Budujemy Dom
Instalacje / Kotły i podgrzewacze / Artykuły

Kotły na paliwo stałe z podajnikiem

Popularność paliw stałych wynika głównie z ich stosunkowo niskiej ceny. Często są też wybierane z konieczności, gdy koszty inwestycji lub eksploatacji innych źródeł ciepła są dla nas zbyt wysokie. Niestety eksploatacja spalających je kotłów jest bardziej absorbująca niż np. kotłów gazowych. Jednak nowoczesny kocioł na węgiel czy pellety, współpracujący z dobrze zaprojektowaną instalacją, pozwala zminimalizować te niedogodności.

Paliwo

Kotły na paliwo stałe z podajnikiem
(fot. Elektromet)
Spalanie paliw stałych jest wbrew pozorom bardzo złożonym i trudnym do kontrolowania procesem. Mimo to nie musi przysparzać kłopotów, a pracę kotła da się zautomatyzować – pod warunkiem jednak, że zadbamy o dobrą jakość paliwa.

Nie bez przyczyny nowoczesne kotły węglowe są przeznaczone do spalania tzw. węgla kwalifikowanego o ściśle określonych parametrach (najpopularniejszy jest tzw. groszek). Podobnie pellety wyróżniają się spośród innych paliw z biomasy standaryzowanymi, powtarzalnymi parametrami.

Nawet najlepszy kocioł z nowoczesnym sterownikiem nie będzie dobrze pracował na paliwie złej jakości. Wybierzmy taki kocioł, dla którego wybrane przez nas paliwo przewidziano jako podstawowe. Najlepiej sprawdzić to w dokumentacji kotła – w tzw. danych techniczno-rozruchowych (DTR), a nie opierać się tylko na informacji sprzedawcy.

Uwaga! Nawet jeśli producent dopuszcza stosowanie innego paliwa, np. peletów zamiast węgla-groszku, to na takim „zastępczym” paliwie kocioł będzie pracował gorzej.

Paliwo do kotła - węgiel kwalifikowanyPaliwo do kotła - pellety
Do nowoczesnych kotłów nadają się tylko niektóre paliwa – najczęściej węgiel kwalifikowany oraz pellety (fot. Thermostahl)

Praca kotła

Od kotła oczekujemy, by miał wysoką sprawność, przekazywał do instalacji wymaganą ilość ciepła i zapewniał właściwą temperaturę wody grzewczej, a przy tym emitował jak najmniej zanieczyszczeń. Wymaga to kontroli następujących podstawowych parametrów:
  1. ilości paliwa, które trafia do kotła;
  2. intensywności (szybkości) spalania;
  3. jakości spalania, która zależy od składu paliwa, ilości powietrza do spalania oraz temperatury panującej w kotle.
Teoretycznie wszystko to można zrobić ręcznie, tyle że palacz musiałby być doświadczony, mieć mnóstwo wolnego czasu oraz chęci, by spędzać go w kotłowni. W kotłowni w domu jednorodzinnym to nierealne, dlatego decydujemy się na automatykę, która uwalnia użytkowników od wielu czynności eksploatacyjnych.

Odpowiednio dobrany palnik współpracujący z podajnikiem paliwa to najważniejszy element nowoczesnego kotła
Odpowiednio dobrany palnik współpracujący z podajnikiem paliwa to najważniejszy element nowoczesnego kotła (fot. Ogniwo)
W praktyce potrzebny jest kocioł z zasobnikiem i podajnikiem paliwa, dobrym sterownikiem, który będzie nadzorował dozowanie opału oraz ilości powietrza do spalania. Bardzo często potrzebne będą też urządzenia mieszające gorącą wodę zasilającą instalację z ochłodzoną, już z niej powracającą, bo niekoniecznie temperatura dobra dla grzejników jest również dobra dla kotła.

Właściwa praca kotła w instalacji grzewczej wymaga też dobrania odpowiedniej pompy przetłaczającej wodę grzewczą, a niekiedy niezbędne są też urządzenia wspomagające zbyt słaby ciąg kominowy.

Podajnik i zasobnik

Podajnik czerpie opał z zasobnika i transportuje go do palnika kotła. Zasobnik ma zwykle pojemność kilkuset litrów, ale bywa i tak, że funkcję zasobnika pełni całe przylegające do kotłowni pomieszczenie.

Najpopularniejsze są podajniki ślimakowe i tłokowe.

Kotły bez podajnika trudno uznać za naprawdę nowoczesne, bo wymagają uzupełniania paliwa co kilka lub kilkanaście godzin, podczas gdy w kotłach z podajnikiem wystarczy to zrobić co kilka dni.

Kocioł z zasobnikiem i podajnikiem ślimakowymPodajnik dwutłokowy typu „Herkules”
Kocioł z zasobnikiem i podajnikiem ślimakowymPodajnik dwutłokowy typu „Herkules”

Sterownik

Sterownik to układ elektroniczny nadzorujący pracę kotła. Najlepszy efekt można by osiągnąć, łącząc sterownik z wieloma czujnikami temperatury oraz analizatorem składu spalin. Jednak taki zestaw kosztowałby więcej niż kocioł. Dlatego musimy zadowolić się sterownikami, wykorzystującymi znacznie mniej danych.

Dzięki sterownikowi i wentylatorowi nadmuchowemu możliwa jest kontrola procesu spalania
Dzięki sterownikowi i wentylatorowi nadmuchowemu możliwa jest kontrola procesu spalania
(fot. Kotłostal)
Najprostsze są tzw. sterowniki dwustanowe pracujące w cyklu: intensywne palenie – podtrzymanie żaru. Te sterowniki są tanie i mogą współpracować z większością kotłów.

Parametry pracy kotła z takim sterownikiem: pożądaną temperaturę wody (tylko ona jest mierzona), czas podawania paliwa, długość przerwy pomiędzy kolejnymi podaniami paliwa oraz intensywność nadmuchu powietrza przez wentylator, musi ustawić sam użytkownik, kierując się głównie wyglądem płomienia.

Zmiana parametrów paliwa oznacza konieczność ponownego szukania optymalnych ustawień, dlatego dobre wyniki osiąga się, poświęcając na regulację sporo czasu i to pod warunkiem, że charakterystyka paliwa jest stała.

Zdecydowanie bardziej zaawansowane są sterowniki PID. W pamięci takiego urządzenia zapisana jest charakterystyka spalania różnych gatunków opału. Użytkownik określa jedynie temperaturę wody oraz czas podawania paliwa, pozostałe parametry urządzenie dobiera już samo, wyszukując w swej pamięci wzorzec najlepiej odpowiadający rzeczywistemu przebiegowi spalania.

Nie bez przyczyny producenci dobierają sterownik PID do konkretnego modelu kotła i żądają, by stosować ściśle określone, „znane” sterownikowi paliwo. Tylko wówczas spalanie może przebiegać właściwie – z wysoką sprawnością i czysto. Wobec nietypowego paliwa o zmiennych parametrach sterownik PID będzie bezradny.

Ciekawą konstrukcją jest sterownik eCoal.pl opracowany w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla (IChPW) w Zabrzu.

Nawet najlepszy kocioł z nowoczesnym sterownikiem nie będzie dobrze pracował na paliwie złej jakości
W przeciwieństwie do poprzednio omówionych wykorzystuje on nie tylko informacje o temperaturze wody zasilającej i powracającej do kotła, ale również o zmianie temperatury spalin, a analiza kierunku tych zmian dostarcza pośrednio informacji o jakości spalania w kotle.

Użytkownik ustala jedynie pożądaną temperaturę wody. Korzystając z tych danych, sterownik według specjalnego algorytmu dobiera wszystkie niezbędne parametry pracy kotła, tak by spalanie przebiegało właściwie i z jak największą sprawnością.

Sterownika nie ogranicza z góry określona w pamięci baza gatunków paliwa. Jest bardziej elastyczny i może skutecznie nadzorować także przebiegające z zaburzeniami spalanie opału nieco gorszej jakości (np. mającego tendencję do tworzenia dużych spieków żużla). Jednak te sterowniki są dostępne wyłącznie do kotłów wyposażonych tylko w jeden typ palnika (Brucer – także konstrukcji IChPW).

Mieszacze

W pewnym uproszczeniu można powiedzieć, że kotły na paliwo stałe „lubią” pracę przy wysokich parametrach, czyli wysokiej temperaturze wody zasilającej oraz powrotnej np. 90/70°C. Wynika to głównie z tego, że temperatura spalin w komorze spalania musi być bardzo wysoka (ponad 600°C), by pochodzące z paliwa gazy zostały dopalone.

Schemat ideowy rozdziału zamkniętego obiegu grzejnikowego od otwartego obiegu kotłowego
Schemat ideowy rozdziału zamkniętego obiegu grzejnikowego od otwartego obiegu kotłowego

Tak gorącą wodę można jednak bezpośrednio wykorzystać tylko w tradycyjnych instalacjach z grzejnikami – po prostu im wyższa temperatura wody w obiegu c.o., tym mniejszy grzejnik wystarczy do ogrzania pomieszczenia. Nowoczesne kotły mogą przygotowywać wodę o nieco niższej temperaturze, ale i tak będzie ona zbyt gorąca do popularnego obecnie ogrzewania podłogowego, w którym woda zasilająca ma zwykle ok. 40°C. Dlatego nowoczesne kotły wyposażone są w urządzenia mieszające wodę podgrzaną przez kocioł z wodą powracającą z instalacji, co umożliwia osiągnięcie pożądanej temperatury.

Uwaga! Woda mieszana jest dwukrotnie: na wyjściu z kotła oraz na powrocie, bo woda powracająca nie może być zbyt zimna.

Pompy

Nowoczesne pompy z elektronicznym sterowaniem same dopasowują swoją wydajność do zmian zachodzących w instalacji
Nowoczesne pompy z elektronicznym sterowaniem same dopasowują swoją wydajność do zmian zachodzących w instalacji. Dzięki temu są też najbardziej energooszczędne (fot. Wilo)
Dawniej instalacje c.o. wykonywano głównie jako grawitacyjne, czyli takie, w których ruch wody pomiędzy kotłem a grzejnikami odbywał się samoczynnie na skutek różnicy gęstości wody zasilającej (lżejszej) i powrotnej, schłodzonej (a więc cięższej).

Taki układ sprawdza się dobrze jednak tylko wówczas, gdy temperatura wody jest wysoka (przyjmowano parametry 90/70°C), instalacja niezbyt rozległa, przekroje rur są duże, a opory hydrauliczne grzejników i zaworów – niewielkie (praktycznie uniemożliwia to np. stosowanie zaworów z głowicami termostatycznymi).

Obecnie wykonuje się głównie takie instalacje, w których ruch wody jest wymuszany pracą pompy. Dzięki temu przekroje rur mogą być znacznie mniejsze, co zmniejsza koszty inwestycji, możliwe jest stosowanie oprzyrządowania o dużych oporach (zaworów, mieszaczy itp.), a rurociągi można prowadzić niemal dowolnie.

Nowoczesne pompy są bardzo trwałe i energooszczędne. Warto wybrać model umożliwiający zmianę prędkości obrotowej – kilkustopniowo, a jeszcze lepiej płynnie. W okresach zmniejszonego zapotrzebowania na ciepło, kiedy mieszkańcy przymkną zawory przygrzejnikowe, pompa bez regulacji obrotów powoduje bowiem nadmierny wzrost ciśnienia wody płynącej przez zawory i z instalacji słychać uciążliwe szumy, piski itp.

Regulatory ciągu

Przyczyną złej pracy kotła jest często zbyt słaby ciąg kominowy. W domach jednorodzinnych to dość częste, bo kominy w nich są niskie i mają niedostatecznie duży przekrój kanału dymowego. Zanim kupimy kocioł, mistrz kominiarski powinien sprawdzić, czy parametry naszego komina odpowiadają warunkom podanym w dokumentacji technicznej kotła.

Niedobranie parametrów komina i kotła powoduje często, że kocioł nie może osiągnąć parametrów deklarowanych przez producenta: miał być ekologiczny i ekonomiczny, a wcale taki nie jest, za co jego nabywca wini często wytwórcę urządzenia. Na szczęście zbyt słaby ciąg kominowy można poprawić. Czasem wystarczy dobrze dobrana nasada kominowa, częściej konieczne jest wspomożenie ciągu za pomocą wentylatora.

Hybrydowa nasada kominowaHybrydowa nasada kominowa. Urządzenie to zapewnia optymalną dla kotła siłę ciągu (fot. Darco)

Wentylator może zostać zamontowany u wylotu komina – jako specjalna nasada lub w czopuchu, czyli przewodzie łączącym kocioł z kominem – tzw. czopuch hybrydowy. Wentylatory nie hamują przepływu spalin, mogą więc nie pracować, gdy naturalny ciąg jest wystarczający, a włączają się, gdy ciąg jest zbyt słaby (np. w czasie rozpalania).

 

Jarosław Antkiewicz

aktualizacja: 2010-07-22

Dodaj komentarz

Zadaj pytanie naszemu ekspertowi
 

Kocioł na paliwo stałe z obiegiem otwartym czy zamkniętym?

Do niedawna prawo wymagało, by kocioł na paliwo stałe pracował w instalacji z otwartym naczyniem wzbiorczym.
topowe produkty

Najlepsze sposoby ogrzewania domu

Wybór ogrzewania jest jedną z ważniejszych decyzji podczas budowy wymarzonego domu i w czasie jego remontu. Istnieje wiele metod dostarczania do domu ciepła. To, na jaki sposób się zdecydujemy, zależy od wielu czynników: rodzaju pomieszczeń, możliwości technicznych, w tym również dostępności źródeł energii czy też uwarunkowań finansowych.
Najbardziej znane marki
Kotły gazowe - ranking rozpoznawalności firm i produktów
Kotły na paliwo stałe - ranking rozpoznawalności firm i produktów
Nowości SAS: SAS EFEKT na ekogroszek i SAS BIO EFEKT na pelet
Nowości SAS: SAS EFEKT na ekogroszek i SAS BIO EFEKT na pelet Lato 2016 firma SAS rozpoczęła od premiery nowych kotłów w klasie 5 – SAS EFEKT na ekogroszek i SAS BIO EFEKT na pelet. Poza świeżością ...
Ekologiczne kotły Sztoker® i Sztoker®V
Ekologiczne kotły Sztoker® i Sztoker®V Firma Komiz® swoimi nowatorskim, wielokrotnie nagradzanymi, konstrukcjami ekologicznych kotłów Sztoker® i Sztoker®V obniża koszty użytkowania, ...
MCR Home - nowy kocioł kondensacyjny od De Dietrich
MCR Home - nowy kocioł kondensacyjny od De Dietrich Dyrektywa ErP ustaliła minimalne poziomy sprawności energetycznej urządzeń grzewczych oraz maksymalne poziomy emisji zanieczyszczeń i hałasu. ...
Newsletter BudujemyDom.pl
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Miesięcznik Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.
Dlaczego warto się zapisać?
Aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego, porady budowlane, najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl, zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
x

Zamknij okno x
Newsletter
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe
informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.     
Dlaczego warto się zapisać?
- aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego;
- porady budowlane;
- najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl;
- zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
Zapisz się do newslettera
Klub Budujących Dom


Wypełniaj ankiety i zbieraj punkty
na bezpłatną prenumeratę
i inne nagrody

  • Polecamy również
    Czas na Wnętrze Vademecum Domu Energooszczędnego ABC Budowania Dom Polski Wnętrza Twój Dom Twój Styl
Wydanie tabletowe