Vykurovacie zariadenia

Vykurovacie zariadenia

23. 06. 2011
Zdieľať

Teplovodné kotly v spojení s ústredným kúrením sú asi najbežnejším zdrojom tepla v rodinných domoch, najrozšírenejšou biomasou, ktorá sa pritom využíva, je kusové drevo. Kotly na kusové drevo s pyrolytickým spaľovaním však môžu fungovať iba pri vysokých teplotách vykurovacej vody.

Pri nízkom výkone kotla by sa totiž pyrolytický proces zastavil a kotol by produkoval veľké množstvo škodlivín. To môže byť problémom pri dobre zaizolovaných nízkoenergetických domoch, ktoré nepotrebujú toľko tepla. Riešením je akumulačná nádrž, ktorá odoberá prebytočný výkon a akumuluje teplo na neskoršie použitie – keď sa naakumuluje dostatok tepla, regulačný systém kotol odstaví a teplo sa odoberá z nádrže. Do akumulačnej nádrže možno tiež namontovať napríklad výmenník tepla pre solárne kolektory a výmenník na ohrev vody na priamu spotrebu. Takto vybavený pyrolytický kotol na kusové drevo potom môže smelo konkurovať elektrine alebo plynu.

Pre nízkoenergetické domy s riadeným vetraním a teplovzdušným vykurovaním sa zasa hodia pece na pelety s rozvodom teplého vzduchu.

Zariadenia spaľujúce pelety

Pelety sa považujú za veľmi perspektívne palivo, u nás sa ale ich používanie príliš nerozšírilo. Napríklad v Hornom Rakúsku pritom patria k najvyužívanejším druhom tuhého paliva. Pelety sú granule kruhového prierezu s priemerom 6 až 14 mm a dĺžkou 1 až 5 cm, ktoré sa vyrábajú lisovaním z biomasy – dreva, drevného odpadu, pilín, stebiel… (O vhodnosti rôznych druhov peliet pre konkrétny kotol je potrebné informovať sa u výrobcu kotla.) Majú nízky obsah vody (10 % a menej), vysokú výhrevnosť a nízky obsah popolovín. Ľahko sa s nimi manipuluje a nie je problém využiť systémy na automatické dávkovanie paliva (čo napríklad pri kusovom dreve nie je možné). Spaľovanie je väčšinou automatické, s minimálnymi negatívnymi vplyvmi na životné prostredie.

Cenu peliet určujú náklady na ich výrobu, ktorá je pomerne energeticky náročná, závisí aj od výrobcu a ročného obdobia (v lete bývajú lacnejšie). Pelety sú drahšie ako kusové drevo, ale lacnejšie ako napríklad plynné a kvapalné palivá.

Tip: Všetok nábytok a bytové doplnky na jednom mieste

Pri vykurovaní peletami je nevyhnutné inštalovať ku kotlu zásobník vhodnej veľkosti, ktorý možno bez problémov plniť (napríklad otvorom vo fasáde), a tiež zabezpečiť dovoz paliva až do domu. Pelety sa dajú skladovať vo vykurovanej budove v oddelenom priestore alebo v stojane s textilným zásobníkom. Uskladnenie mimo budovy vyžaduje vybudovanie špeciálneho skladu – napríklad pod zemou. Sklad by mal byť dimenzovaný na množstvo paliva potrebného na celú vykurovaciu sezónu (pre rodinný dom je to asi 10 m3). Prikladanie možno vyriešiť napríklad závitovým alebo pneumatickým dopravníkom zo skladu peliet, prípadne sacím potrubím.


Zariadenie na automatickú prevádzku pri spaľovaní biomasy – kotol na pelety, zásobník s dopravníkom peliet a akumulačná nádrž

1016967
Attack


Zariadenie na automatickú prevádzku pri spaľovaní biomasy – kotol na pelety, zásobník s dopravníkom peliet a akumulačná nádrž


Pece na pelety

Keďže majú veľký rozsah výkonov, možno pece na pelety použiť aj v nízkoenergetických a pasívnych domoch. Pri takomto vykurovaní sa teplo dostáva do jednotlivých miestností obvykle rozvodmi vzduchu, existujú však aj typy s teplovodným výmenníkom a možnosťou pripojenia k systému ústredného vykurovania. Veľkou výhodou pecí na pelety je možnosť dobre regulovať výkon, dlhý čas horenia a automatické dávkovanie paliva zo zásobníka do horáka. Pri niektorých typoch sa dá naprogramovať, kedy sa má začať kúriť, a tiež nastaviť časy útlmu. Milovníkov romantiky iste poteší, že aj pri peci na pelety môžete mať, podobne ako pri kozubovej peci, výhľad na oheň.


Požadované rozmery kotolne pre splyňovací kotol Attack DPX v zapojení s akumulačnou nádobou a solárnymi kolektormi

1016968
Attack


Požadované rozmery kotolne pre splyňovací kotol Attack DPX v zapojení s akumulačnou nádobou a solárnymi kolektormi

Peletové kotly

Peletové kotly môžu mať v porovnaní s kotlami na kusové drevo podstatne nižší výkon, vďaka čomu sú vhodné aj do nízkoenergetických domov. Ich nevýhodou je však vyššia cena. Horenie prebieha v pomerne prepracovanom v horáku (účinnosť spaľovania je asi 90 %). Zaujímavé pritom je, že horák na pelety sa dá namontovať aj do existujúceho kotla na tuhé palivá.


Vykurovacie zariadenia

1016963
Schiedel

Peletové kotly majú vo svojom výrobnom programe zahrnuté nielen tradiční výrobcovia kotlov na tuhé palivá, ale aj niektoré firmy, ktoré sa tradične zaoberajú výrobou plynových kotlov. Ponúkajú dokonca aj kondenzačné kotly na pelety, ktorých účinnosť je vyššia vďaka využitiu kondenzačného tepla vodnej pary obsiahnutej v splodinách (táto technológia je dobre známa najmä v spojení s kotlami na plyn). Zaujímavé sú tiež kotly, v ktorých možno spaľovať okrem peliet aj iné palivo – dve oddelené komory umožňujú striedať dva typy paliva (napríklad pelety a zemný plyn). Výhody takéhoto riešenia sú zrejmé – ušetríte miesto a vystačíte s jedným komínovým prieduchom. Pokiaľ ide o kombinácie rôznych zdrojov tepla, za pozornosť stojí aj spojenie peletového kotla, akumulačného zásobníka a solárnych kolektorov, ktoré môžu slúžiť ako na ohrev úžitkovej vody, tak aj na prikurovanie v prechodnom období.

Veterné elektrárne

V súčasnosti sú na Slovensku tri veterné parky s inštalovaným výkonom asi 5,1 MW (Cerová, Ostrý vrch, Skalité). S tvrdením oficiálnych miest, že potenciál Slovenska pre využívanie energie vetra je malý a na našom území je len obmedzený počet lokalít vhodných na inštaláciu veterných turbín, nesúhlasí Matej Hlôška, predseda Združenia pre veternú energiu Slovenska. Na ilustráciu uvádza, že aj v Rakúsku v roku 1990 tri nezávislé inštitúcie v súvislosti s veternými elektrárňami zhodne konštatovali, že „v Rakúsku nefúka“. A dnes je tu približne 500 veterných elektrární s celkovým inštalovaným výkonom 995 MW. Podľa členských spoločností ZVES sú u nás veterné podmienky podobné ako v Rakúsku, Maďarsku či Českej republike a máme dostatok lokalít, kde priemerná rýchlosť vetra v relevantnej výške presahuje 6,5 m/s (výrobcovia uvádzajú, že veterná turbína potrebuje na svoje fungovanie vietor s rýchlosťou 4 m/s). Hoci jedna turbína s výkonom 2 MW zabráni za rok spáleniu uhlia, ktoré by do vzduchu uvoľnilo 270 ton CO2, 17 ton oxidov síry a 11 ton oxidov dusíka a Slovensko má v oblasti OZE ambiciózne medzinárodné záväzky, ktoré bez vetra nedokáže splniť, o podpore veternej energie u nás nemôže byť reč. Na Slovensku nie je dotovaná a realizáciu veterných elektrární komplikuje aj zákon o posudzovaní vplyvov na životné prostredie (EIA). Podľa neho podliehajú všetky zariadenia využívajúce vietor na výrobu energie posudzovaniu EIA (porovnanie: na uhoľné elektrárne s výkonom 600 000-krát vyšším sa táto povinnosť nevzťahuje). Takže na chalupe bez elektriny vám na produkciu elektrickej energie pre vlastnú potrebu nestačí dobrá veternosť, stožiar s vrtuľou za 1 500 € a zapojenie na vlastné elektrické rozvody. Potrebujete posúdenie spôsobilou osobou – to znamená náklady ďalších 3 000 € a asi rok času, kým dostanete definitívne stanovisko. (A to nemusí byť priaznivé.) Okrem toho budete, samozrejme, potrebovať aj realizačný projekt a stavebné povolenie. (zdroj: www.zves.sk)


Veterný park Cerová pomôže svojou čistou výrobou elektrickej energie ročne znížiť produkciu CO2 až o 3 270 ton. Projekt vznikol v spolupráci so Slovenskými elektrárňami, Obecným úradom Cerová a spoločnosťou Green Energy Slovakia. Financie na výstavbu boli poskytnuté v rámci cezhraničnej spolupráce medzi Slovenskom a Rakúskom z fondu PHARE a zo štátneho rozpočtu SR.

1016970
rik


Veterný park Cerová pomôže svojou čistou výrobou elektrickej energie ročne znížiť produkciu CO2 až o 3 270 ton. Projekt vznikol v spolupráci so Slovenskými elektrárňami, Obecným úradom Cerová a spoločnosťou Green Energy Slovakia. Financie na výstavbu boli poskytnuté v rámci cezhraničnej spolupráce medzi Slovenskom a Rakúskom z fondu PHARE a zo štátneho rozpočtu SR.

 

Energia prostredia a geotermálna energia

Žeravé vnútro našej planéty uvoľňuje geotermálnu energiu, ktorá sa dá energeticky využiť. Zo zeme vyviera horúca para alebo voda, ktoré možno čerpať pomocou vrtov a použiť priamo na ohrev, prípadne, ak majú dostatočnú teplotu, aj na výrobu elektriny. Územie Slovenska je na zdroje geotermálneho tepla pomerne bohaté – na základe geologického prieskumu sa vytypovalo približne 25 perspektívnych oblastí. Problémom však je pomerne vysoká mineralizácia geotermálnej vody, teplota a spôsob nakladania s odpadovými vodami. Geotermálna energia sa v našich podmienkach využíva najmä na balneologické účely, v geotermálnych kúpaliskách a aquaparkoch, na vykurovanie skleníkov (napr. Prievidza, Bešeňová) či bazénov, vo väčšom meradle sa teplo z geotermálnej vody dodáva do sústav na centralizovanú prípravu teplej vody a vykurovanie bytových domov, nemocnice a ďalších objektov v Galante či v Podhájskej.
Pomocou vrtov však môžeme čerpať zemské teplo aj na vykurovanie rodinného domu – vďaka tepelnému čerpadlu. To dokáže previesť nízkopotenciálne teplo na teplotu 40 až 50 °C rovnakým procesom, na akom pracujú chladničky. Podobne môže využiť aj teplotu povrchovej vrstvy pôdy pomocou plošného výmenníka uloženého v nezamŕzajúcej hĺbke alebo teplotu vody (v studni, rieke). Asi najčastejšie využívajú tepelné čerpadlá ako zdroj tepla okolitý, prípadne odpadový vzduch. Aj keď tepelné čerpadlo môže byť v dobre izolovanom dome jediným zdrojom tepla na vykurovanie, zvyčajne ho dopĺňa aj ďalší zdroj, najčastejšie s elektrickým ohrevom.

Riziká nestabilných zdrojov energie

Pre výrobu elektriny zo slnka a vetra sú typické výkyvy v objeme výroby, ktoré pri veľkých fotovoltických elektrárňach a veterných farmách do určitej miery negatívne ovplyvňuje bezpečnosť a spoľahlivosť elektrizačnej sústavy. Rizikom je aj príliš masívne využívanie štátom podporovaného zdroja OZE so zvýhodnenou výkupnou cenou elektriny niekoľkonásobne vyššou ako je trhová cena – to sa môže premietnuť do vyššej ceny pre koncového spotrebiteľa. Tieto riziká má u nás eliminovať nový prístup vlády k výstavbe zdrojov, ktoré sa vyznačujú nestabilnou výrobou. Medzi opatrenia patrí napríklad systém tendrov, vďaka ktorým má byť výstavba zdrojov s uvedenými rizikami v zhode s očakávanými príspevkami výroby. Preto je úmyslom Slovenska napríklad preferovať výstavbu menších fotovoltických elektrární. (Poznámka redakcie: Podľa ZVES existujú účinné metódy na vyrovnanie kolísania výkonu veterných elektrární a ich výpadky sa počítajú rádovo na minúty až hodiny.)

Na slovíčko s Ing. Martinom Zifčákom, riaditeľom technického úseku a vývoja spoločnosti Attack:

Prečo sa podľa vás pelety využívajú u nás na vykurovanie rodinných domov len v takej malej miere?
Faktorov môže byť viacero: Je to relatívne nový spôsob vykurovania, vstupné náklady na zariadenie sú pomerne vysoké a dotácie nízke. Príčinou môže byť aj cena peliet – po prepočte je takéto vykurovanie porovnateľné s plynom – a slabá osveta, keďže ľudia sú u nás dosť konzervatívni a zvyknutí sú na palivá ako drevo či zemný plyn.

Podľa akých kritérií si má človek vyberať zariadenie na spaľovanie biomasy na vykurovanie rodinného domu?
Po ekonomickom zvážení je jedným z hlavných kritérií dostupnosť a trvalo udržateľné zabezpečenie zvoleného paliva. Typickým predstaviteľom biomasy je drevná hmota, ktorej výhoda oproti ostatným (napr. fosílnym) palivám je v jej ľahkej dostupnosti. Ďalším, nie menej dôležitým ukazovateľom je účinnosť, resp. efektivita jej spaľovania. Tento údaj by mal byť uvedený v technických parametroch zariadenia, ktoré výrobca prezentuje v prospektoch, technických materiáloch, na webových stránkach a na výrobnom štítku konkrétneho zariadenia. Dnes sú na trhu zariadenia, ktoré dokážu spaľovať biomasu aj v automatickej prevádzke – tá prináša určitý komfort, keďže nie je nutný trvalý dohľad a obsluha. Vyžaduje si však palivo v upravenej forme, napríklad drevné pelety (lisované valčeky z drevných pilín), alebo drevnú štiepku určitej frakcie, ktorú možno spaľovať v automatických horákoch. Podľa intenzity prevádzky je nutné zabezpečiť aj odobranie popola, ktorý vzniká pri spaľovaní. Mnohé kotly majú automatický systém odpopolnenia do boxu, ktorý možno podľa intenzity vykurovania vyniesť až po niekoľkých týždňoch prevádzky. Nemenej dôležitá je zvládnutá regulácia celého vykurovacieho systému. Kotly s ručným dodávaním paliva je nevyhnutné pripájať na akumulačné zásobníky tepla, ktoré im zaručia vyššiu životnosť, účinnosť a v konečnom dôsledku aj komfort z hľadiska tepelnej pohody vo vykurovanom priestore.

Ako vidíte využívanie biomasy v blízkej a vzdialenejšej budúcnosti?
Využívanie biomasy ako obnoviteľného zdroja na energetické účely má z celospoločenského hľadiska strategický význam. Jej dostupnosť je jednoduchá a pri rozumnom hospodárení je udržateľnou formou vykurovania, známe je aj pestovanie biomasy na energetické účely. Z hľadiska tvorby tzv. skleníkových plynov je biomasa neutrálnym palivom. Rastliny počas svojho rastu prijmú toľko CO2, koľko sa ho uvoľní pri ich spálení. Legislatíva Európskej únie podporuje využívanie obnoviteľných zdrojov energie, teda aj biomasy, rôznymi dotáciami či daňovými úľavami, ktoré sa využívajú v rôznych členských krajinách viac alebo menej. Na Slovensku sa finančná podpora realizuje prostredníctvom Programu vyššieho využívania biomasy v domácnostiach.

 

Kategória: Technológie
Tagy: biomasa energie obnoviteľné stavba teplo zdroje
Zdieľať článok

Diskusia