Nowoczesne kotły na pelet – koszty eksploatacji

Przy podejmowaniu decyzji dotyczącej zakupu kotła c.o. bardzo ważna jest dostępność i cena paliwa, czas poświęcony obsłudze kotła oraz wysoka sprawność cieplna gwarantująca oszczędność kosztów ogrzewania.

Wraz ze wzrostem zainteresowania ekologicznymi rozwiązaniami w zakresie ogrzewania budynków, a przy tym ekonomicznym i „bezobsługowym” źródłem ciepła, widoczny jest dynamiczny rozwój kotłów jednopaleniskowych z automatycznym podawaniem paliw stałych. Użytkownicy starych kotłów zasypowych decydują się na wymianę przestarzałych konstrukcji na bardziej nowoczesne kotły „automatyczne” (w szczególności na pelet), a więc zużywające mniej paliwa i niewymagające codziennego rozpalania oraz czyszczenia wymiennika.

Nie bez znaczenia jest możliwość ciągłej pracy (również w okresie letnim), a także modulacji w okresach niewielkiego zapotrzebowania na moc (praca w nadzorze czy funkcja wygaszania). Przy podejmowaniu decyzji dotyczącej zakupu kotła c.o. bardzo ważna jest dostępność i cena paliwa, czas poświęcony obsłudze kotła oraz wysoka sprawność cieplna gwarantująca oszczędność kosztów ogrzewania.

Kocioł z klasą

Wieloletnie doświadczenie polskich producentów kotłów w zakresie spalania peletu oraz liczne testy laboratoryjne przyczyniły się do opracowania zaawansowanych konstrukcyjnie modeli kotłów spełniających restrykcyjne wymagania klasy 5 wg normy PN-EN 303-5:2012 (np. BIO SOLID oraz BIO EFEKT). Kotły tego typu posiadają również klasę A+ efektywności energetycznej, czyli najwyższą możliwą dla urządzeń niebędących kotłami kondensacyjnymi, co gwarantuje wysoką sezonową efektywność energetyczną ogrzewania pomieszczeń.

Znak-5-klasa-kotlow

Nowoczesne urządzenia do spalania biomasy posiadają rozbudowany konstrukcyjnie wymiennik ciepła z panelami ceramicznymi oraz turbulatory spalin. Zastosowane rozwiązania ograniczają emisję zanieczyszczeń przy zachowaniu wysokiej sprawności i ekonomiki procesu spalania. Dodatkowe przegrody izolacyjne ze stali nierdzewnej i materiał o niskim współczynniku przewodzenia ciepła w zdecydowany sposób ograniczają straty energii do otoczenia.

Skomplikowany proces spalania

Analizując proces spalania (na przykładzie kotłów na pelet BIO GRO-ECO, BIO MULTI oraz BIO SOLID), widać jak skomplikowany jest to proces, zależny od wielu czynników. Zaczynając od konstrukcji samego wymiennika ciepła, najbardziej ekonomiczne spalanie możliwe jest przy pionowym układzie przegród spalinowych. Nie bez znaczenia jest czystość komory paleniskowej oraz wymiennika ciepła, czyli ich regularne czyszczenie zgodnie z wytycznymi podanymi w dokumentacji techniczno-rozruchowej.

Wymiennik ciepła wyposażony jest dodatkowo w pionowy turbulator spalin, który poprzez wymuszenie zawirowania gorących spalin powoduje intensywne przekazywanie ich ciepła do wymiennika. Prawidłowa praca urządzenia o takiej konstrukcji możliwa jest pod warunkiem zachowania odpowiedniego ciągu kominowego zgodnie z wymaganiami producenta. W przeciwnym razie zbyt słaby przepływ spalin może być przyczyną nieprawidłowej pracy kotła (np. niska wydajność cieplna urządzenia), dymienia, a w połączeniu z niską temperaturą spalin może być przyczyną zawilgocenia przewodu kominowego i jego korozji.

Jakość peletu

Należy również pamiętać, że jakość spalanego peletu ma decydujący wpływ na jego zużycie, czyli koszt ogrzewania oraz możliwy do osiągnięcia efekt energetyczny (ilość ciepła przekazana do instalacji grzewczej w procesie spalania paliwa). Dla przykładu w tabeli 1 przedstawiono wyniki badań przy spalaniu peletu z biomasy niedrzewnej o słabych parametrach jakościowych i peletu z drzewna o parametrach określonych w normie PN-EN 303-5:2012.

Koszty-ogrzewania -peletem-Tabela-1-Porównanie-wpływu-spalanego-paliwa-na-parametry-energetyczno-emisyjne-kotła

Zastosowany w kotłach nowatorski palnik peletowy wyposażony w palenisko nadmuchowe z automatycznym rusztem ruchomym pozwala na zastosowanie gorszej jakości paliw również tych posiadających tendencję do tworzenia szlaki. W przypadku spalania peletu z biomasy niedrzewnej cykliczne automatyczne oczyszczanie paleniska wpływa na poprawę procesu spalania i redukuje emisję zanieczyszczeń.

Zużycie opału na poziomie deklarowanym przez producenta możliwe jest dla paliwa dedykowanego – peletu w formie sprasowanego granulatu drzewnego o określonej wartości opałowej, gęstości nasypowej, wilgotności oraz zawartości popiołu. Norma PN-EN ISO 17225-2:2014-07p definiuje klasy peletu: A1, A2, B. Najwyższej jakości paliwo klasy A1 wymaga odpowiedniej jakości surowców do produkcji (pnie drzew oraz odpady drzewne nie poddane obróbce chemicznej) oraz starannego procesu wytwarzania. Podstawowe parametry paliwa dedykowanego do spalania w kotłach peletowych renomowanych producentów podano w tabeli 2.

Koszty-ogrzewania -peletem-Tabela-2-Wymagania-izolacji-cieplnej-przewodów-i-komponentów

Powietrze do spalania

W warunkach rzeczywistych zużycie paliwa może różnić się od deklarowanego przez producenta. Na ilość spalanego opału oprócz jego parametrów wpływ mają również warunki, w jakich pracuje kocioł. W szczególności należy zapewnić wentylację nawiewną, czyli dopływ powietrza do procesu spalania w ilości określonej dla mocy urządzenia, wentylację wywiewną celem odprowadzenia szkodliwych gazów z pomieszczenia, a przede wszystkim przewód spalinowy o przekroju i wysokości uzależnionej od konstrukcji i mocy kotła.

W przypadku zbyt silnego ciągu kominowego niektóre dostępne na rynku kotły (również te w wersji z czopuchem do góry) posiadają na wyposażeniu przepustnicę spalin, która pozwala na bezpieczną eksploatację oraz regulację intensywności ciągu kominowego w zależności od warunków pogodowych, wpływając na ekonomikę procesu spalania.

Odbiorniki ciepła

Również rodzaj instalacji grzewczej ma decydujący wpływa na ilość spalanego paliwa. Nowoczesne instalacje wyposażone w grzejniki panelowe o małej pojemności wodnej czy też ogrzewanie podłogowe w budynkach energooszczędnych wymagają zasilania wodą o niskim parametrze w zakresie 35-55°C. Wówczas kotłownię należy wyposażyć w zawór czterodrogowy, który umożliwi utrzymanie temperatury w obiegu kotła w zakresie 60-80°C.

Sterownik kotła poprzez zawór mieszający z siłownikiem automatycznie reguluje temperaturę instalacji na podstawie odczytów z czujnika zewnętrznego, regulatora pokojowego, i wybraną krzywą grzewczą. Ma to decydujący wpływ na obniżenie zużycia paliwa oraz poprawę komfortu cieplnego w pomieszczeniach. Dodatkowo sterownik ma możliwość pracy w dwóch trybach: automatycznym (algorytm PID – regulacja procesu spalania, m.in. w oparciu o czujnik temperatury spalin), oraz ręcznym (w przypadku gorszej jakości paliwa).

Wyposażenie kotłów w automatyczną zapalarkę pozwala uprościć obsługę urządzenia oraz daje znaczne oszczędności paliwa – praca kotła w trybie wygaszanie/rozpalanie. W przypadku dużego zapotrzebowania na ciepło (np. okres zimowy – niskie temperatury na zewnątrz) bardziej ekonomiczna może okazać się praca kotła w trybie nadzoru (bez wygaszania). Zużycie paliwa w ciągu całego sezonu grzewczego uzależnione będzie również od przeznaczenia budynku, stopnia zaizolowania przegród, zadanych temperatur wewnątrz budynku oraz panujących temperatur na zewnątrz.

Staranna analiza

Decyzja o wykorzystaniu kotła na pelet jako źródła ciepła do danego obiektu powinna być starannie przeanalizowana i dodatkowo skonsultowana z wykwalifikowanym instalatorem przy wsparciu pomocy technicznej producenta urządzenia. W budynkach o niskim zapotrzebowaniu na ciepło (z nowoczesną instalacją) inwestycja w kocioł na biomasę przyniesie wymierne efekty ekonomiczne w postaci oszczędności na kosztach ogrzewania (praca z wygaszaniem, niewielkie zapotrzebowanie na ciepło).

Znak-Eco-Design

W przypadku obiektów słabo zaizolowanych, z dużymi stratami ciepła, w których instalacja jest starego typu (duża pojemność wodna, rury instalacji grzewczej o znacznym przekroju, grzejniki żeliwne wymagające wysokich temperatur wody grzewczej), ze względu na niższą wartość opałową peletu (16 ÷ 19 MJ/kg) należałoby przed zakupem kotła przeprowadzić gruntowną termomodernizację obiektu lub rozważyć montaż kotła spalającego inny rodzaj paliwa stałego (np. kotły podajnikowe MULTI czy EFEKT przystosowane do spalania eko-groszku).

Kotły przeznaczone do spalania peletu są ciekawą alternatywą dla pozostałych rodzajów paliw. Proces spalania można przeprowadzić w sposób ekologiczny, a przy tym eksploatacja jest mniej problematyczna w porównaniu do zasypowych kotłów węglowych. Z drugiej strony w zestawieniu z kotłami gazowymi, olejowymi czy elektrycznymi eksploatacja źródła ciepła opalanego peletem jest bardziej ekonomiczna pod warunkiem użytkowania kotła zgodnie z wytycznymi producenta, zastosowania paliwa dobrej jakości oraz właściwej regulacji pracy źródła ciepła jak i całej instalacji grzewczej.

Michał Łukasik

Fot. z arch. ZMK SAS.

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