Uniwersalność stosowanego paliwa, komfort cieplny i korzystny rachunek ekonomiczny użytkowania urządzeń grzewczych w domach jednorodzinnych zapewniają nowoczesne kotły na paliwo stałe.
WŁAŚCIWE PARAMETRY
Podstawowym argumentem przy zakupie urządzenia grzewczego jest odpowiednie zbilansowanie jego parametrów, a więc poprawne dobranie mocy kotła do zapotrzebowania cieplnego budynku. Prawidłowy dobór mocy kotła gwarantuje uzyskanie pożądanego komfortu cieplnego i ekonomiczną eksploatację instalacji c.o. Nie warto montować przewymiarowanych urządzeń. Dobierając kocioł o zbyt małej mocy narazimy się na zwiększone koszty ogrzewania spowodowane ponadnormatywną temperaturą spalania i związane z nią duże straty ciepła. Zamontowanie kotła z dużym zapasem mocy jest nie tylko nieekonomiczne, ale może okazać się bardzo uciążliwe dla użytkownika, gdyż spowoduje przegrzewanie się instalacji i konieczność tłumienia procesu spalania. Zaniżona temperatura w komorze paleniskowej będzie skutkować niezupełnym spalaniem paliwa, osadzaniem się smoły na ściankach kotła i komina, co w efekcie będzie prowadzić do zwiększenia zużycia opału, konieczności częstego czyszczenia urządzeń i zmniejszenia żywotności kotła. Optymalna temperatura spalania powinna się mieścić w przedziale ok. 60–65 st. C, a więc przy prawidłowo wyznaczonej mocy kotła zalecane jest zastosowanie zaworów mieszających, pozwalających na stabilną pracę urządzenia grzewczego.
OBCIĄŻENIE CIEPLNE
Podstawę do projektowych obliczeń obciążenia cieplnego budynków wyznacza norma PN-EN 12831, wskazując wszystkie czynniki, które należy uwzględnić – od umiejscowienia budynku w określonej strefie klimatycznej, technologię wykonania obiektu, poprzez uwarunkowania techniczne jak, np. istnienie podziemia budynku, instalacji wentylacyjnych, mostków cieplnych, itp. Należy zauważyć, że prawidłowe określenie strat ciepła ma zasadniczy wpływ na dobór grzejników do poszczególnych pomieszczeń, ale nie wszystkie czynniki, przy doborze źródła ciepła, będą uwzględniane przy określaniu obciążenia cieplnego całego budynku. Wystarczy obniżyć ogrzewanie części pomieszczeń, aby uzyskać nadwyżkę mocy możliwą do zagospodarowania w innych częściach obiektu. Dobrze zaprojektowana instalacja jest podstawą do prawidłowego wyznaczenia mocy poszczególnych urządzeń grzewczych, gwarantując ich ekonomiczną i poprawną eksploatację. W przypadku braku odpowiedniego projektu, instalator podobnie jak projektant, powinien uwzględnić wszystkie czynniki wpływające na straty ciepła. Najczęściej stosowane są uproszczone metody doboru mocy poszczególnych urządzeń. Zazwyczaj wyznacza się współczynniki zapotrzebowania na ciepło, które zmieniają się pod wpływem technologii wykonania i jakości ocieplenia obiektu. Dla starszych, słabo ocieplonych budynków o standardowej wysokości zapotrzebowanie to wynosi ok. 120–130 W/m2. Pod wpływem ocieplania budynku współczynnik będzie się zmniejszał do 100 W/m2 przy izolacji termicznej (wełna lub styropian) o grubości ok. 8 cm, natomiast ok. 80 W/m2 przy izolacji o grubości powyżej 12 cm. W nowych, energooszczędnych obiektach zapotrzebowanie zmniejsza się do poziomu ok. 50–60 W/m2, a w przypadku domów pasywnych wynosi zaledwie kilka W/m2. Metraż budynku pomnożony przez wyznaczony współczynnik zapotrzebowania na ciepło pozwala na określenie przybliżonej mocy potrzebnego urządzenia grzewczego. Warto pamiętać o uwzględnieniu strat ciepła spowodowanych odległością pomiędzy grzejnikami, a kotłem i ewentualnym podgrzewaniem c.w.u.
EKONOMIA INSTALACJI C.O.
Prawidłowe wyznaczenie mocy poszczególnych urządzeń grzewczych jest podstawą do ekonomicznego wykorzystania tych urządzeń. Jest to tylko jeden z czynników wpływających na poprawne działanie całej instalacji. Priorytetem jest wykonanie instalacji zgodnie z wymogami bezpieczeństwa z uwzględnieniem wyznaczonych prawnie norm technicznych (wg Dz.U.2015 poz.1422). W przypadku kotłów na paliwo stałe gwarantem bezpieczeństwa jest podłączenie urządzenia do instalacji o „obiegu otwartym” i prawidłowe odprowadzenie spalin. Zachowanie „obiegu otwartego” eliminuje ryzyko rozszczelnienia kotła, które może być spowodowane wzrostem ciśnienia w instalacji. Jeżeli z różnych powodów kłopotliwe jest zamontowanie naczynia zbiorczego w najwyższym punkcie instalacji, to zawsze możliwe będzie zastosowanie wymienników płytkowych i połączenie, w bezpieczny sposób, dwóch instalacji. W przypadku przewodów kominowych należy pamiętać, że normy prawne wyznaczają obowiązek zastosowania samodzielnych kanałów dymowych dla każdego kotła wskazując jednak wyłącznie minimalne przekroje. Brak szczelności, zarówno instalacji wodnej, jak również odprowadzenia spalin może mieć różne negatywne konsekwencje prowadzące do poważnych usterek urządzenia grzewczego. O ile nieszczelność wodnej instalacji jest łatwo zauważalna i możliwa do szybkiego naprawienia, to już brak szczelności połączenia kotła z kominem skutkuje niewłaściwym odbiorem spalin, dymieniem z kotła, gorszym jakościowo spalaniem paliwa, nasilaniem zjawiska kondensacji pary wodnej w kotle, itd.
NORMY I KLASY KOTŁÓW
Zgodnie z obowiązującą normą PN-EN 303-5:2012 dla kotłów na paliwo stałe zostały określone graniczne wartości emisji tlenku węgla, gazowych substancji organicznych i pyłu pozwalające na klasyfikację wspomnianych urządzeń. Po przeprowadzonych badaniach każdy typ kotła przyporządkowywany jest do określonej klasy. Najmniejsze kryteria obowiązują przy kotłach klasy 3 (emisja pyłu do 125 mg/m3), najwyższe przy klasie 5 (emisja pyłu do 60 mg/m3). Zgodnie z rozporządzeniem Komisji UE 2015/1189 z dniem 1 stycznia 2020 r. na terenie całej UE wejdą w życie restrykcyjne przepisy tzw. Ekoprojektu (Ecodesign), wyznaczające normy emisji dla wprowadzanych kotłów zgodnych z granicznymi wartościami emisji dla klasy 5, koniecznością określania sezonowej efektywności energetycznej i zawartości tlenków azotu zarówno przy mocy maksymalnej, jak i minimalnej (Dz.Urz. UE.1.193 z 21 lipca 2015 r. s.100). Wspomnianej regulacji nie podlegają kotły stosowane wyłącznie do podgrzewania c.w.u. Wymogi prawne zmierzające do poprawy jakości powietrza wymuszają poszukiwanie nowoczesnych technologicznie rozwiązań dla kotłów na paliwo stałe.
RODZAJE KOTŁÓW
Najlepszy system grzewczy to efekt synergii wynikającej ze starannie dobranego kotła, poprawnie wykonanej instalacji i dobrego jakościowo opału. Decydując się na zakup kotła na paliwo stałe należy rozważyć kilka cech, które będą miały istotne znaczenie podczas użytkowania: moc kotła, stałopalność, sprawność, sposób podawania i rodzaj paliwa oraz sposób regulacji procesu spalania. Moc kotła musi być dobrana odpowiednio do zapotrzebowania cieplnego. Stałopalność to okres, w którym kocioł będzie pracował bez uzupełniania paliwa, a więc im dłuższa stałopalność, tym rzadziej należy uzupełniać zapas paliwa. Każdy rodzaj paliwa posiada określoną wartość opałową, np. węgiel kamienny 24,5–33,8 MJ energii/kg, drewno suche 16–19 MJ/kg, pellet 17–22 MJ/kg, a więc tyle energii zostaje wytworzonej w procesie spalania. Od sprawności kotła zależy jaki procent energii pozostanie w instalacji, a to przekłada się bezpośrednio na ilość zużytego opału. Z możliwością ewentualnego podwyższenia sprawności nieodłącznie związana jest technika spalania, a więc odpowiednie ukierunkowanie przepływu spalin w danej konstrukcji kotła. Możemy tu wyodrębnić podział na kotły górnego, dolnego, górno-dolnego spalania oraz kotły zgazowujące. W kotłach z górnym spalaniem, rozpalanych od dołu, następuje szybkie nagrzewanie całego wsadu i dosyć gwałtowny przebieg spalania, ale już przy tej samej konstrukcji podpalenie opału od góry powoduje, że spaliny przechodzą przez warstwę płomienia, następuje ich dopalanie, a więc uzyskiwana jest relatywnie wyższa sprawność i wyższa stałopalność. Taki efekt jest porównywalny do osiągów kotła z dolnym spalaniem. W kotle ze spalaniem górno-dolnym doceniana jest głównie jego uniwersalność paliwowa, gdyż spalać można opał grubszego asortymentu (drewno opałowe, węgiel kostka), jak również opał sypki (miał, trociny), który jest trudny do wypalenia w tradycyjnych kotłach z górnym spalaniem. Wśród kotłów z ręcznym załadunkiem najwyższą sprawność, czyli de facto oszczędność paliwa osiągają urządzenia z funkcją pirolizy, a więc zgazowujące, np. kocioł KWF. Uniwersalność nie musi dotyczyć wyłącznie stosowanego opału, ale również funkcji kotła. Przykładem są kotłokuchnie instalowane w pomieszczeniach użytkowych i pełniące funkcję źródła ciepła dla c.o. i c.w.u. oraz jednocześnie płyty grzejnej do przygotowywania posiłków.
Załadunek zbiornika zasypowego w kotle
z automatycznym podajnikiem paliwa
wystarcza na kilka dni, natomiast
w kotłach z ręcznym załadunkiem opał
trzeba uzupełniać kilka razy w ciągu
doby, a więc sposób podawania paliwa
ma istotne znaczenie dla komfortu użytkowania.
Konstrukcje kotłów mogą być
przystosowane do spalania określonego
rodzaju paliwa lub uniwersalne, np. do
spalania drewna i węgla.
Wybór urządzenia
grzewczego zależny będzie od
regionalnej dostępności danego rodzaju
paliwa i preferencji użytkownika.
Wybór sterowania do kotła jest uzależniony
w dużej mierze od rodzaju spalanego
paliwa i sposobu załadunku. Dla kotłów, w których spalane będzie w sposób
tradycyjny drewno, najlepszy będzie
standardowy miarkownik ciągu, ale już
przy urządzeniu zgazowującym drewno
potrzebny będzie mikroprocesorowy sterownik i dmuchawa. W zależności od
oczekiwanego komfortu użytkowania
w kotłach z podajnikami ekogroszku lub
pelletu sterowniki mogą być mniej lub
bardziej rozbudowane – od manualnej
regulacji w kotłowni po dostęp za pomocą
Smartfonu czy Internetu, od podstawowego
sterowania procesem spalania
po sterowanie całą instalacją grzewczą.
Biorąc pod uwagę, że na 5 mln domów
jednorodzinnych w Polsce, aż 3,5 mln
jest ogrzewanych kotłami węglowymi
można spodziewać się systematycznego
rozwoju technologicznego tych urządzeń.
NAJCZĘŚCIEJ POPEŁNIANE BŁĘDY INSTALACYJNE
+ źle dobrana moc źródła ciepła (za duży kocioł – niezupełne spalanie opału, smoła na
ściankach, uciążliwe czyszczenie, zwiększone zużycie paliwa, skrócenie żywotności
urządzenia, za mały kocioł – zwiększone zużycie paliwa i ryzyko przegrzewania,
+ podłączenie niezgodne z PN (np. podłączenie do obiegu zamkniętego bez wymaganych
zabezpieczeń),
+ podłączenie do niewłaściwego przewodu kominowego (np. za mały przekrój lub kilka
urządzeń przyłączonych do jednego komina),
+ brak szczelności połączenia kotła z kominem (w efekcie dymienie podczas podkładania
opału, gorsza jakość spalania, krótsza żywotność kotła),
+ brak szczelności instalacji,
+ użycie niewłaściwych materiałów.
DOBÓR KOTŁA
+ wyznacz optymalną moc urządzenia
np. z projektu budowlanego,
świadectwa energetycznego lub
współczynnika zapotrzebowania
zgodnego z Polskimi Normami,
+ określ rodzaj paliwa podstawowego
i sposób jego podawania (zasyp
lub automatyczny podajnik),
+ pomyśl o pożądanym sterowaniu
procesem spalania np. konieczność
obsługi kilku pomp, regulator pokojowy,
dostęp przez Internet czy
tylko regulacja ręczna,
+ zbilansuj pożądane szczegóły techniczne
(gabaryty zewnętrzne, wielkość
komory załadowczej) z warunkami
handlowymi (cena, okres
gwarancji itp.).
NAJCZĘŚCIEJ POPEŁNIANE
BŁĘDY W UŻYTKOWANIU
+ stosowanie niewłaściwego opału,
+ ustawianie zaniżonej temperatury
spalania,
+ stosowanie urządzeń niezgodnie
z przeznaczeniem,
+ brak okresowego czyszczenia kotła.
Artykuł pochodzi z
