Ciepło dla oszczędnych. Kotły na paliwa stałe


Na rynku jest bardzo dużo różnych kotłów na węgiel lub drewno, a informacje udzielane przez sprzedawców na ich temat są na ogół lakoniczne i nie zawsze prawdziwe. Czego można oczekiwać od poszczególnych rozwiązań, ile trzeba za nie zapłacić, na co zwrócić uwagę przy wyborze?

Paliwa stałe, takie jak węgiel i drewno, zawsze były i pewnie zawsze będą najtańsze. Nic dziwnego, że zasilane nimi kotły znowu są u nas popularne, a na rynku pojawiają się wciąż nowi ich producenci.
Instalacje centralnego ogrzewania z kotłami na paliwa stałe są wykonywane od dziesięcioleci. W ostatnich latach w technice grzewczej pojawiło się jednak wiele nowoczesnych rozwiązań i wygląda na to, że niektórzy instalatorzy trochę się w nich pogubili. Świadczy o tym wiele docierających do nas informacji o nieprawidłowo wykonanych instalacjach, wręcz niebezpiecznych dla użytkowników, oraz, niestety, o zdarzających się tragediach.

Jaki kocioł?

Kotły na paliwa stałe najczęściej robi się ze stali, rzadziej z żeliwa, bo takie trudniej jest wyprodukować. Przepalenie elementu żeliwnego wymaga jego wymiany, dlatego najlepsze są kotły żeliwne z konstrukcją członową.
Do kotłów z korpusem żeliwnym jest zalecane paliwo najlepszego gatunku, zawierające mało popiołu, na przykład koks.
Kotły stalowe są lżejsze. Wykonanie ich z blachy i rur kotłowych jest stosunkowo łatwe, dlatego jak grzyby po deszczu powstają niewielkie zakłady, które je produkują. W kotłach stalowych można efektywnie spalać gorsze gatunki paliw, oprócz węgla i drewna czasami nawet śmieci.
Skorodowane elementy stalowe naprawia się, spawając je.
Ze względu na sposób doprowadzenia powietrza do spalania i miejsce spalania opału pośród kotłów na paliwa stałe wyróżnia się urządzenia z tak zwanym spalaniem górnym, spalaniem dolnym oraz łączące oba te sposoby.

Kotły ze spalaniem górnym

Ceny:
- 1,2-2,5 tys. zł za kocioł o mocy około 20 kW,
- 1,5-3,5 tys. zł za kocioł żeliwny o mocy około 20 kW.
Są najprostszą odmianą kotłów na paliwa stałe. Komora spalania jest w nich połączona z komorą zasypową. Nadają się przede wszystkim do spalania koksu, ewentualnie węgla. Kotły żeliwne bywają przystosowane także do spalania gazu i oleju opałowego (po dokupieniu do nich odpowiedniego palnika). Spalanie drewna jest w nich mało efektywne, zupełnie nie nadają się do spalania miału i trocin. Wynika to z braku możliwości przepływu powietrza między drobnymi cząstkami tych paliw, kiedy zostaną wsypane do komory spalania.
Ponieważ w kotłach ze spalaniem górnym pali się prawie cała objętość załadowanego paliwa, trudno jest kontrolować proces spalania i regulować ich wydajność.
Tego typu urządzenia zawsze były chętnie kupowane ze względu na niską cenę, która mogła rekompensować ich stosunkowo niewysoką sprawność i kłopotliwą obsługę. Zadowoleni mogą być tylko użytkownicy palący w nich koksem (jest on stosunkowo drogi), zatem jeśli ktoś zamierza używać innego paliwa, to lepiej, żeby wybrał kocioł innego typu.

Kotły ze spalaniem dolnym

Ceny:
- 2-3 tys. zł za kocioł o mocy około 20 kW.
Są nowocześniejszą odmianą kotłów na paliwa stałe. Nadają się do spalania węgla i drewna opałowego, a także zrębków, wiórów i różnego rodzaju odpadów bioorganicznych. Są nieco droższe od urządzeń ze spalaniem górnym, ale ich sprawność podczas palenia węglem, a zwłaszcza drewnem, jest większa, dzięki czemu zużywają o kilkanaście procent mniej paliwa i ich zakup okazuje się opłacalny.
Kotły ze spalaniem dolnym mają dwa lub trzy ciągi spalinowe, możliwe jest zatem dopalanie cząstek paliwa, które w kotłach ze spalaniem górnym ulatują wraz z dymem do komina. Oprócz mniejszego zużycia paliwa ich zaletą jest mniejsza emisja zanieczyszczeń do atmosfery.
Spalanie dolne umożliwia sterowanie procesem spalania i regulację wydajności kotła przez dozowanie powietrza dopływającego do paleniska. Regulacja nie jest oczywiście tak doskonała jak w kotłach gazowych czy olejowych, ale daje efekty w postaci zmniejszenia zużycia paliwa.

Kotły miałowe

Ceny:
- 3-4 tys. zł za kocioł o mocy około 20 kW.
Mają specjalną konstrukcję pozwalającą na spalanie miału węglowego. Od kotłów ze spalaniem górnym odróżniają je przede wszystkim specjalne kanały doprowadzające powietrze w głąb objętości paliwa, bez których drobny miał nie mógłby się palić. Dzięki mechanicznemu, wymuszonemu przez wentylator nawiewowi powietrza do paleniska jest możliwe wydłużenie drogi spalin o dodatkowe ciągi spalinowe, co zwiększa sprawność kotła.

Kotły zgazowujące drewno

Ceny:
- 5-7 tys. zł za kocioł o mocy około 20 kW.
Nazywane są potocznie kotłami na holzgas i reklamowane jako najnowocześniejsze kotły na drewno. Dzięki specjalnej automatyce sterującej spalanie zachodzi w nich dwustopniowo. Najpierw w komorze wstępnej paleniska, przy ograniczonym dostępie powietrza, drewno jest ogrzewane i częściowo się utlenia.
Towarzyszy temu wydzielanie się składników gazowych, które dzięki nadciśnieniu wytworzonemu przez wentylator przedostają się do drugiej komory paleniska, do której dopływa dodatkowe powietrze – wtórne. Gaz zmieszany z tym powietrzem spala się. Drewno żarzy się bezpłomieniowo w temperaturze 800°C.
Dzięki dwustopniowemu procesowi spalania kotły zgazowujące mają bardzo wysoką sprawność – około 90%. Efektem takiego spalania jest też minimalna ilość popiołu, który może być używany jako nawóz. Stosowane w tego typu kotłach złożone systemy automatycznej regulacji umożliwiają dość precyzyjne sterowanie temperaturą wody zasilającej, więc zapewniają podobny komfort jak kotły olejowe i gazowe.
W kotłach zgazowujących można spalać wysuszone polana grubości mniej więcej 5 cm. Zbyt duża wilgotność drewna powoduje znaczny spadek sprawności urządzenia, a więc większe zużycie paliwa oraz większą emisję spalin. Kotły te nie nadają się do spalania wiórów czy tak zwanej mąki drzewnej.

Czy muszą być kłopotliwe?

Największym problemem użytkowników kotłów na paliwa stałe jest konieczność częstego uzupełniania w nich paliwa. W zależności od jego rodzaju i jakości trzeba to robić przynajmniej dwa razy na dobę, a jeśli pali się drewnem w kotle o prostej konstrukcji, nawet co trzy-cztery godziny.
Poważny kłopot jest wtedy, gdy wszyscy mieszkańcy chcą opuścić dom na kilka dni. Brak ogrzewania w tym czasie może doprowadzić do zamarznięcia wody w rurach, a w konsekwencji do rozsadzenia instalacji i zalania domu.
Bardzo niebezpieczne jest także rozpalanie w kotle, gdy instalacja jest zamarznięta. Lodowe korki w rurach uniemożliwiają wypłynięcie z kotła gwałtownie podgrzanej w nim wody i jej ciśnienie się zwiększa.
Zdarza się, że dochodzi wtedy do rozerwania kotła, co może mieć przykre konsekwencje dla mieszkańców, a zwłaszcza dla osoby, która rozpalała ogień.
Aby uniknąć takiego niebezpieczeństwa, najlepiej zainstalować dodatkowe ogrzewanie elektryczne, które będzie utrzymywało w instalacji dodatnią temperaturę, gdy nie będzie komu obsłużyć kotła.
Problem z koniecznością częstej obsługi kotłów na paliwa stałe przynajmniej częściowo rozwiązują automatyczne podajniki paliwa. Dzięki nim czas pomiędzy kolejnymi załadunkami paliwa wydłuża się nawet do kilku dni.
W kotłach z podajnikami pali się węglem typu eko-groszek, miałem węglowym albo peletami ze sprasowanych trocin i wiórów drzewnych.

Kotły retortowe

Ceny:
- 6,5-9 tys. zł za kocioł o mocy około 20 kW.
Są zintegrowane z zasobnikiem na paliwo i z jego automatycznym podajnikiem. Mają specjalne palenisko bezrusztowe, w którym jest spalana porcja paliwa dozowana przez system automatyki w taki sposób, aby kocioł pracował zawsze z mocą niezbędną do utrzymania w pomieszczeniach temperatury ustalonej przez użytkownika. Kotły retortowe mają skomplikowaną konstrukcję i wysoką sprawność. Są zwykle przeznaczone do spalania węgla sortymentu groszek, zwanego eko-groszkiem. Jednorazowy zasyp paliwa wystarcza przeważnie na kilka dni. Trzeba jednak pamiętać, że gdy temperatura na zewnątrz jest bardzo niska, zapas paliwa kończy się wcześniej.
Kotły tego typu często są wyposażone w dodatkowy ruszt, na którym w tradycyjny sposób (bez wykorzystania podajnika) można spalać paliwa gorszej jakości (nawet śmieci). To pozwala na pracę kotła nawet podczas awarii prądu – niezbędnego do napędu podajnika.

Kotły miałowe z podajnikiem tłokowym

Ceny:
- 6,5-8,5 tys. zł za kocioł o mocy około 20 kW.
Są zbudowane podobnie jak retortowe, ale przystosowane do spalania miału węglowego – paliwa o mniejszych cząstkach niż eko-groszek. Paliwo jest do nich podawane w inny sposób: nie jest dostarczane płynnie, jak w kotłach retortowych, lecz porcjami wpychane przez tłok do komory spalania. Inaczej jest też dostarczane powietrze. Nowa porcja paliwa powoduje zsunięcie się popiołu pozostałego po poprzedniej porcji do specjalnego zbiornika. W kotłach miałowych z podajnikiem paliwo uzupełnia się mniej więcej raz na dobę.

Kotły na pelety

Ceny:
- 7-30 tys. zł za kocioł o mocy około 20 kW.
Pelety to granulowane odpady drzewne wytwarzane wyłącznie z biomasy, a więc zaliczane do paliw ekologicznych. Mogą być spalane w kotłach na różnego rodzaju paliwa stałe, ale najwyższą efektywność i wygodę daje spalanie ich w kotłach specjalnie do tego przeznaczonych. Takie kotły są wyposażone w automatyczne zapalniki elektryczne i instalacje do automatycznego dozowania paliwa transportowanego systemami ślimakowymi albo pneumatycznymi nawet z odległości kilkudziesięciu metrów (zbiornik na pelety nie musi się znajdować w kotłowni). Proces spalania jest kontrolowany przez sondy lambda sterujące nadmuchem powietrza do spalania.
Pośród tego typu kotłów są też urządzenia z komorą spalania przystosowaną do spalania pszenicy, kukurydzy, pestek i podobnych biopaliw o dużej zawartości wilgoci.
Kotły na pelety mają wysoką sprawność (około 90%), a najbardziej zaawansowane zapewniają komfort zbliżony do tego w bezobsługowych kotłach gazowych i olejowych.

Na co zwrócić uwagę?

Obsługa. Wybierając kocioł, warto sprawdzić, jaką pojemność ma jego komora zasypowa. Powinna być na tyle duża, żeby jednorazowy załadunek paliwa wystarczył przynajmniej na osiem godzin pracy. To pozwoli wyjść z domu lub położyć się spać bez obawy, że w domu zrobi się zimno.
Trzeba pamiętać, że czas pracy kotła między załadunkami zależy od zastosowanego paliwa i nawet jeśli pracuje on przez kilka godzin, spalając koks, to drewno spali się w nim kilkakrotnie szybciej i, niestety, nic się na to nie poradzi.
Ważne jest też, czy do kotła można dosypywać paliwa podczas pracy, czy trzeba go najpierw wygasić, oraz jak często należy go czyścić.
Wybierając kocioł z zasobnikiem paliwa, warto zwrócić uwagę na usytuowanie otworu załadowczego. Zdarza się, że znajduje się on wysoko, przez co wsypywanie ciężkiego paliwa jest bardzo uciążliwe. Pokrywa otworu powinna być szczelna, aby ograniczyć rozprzestrzenianie się pyłu, co jest, niestety, nieodłącznym elementem kotłowni na paliwo stałe.
Materiały. W instalacji centralnego ogrzewania, w której temperatura przekracza 60°C, nie powinny się znajdować elementy ze stali ocynkowanej. Zdarza się, że producenci kotłów o tym zapominają i wyposażają je w ocynkowane kształtki, które bardzo szybko ulegają zniszczeniu.
Nie zaleca się także wykonywania instalacji z kotłem na paliwo stałe z rur z tworzywa sztucznego. Dotyczy to szczególnie fragmentów w pobliżu kotła, gdzie panuje najwyższa temperatura.
Solidny kocioł jest ciężki, bo jego korpus jest z grubej blachy (najlepiej o grubości co najmniej 5-6 mm).
W przeciwnym razie nie będzie trwały. Z doświadczeń użytkowników wynika, że współczesne tanie stalowe kotły węglowe korodują już po kilku latach użytkowania. Trwałość żeliwnych sięga przynajmniej kilkunastu lat.
Warto wiedzieć, że o trwałości kotła nie zawsze świadczy długa gwarancja udzielana na jego spawane połączenia. Zwykle okazuje się, że to nie one korodują w pierwszej kolejności.

Jak regulować moc kotła?

Dostosowanie chwilowej mocy kotła na paliwo stałe do zapotrzebowania na ciepło polega na zmianie ilości powietrza dopływającego do paleniska. Kiedy dopływa go mniej, paliwo spala się wolniej i kocioł pracuje z mniejszą mocą, a woda w instalacji jest chłodniejsza.
Najprostszym urządzeniem umożliwiającym automatyczną regulację dopływu powietrza jest miarkownik ciągu. Montuje się go w specjalnym otworze w obudowie kotła, tak aby czujnik miarkownika był zanurzony w wodzie wypełniającej kocioł. Pod wpływem zmian temperatury wody w kotle głowica termostatyczna miarkownika wywołuje ruch dźwigni, która za pośrednictwem łańcucha unosi lub opuszcza klapę zasłaniającą otwór wlotowy powietrza. Zmieniając położenie pokrętła, ustawia się temperaturę, do jakiej kocioł ma podgrzewać wodę. Zaletą takiego sposobu regulacji jest jej niezależność od zasilania energią elektryczną. Stosuje się go w najprostszych kotłach, przede wszystkim ze spalaniem górnym.
Obecnie powszechne jest instalowanie wentylatorów dostarczających ściśle określoną ilość powietrza do paleniska. Dzięki nim praca kotła jest stabilniejsza, rzadziej występują problemy z ciągiem kominowym i możliwe jest wydłużenie drogi spalin przez wymiennik ciepła w kotle. Dzięki temu zwiększa się jego sprawność.
W niektórych rodzajach kotłów, na przykład miałowych, wentylatory są niezbędne, bo bez nadmuchu powietrza drobny miał nie chce się palić.
Wydajność wentylatora jest zwykle regulowana elektronicznie. Dzięki temu jest możliwe zastosowanie automatyki sterującej temperaturą wody w zależności od temperatury w pomieszczeniu (z zastosowaniem termostatu pokojowego) lub nawet regulacji pogodowej, podobnie jak w kotłach gazowych i olejowych. Efekty takiej regulacji zależą w dużej mierze od konstrukcji kotła. Im jest on nowocześniejszy, tym są lepsze. W najprostszych kotłach ze spalaniem górnym stosowanie automatycznej regulacji praktycznie nie ma sensu.
Trzeba pamiętać, że do pracy kotłów z wentylatorem jest potrzebna energia elektryczna.
W instalacjach z kotłami na paliwo stałe wyposażonych w pompę obiegową jest możliwe montowanie grzejnikowych zaworów termostatycznych, które ograniczają temperaturę poszczególnych grzejników i zapobiegają przegrzewaniu pomieszczeń. Jednak zawsze w instalacji powinny się znaleźć także grzejniki bez zaworów, aby nie doszło do sytuacji, w której po ich samoczynnym zamknięciu ciepło z kotła nie będzie nigdzie odbierane. Mimo automatycznej regulacji wydajności kotła nie jest bowiem możliwe natychmiastowe schłodzenie znajdującej się w nim porcji paliwa.

Dużo wody – dłuższe grzanie

W kotłach na paliwa stałe, zwłaszcza o prostej konstrukcji, trudno jest utrzymywać stałą wydajność cieplną oraz dostosowywać ją do zmieniającego się zapotrzebowania na ciepło w domu. Dlatego w instalacji c.o. dobrze jest zamontować zbiornik zwany buforowym, który będzie pełnił funkcję akumulatora ciepła. Kiedy temperatura w pomieszczeniach zrobi się za wysoka, nadwyżka ciepła wytwarzanego przez kocioł będzie ogrzewała wodę zgromadzoną w zbiorniku. Gdy moc dostarczana przez kocioł okaże się niewystarczająca, na przykład z powodu wypalenia się porcji paliwa, gorąca woda ze zbiornika stanie się dodatkowym źródłem ciepła. Taki układ jest automatycznie sterowany specjalnym regulatorem i zaworami.
Jeżeli nie chce się inwestować kilku tysięcy złotych w takie rozwiązanie, warto przynajmniej zainstalować grzejniki o dużej pojemności wodnej, czyli na przykład żeliwne (ze względu na dużą odporność na korozję najlepiej nadają się do pracy w instalacjach systemu otwartego). Dzięki znacznej ilości wody zgromadzonej w takich grzejnikach pozostaną one ciepłe jeszcze przez dłuższy czas po wygaśnięciu ognia w palenisku kotła.

Kocioł na paliwo stałe i ogrzewanie podłogowe

Mimo iż kotły na paliwa stałe podgrzewają wodę do wysokiej temperatury, możliwe jest wykorzystanie ich jako źródło ciepła instalacji niskotemperaturowej. Z powodzeniem są wykonywane systemy ogrzewania podłogowego zasilane przez tego typu kotły. W instalacji musi się wtedy znaleźć układ mieszający ze specjalnym zaworem cztero- lub trójdrogowym, w którym gorąca woda z kotła w odpowiednich proporcjach miesza się z zimniejszą wodą powracającą z instalacji grzewczej. Woda zasilająca instalację może mieć dzięki temu niemal dowolną temperaturę (od temperatury w pomieszczeniu do temperatury wody wychodzącej z kotła). Zastosowanie automatycznego sterowania zaworem mieszającym umożliwia utrzymywanie stałej temperatury w pomieszczeniu bez ingerencji użytkownika. Dzięki takiemu rozwiązaniu kocioł może pracować zawsze z mocą nominalną, bez dławienia dopływu powietrza, co przyczynia się do zwiększenia jego sprawności średniorocznej. Zastosowanie układu mieszającego zabezpiecza też kocioł przed nadmiernym spadkiem temperatury wody powracającej z instalacji, który jest przyczyną przyspieszonej korozji elementów kotła na skutek wykraplania się pary wodnej ze spalin.

Jak dobrać moc kotła?

Najlepiej na podstawie obliczeń zapotrzebowania na ciepło przeprowadzonych przez projektanta instalacji zgodnie z Polską Normą. Gdy nie dysponujemy wynikami obliczeń, przy doborze kotła możemy ostatecznie posłużyć się wytycznymi producentów kotłów, którzy podają, jaką powierzchnię jest w stanie ogrzewać dany model. Ryzykujemy wtedy, że kupimy kocioł o zbyt dużej mocy. Konsekwencją będzie zwiększone zużycie paliwa na skutek pracy kotła z obniżoną sprawnością. Kotły są produkowane w typoszeregach, w których moc zmienia się skokowo (można kupić modele o mocy na przykład 15, 20 i 25 kW) i nie zawsze można wybrać kocioł o mocy dokładnie takiej, jak obliczona. Jeśli mamy do wyboru kocioł o mocy tylko trochę niższej od obliczonej albo znacznie od niej wyższej, lepiej wybrać ten pierwszy.
Koniecznie trzeba sprawdzić, dla jakiego paliwa określono moc kotła. Jeśli zamierza się palić innym paliwem, należy się liczyć z tym, że moc i sprawność kotła, częstotliwość uzupełniania paliwa i czyszczenia będą inne.

Pamiętaj o kominie

Wielkość komina oblicza się w zależności od mocy kotła i należy to do obowiązków projektanta instalacji. Trzeba uwzględnić także rodzaj stosowanego paliwa. Dlatego projektant powinien wiedzieć, jakiego paliwa zamierzamy używać. Często się zdarza, że w typowym projekcie domu jest przewidziany komin do kotła gazowego, który okazuje się za mały do kotła na paliwo stałe. Zbyt mały przekrój komina jest częstą przyczyną trudności z rozpalaniem w kotle.
Zaleca się wyposażyć komin we wkład kamionkowy lub ze stali żaroodpornej.

Przyda się szkolenie

Kotły na paliwa stałe, niestety, wymagają obsługi. Trzeba się jej nauczyć. Nawet rozpalenie w kotle może się okazać trudne, a tylko doświadczony palacz będzie potrafił utrzymywać w domu odpowiednią temperaturę, jeśli kocioł nie będzie wyposażony w nowoczesny i sprawny system automatycznej regulacji.
Najlepiej, gdyby serwisant kotła przeprowadził dla nas szkolenie z obsługi zakończone praktycznym „egzaminem”. Zwykle pozostaje nam jednak samodzielne czytanie instrukcji i uczenie się na błędach. Pomocne w tej nauce mogą być animacje zamieszczone w Internecie na stronie: www.luskar.pl, które pokazują, jakie czynności należy wykonać przy uruchamianiu kotłów o różnej konstrukcji.

Poznaj swoją przyszłość

Jedna z najlepszych wróżek w Polsce Wróżka Mira Elżbieta Sobczyk odpowiada na pytania na swoim Facebooku  lub przez e-mail. Problemy ze zdrowiem lub w sprawach "miłosnych" ? A może interesują Cię kwestie finansowe?  Sprawdź swoją przyszłość. Jej odpowiedzi pomogły już tysiącom ludzi w Polsce. Można się z nią skontaktować Jej profil na Facebooku lub http://twojawrozka24.pl
Podobne posty