Dołącz do czytelników
Brak wyników

Budownictwo mieszkaniowe jedno- i wielorodzinne

20 lutego 2018

NR 2 (Listopad 2017)

Nowoczesne kotły na paliwo stałe

0 49

Ogrzewanie pomieszczeń jest podstawowym aspektem wpływającym na komfort użytkowania mieszkań. Odkąd ludzie posiedli umiejętność rozpalania ognia, ich miejsca przebywania i noclegu – szałasy, namioty, a później domy, były ogrzewane przy pomocy ognisk i palenisk.

Początkowo stosowano miejscowe ogrzewanie przy pomocy pieców zlokalizowanych w każdym z pomieszczeń, a następnie zaczęto wykorzystywać kotły z systemem kanałów powietrznych, a później instalacje centralnego ogrzewania z rurociągami wodnymi. Już w czasach antycznego Rzymu powietrze podgrzane w piecu było rozprowadzane do poszczególnych pomieszczeń specjalnymi kanałami. Dziś taki system ogrzewania przy pomocy dystrybucji ciepłego powietrza stosuje się w przypadku nowoczesnych kominków. 

Wybór sposobu ogrzewania to niezwykle istotna decyzja, którą należy podjąć już na etapie projektu. Jednym z rozwiązań, które warto rozważyć są systemy zasilane nowoczesnymi kotłami na paliwo stałe.

Podział kotłów na paliwo stałe

Kotły na paliwa stałe (np. węgiel, koks, zrębki, miał, ekogroszek, pellet, słoma) można podzielić pod kątem sposobu spalania na:

  • górnego spalania,
  • dolnego spalania,
  • górno-dolnego spalania.

Różnią się one sposobem uzupełniania paliwa i następnie jego spalania.

 

Tab. 1. Orientacyjna wartość opałowa* popularnych paliw stałych

Rodzaj paliwa

Średnia wartość opałowa (MJ/kg)

Węgiel kamienny typu orzech

24–28

Węgiel kamienny typu ekogroszek

24–28

Węgiel kamienny – miał

19–26

Węgiel brunatny

7,5–21

Koks

27

Drewno opałowe suche

16–19

Brykiety

17–21

Pellety

17–22

Słoma zbożowa sucha

14–16

 

Zastosowanie kotłów

Podstawowym zadaniem kotłów jest wytworzenie ciepła na potrzeby ogrzewania. Zastosowanie ich w obecnych czasach jest bardzo wszechstronne i niejednokrotnie w ramach jednego obiektu potrzebny jest czynnik do wielu urządzeń o różnych parametrach. Kotły stosuje się do zasilania instalacji grzejnikowych, ogrzewania podłogowego, zasilania central wentylacyjnych, nagrzewnic itp. W każdym z tych przypadków ważne są ciągłość oraz stabilny parametr temperaturowy podawany na odbiorniki. W okresie zimowym ciągłość dostawy ciepła lub spadek parametru (temperatury) pracy instalacji są kluczowymi aspektami, ponieważ ich brak może spowodować zamarznięcie instalacji. Może to prowadzić do jej uszkodzenia, a także do uszkodzenia urządzeń lub wyrządzenia szkód w ogrzewanych pomieszczeniach.

Kotły olejowe i gazowe mogą działać w sposób nieprzerwany, gdyż paliwo do nich dostarczane jest w sposób ciągły i traktowane są one jako bezobsługowe. Parametry pracy tego rodzaju kotłowni są stabilne, sterowane automatyką. Natomiast kotły na paliwo stałe, niestety, wymagają okresowego dozoru. Spowodowane to jest koniecznością uzupełniania paliwa. Parametry pracy w kotłach z ręcznym uzupełnieniem paliwa zależą od wielu czynników, m.in. od jakości paliwa, ilości zasypu i częstotliwości uzupełniania opału. To może powodować wahania temperatury na kotle. Rozwiązaniem alternatywnym dla kotłów na paliwa stałe, łączącym niejako stabilność pracy kotłów gazowych czy olejowych ze znacznym ograniczeniem ich obsługi, są nowoczesne kotły z podajnikiem paliwa. Są to kotły spalające węgiel, ekogroszek, pellet i ziarno. Dodatkowe zasobniki pozwalaj precyzyjnie i w sposób długofalowy dozować opał. Pełny załadunek paliwa powinien wystarczyć na okres od trzech do siedmiu dni. Warto dodać, że paliwa stałe są najtańszą alternatywą w ogrzewaniu, a zastosowanie zintegrowanych zasobników z automatycznym podawaniem paliwa umożliwia ich bezobsługowość.

Typy podawania paliwa

Rozwiązania techniczne podawania paliwa opierają się zasadniczo na trzech typach:

  • podajniki retortowe (ślimakowe),
  • podajniki rynnowe,
  • podajniki tłokowe (szufladkowe).

Kluczowym czynnikiem w spalaniu paliw stałych jest ich jakość. Wpływa ona na proces spalania i decyduje o skłonności do spiekania, która może doprowadzić do zakleszczenia palnika, a także do jego uszkodzenia. Standardowe uziarnienie węgla w palnikach retortowych I generacji wynosi 8–25 mm, natomiast w palnikach II generacji może mieć do 31,5 mm. Stosując tańsze paliwo, np. w postaci miału węgla sortymentu „groszek” czy różnych mieszanek, najlepszym rozwiązaniem będą podajniki rynnowe czy tłokowe. Dobrze tolerują, także węgiel o uziarnieniu 0–35 mm, nawet ten gorszy jakościowo, o podwyższonej spiekalności.

 

Sterownik kotła z podajnikiem zapewnia precyzyjne dozowanie paliwa i dostarczanie odpowiedniej dawki powietrza w celu optymalizacji procesu spalania.

 

Kotły z podajnikiem

Kocioł z podajnikiem składa się z trzech zasadniczych części. Pierwszą z nich jest kocioł, drugą zasobnik paliwa, a trzecią automatyczny podajnik z palnikiem. Całość spina dedykowana do danego kotła automatyka sterująca. Kocioł z zasobnikiem nie jest przejawem mody, ale praktyczności i świadomości ekologicznej. W prostych kotłach załadunek wystarcza na kilka godzin palenia, a biorąc pod uwagę, że w ciągu dnia wiele rodzin przebywa w pracy i szkole, automatyczne dozowanie paliwa umożliwia zachowanie stabilnej temperatury w domu. Kotły z podajnikiem, jak wielu sądzi, nie są bezobsługowe i automatyczne. Oczywiście, ich obsługa została ograniczona do minimum. Sterownik kotła z podajnikiem zapewnia precyzyjne dozowanie paliwa i dostarczanie odpowiedniej dawki powietrza w celu optymalizacji procesu spalania. Jednak niejednokrotnie jakość paliwa może mieć wpływ na działanie kotła pod względem mechanicznym. Głównie mamy tu na myśli podajnik ślimakowy, gdzie może dochodzić do jego zakleszczenia na skutek np. zanieczyszczeń w paliwie. Ponadto pozostaje aspekt uzupełniania paliwa co kilka dni. Kotły z podajnikiem zasadniczo dzieli się na trzy grupy, biorąc pod uwagę sposób dozowania paliwa i sposób jego spalania. Pierwszym z nich jest najpowszechniej stosowany kocioł z podajnikiem retortowym, inaczej zwany ślimakowym. Kotły te mają najwyższą sprawność spośród kotłów węglowych. Drugim jest kocioł z podajnikiem rynnowym. Trzecią grupę stanowią kotły z podajnikiem tłokowym.

Miarkownik ciągu

Proces spalania wymaga, oprócz paliwa, dostarczenia odpowiedniej ilości powietrza do komory spalania. Te dwa czynniki powodują utrzymanie odpowiedniej temperatury wody w kotle. Najprostszym sposobem sterowania kotłem jest miarkownik ciągu. Miarkownik ciągu to urządzenie montowane w korpusie kotła. Działa on na zasadzie głowicy termostatycznej, gdzie element wykonawczy zanurzony w płaszczu wodnym kotła...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań magazynu "Forum Nowoczesnego Budownictwa"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy