kotłowni powinna umożliwiać swobodną obsługę i konserwację kotła.

Każda kotłownia musi być wyposażona w wentylację grawitacyjną, składającą się z:

- nawiewu zapewniającego stały dopływ powietrza do spalania bezpośrednio z zewnątrz budynku przez otwór o przekroju minimum 200 cm2, umieszczony nie wyżej niż 1 m nad podłogą;

- wywiewu przez oddzielny kanał wentylacyjny o przekroju minimum 14×14 cm, z wylotem umiejscowionym pod sufitem.

Jeśli moc kotła nie przekracza 25 kW, skład paliwa może się znajdować w kotłowni. Jednak lepiej zaplanować go w pomieszczeniu oddzielnym i na tyle dużym, żeby zmieścić w nim zapas (np. węgla) na cały sezon grzewczy lub przynajmniej na trzy miesiące ogrzewania.

Pamiętaj o kominie

Strumień i objętość spalin usuwanych z kotłów na paliwa stałe są dużo większe niż z kotłów gazowych lub olejowych. Kominy te muszą więc mieć większy przekrój i odpowiednią wysokość, aby był zapewniony ciąg. Informacje na ten temat podane są w materiałach technicznych. Obecnie nowe domy projektuje się najczęściej z myślą o montażu w nich kotła na gaz lub olej. dlatego nie da się w prosty sposób podłączyć kotła na paliwa stałe do istniejącego kanału spalinowego. Często jedynym rozwiązaniem jest dostawienie zewnętrznego komina, na przykład stalowego.

Skąd pieniądze na zakup kotła

W niektórych gminach w ramach "Programu niskiej emisji" inwestor może uzyskać dopłatę, jeśli wymieni stary kocioł na paliwa stałe na nowy ekologiczny, o wysokiej sprawności. Może to być na przykład kocioł z paleniskiem retortowym opalany ekogroszkiem lub peletami albo kocioł na drewno. Wysokość dotacji dla uczestników programu jest ustalana przez rady poszczególnych gmin.Można też skorzystać z preferencyjnego kredytu, ale tylko wtedy, jeśli zdecydujemy się na kocioł opalany biomasą (pelety, brykiety trocinowe, zrębki drzewne itp.)

Zapisz się na NEWSLETTER. Co tydzień najnowsze wiadomości o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz w Twojej poczcie e-mail: Zobacz przykład



ZOBACZ TEŻ WIDEO

Skomentuj:
Nowoczesne kotły na węgiel i drewno
Zaloguj się

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX