Automatické kotle na spaľovanie tuhých palív – reálna možnosť lacnejšieho a komfortného vykurovania
Automatické kotle sú vhodným kompromisom medzi zariadeniami využívajúcimi palivá, ako sú zemný plyn, propán-bután alebo elektrická energia a vykurovaním v klasických kotloch na tuhé palivá. Možno tvrdiť, že si zobrali do vienka komfort prevádzky kotlov na zemný plyn a zároveň ekonomickosť prevádzky klasických kotlov, vzhľadom k tomu, že nimi možno vykúriť väčšie i menšie objekty pri minimálnej strate času i financií.
Informácie a poznatky, ktoré budú v tomto článku uvedené, sú získané a overené praxou. Zaoberáme sa totiž výrobou týchto zariadení, výstavbou vykurovacích celkov a ich prevádzkou. Naše poznatky čerpáme z prevádzky kotlov s rôznymi tepelnými výkonmi. Od 15 kW kotlov používaných v domových kotolniach až po niekoľko stokilowatové tepelné zariadenia určené pre väčšie objekty.
Neustály trend zdražovania palív nás všetkých núti hľadať možnosti šetrenia. Je viacero možností. Od výmeny okien, zateplenia obvodového plášťa až po výmeny rozvodov a ventilov. Avšak tieto riešenia nám šetria sekundárne už vyrobené teplo. Vhodným vykurovaním a spôsobom prípravy tepla vieme primárne ovplyvniť náklady na vykurovanie a to oveľa významnejším spôsobom. Ak sa rozhodneme pre riešenie vykurovania za pomoci automatických kotlov, musíme si hneď na začiatku odpovedať na viaceré otázky:
Ako funguje automatický kotol?
Spaľovanie tuhých palív prebieha riadeným spôsobom za pomoci automatizácie a regulácie. Kotol pozostáva z kotlového telesa, šnekového dopravníka, turniketu, ventilátora, zásobníka a riadiacej jednotky, ktorá riadi celý vykurovací proces. Palivo sa zo zásobníka za pomoci šnekového dopravníka automaticky dopraví do horáka, kde v uzavretom priestore s pridaním primárneho vzduchu dochádza k spaľovaniu. S pridaním sekundárneho vzduchu nad horák kotla dochádza k využitiu získanej energie a k spáleniu znečisťujúcich látok. To napomáha dosiahnuť minimálne zbytkové emisie. Riadenie horenia prebieha na základe príkazov riadiacej jednotky, ktorá dáva v niekoľkosekundových intervaloch príkazy na doplnenie paliva a spustenie ventilátora pre dodávku optimálneho množstva vzduchu. Opakovaním tohto procesu dochádza k nahriatiu kotla na požadovanú teplotu, automatické spustenie čerpadla, riadenie ohrevu teplej úžitkovej vody a dlhodobý udržiavací režim - stáložiar. Na základe vhodného nastavenia riadiacej jednotky je kotol schopný pracovať samostatne, s minimálnymi zásahmi a celosezónnou prevádzkou bez nutnosti vypnutia, s obslužným komfortom ako sme zvyknutí pri kotloch na zemný plyn. Kotol v stave bez elektrickej energie dokáže dokonca kúriť na prídavnom rošte, teda používateľ si môže ručne prikladať a spaľovať rôzne spáliteľné odpady z domácnosti. Ak chcete spáliť kusové drevo, kotol je na to uspôsobený. Ovládanie vykurovania je intuitívne, pričom komfort ovládania vieme zvýšiť aj GSM a internet modulom, čo nám zabezpečí kontrolu vykurovania na diaľku.
Mám pre umiestnenie kotla vhodný priestor?
Štandardný kotol pre domácnosť aj so zásobníkom má veľkosť (v/š/h) 140/50/120 cm, nezaberá teda ani jeden meter štvorcový. Okolo kotla by mal byť ponechaný obslužný priestor - vzhľadom na komfort 0,8 až 1 m, takže kotol s inštaláciami aj priestorom na ovládanie nám zaberie priestor 1,5 x 1,5 m.
Keďže ide o kotol na spaľovanie tuhých palív, treba si uvedomiť potrebu priestoru na skladovanie paliva. Je možnosť buď si pripraviť palivo na celé zimné obdobie, alebo kupovať balíčkované palivo cca 15 - 30 kg vreciach.
Mám vhodný komín?
Automatický kotol nevyžaduje špeciálne pripojenie na komín, vyústenie z kotla je o priemere 160 mm. Obvykle netreba ani vyvložkovať komín, v prípade novostavieb preto nenastáva žiadna dilema.
Akým palivom chcem kúriť?
Na výber máme hneď niekoľko typov palív - drevné pelety, agro pelety, pelety z celulózy, obilia, hnedé uhlie a čierne uhlie. Od konkrétneho druhu paliva závisí komfort a ekonomika budúcej prevádzky. Najdostupnejšími palivami sú drevné pelety a uhlie. Z tohto dôvodu sa aj najviac využívajú práve tieto druhy. Výhodou využívania uhlia a hlavne čierneho uhlia je jeho výhrevnosť - 27MJ/kg ku cene paliva. Určitou nevýhodou je popoľnatosť (cca 5 - 7 %), avšak oproti konvenčnému vykurovaniu hnedým uhlím je to niekoľkonásobne menej. V prospech peliet hovorí najmä to, že sú vyrobené z obnoviteľných zdrojov, či už dendromasy alebo fytomasy. Avšak prepočet výhrevnosti 14 - 18 MJ/kg ku cene paliva je už menej priaznivý k peňaženke. Popoľnatosť sa pohybuje u drevených a tetrapakových peliet okolo 1 %, pri peletách z celulózy a fytomasy 3 - 7 %.
Akú ekonomickú návratnosť od nového vykurovania požadujem?
Je logické, že návratnosť možno počítať pri vykurovaní využívajúcom buď zemný plyn alebo el. energiu. Rátajme s priemernou spotrebou rodinného domu 4 000 m3 ZP, resp. 42 000 kWh. Táto spotreba sa rovná spotrebe čierneho uhlia 7 t alebo peliet 8,5 t. Pri aktuálnych cenách palív je možné tvrdiť, že vykurovanie čiernym uhlím je o 30 % lacnejšie a v prípade spaľovania peliet o 15 - 20 %. Návratnosť samotného zariadenia sa dá počítať pri spaľovaní čierneho uhlia na 4 roky, v prípade drevných peliet na 6 - 7 rokov. S využitím alternatívnych palív, ako napr. tetrapakové pelety, pelety z celulózy, agropelety, ktorých nadobúdacia cena by bola nižšia, sa návratnosť sa skracuje. Treba si uvedomiť dôležitú skutočnosť, že tlak na rast cien zemného plynu je stály a neovplyvniteľný, pričom sa vytvára nožnicový efekt v prospech palív využívaných v automatizovaných kotloch, t.z. skrátenie doby návratnosti. Ak by sa kotol inštaloval do novostavby, návratnosť je dokonca polovičná, keďže sa nemusel inštalovať kotol na zemný plyn.
Koľko času som ochotný venovať prevádzke kotolne denne a týždenne?
V prípade optimálneho nastavenia riadiacej jednotky je kotol schopný (pokiaľ má palivo) pracovať spoľahlivo bez prerušenia a obsluhy. Osobne odporúčam praxou preverené 1 - 2 kontroly denne, ktoré zahŕňajú otvorenie dvierok kotla a vizuálnu kontrolu ohňa. Pohľadom okamžite zistíte prípadný problém. Ak by nastal havarijný stav, kotol vie sám ohlásiť poruchu, podľa závažnosti ju aj odstrániť a vrátiť sa späť do automatického režimu. Zásobník kotla má štandardnú veľkosť, ktorá v prechodnom období (10 °C) vydrží 4 - 7 dní. Čím je chladnejšie, tým sa interval medzi plneniami zásobníka skracuje. Na želanie, je možné navrhnúť vykurovanie s možnosťou plnenia kotla z externého priestoru, z veľkokapacitného zásobníka a pod. Môžem na základe osobných skúseností tvrdiť, že ak sa každodenne zásobník doplní adekvátnym množstvom paliva, obsluha kotla aj s vizuálnou kontrolou netrvá dlhšie ako 10 - 15 minút. Množstvo popola závisí od druhu paliva. Pri čiernom uhlí možno povedať, že jeden zásobník sa rovná jednému popolníku (t.j. 5 - 7 % množstva uhlia). Pri spaľovaní peliet je to približne až 5 - 7 zásobníkov paliva na jeden popolník. Zanášanie výmenníka kotla, ktorý treba pravidelne čistiť, závisí od druhu paliva. Celé čistenie je však zariadené jediným pohybom pákového mechanizmu, ktorým sa odovzdávajúce rúrkovnicové výmenníkové plochy očistia. Ak tento niekoľkosekundový pohyb urobíte každodenne, sú vždy zabezpečené čisté výmenníkové plochy, a tým stála účinnosť zariadenia. Tri až štyrikrát za vykurovaciu sezónu stačí kompletne vyčistiť kotol, čo trvá 30 - 60 minút.
Vyžaduje si kotol určité špeciálne inštalácie?
Kotol svojou konštrukciou môže byť napojený aj na samotiažny systém vykurovania, avšak kvôli komfortu je vhodnejší nútený obeh. Jednoznačne odporúčam zapojenie kotla s ochranou spiatočky, to znamená zapojenie s inštaláciou domiešavania teplej vody min. na teplotu 55 °C. Dá sa to docieliť buď bimetalickým trojcestným ventilom, alebo troj-štvorcestným ventilom so servopohonom. Návrhom vhodného zapojenia kotla a kotlového okruhu vieme ideálne riadiť teplotu v kotlovom okruhu a samostatne teplotu vo vykurovacom rozvode v budove. Ak zapojíme do riadenia aj možnosť ekvitermickej regulácie, dokážeme plynule v závislosti na vonkajšej teplote plnoautomaticky prispôsobovať výkon k potrebe tepla v objekte, čím sa dosahuje ustálená, komfortná a ekonomická prevádzka.
Neprodukujú automatické kotle pri spaľovaní zvýšené emisie, keďže spaľujú tuhé palivá?
Nie, vôbec. Riadený spaľovací proces zabezpečuje optimálnu produkciu emisií, ktorá vyhovuje limitom stanovených v platnej legislatíve. Dokonca možno tvrdiť, že produkované emisie majú dostatočnú rezervu k maximálnym limitom. Vizuálna stránka kúrenia (teda produkcia dymu) je až prekvapivá. Pokiaľ pri konvenčnom vykurovaní sme zvyknutí, že z komína stúpa viditeľný a niekedy mliečny až hnedý dym. Pri riadenom spaľovaní z komína takmer nevidno dym, je jednoducho priehľadný. Okoloidúci človek nadobúda dojem, že sa vôbec nevykuruje.
Podľa môjho názoru po určitých rokoch útlmu (nebojím sa povedať "zavrhovania uhlia na spaľovanie v dôsledku nadmerného zamorovania miest a dedín dymom zo zastaraných kotlov") dochádza k obratu v názoroch na spaľovanie uhlia. Automatický kotol úplne zmenil pohľad na uhlie a vidí ho ako palivo, ktoré má budúcnosť. Úplne jasným signálom a potvrdením môjho názoru je aj podpora rekonštrukcií a modernizácií existujúcich energetických zdrojov, ktoré sú založené na báze fosílnych palív v schémach a programoch podpory Ministerstva hospodárstva SR. Využívanie automatických kotlov, či už na spaľovanie peliet alebo uhlia má veľký potenciál v budúcnosti. Vzhľadom k tomu, že produkcia a zásoby týchto palív sú niekoľkokrát vyššie ako ZP a ropy, ich nákupom a využívaním rozhodne nestratíme, ale naopak ušetríme.
Text: Ing. Jozef Bubica
Aktuálne vydanie
Partnerské periodiká
Copyright © 2008 TechPark, o.z. | Všetky práva vyhradené | Realizácia: Webmax