Kotłownie w obiektach użyteczności publicznej. Wielkokubaturowa modernizacja

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa   zobacz pdfa      

Przedszkola, szkoły, ośrodki zdrowia, urzędy, obiekty sakralne i inne budynki wielkokubaturowe są w naszym kraju najczęściej wyposażone w typowy dla dawnych czasów system grzewczy, składający się z komorowego kotła żeliwnego podłączonego do instalacji pracującej w układzie grawitacyjnym i zabezpieczonej otwartym naczyniem wzbiorczym. Kotłownię tego typu można spotkać praktycznie w każdej miejscowości w naszym kraju, a rozpoznać ją można po charakterystycznym prostokątnym, wysokim kominie z klamrami do wejścia na ten komin. Po nadejściu nowych czasów część z tych kotłowni poddano modernizacji, która polegała na instalacji pompy obiegowej w układzie grzewczym oraz na wymianie członów żeliwnych na nowe i ewentualnie wymianie obmurówki wewnątrz komory paleniskowej.
Część z tych kotłowni była wyposażona w mechaniczny załadunek paliwa za pomocą przenośnika taśmowego zsypującego węgiel przez właz załadunkowy w górnej części kotła typu EK-4. W większości przypadków kotły były jednak ładowane ręcznie.

Nietrudno sobie wyobrazić, jaką sprawnością charakteryzowała się taka instalacja i sam kocioł, pozbawione jakiejkolwiek regulacji i skazane na takie czy inne podejście palacza. Słynny skecz o pani kierowniczce rozpaczliwie wołającej do kotłowni o ciepło jest już przecież w naszej branży klasyką.
Nie dziwi więc, że wszelkie instytucje odpowiedzialne za nadzór nad kotłowniami w obiektach użyteczności publicznej, jeśli tylko budżet pozwala, robią wszystko, by te wizytówki technologii instalacyjnej z początków ubiegłego stulecia zniknęły, przestały kopcić, wysysać pieniądze na opał i zostały zastąpione rozwiązaniami, którymi można się wręcz pochwalić, dając świadectwo podążania za postępem i troski o środowisko naturalne.
Oczywiście pierwszym odruchem jest chęć przejścia z ogrzewania węglem na ogrzewanie gazowe lub olejowe jako te gwarantujące najwyższy komfort, możliwość regulacji i czystość spalin. Często jednak konfrontacja oczekiwań z realnymi kosztami instalacji oraz dostępnością paliwa powoduje, że poszukiwania alternatywy dla starego systemu grzewczego rozpoczynają się od nowa. Nie każda przecież gmina w Polsce ma dostęp do sieci gazowej, nie każda sieć gazowa ma wydajność na tyle wysoką, by zasilać kotły dużej mocy, często w układzie kaskadowym po 3-4 i więcej jednostek. Z kolei koszty oleju opałowego często przekraczają zdolności finansowe instytucji, które będą zmodernizowaną kotłownię eksploatować. Trudno narażać gminny ośrodek kultury na to, by zamiast krzewić kulturę przeznaczał większość budżetowych środków na zakup paliwa. W takiej sytuacji poszukujący rozwiązania inwestorzy instytucjonalni najczęściej zwracają się na powrót do kotłów na paliwa stałe, z tym że już tych, które te paliwa spalają w sposób kontrolowany, ekonomiczny i bez nadmiernej emisji szkodliwych związków do atmosfery.

Nowy kocioł
Obecnie wybór automatycznych kotłów na paliwa stałe o mocach 50-1000 kW jest bardzo duży. Kilku producentów w kraju wyspecjalizowało się właśnie w produkcji takich kotłów, a pozostali często posiadają je jako uzupełnienie swojej oferty małych kotłów grzewczych. Wśród dostępnych rozwiązań są najbardziej popularne kotły z podajnikami ślimakowymi i palnikami retortowymi na węgiel eko-groszek jako paliwo podstawowe oraz czasami węgiel brunatny i pelety jako paliwo zastępcze. Pisząc „czasami”, mam na myśli to, że wbrew powszechnej opinii nie każdy palnik retortowy może spalać pelety czy węgiel brunatny. Palniki retortowe zapewniają precyzyjne dozowanie paliwa i powietrza do spalania oraz niski poziom szkodliwych substancji w spalinach, a także stabilną i ekonomiczną pracę kotła. Ich wadą jest brak możliwości całkowitego wygaszenia i ponownego automatycznego rozpalenia paleniska, a także możliwość cofnięcia żaru do zasobnika paliwa, stwarzająca ryzyko pożaru. Kolejną grupą popularnych urządzeń grzewczych na paliwa stałe są kotły z podajnikiem tzw. tłokowym lub szufladowym oraz paleniskiem rynnowym. Palniki te, dzięki swojej konstrukcji, umożliwiają automatyczne podawanie paliw typu miał czy niesortowany węgiel, jednak z mniejszą precyzją dawkowania tego paliwa niż w przypadku kotłów z podajnikiem ślimakowym. Coraz większą popularność zyskują kotły na pelety drzewne lub inne paliwa z biomasy. Kotły te są wyposażone w palniki z automatycznym zapłonem oraz palenisko z automatycznym czyszczeniem, które w palnikach dużej mocy jest koniecznością dla zapewnienia bezawaryjnej pracy i stabilnych parametrów spalania. Kotły te zapewniają najniższe parametry emisji i najwyższy komfort eksploatacji.

Jeden kocioł czy kaskada?
To pytanie często zadają sobie inwestorzy, analizując koszty. Można tutaj popełnić dosyć poważny błąd, wybierając tańsze rozwiązanie, jakim jest jeden kocioł o mocy pokrywającej całkowite zapotrzebowanie na ciepło w budynku. Skutki tego błędu w przyszłości będą bolesne dla kieszeni z racji zakupu większej ilości paliwa, jak również skróconej żywotności kotła. Układ kaskadowy zapewnia bowiem większą elastyczność w regulacji mocy podawanej z kotłowni na układ grzewczy, niż ma to miejsce w przypadku pojedynczego kotła. W sezonach jesiennym i wiosennym istnieje przecież możliwość odstawienia jednego z kotłów i prowadzenia kotłowni tylko na jednym urządzeniu. Oczywiście taki układ wymaga odpowiedniego sterowania oraz wykonania praktycznie nowej instalacji kotłowni wraz z kolektorami zasilania i powrotu, ale te nakłady procentują w przyszłości niższym zużyciem paliwa i wyższą żywotnością kotłów. Dostępne są już specjalne układy regulacji, które prowadzą kaskadę kotłów na paliwa stałe niemal identycznie jak kaskadę kotłów gazowych, z tym że palniki retortowe nie są wyłączane, a jedynie wprowadzane w stan podtrzymania żaru. Na rynku dostępne są również kotły o mocach 100 i więcej kW wyposażone w dwa palniki pracujące na jeden wymiennik.
Takie kotły powinny mieć regulator zapewniający kaskadowe prowadzenie samych palenisk, który dopasowuje moc zespołu palników do aktualnego zapotrzebowania na ciepło oraz w okresach pracy pojedynczego palnika przełącza je między sobą dla równomiernego zużycia. Układ kaskadowy czy dwupalnikowy ma ponadto kolosalną zaletę w stosunku do pojedynczego kotła w przypadku awarii jednego z kotłów czy palników. W obiektach, gdzie przerwa w dostawie ciepła jest niedopuszczalna, jak np. obiekty służby zdrowia, hotele, instalacje technologiczne, rezerwowe palenisko zapewnia zabezpieczenie przed wychłodzeniem instalacji i przed jej kosztownym wygrzewaniem czy innymi stratami wywołanymi brakiem zasilania czynnikiem grzewczym. Porównanie nakładów na dwa kotły mniejszej mocy w stosunku do jednego dużego kotła nie jest na tyle niekorzystne, by względy ekonomiczne przy zakupie urządzeń przeważyły szalę na korzyść zakupu pojedynczego urządzenia.

Instalacja po nowemu
Modernizacja kotłowni nie może obejmować jedynie wymiany samych kotłów. Podłączenie wysokiej sprawności urządzeń z zaawansowanymi funkcjami sterowania instalacją do starego systemu grzewczego byłoby, delikatnie mówiąc, nieporozumieniem. Dlatego, aby wykorzystać wszystkie możliwości, jakie oferują nowoczesne kotły na paliwa stałe, należy instalację uzupełnić o pompy obiegowe, zawory mieszające z siłownikami oraz opomiarowanie temperatur zasilania, powrotu do kotła, temperatury za zaworem mieszającym oraz temperatur zewnętrznej i w pomieszczeniu wzorcowym. Taki układ zapewnia optymalny dobór mocy palenisk, temperatur na wylocie na instalację oraz zabezpieczenie kotłów przed zimnym powrotem i niskotemperaturową korozją. Układ AKPiA można ponadto uzupełnić w system zdalnego przesyłu danych poprzez sieć telefoniczną GSM czy sieć internetową, co w przypadku większych jednostek ma uzasadnienie, stwarzając możliwość wizualizacji parametrów pracy kotłowni w pomieszczeniach administracji budynku czy dyspozytorni. Układ taki przesyła oczywiście zdalne alarmy o wszelkich nieprawidłowościach w pracy kotłowni. Kotły na paliwa stałe mogą obecnie pracować w układach grzewczych systemu zamkniętego pod warunkiem zastosowania zabezpieczeń zapewniających wychłodzenie przegrzanego kotła nawet bez dostępu do zasilania elektrycznego. Należy również pamiętać, że jednostki tej mocy pracujące w układzie zamkniętym wymagają rejestracji w lokalnym Urzędzie Dozoru Technicznego.

Zasilanie paliwem
Kotły standardowo są wyposażane w zasobniki przykotłowe, które wystarczają na ok. 4-5 dni automatycznej pracy kotła. Szczególnie w przypadku kotłów na pelety czy inne paliwa z biomasy warto zainwestować w dodatkowy układ dostarczający paliwo ze składu peletów do zasobnika przykotłowego. Układ taki może pracować automatycznie, podając paliwo na sygnał z czujnika w zasobniku przykotłowym. Warto również pamiętać o przepisie, który mówi, że dla mocy kotłów powyżej 55 kW kotłownia powinna być objęta stałym nadzorem osoby z uprawnieniami palacza.

Wymiary kotła a transport
Wybierając kocioł, należy skrupulatnie dokonać niezbędnych pomiarów drogi transportu kotła do kotłowni. Urządzenia o mocach od 55 kW wzwyż są przeważnie większe gabarytowo niż standardowo dostępne wymiary drzwi, okien i włazów. Często warto zamówić kocioł w stanie bez obudowy i z zasobnikiem paliwa odłączonym od kotła, aby uniknąć żmudnego zdejmowania tych elementów w warunkach budowy.
Podsumowując, warto zainwestować w nową kotłownię automatyczną w miejsce starej, zasilanej kotłem komorowym. Poniesione początkowo nakłady na zakup urządzeń i modernizację instalacji zwrócą się szybko w postaci niższych kosztów paliwa, wyższego komfortu cieplnego bez przegrzewania i niedogrzewania oraz niższych kosztów pracowniczych.
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