Vytápění skoro zadarmo?

Návštěvníci letošního veletrhu INFOTERMA v Ostravě přistupovali k vystavovanému a poněkud robustnímu kotli na spalování slaměných balíků s úsměvem na tváři. Jakmile se dozvěděli o extrémně nízkých nákladech na vytápění touto technologií, úsměv se rázem změnil na výraz překvapení a respektu.

Technologie vsázkového kotle na balíkované odpadní produkty zemědělské výroby pochází ze Skandinávie, konkrétně z Dánska a používá se již zhruba 50 let. Vzhledem k orografii tamního terénu a tradici v zemědělské produkci se zdálo vytápění fosilními palivy neúčelné, neekonomické a v konečném důsledku i neekologické. Pokračovatelem této filozofie jsou PWR-BIOM nízkoteplotní (maximální teplota vody při výstupu z kotle je 95°C) kotle. Jako palivo slouží sláma, dřevo, seno, rychle rostoucí energetické plodiny, dřevní štěpku, piliny a jiný organický materiál o vlhkosti ideálně do 20 %. Sláma a seno se spaluje pouze v balíkované podobě. Vlastní spalování paliva je ve všech kotlích PWR-BIOM založeno na systému „protiproudého“spalování. Spalovací vzduch je do kotle dopravován ventilátorem a dělí se na primární a sekundární. Primární spalovací vzduch vstupuje do spalovací komory, kde díky nedostatku kyslíku vytváří spaliny bohaté na hořlavé plyny, které se, vzhledem ke konstrukci kotle, vrací a setkávají se sekundárním vzduchem, čímž je zaručeno celkové spálení plynu za vysoké termické účinnosti až 82 %. Díky účinnému spalování umožňují tedy kotle typu PWR-BIOM spalovat všechny druhy biopaliv s odpovídajícím výkonem, aniž by docházelo k produkci znečišťujících látek. Tato technologie splňuje evropské požadavky na dodržení emisních limitů.
Kotle jsou určeny pro práci v otevřeném nebo uzavřeném oběhu společně s akumulační nádrží na teplou vodu pro výtopnou síť. Z technologického hlediska je nutné spolu se spalovacím zařízením instalovat v kotelně i zásobník s vodou, který zaručí akumulaci tepla produkovaného při procesu spalování paliva, protože v poměrně krátkém čase (2-3 hodiny) se vytváří takové množství tepla, které za normálních podmínek není možno předat topnému okruhu. Toto přebytečné teplo je tedy ukládáno v akumulační nádrži a ještě dlouhou dobu po vyhoření paliva je možné z tohoto akumulátoru zásobovat topný okruh. Při správním navržení systému není nutno topit kontinuálně, ale stačí zatopit dva až třikrát denně.
Na schématu je znázorněný kotel, akumulační nádoba a vytápěný objekt. První okruh se nachází mezi kotlem a akumulační nádrží a druhý okruh tvoří rozvod vody mezi zásobníkem a sekcí odběru tepla. První je v provozu po dobu kdy je spalováno palivo, druhý když jsou objekty vytápěné.
Tyto kotle jsou produkovány o výkonech od 40 do 200 kW. Mají spalovací komoru přizpůsobenou pro spalování malých balíků slámy (80 x 40 x 40 cm). Kotel PWR-BIOM 180 o výkonu 180 kW spalí i kulatý balík o průměru 125 – 140 cm.
V současné době již takový systém zahrnuje pokročilé technologie ovládání, kdy je vytápění možno sledovat a řídit pomocí vyspělé elektroniky s mnoha stavovými čidly systému. Na základě výstupů z těchto čidel je schopna řídící jednotka velice efektivně ovládat celý topný okruh za pomoci čerpadel, trojcestných a uzavíracích ventilů poháněných servopohonem a řízení se tak stává zcela autonomním.

Průběh topení
Kotel se zaváží palivem při využití celé kapacity spalovací komory. Druhy paliva se můžou kombinovat dle potřeb, je ale vhodné jako základ vždy použít seno nebo slámu pro stabilní rozhoření. Dveře se zavřou a zajistí, v průběhu hoření se již nesmí otevírat. Následně dojde k podpálení nakládky přes boční zapalovací otvor buď ručně nebo pomocí horkovzdušné, či plynové zapalovací jednotky. Poté již kontrolu nad hořením přebírá řídící jednotka, která sepne ventilátor primárního a sekundárního spalovacího vzduchu, oběhové čerpadlo, popř. odtahový spalinový ventilátor, je-li jím systém vybaven. Spalování končí v okamžik, kdy jednotka zaznamená pokles teploty spalin pod určitou hodnotu. Poté se zastavuje vzduchový ventilátor, odtahový ventilátor s oběhovým čerpadlem ještě zůstává po určitou dobu v chodu. Následně je kotel připraven pro další nakládku. Ve spalovací komoře zůstane po jednom zápalu asi 5 cm popela, který se vyváží jednou za 5 – 8 zatopení. Popel je velice kvalitní hnojivo, čehož opět zpětně využívají zejména zemědělci. Vymetení trubkového výměníku a kouřovodu se doporučuje jednou za 5 – 7 dnů.

Ekonomika
 Při využití těchto kotlů pro vytápění je dosahováno velmi dobrého ekonomického efektu. Běžně se dosahuje návratnosti systému za 3 až 4 roky. Pro ohřev typového jednogeneračního domku s obytnou plochou kolem 200 m2 je potřeba kolem 8 tun slámy na jednu topnou sezónu. Takové množství slámy lze získat z pole o rozloze 3 ha. Tabulka uvedená níže představuje ekonomické zhodnocení při využití kotlů PWR-BIOM.

Druh paliva Výhřevnost[MJ/kg] Cena[kč/GJ]
Elektřina-přímotop - 788
LTO 39 651
Zemní plyn 49 485
Černé uhlí 30 315
Dřevěné peletky 17 273
Dřevo 16 174
Sláma (nákup) 15,2 51
Sláma (vlastní) 15,2 26

Pořízením tohoto zdroje tepla musíme počítat i se zvýšeným nárokem na obsluhu a údržbu a třeba zvážit, jak významným se pro něj stává komfort obsluhy, čistota před kotelnou a nároky na skladování balíkovaného paliva třeba za cenu příznivých nákladů na výrobu tepla.
Podstatné a pozitivní v této věci je ale fakt, že se v našich podmínkách otevírá nová cesta k alternativě konvenčního vytápění za přijatelnou cenu s dobou návratnosti cca. za 3 roky a generuje přímé finanční úspory z materiálu, který se jinak nechává ladem na polích nebo se neúčelně zaorává. Takže až bude příště řešit nerudovskou otázku „kam s ní?!“, tak už víte kam…
Text: Text: Ing. Petr Buček

Späť

Aktuálne vydanie

Partnerské periodiká

TriboTechnika


www.tribotechnika.sk

SolarTechnika


www.solartechnika.sk