Moderný spôsob vykurovania drevom (pokračovanie)

Klasiku alebo novinku?

Túto otázku si položí asi každý, kto uvažuje o kúpe kotla na drevo. Okrem už spomínanej úspory času pri štiepaní dreva či prikladaní majú kotly na splynovanie oproti klasickým kotlom aj závažnejšie výhody:
V prvom rade je to podstatne vyššia účinnosť, ktorá sa dosahuje vďaka špecifickému spôsobu spaľovania. S ňou je spojená nižšia spotreba paliva, menej časté prikladanie, ale aj ekologické dôsledky v podobe nižšej tvorby škodlivých emisií. Účinnosť drevosplynovacích kotlov sa blíži účinnosti kotlov na zemný plyn – dosahuje 81 až 89 %, účinnosť klasických kotlov na drevo sa pohybuje okolo 65 až 70 %.

Ďalšou výhodou kotlov na drevoplyn je plynulá regulácia v rozsahu 40 až 100 % výkonu, samozrejme, možnosti regulácie klasických kotlov na drevo sú podstatne obmedzenejšie.

Plusy a mínusy drevosplynovacích kotlov Výhodou drevosplynovacích kotlov oproti kotlom na drevo s klasickou konštrukciou je vyššia účinnosť a lepšie možnosti regulácie, čo spolu znamená 20- až 30-percentnú úsporu paliva. Istou nevýhodou je predpísané palivo – suché, kusové, štiepané drevo. Výhoda spaľovania „čohokoľvek“ je však pri klasických typoch kotlov na pevné palivo spojená aj s podstatne vyššou tvorbou škodlivín.

Vyššia účinnosť kotlov na splynovanie asi o 15 % spolu s možnosťou dobrej regulácie výkonu prináša v praxi úsporu paliva oproti klasickým kotlom o 20 až 30 %. Ako ekonomicky výhodnejší sa tak ukazuje kotol s vysokou účinnosťou, a teda nižšími nákladmi na prevádzku i napriek tomu, že má vyššiu obstarávaciu cenu. Istou nevýhodou je, že splynovacie kotly si vyžadujú spaľovanie predpísaného paliva – suchého kusového dreva do vlhkosti 20 %. Naproti tomu v klasických kotloch na pevné palivo sa dá spaľovať takmer čokoľvek – od mokrého dreva až po koks.

Na posúdenie výhodnosti tejto možnosti je však potrebné porovnať viac faktorov – okrem výhrevnosti aj napríklad tvorbu škodlivín. Tvorba emisií CO, NOx a pevných častíc je pri spaľovaní v drevosplynovacích kotloch podstatne nižšia. Na tento fakt už niekoľko rokov myslí aj legislatíva EU a národné legislatívy jednotlivých štátov, ktoré dnes veľmi prísne dohliadajú na množstvo produkovaných emisií znečisťujúcich ovzdušie a prakticky vo všetkých krajinách západnej Európy (Nemecko, Francúzsko, Švajčiarsko, Rakúsko…) je už inštalácia klasických kotlov na tuhé palivá zakázaná. Je len otázka času, kedy rovnaké legislatívne opatrenia príjme aj naša krajina.

Výhrevnosť rozličných druhov palív

Druh paliva	Výhrevnosť	Cena za mernú jednotku
Palivové drevo	14 –15 MJ/kg	400 až 500 Sk/m3 (cca 1800 Sk/tonu)
Energetická štiepka	8 – 10  MJ/kg	800 až 1200 Sk/tonu
Drevné pelety	18 – 19 MJ/kg	3200 až 4800 Sk/tonu
Drevné brikety	18 – 19 MJ/kg	3500 až 4500 Sk/tonu
Hnedé uhlie	15 MJ/kg	3800 – 4500 Sk/tonu
Čierne uhlie	18 MJ/kg	5200 – 5800 Sk/tonu
Zemný plynD2	10,555 kWh/m3 (33,8 MJ/m3)	1,319 Sk/kWh
Zemný plyn D3	10,555 kWh/m3 (33,8 MJ/m3)	1,286 Sk/kWh

Dôležité pravidlá

K najčastejším chybám pri inštalácii kotla na drevoplyn patrí nevhodný výber kotla z hľadiska jeho výkonu. Voľba správneho vykurovacieho výkonu kotla je pritom veľmi dôležitou podmienkou pre jeho správne fungovanie aj životnosť. Nie je dobré, ak je kotol poddimenzovaný, pretože nezvládne dom vykúriť, ale ani predimenzovaný. Pri prevádzke na znížený výkon sa totiž (podobne ako pri kúrení mokrým drevom) zvyšuje kondenzácia, tvorba dechtu a kyselín, ktoré potom rozožierajú vnútorný oceľový plášť kotla. Zníži sa tým životnosť kotla – plášť sa postupne prederaví a kotol sa stane nefunkčným. Decht navyše znižuje prestup tepla a tým znižuje účinnosť kotla.

Výkon každého kotla, teda aj drevosplynovacieho je preto nutné voliť presne podľa vypočítanej tepelnej potreby vykurovaného objektu. Prevádzku možno optimalizovať aj pomocou akumulačných zásobníkov, ktoré vyriešia aj problém letného ohrevu vody. Drevosplynovací kotol je totiž citlivý na prevádzkovú teplotu vody. Aby nedochádzalo k roseniu a dechtovaniu kotla, výstupná teplota vody sa musí pri prevádzke kotla udržiavať v rozsahu 80 – 90 °C, teplota vratnej vody vstupujúcej do kotla z vykurovacieho systému (spiatočka) musí byť minimálne 65 °C. Ak by do kotla vstupovala voda chladnejšia než 65 °C, nastane kondenzácia a tvorba dechtu vo výmenníku tepla, čo má za následok zhoršený prestup tepla a tiež výrazne nižšiu životnosť tepelného výmenníka.

Požadovanú teplotu vratnej vody zabezpečí vhodné zmiešavacie zariadenie inštalované vo vykurovacom systéme priamo za kotlom. Ďalšie parametre, ktoré je dobré si pri výbere kotla všímať, sú údaj o účinnosti kotla (hovorí o tom, koľko paliva bude potrebné spáliť na to, aby sa vyprodukovalo určité množstvo tepla), objem spaľovacej komory a dĺžka polien na prikladanie (aj od nich závisí, ako často budete prikladať a ako dlho budete drevo štiepať).

Výhody akumulačnách zásobníkov tepla

Drevosplynovacie kotly je výhodné inštalovať spolu s akumulačnými zásobníkmi tepla – zabezpečí sa tým lepšie využitie výkonu kotla, čím sa zníži spotreba paliva a predĺži sa životnosť kotla. Výkon kotla v prevádzke totiž nie je konštantný – po priložení dreva narastá a pri dohorievaní zas výrazne klesá. Vykurovacia sústava však vyžaduje viac-menej konštantný príkon tepelnej energie. Toto „vyhladenie výkonu“ zabezpečí akumulačný zásobník s dostatočnou tepelnou rezervou – tepelná energia sa čerpá z akumulačných zásobníkov podľa aktuálnej potreby.

Druhá dôležitá výhoda spočíva v tom, že pri prevádzke s akumulačnými nádržami môže kotol pracovať na maximálny výkon, pri ktorom dosahuje najlepšie parametre z hľadiska účinnosti spaľovania a prevádzka v tomto režime zabezpečuje kotlu najdlhšiu životnosť. Dôležité je správne nadimenzovať objem akumulačných nádrží tak, aby zodpovedal výkonu kotla a tepelnej strate domu – aby bol kotol schopný nádrže „nabiť“ za rozumný čas a aby nádrže po vhodnú dobu pokrývali potrebu tepla v dome.

Výhody inštalácie s akumulačnými nádržami: vyrovnanie nerovnomerného výkonu kotla a zvýšenie komfortu nižšia spotreba paliva – kotol pracuje na plný výkon, teda s optimálnou účinnosťou vysoká životnosť kotla a komína – pri prevádzke na plný výkon je tvorba dechtov a kyselín minimálna možnosť kombinácie s ďalšími spôsobmi vykurovania (akumulačná elektrina, solárne zariadenia) možnosť kombinácie radiátorov s podlahovým vykurovaním

Možnosti regulácie

Náklady na vykurovanie sú pri splynovacích kotloch nižšie oproti klasickým kotlom nielen vďaka účinnejšiemu spaľovaniu, ale aj vďaka možnosti plynulo regulovať výkon (podobne ako pri kotloch na zemný plyn). Regulácia sa môže zabezpečiť riadeným prívodom vzduchu – pri dosiahnutí požadovanej teploty sa priškrtí prívod vzduchu a tým sa zabezpečí pokles výkonu kotla. Sofistikovanejšia a účinnejšia je elektronická regulácia.

Elektronika sleduje teplotu výstupnej vykurovacej vody z kotla, prípadne aj vo vykurovanom priestore na základe čoho reguluje výkon kotla – zabezpečuje plynulú zmenu otáčok spalinového ventilátora (spalinový ventilátor zabezpečuje prívod vzduchu na spaľovanie aj odvod spalín do komína). Elektronická regulácia teda zaistí potrebný výkon kotla a umožňuje efektívne spaľovať rôzne druhy paliva.

Prevádzka systému s akumulačnými nádržami Teplo z kotla prednostne ohrieva radiátory, keď termostat vyhodnotí, že je v miestnostiach teplo, začnú sa dobíjať akumulačné nádrže (zásobníky). Pri prevádzke na maximálny výkon (na 2 až 4 naloženia) je potrebné nabiť akumulačné nádrže na požadovanú teplotu vody 90 až 100 °C. Kotol sa potom nechá dohorieť. Ďalej sa už teplo pre radiátory automaticky odoberá zo zásobníkov (pomocou trojcestného ventilu). Vhodné je kúriť tak, aby sa zásobníky nikdy celkom nevybili. Ak sa teplota vody v nich dostane pod 4O °C, zbytočne dlho sa ohrievajú a zvyšuje sa tým spotreba dreva. Pri takomto spôsobe vykurovania sa optimalizuje režim prikladania a môžete využívať lacnejšie mäkké drevo, ktoré rýchlejšie horí. Optimalizuje sa tiež prevádzka kotla, čím sa dá ročne ušetriť 30 až 40 % nákladov na vykurovanie.

Otázka bezpečnosti

Kvôli bezpečnosti prevádzky každého kotla na tuhé palivo, teda aj drevosplynovacieho, musí byť zaistená možnosť odviesť prebytočné teplo. Riešením môže byť inštalácia dodatočných zásobníkov, tzv. akumulátorov tepla, prípadne zásobníkov na ohrev vody, ktoré sú v určitej miere schopné nadbytočné teplo odobrať. Najmä ak nie je možné zabudovať akumulačné nádrže, treba inštalovať dochladzovací systém (väčšina kvalitných kotlov ho má zabudovaný) – termoregulačný ventil v prípade zvýšenej kotlovej teploty otvorí prívod chladiacej vody, napríklad z vodovodného systému, a kotol schladí. Toto však nastáva len v núdzovom stave. Pre prípad prekúrenia je kotol vybavený tiež blokovacím termostatom, ktorý preruší prívod elektrickej energie.

Pravidlá pre dobré fungovanie a dlhú životnosť kotla na pyrolýzu Drevosplynovacie kotly sú citlivé na kondenzáciu vlhkosti, dechtov a kyselín, ktoré poškodzujú teleso kotla a komína, znižujú ich životnosť aj účinnosť kotla, preto je potrebné: spaľovať vždy suché drevo s 12 až 20 % vlhkosťou navrhnúť vhodný výkon kotla vzhľadom na tepelné straty objektu. Výkon kotla musí zodpovedať skutočnému odberu tepla – kotol by sa nemal poddimenzovať, ale nesmie sa ani predimenzovať využívať výkon kotla – kotol nie je určený na dlhodobé kúrenie pri minimálnom výkone. Je s ním totiž spojená nízka teplota spalín, pri ktorej kondenzujú dechty a kyseliny, kotol je potrebné prevádzkovať pri výstupnej teplote vykurovacej vody 80 až 90°C pri inštalácii kotla treba zaistiť minimálnu teplotu vratnej vody okolo 65°C (s rastúcou teplotou vody vracajúcej sa do kotla klesá množstvo kondenzujúcich dechtov a kyselín) plniacu komoru treba pravidelne čistiť od dechtu (škrabkou, ktorá je príslušenstvom kotla)

Článok bol uverejnený v časopise Môj dom 09/2008.