Modernizacja kotłowni na paliwa stałe (2). Konieczna automatyzacja

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa zobacz pdfa        

Obecne standardy wymagają tak zapewnienia komfortu, jak i oszczędności energii.
Kotłownie na paliwo stałe starego typu rzadko były wyposażone w jakiekolwiek urządzenia zapewniające automatyczną regulację procesu spalania lub pracy instalacji grzewczej. Szczytem zaawansowania technologii był montaż pompy obiegowej, która zazwyczaj pracowała w trybie ciągłym. Obecne standardy wymagają tak zapewnienia komfortu, jak i oszczędności energii.

Nie do pomyślenia jest obecnie wykonanie kotłowni w taki sposób, by to użytkownik musiał włączać lub wyłączać pompę obiegową, przestawiać zawory czy regulować temperaturę w instalacji poprzez zmianę temperatury w kotle.

Elektronika w służbie ludzkości
Wszystkie te wyżej wymienione działania z powodzeniem realizują regulatory elektroniczne, których z roku na rok przybywa na rynku. Pierwsze z nich pojawiły się już w latach 90. i wywołały prawdziwą rewolucję. Zapewniając możliwość sterowania pompą obiegową w zależności od zadanej temperatury, a niektóre z nich również możliwość sterowania wentylatorem nadmuchu powietrza do spalania, zapewniały niespotykany dotąd poziom komfortu. Nie dziwi więc, że szybko zdobyły sobie popularność i przychylność instalatorów. Ówczesna cena regulatora pompy i wentylatora mogła skutecznie odstraszyć potencjalnego inwestora, wiele do życzenia pozostawiały również  podzespoły, z jakich wykonywano te regulatory. Dużym błędem było zastosowanie do przełączania zasilania pompy i wentylatora wyłącznie przekaźników, niezabezpieczonych w żaden sposób przed iskrzeniem czy przed zwarciem, co powodowało dosyć częste przypadki rozgotowania kotłów, których wentylator niewyłączony przez uszkodzony przekaźnik pracował pomimo osiągnięcia zadanej temperatury na kotle. Kolejną wadą tych urządzeń był brak możliwości regulacji temperatury na wylocie z kotła poprzez zmieszanie w odpowiednich proporcjach strumieni wody powracającej do kotła i wody wylotowej z kotła. 
Rynek urządzeń elektronicznych do regulacji pracy kotła i instalacji grzewczych rozwijał się bardzo dynamicznie, firmy produkujące regulatory powstawały jak grzyby po deszczu, a producenci kotłów prześcigali się w wynajdywaniu kolejnych funkcji, które powinien spełniać regulator oferowanego przez nich kotła. W ten sposób Polska stała się prawdziwą potęgą, jeżeli chodzi o ilość dostępnych regulatorów pracy kotłów na paliwa stałe. W całej Europie, a śmiem twierdzić – na całym świecie, nigdzie nie ma tylu firm produkujących tak zaawansowane urządzenia co w naszym kraju. Potwierdzają to często rozmówcy z wielu stron świata, którzy poszukując regulatorów kotłów czy to we Włoszech, na Bałkanach czy na północy Europy, niezmiennie trafiają do polskich producentów, nie mogąc znaleźć lepszej oferty poza granicami naszego kraju.
Dzięki temu wybór regulatorów kotłów oraz instalacji grzewczych jest ogromny, a mnogość funkcji, jakie realizują, jest ogromna. Ponadto cena urządzeń uległa znacznemu obniżeniu i przestała odstraszać klientów.

Modernizacja według potrzeb
Modernizacja kotłowni na paliwa stałe starszego typu powinna się rozpocząć od inwentaryzacji instalacji w budynku oraz określenia warunków brzegowych dla regulacji. Jeżeli mamy do czynienia z budynkiem wyposażonym w jeden obieg grzewczy z grzejnikami, wystarczy nam regulator sterujący pracą pompy i zaworu mieszającego na wylocie z kotła oraz ewentualnie wentylatorem nadmuchu powietrza do spalania. Pisząc „ewentualnie”, mam na myśli fakt, że nie zawsze nadmuch powietrza wentylatorem jest dobrym rozwiązaniem. W przypadku kotłów komorowych górnego spalania nadmuch ma sens jedynie przy spalaniu miałów, flotu czy gorszych gatunków węgla, ale już w przypadku drewna, koksu czy węgla o niskiej zawartości popiołu nadmuch będzie powodował wyższe zużycie paliwa, przegrzewanie komina i spowoduje konieczność częstego dokładania paliwa do kotła. Większość regulatorów steruje obecnie wentylatorami według funkcji sprzężenia zwrotnego na podstawie danych z czujników temperatury wody kotłowej, a często również według temperatury spalin. Takie sterowanie, w porównaniu do stosowanego wcześniej sterowania dwustanowego włącz/wyłącz, jest korzystniejsze, ponieważ wykorzystuje możliwość płynnej regulacji obrotów wentylatora, zapewniając tym samym modulację mocy paleniska.  

Regulacja zaworu mieszającego ma w przypadku kotłów na paliwa stałe tę istotną zaletę, że zapewniając możliwość płynnego doboru temperatury wody wypływającej do instalacji, chroni jednocześnie kocioł przed korozją niskotemperaturową spowodowaną zbyt niską temperaturą wody powracającej do kotła. Ponadto zastosowanie zaworu mieszającego na wylocie z kotła zapewnia użytkownikowi możliwość regulacji temperatury w pomieszczeniach bez szkodliwego dla żywotności i czystości kotła obniżania temperatury bezpośrednio na kotle. Warto zaznaczyć, że korzystniejsze, pod względem zrównoważenia przepływów w instalacji, jest zastosowanie zaworu 4-drogowego od 3-drogowego, który nie równoważy przepływów zasilania i powrotu. Na rynku dostępne są również regulatory, które wykorzystując możliwości płynące z zastosowania zaworu mieszającego do sterowania instalacją wg temperatury na zewnątrz i wewnątrz budynku, kontrolują jednocześnie pracę pompy obiegowej.
Ponieważ coraz częściej instalacja grzewcza w budynku składa się z dwóch lub więcej obiegów grzewczych, producenci zareagowali na to regulatorami, które sterują pracą dwóch lub więcej zaworów mieszających wg niezależnych sygnałów z dwóch lub więcej termostatów pomieszczeniowych.
Nowe regulatory kotłów i obiegu grzewczego wykonane są z uwzględnieniem dużej ilości przełączeń dla zapewnienia trwałości konstrukcji i wyposażone są w wyjścia elektryczne z przekaźnikami z układami gasikowymi oraz wyjścia sterowane tyrystorami zabezpieczone dodatkowo przekaźnikami na wypadek awarii tyrystora. Nie bez znaczenia jest również konstrukcja nowych regulatorów, która zapewnia wyższą obciążalność wyjść. W przypadku, kiedy nierzadko w instalacjach spotykamy kilka pomp i siłowników do regulacji zaworów, konieczne jest zapewnienie przeniesienia tych obciążeń przez układ elektroniki bez zagrożenia awarią na skutek przeciążenia.
Modernizację starszego typu kotłowni można wykonać również bez stosowania tak zaawansowanych regulatorów.

Na rynku dostępne są zawory mieszające z siłownikiem, który sam wyposażony jest w układ utrzymywania zadanej temperatury na wylocie z zaworu oraz w czujnik temperatury. Montaż takiego zestawu wraz z pompą obiegową w instalacji, która dotychczas była zależna w pełni od temperatury kotła, jest znaczącym podniesieniem komfortu i obniżeniem kosztów korzystania z instalacji ogrzewania. Ważne, by w przypadku takiej modernizacji w układzie otwartym nie doprowadzić do zamknięcia układu przez montaż zaworu mieszającego przed odgałęzieniem rury wzbiorczej do naczynia wyrównawczego.
Nowoczesne regulatory kotła i obiegu grzewczego zapewniają również sterowanie pracą podgrzewacza ciepłej wody użytkowej, jeżeli taki jest podłączony do kotła. Najczęściej podgrzewacz taki jest zasilany wodą kotłową za pośrednictwem dodatkowej pompy lub coraz częściej za pomocą zaworu przełączającego. Dla zapewnienia komfortu użytkownikom instalacji ważne jest utrzymanie stałego dostępu do ciepłej wody poprzez funkcję priorytetu jej podgrzewania. Część regulatorów pozwala na wybór czasu trwania priorytetu, który gdyby trwał zbyt długo, mógłby spowodować wychłodzenie instalacji centralnego ogrzewania. Warto wybrać regulator, który poza sterowaniem podgrzewaniem ciepłej wody użytkowej zapewni również możliwość jej dezynfekcji termicznej poprzez podgrzewanie raz w tygodniu powyżej temperatury rozwoju bakterii Legionella, co w praktyce oznacza temperatury rzędu 65-70oC.
Podsumowując, modernizacja kotłowni starego typu, która polega tylko na wymianie kotła, jest dziś ekonomicznie bezzasadna, ponieważ za niewielki wzrost kosztów inwestycji użytkownicy mogą zyskać o wiele wyższy komfort eksploatacji instalacji oraz znacząco obniżyć koszty ogrzewania.
Tomasz Krakowczyk



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