Kocioł co automatyczny czy kocioł co z zasypem ręcznym?


Reklama

Pojemnosciowe ogrzewacze wody Stiebel Eltron

Przegląd ofert producentów kotłów pokazuje, że koszt zakupu kotła z ręcznym zasypem jest ok. trzykrotnie niższy niż kotła automatycznego.

Kocioł co automatyczny czy kocioł co z zasypem ręcznym? To pytanie, nad którym zastanawia się każdy, kto kupuje nowy kocioł.

Kocioł co automatyczny czy kocioł co z zasypem ręcznym – wady i zalety…

Eksploatacja kotła zasypowego też jest mniej kosztowna ze względu na dość wysoką cenę kwalifikowanego węgla w postaci groszku lub peletów drzewnych. Jakkolwiek tu różnica nie jest już tak znaczna.

Prenumerata Magazynu Instalatora

Z drugiej strony wiele gospodarstw, których zapotrzebowanie na ciepło ogranicza się do ogrzewania budynku mieszkalnego o powierzchni 150 ÷ 200 m2, posiada dostęp do własnych zasobów paliwa. Jest to paliwo odnawialne, najczęściej drewno w postaci polan, gałęzi, krzaków, ale także słoma. Na ogół te zasoby nie nadają się do sprzedaży i traktowane są jako darmowe paliwo.

Drewno w postaci polan jest z reguły dostępne na obszarach wiejskich i pochodzi z własnych lasów lub obszarów zalesianych, które muszą być przerzedzane. Często jest to drewno uzyskiwane w trakcie eksploatacji sadów.

Kocioł co automatyczny opalany groszkiem z węgla kamiennego, brunatnego albo peletami pochodzącymi z drewna lub roślin uprawnych jest według ich producentów urządzeniem bezobsługowym, ale choć pochłania w codziennej eksploatacji mniejszą ilość energii i uwagi, również wymaga usuwania popiołu, zasilania paliwem, czyszczenia, konserwacji i przeglądów.

Kocioł co i awarie

Kotły te posiadają wiele zespołów ulegających awariom zarówno podczas normalnej eksploatacji, jak i podczas prac konserwacyjnych. Należałoby tu wymienić w pierwszej kolejności awarie systemu podawania paliwa do palnika. Nie zawsze są one spowodowane niewłaściwym paliwem. Uszkodzeniom ulegają ruchome części rusztu, które z reguły użytkownik musi samodzielnie wymontować, oczyścić i następnie ponownie wmontować, co wymaga pewnych umiejętności technicznych. Awariom ulegają również zapalarki i fotokomórki. Zdarzają się pożary spowodowane przedostaniem się ognia do zasobnika paliwa.

Kotła co automatycznego nie można eksploatować przy braku prądu elektrycznego, co wciąż jeszcze zdarza się okresowo, szczególnie na obszarach wiejskich.

Istotnym problemem przy eksploatacji kotłów z zasypem ręcznym jest ich stałopalność. W drastycznym stopniu występuje ten problem przy użytkowaniu kominków opalanych drewnem, kiedy w dwugodzinnych odstępach trzeba uzupełniać paliwo, jeśli użytkownik nie chce przeprowadzać ponownego rozpalania i nie godzi się na znaczne wahania temperatury w ogrzewanym pomieszczeniu.

O ile nie stanowi to problemu, jeżeli kocioł jest opalany węglem, to stałopalność kotłów opalanych drewnem z reguły nie przekracza 3 ÷ 4 godzin. Istnieją jednak udane konstrukcje kotłów, w których czas spalania pojedynczego załadunku sięga 6 godzin.

Kocioł co i zespół zasobników

Ze względu na wygodę właściciela takiego kotła nie jest to jednak wystarczające. Dlatego w przypadku kotła na drewno należy w instalacji grzewczej zastosować zasobnik ciepła, który pozwoli na wydłużenie okresu pomiędzy poszczególnymi cyklami załadunku i rozpalania kotła. Istotny jest tu odpowiedni dobór mocy kotła do zapotrzebowania ciepła przez ogrzewany obiekt. Oczywiście zastosowanie akumulacyjnego zasobnika ciepła podnosi koszt instalacji, lecz z reguły jest on istotnie mniejszy niż różnica ceny kotła automatycznego i ręcznego.

Przy współpracy Instytutu Energetyki z jednym z producentów zaproponowany został układ składający się z kotła opalanego szczapami drewna oraz z zespołu zasobników ciepła pozwalających magazynować ciepło i jednocześnie w dowolnym momencie wytwarzać ciepłą wodę użytkową. Rozwiązanie składa się z kotła grzewczego zgazowującego drewno w postaci polan, ładowanego do obszernej komory spalania, w której zachodzi proces zgazowywania w układzie dolnego spalania.

Kocioł wyposażono w wentylator spalin umieszczony w czopuchu, co gwarantuje podciśnienie w komorze paleniskowej i w kanałach spalin kotła (rys. 1).

Kocioł co z zasobnikiem

Komora załadowcza została w dolnej części wyłożona materiałem izolacyjnym w celu poprawienia przebiegu procesu spalania. Ma to szczególnie duże znaczenie wówczas, gdy drewno zostanie już odgazowane i następuje spalanie węgla pozostałego na dnie komory. Część powietrza, tzw. powietrze pierwotne, jest doprowadzona do dolnej części komory paleniskowej przez przepustnicę w drzwiczkach popielnika.

Również kanał, w którym dopalają się powstające w komorze załadowczej gazy, jest wyłożony całkowicie materiałem izolacyjnym. Ostateczne dopalenie tych gazów następuje po przejściu przez dyszę, w której następuje ich intensywne zmieszanie z wtórnym powietrzem dopływającym przez zestaw dysz prostopadłych do kierunku przepływu mieszanki palnej.

Przyszłość projektu

W dalszym etapie prac przewiduje się, że kocioł co zostanie dostosowany do spalania zrębków drzewnych. Ma to być rozwiązanie konstrukcyjne pozwalające spalać polana lub zrębki drzewne w tym samym modelu kotła.

Moc kotła wynosi 35 kW i jest osiągana przy sprawności 90%. Emisje substancji szkodliwych określonych w Polskiej Normie PN-EN 303-5:2012 „Kotły grzewcze — Część 5: Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o mocy nominalnej do 500 kW — Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie” lokują kocioł w 5 klasie.

Jednorazowy załadunek ok. 40 kg drewna o wilgotności nieprzekraczającej 20% pozwala na wytworzenie ok. 140 kWh (0,5 GJ) ciepła. Moc nominalna kotła przekracza zapotrzebowanie ogrzewanego obiektu i to dość znacznie, szczególnie w okresach przejściowych (jesień, wiosna). Ta nadwyżka energii cieplnej jest magazynowana w akumulatorze.

Zaproponowano elastyczne rozwiązanie polegające na wykorzystaniu trzech zbiorników akumulacyjnych o pojemności każdego z nich 1000 litrów i dopuszczające możliwość zestawienia układu z dwóch zbiorników lub nawet tylko jednego.

Kocioł co i sterowanie

Specyficzna konstrukcja zbiorników akumulacyjnych pozwala na kolejne ładowanie zbiorników gorącą wodą oraz na odpowiednie, kolejne ich rozładowywanie.

Najprostszy układ składający się z kotła i pojedynczego zbiornika pokazano na rys. 1. Dzięki zastosowaniu inteligentnego sterownika kocioł może współpracować z instalacją składającą się z grzejników konwekcyjnych, z segmentem ogrzewania podłogowego i układem ciepłej wody użytkowej. Wytwarzana przez kocioł gorąca woda dopływa do zasobnika B1 przez szereg otworów w pierścieniowym kolektorze znajdującym się w górnej części zasobnika. Wypływa ona do górnej części zbiornika, wypełniając go od góry. Jednocześnie ze zbiornika jest odprowadzana do kotła zimna woda z jego dolnej części.

W zbiorniku znajduje się ponadto wężownica wymiennika ciepłej wody użytkowej. Umieszczona została ona w stosunkowo wąskiej pierścieniowej przestrzeni ograniczonej od zewnątrz przez cylindryczną ściankę zewnętrzną zbiornika i od wewnątrz przez cylindryczną osłonę P1. Osłonowy cylinder P1 jest otwarty zarówno od dołu, jak i od góry.

W czasie gdy kocioł wytwarza ciepło, wężownica ciepłej wody użytkowej jest ogrzewana przez omywającą ją gorącą wodę dostarczana z kotła, natomiast wówczas gdy kocioł nie pracuje, ciepło jest pobierane przez wężownicę c.w.u. od wody zawartej w przestrzeni pomiędzy ścianką zewnętrzną zbiornika i przesłoną P1, w której jest ona zabudowana, powodując przepływ gorącej wody zawartej w zbiorniku do górnej części przestrzeni i grawitacyjny wypływ oziębionej wody dołem.

Zalety 3 zbiorników

Zastosowanie trzech zbiorników pozwala na zmagazynowanie praktycznie niemal całej ilości ciepła wytworzonego w kotle w czasie jednego cyklu jego pracy. Zbiorniki zostały tak zaprojektowane, aby gabaryty pozwalały na umieszczenie ich w pomieszczeniu piwnicznym i transport przez drzwi o szerokości 90 cm – mają wysokość 2 m, a średnicę zewnętrzną 850 mm. Specyficzna budowa i procedura ich eksploatacji sprawiają, że zmniejszone zostały straty wynikające z naturalnego procesu wymiany ciepła wewnątrz zbiornika pomiędzy warstwami wody wypełniającej zasobnik. W układzie z trzema zbiornikami (rys. 2) najpierw ładowany jest zbiornik B1.

Kocioł co z  trzema zasobnikami

Woda z kotła o temperaturze 85°C wypełnia zbiornik od góry. Kiedy zostanie on całkowicie napełniony, rozpoczyna się napełnianie zbiornika B2. Napełniany jest on wodą pochodzącą z góry zbiornika B1. Woda jest pobierana za pomocą perforowanej rury wygiętej w kształt pierścienia i doprowadzana do pionowej rury usytuowanej w osi zbiornika.

Następnie przepływa ona do górnej części zbiornika B2, gdzie jest wprowadzana za pomocą pionowej rury w osi zbiornika i następnie perforowaną rurą pierścieniową usytuowaną pod górnym dnem zbiornika B2. Analogicznie, po napełnieniu zbiornika B2, rozpoczyna się napełnianie gorącą wodą zbiornika B3. Pobieranie wody do zasilania instalacji rozpoczyna się od ostatniego zbiornika, a więc B3, a następnie kolejno B2 i B1.

Zastosowane rozwiązanie pozwala użytkować kocioł wyłącznie przy wydajności nominalnej, co znacznie przedłuży trwałość kotła, gdyż – jak wiadomo – eksploatacja kotła opalanego drewnem przy zmniejszonej wydajności prowadzi do znacznego zmniejszenia temperatury spalin, wykraplania się wody na ściankach kotła, a także osadzania smoły na końcowych powierzchniach grzewczych. Szczególnie istotną korzyścią jest radykalne zmniejszenie emisji zanieczyszczeń, które przy pracy z wydajnością nominalną są z reguły najmniejsze.

Sławomir Pilarski

');

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij