ABC ogrzewania. Bezpieczne spalanie

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Odprowadzenie nadmiaru ciepła z kotła na paliwo stałe, w sytuacji awaryjnej, wymaga zastosowania odpowiedniej instalacji działającej automatycznie i niezależnie od innych czynników zewnętrznych, np. prądu elektrycznego. Obowiązują również dotychczasowe zabezpieczenia jak; zawór bezpieczeństwa, czujnik przegrzewu (STB), regulator paleniska itp. W miejsce naczynia przelewowego, stosowanego w instalacjach otwartych, instalacje zamknięte należy wyposażać w naczynia przeponowe.

Kotły stałopalne w zamkniętych instalacjach centralnego ogrzewania montowane są od wielu lat w krajach ościennych, takich jak Niemcy czy Czechy. Mamy na kim się wzorować.

Potrzeba odprowadzenia nadmiaru ciepła zachodzi w sytuacji gdy kocioł wytwarza więcej ciepła niż go pobiera instalacja grzewcza i wewnątrz kotła występuje wzrost temperatury powyżej dopuszczalnego poziomu. W przypadku kotłów zasilanych gazem lub olejem w takiej sytuacji następuje odcięcie paliwa. Kocioł przestaje wytwarzać ciepło natychmiast i groźna sytuacja jest opanowana. Zakończenie pracy nie jest jednak możliwe w kotłach stałopalnych. Nawet gdy nastąpi całkowite odcięcie powietrza do spalania, nie powoduje to w kotle stałopalnym natychmiastowego zakończenia wytwarzania ciepła. Jedynym sposobem na obniżenie temperatury kotła jest odbiór ciepła. A jedynym rozwiązaniem jest dodatkowa instalacja hydrauliczna odbioru ciepła uruchamiana automatycznie.

Występuje kilka rozwiązań instalacji termicznego zabezpieczenia kotła stałopalnego. Każda instalacja zawiera zawsze dwa niezbędne elementy:

  • źródło wody chłodzącej,
  • zawór sterowany temperaturą kotła.

Źródłem zimnej wody najczęściej jest instalacja wodociągowa, jako najbardziej stabilne źródło wody nie wymagające dodatkowych urządzeń elektrycznych, takich jak pompa. Przepływ wody przez chłodzony kocioł powinien być odpowiedni, nie może być za mały, ale też nie może być zbyt intensywny. Szybkie schładzanie kotła może prowadzić do jego uszkodzenia. Na dopływie wody chłodzącej do kotła stosuje się również odpowiednie reduktory ciśnienia.

W budynku, w którym nie ma instalacji wodociągowej a źródłem wody jest studnia i hydrofor, który wymaga zasilania elektrycznego, może być problem z właściwym zabezpieczeniem termicznym kotła stałopalnego. Rozwiązaniem może być dodatkowy zbiornik wody ulokowany powyżej kotła, czyli własna wieża ciśnień lub zbiornik wody z poduszką powietrzną, podobny do zbiornika buforowego, ulokowany na poziomie kotła.

Zawory wody chłodzącej są sterowane temperaturą kotła. Występują na rynku w prostszej postaci lub bardziej złożonej, w skład których wchodzą; zawór zwrotny, reduktor ciśnienia, sterowany termicznie zawór napełniający i wyrzutowy oraz czujnik temperatury z kapilarą.

Czujnik temperatury powinien być ulokowany w najcieplejszym miejscu kotła. Zawór zabezpieczenia termicznego otwiera się po przekroczeniu ustawionej temperatury, np. 97oC, i pozostaje otwarty do czasu, gdy temperatura kotła spadnie np. do 88oC. Jego działanie polega na utrzymaniu bezpiecznej temperatury kotła, a nie na „zrzuceniu” całego ciepła i całkowitego wychłodzenia kotła. Dokładny opis budowy i działania zaworu zabezpieczenia termicznego podają producenci w dokumentacji technicznej.

Poza wyżej wymienionymi elementami instalacji zabezpieczenia termicznego kotła konieczny jest jeszcze wymiennik ciepła. Wymiennik ciepła ma za zadanie przekazać ciepło z kotła do wody chłodzącej. Znajduje się ona zawsze wewnątrz kotła. Może to być wymiennik główny kotła, wewnętrzny zasobnik ciepłej wody użytkowej lub dodatkowy wymiennik, służący tylko do zabezpieczenia kotła przed przegrzaniem.

Na rynku występują kotły stałopalne, które fabrycznie zostały wyposażone w dodatkowy wymiennik (chłodnicę) dla termicznego zabezpieczenia kotła. Chłodnica jest zwykle zbudowana z rury w kształcie serpentyny ułożonej w jednej poziomej płaszczyźnie i ulokowana w górnej części kotła. W takim przypadku można oczekiwać, że producent określa w dokumentacji kotła odpowiednie zasady i warunki instalacji i regulacji termicznego zabezpieczenia kotła, łącznie z przedstawieniem możliwych do realizacji schematów montażowych.

Podobną funkcję jak chłodnica bezpieczeństwa może pełnić wewnętrzny zasobnik ciepłej wody użytkowej, o ile jest on odpowiednio ulokowany w kotle. W obu przypadkach może być zastosowany prosty zawór zabezpieczenia termicznego bez dodatkowych urządzeń.

W przypadku wykorzystywania głównego wymiennika kotła do zabezpieczenia termicznego, konieczne jest zastosowanie reduktora ciśnienia na dopływie wody chłodzącej do powrotu kotła. Najbardziej wskazane jest w takim przypadku zastosowanie zespolonego zaworu zabezpieczenia termicznego, który posiada m.in. reduktor i zapewnia stabilne ciśnienie w instalacji grzewczej podczas awaryjnego odbioru ciepła z kotła.

Dobrym i polecanym rozwiązaniem jest zastosowanie bufora do zmagazynowania zrzucanego ciepła z kotła na paliwo stałe w przypadku przegrzewu. W instalacjach grzewczych o kilku źródłach ciepła takie urządzenie znajduje się z definicji i służy do magazynowania ciepła; z instalacji solarnej, z kotła gazowego lub olejowego i z kotła na paliwo stałe. Bufor pozwala następnie dysponować ciepłem na rzecz różnych odbiorników.

dr inż. Jan Siedlaczek

Prenumerata Magazynu Instalatora

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