Kocioł na drewno lub na węgiel nie musi kopcić

Dodano: poniedziałek, 18 czerwca 2018 13:49
Kocioł na drewno lub na węgiel nie musi kopcić

Jeszcze niedawno jedyne dostępne kotły na paliwa stałe były toporną konstrukcją o znikomej możliwości regulacji ich pracy, jednak obecnie dominują już urządzenia o zaawansowanej technologii, których funkcjonowanie i zakres obsługi niemal nie odbiega od wygodnych w eksploatacji kotłów gazowych czy olejowych. Znacznej poprawie uległa również efektywność spalania paliwa, a w trosce o ochronę środowiska produkowane kotły muszą spełniać określone wymagania co do czystości odprowadzanych spalin.

Pomyślmy o kotłowni już na etapie budowy

Decydując się na ogrzewanie domu kotłem wykorzystującym paliwo stałe, już na etapie budowy trzeba zapewnić wymagane przepisami pomieszczenie na jego zamontowanie. Kotły o mocy do 25 kW mogą być montowane wewnątrz budynku, w wydzielonym pomieszczeniu o niepalnych przegrodach i pozwalają - zależnie od typu - na spalanie węgla, koksu, brykietów, drewna lub peletu.

Wielkość pomieszczenia na kocioł (kotłowni) powinna zapewniać wolną przestrzeń przed drzwiczkami zasypowymi bądź dostęp do zasobnika paliwa oraz możliwość wygodnego czyszczenia i konserwacji. Paliwo może być magazynowane w tym samym pomieszczeniu, ale wymaga to dodatkowej powierzchni.

Referencyjna kotłownia w Ośrodku Rehabilitacyjno-Wypoczynkowym POLANIKA, w miejscowości Chrusty - wyposażona w trzy kotły C.O. AGRO-ECO firmy  ZMK SAS do spalania biomasy o łącznej mocy 300kW
Kotłownia w Ośrodku Rehabilitacyjno-Wypoczynkowym POLANIKA, w miejscowości Chrusty, położonej na terenie Gór Świętokrzyskich
– wyposażona w trzy kotły C.O. AGRO-ECO firmy ZMK SAS, do spalania biomasy o łącznej mocy 300 kW, opalane pestkami owoców (czereśni oraz wiśni).

Pomieszczenie kotłowni musi mieć zapewniony nawiew powietrza zewnętrznego na wysokości poniżej 1 m od podłogi, wentylację grawitacyjną oraz możliwość podłączenia do kanału dymowego o odpowiednim przekroju dla konkretnego kotła.

Trzeba też uwzględnić miejsce do zamontowania elementów dodatkowych instalacji, które jak np. zasobnik ciepłej wody czy zbiornik akumulacyjny zajmują znaczną powierzchnię. Planując lokalizacje kotłowni warto zapewnić dostęp do niej nie tylko z wnętrza, ale i bezpośrednio z zewnątrz budynku.

Kocioł na węgiel, pelet czy drewno?

Ze względu na przebieg procesu spalania oraz konstrukcję kotły te można podzielić na zasypowe - praktycznie o już zanikającej dostępności - z samoczynnym podajnikiem oraz zgazyfikujące drewno, a wybór określonego typu uzależniony jest przede wszystkim od tego jaki rodzaj paliwa będzie w nim spalany.

Tradycyjne kotły zasypowe w najprostszym wykonaniu to kotły ze spalaniem górnym. Są kłopotliwe w obsłudze i mają bardzo ograniczone możliwości regulacji intensywności palenia. Nieco wygodniejsze w obsłudze będą kotły ze spalaniem dolnym. Sukcesywne spalanie wsadu paliwowego pozwala na dokładniejszą regulację mocy grzewczej poprzez zmianę intensywności nadmuchu powietrza tłoczonego przez wentylator. Kotły te mogą być wyposażone również w sterowniki elektroniczne.

Kilka słów o zasobnikach paliwa

Dominującą pozycję w asortymencie kotłów na paliwa stałe zajmują kotły z zasobnikiem i podajnikiem, a funkcję paleniska pełni palnik retortowy lub rynnowy, do którego dopływa regulowany strumień powietrza.

Sterownik TECH ST-550 z PID w wybranych kotłach ZMK SAS
Sterownik TECH ST-550 z PID w wybranych kotłach ZMK SAS - kontrola pracy kotła i instalacji za pośrednictwem Internetu

Ilością podawanego paliwa oraz nadmuchem powietrza steruje elektroniczny układ mikroprocesorowy połączony m. in. z czujnikami temperatury wody zasilającej i powrotnej, termostatem pokojowym, pogodowym.

Ze względu na małą masę jednocześnie spalanego paliwa kocioł dość szybko reaguje na zmiany potrzebnej mocy grzewczej. Kotły tego typu przystosowane są głównie do spalania węgla określonej kalibracji np. ekogroszku. Z zasobnika można też pobierać pelet, jeśli palnik jest do tego przystosowany.

Galaxia - ekologiczny kocioł z podajnikiem, na ekogroszek - 5 klasa, EcoDesign
Galaxia - ekologiczny kocioł z podajnikiem, na ekogroszek - 5 klasa, EcoDesign, oferta Galmet

Pojemność zasobnika pozwala na kilku - a nawet kilkunastodniowe ogrzewanie bez konieczności uzupełniania paliwa, zależnie od aktualnie wykorzystywanej mocy grzewczej. Ze względów bezpieczeństwa kocioł musi być wyposażony w układ zapobiegający cofaniu się płomienia do zasobnika.

Niektóre modele kotłów wyposażone są w automatyczny układ rozpalania, którym można sterować również na odległość (np. przez sieć GSM). Kotły te umożliwiają również spalanie innych paliw na dodatkowy ruszcie w komorze spalania, choć takie wyposażenie nie jest stosowane, gdy urządzenie musi spełniać normę czystości spalin (możliwość palenia „śmieciowym” paliwem).

Urządzenia grzewcze na drewno czyli tzw. kotły zgazyfikujące

Kotły zgazyfikujące to urządzenia przystosowane do spalania wyłącznie szczap lub brykietów drzewnych. Proces spalania przebiega w nich dwuetapowo - najpierw następuje tzw. sucha destylacja drewna w wyniku której uzyskuje się węgiel drzewny i gaz. Gaz drzewny przechodzi do komory dopalania, a węgiel drzewny spala się w komorze załadunkowej.

Kocioł taki wymaga dość częstego uzupełniania paliwa, a regulacja jego mocy jest ograniczona ze względu na konieczność utrzymywania wysokiej temperatury w komorze umożliwiającej odgazowanie drewna. Kotły tego typu powinny współpracować ze zbiornikami akumulacyjnymi dzięki czemu ograniczone będą czynności obsługowe i zapewnione korzystne warunki pracy kotła.

Kryteria wyboru kotła na paliwo stałe

O efektywności pracy i komforcie obsługi instalacji grzewczej wyposażonej w kocioł na paliwo stałe decyduje wiele czynników nie tylko zależnych od rodzaju kotła, ale i współpracujących z nim urządzeń. Oprócz podstawowych parametrów - mocy i przystosowania do określonego rodzaju paliwa - przy ich doborze trzeba zwrócić uwagę na klasę energetyczną i czystości spalin - dobre kotły charakteryzują się parametrami co najmniej klasą A w zakresie sprawności i klasą 5 emisji zanieczyszczeń.

Uniwersalny, automatyczny kocioł grzewczy sztoker®+ z podajnikiem ślimakowym, oferta firmy Komiz
Uniwersalny, automatyczny kocioł grzewczy sztoker®+ z podajnikiem ślimakowym, oferta firmy Komiz

Kotły te oferowane są najczęściej z podstawowy wyposażeniem służącym do jego obsługi oraz z układem sterującym bezpośrednio pracą kotła np. sterownikiem mikroprocesorowym. Pozostałe elementy niezbędne do współpracy kotła z instalacją (np. pompy obiegowe, zawory, termostaty, naczynia wzbiorcze) dobierane są zależnie od konfiguracji obiegu.

Od materiału z jakiego zbudowany jest komora spalania w pewnym stopniu uzależniona jest jego trwałość. Kotły żeliwne uznawane są za trwalsze – materiał ten odporny jest na korozję i wysoką temperaturę, a ich producenci udzielają nawet kilkunastoletniej gwarancji na szczelność są jednak mniej odporne na tzw. szok termiczny - gwałtowne schłodzenie np. w wyniku dopełnienia instalacji zimną wodą.

O trwałości kotłów stalowych decyduje przede wszystkim gatunek użytej stali oraz grubość blach. Dobre kotły produkowane są ze specjalnej stali kotłowej, a grubość ścianek osiąga kilkanaście milimetrów.

Współpraca kotła z instalacją grzewczą

Instalacja grzewcza z kotłem na paliwo stałe musi zapewniać bezpieczną jego pracę jak również możliwie komfortowe warunki jej użytkowania. Zasadniczo kotły te powinny pracować w tzw. otwartej instalacji grzewczej wyposażonej w bezciśnieniowe naczynie wzbiorcze.

Przepisy dopuszczają tez inny rodzaj zabezpieczenia, które może być realizowane przez układ samoczynnego doprowadzenia wody do dodatkowej wężownicy schładzającej w kotle lub zastosowanie automatycznych zaworów napełniających instalację c.o. zimną wodą i zapewniających odpływ do kanalizacji.

Instalacja typu otwartego wymaga umieszczenia naczynia wzbiorczego powyżej najwyżej umieszczonego grzejnika, co komplikuje montaż układu grzewczego. Ponadto stały kontakt wody obiegowej z powietrzem sprzyja korozji grzejników - zwłaszcza stalowych, powszechnie montowanych - dlatego należy rozdzielić obieg kotłowy od obiegu grzejnikowego za pośrednictwem wymiennika płytowego.

Dzięki niemu łatwiej też uzyskać dostatecznie wysokie temperatury w obiegu kotłowym - większość producentów zaleca bowiem, aby nie była ona niższa niż 55°C na powrocie i odpowiednio 65-70°C na wyjściu z kotła, co zapobiega korozji i odkładaniu się sadzy.

autor: Cezary Jankowski
oprac.: Aleksander Rembisz
zdjęcie otwierające: Galmet
zdjęcia w tekście: ZMK SAS, Komiz, Galmet