Inwestor już na wczesnym etapie projektowania domu powinien określić rodzaj planowanego ogrzewania, a więc sposób dystrybucji ciepła oraz typ źródła ciepła. Źródło powinno charakteryzować się wysoką sprawnością, niską emisją zanieczyszczeń, niezawodnością pracy i oczywiście łatwością obsługi i montażu. Takim urządzeniem jest nowy kocioł na granulat drzewny Easypell marki Viessmann.
Już w przyszłym roku wejdą w życie bardziej rygorystyczne wymagania warunków technicznych dla nowego budownictwa. Aby je spełnić, konieczna będzie bardzo dobra izolacja termiczna budynku, stosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, a także nowoczesnych, ekologicznych źródeł ciepła, np. pompy ciepła lub kotła na biomasę. Wydaje się zatem, że w erze promowania czystego powietrza granulat drzewny powinien zyskiwaćna znaczeniu kosztem granulatu węglowego.
Wartość energetyczna paliwa
Zastosowanie do ogrzewania domu granulatu drzewnego, określanego często jako „pellet”, niesie ze sobą wiele zalet, z których niekoniecznie zdajemy sobie sprawę przed zakupem kotła na to paliwo. Wiemy, że pellet to paliwo stałe, a więc należy przeznaczyć na nie miejsce w kotłowni. Jednak w porównaniu z konkurentem – granulatem węglowym – jest ono paliwem nieporównanie czystszym i przede wszystkim dającym bardzo przyjemną woń drewna. Niewielka moc grzewcza kotłów instalowanych w domach jednorodzinnych pozwala na składowanie zapasu pelletu w kotłowni. Zarówno granulat drzewny, jak i węglowy mają podobną gęstość nasypową, więc ilość rocznego zużyciabędzie na podobnym poziomie. Faktem jest, że pellet charakteryzuje się nieco niższą wartością opałową, ale kocioł nadrabia to wyższą sprawnością pracy. Dlatego też pellet jest bardzo dobrą alternatywą dla węgla.
Bez problemu z wychładzaniem spalin
Kotły stałopalne charakteryzują się stosunkowo wysoką temperaturą pracy, tak więc zazwyczaj temperatura wody zasilającej nie jest niższa niż 60°C. Temperatura zasilania nie stanowi jednak problemu dla instalatora, który – poprzez montaż zbiornika buforowego lub grup mieszających – może skutecznie ją obniżyć. Realnym problemem jest natomiast temperatura wody na powrocie z instalacji do kotła. Zbyt niska może prowadzić do wychłodzenia spalin poniżej punktu rosy, czyli kondensacji, a powstający kondensat nie jest, niestety, obojętny dla stali, z której wykonany jest kocioł. Aby nie dopuścić do tych zjawisk, kocioł Easypell został fabrycznie wyposażony w zwężkę Venturi, umieszczoną w króćcu wody wracającej do kotła, która powoduje przyspieszenie strugi i przez to efekt podsysania gorącej wody z górnej części kotła. Takie rozwiązanie sprawia, że nie jest wymagany montaż zaworu 4-drogowego na powrocie celem podniesienia temperatury powrotu, nie ma potrzeby montażu pompy kotłowej oraz nie ma określonej minimalnej temperatury wody na powrocie do kotła.
 |
 |
| 1. Kocioł Easypell | 2. Certyfikowana klapa przeciwpożarowa |
 |
|
| 3. Talerz palnika kotła Easypell | 4. Palnik kotła Easypell |
Bezpieczne podawanie paliwa
Paliwo z komory zasypowej w kotle Easypell transportowane jest bezpośrednio do palnika podajnikiem ślimakowym. Na wyposażeniu kotła jest dodatkowa osłona zabezpieczająca przed dostaniem się większych frakcji do ślimaka oraz certyfikowana klapa przeciwpożarowa firmy Belimo (rys. 2). Zaopatrzona w krańcówki klapa przeciwpożarowa nadzorowana jest przez automatykę kotła, przez co znane jest jej aktualne położenie. W czasie procesu rozpalania klapa otwiera się i pozwala na podanie pewnej ilości paliwa do palnika, po czym przechodzi w pozycję zamkniętą, aby dać czas na rozpalenie się paliwa i nie dopuścić do zasypania komory spalania. W przypadku wyłączenia awaryjnego kotła lub zaniku napięcia klapa również odcina zbiornik pelletu pełniąc rolę zabezpieczenia pożarowego.
Dokładne spalanie
Odpowiednia ilość granulatu drzewnego do spalania dozowana jest automatycznie. Palnik talerzowy (rys. 4) zasilany jest paliwem oddolnie przez podajnik ślimakowy, przy czym posuw paliwa uzależniony jest od mocy, jaką w danej chwili ma osiągnąć kocioł, a przerwa w podawaniu jest ustalona i stała.
Rozpalanie realizowane jest gorącym powietrzem za pomocą nagrzewnicy elektrycznej o stosunkowo małej mocy – na wylocie osiąga ono temperaturę bliską 600°C, powodując zapalenie się granulatu. Powietrze do spalania podawane jest przez mikrootwory, od dołu, na palnik talerzowy. Tutaj następuje tzw. spalanie pierwotne, bardzo spokojne, laminarne, aby powstający popiół nie był unoszony wraz ze spalinami. Temperatura w miejscu spalania nie powinna przekraczać 1100°C, aby nie dochodziło do spiekania się resztek paliwa i powstawania żużla wokół palnika. Palnik nie ma elementów ruchomych, a powstający w wyniku spalania popiół samoczynnie wypychany jest przez kolejne porcje paliwa na zewnątrz, skąd spada do popielnika. Nieco powyżej palnika, przez dodatkowe otwory doprowadzane jest tzw. powietrze wtórne, którego zadaniem jest zawirowanie spalin i dopalanie resztek paliwa. Odpowiedni czas i temperatura sprawiają, że tlenek węgla ulega dopaleniu do dwutlenku węgla. Przy konstruowaniu komory spalania kotłów pelletowych stosuje się tzw. reguły 3xT, a więc z języka angielskiego: temperatura, czas i zawirowanie. Wszystko to w celu osiągnięcia jak najniższej emisji zanieczyszczeń.
Kocioł EasyPell spełnia wymagania obecnie najwyższej 5. klasy emisji NOx (wg EN 303- :2012), a jego sprawność przy znamionowym obciążeniu wynosi 93,6%.
 |
| 5. Czujnik temperatury systemu ECO w komorze spalania |
Kontrola jakości spalania
W kotłach na paliwo stałe zazwyczaj do kontroli jakości spalania stosuje się sondę lambda umieszczoną w przewodzie spalinowym. W kotle Easypell mamy inne rozwiązanie – system ECO oparty na bezpośrednim pomiarze temperatury spalania w obszarze spalania wtórnego. Każda wartość temperatury wody w kotle, uzależniona dodatkowo od aktualnej mocy kotła, ma swoją wymaganą i oczekiwaną temperaturę w komorze spalania. W przypadku stwierdzenia odchyłki rzeczywistej temperatury od zadanej, następuje korekta ilości paliwa oraz ilości powietrza doprowadzonego do komory spalania. W ten sposób uzyskano zarówno ciągłą kontrolę procesu spalania, jak i automatyczne dopasowanie się systemu do jakości samego paliwa.
Dostępny na rynku granulat drzewny ma bardzo różną jakość, zatem jakość spalania i emisja substancji często odbiegają od deklarowanych wartości. Mając bezpośrednią kontrolę nad procesem spalania, można spalać paliwo z oczekiwaną sprawnością i czystością.
Zupełnie nowe możliwości
Nowoczesne kotły na pellet to zupełnie inne konstrukcje niż dawniej. Mają one spory zakres modulacji mocy grzewczej – Easypell od 6 do 20 kW – i dużą pojemność wodą, przez co zapewniają długie okresy pracy i płynną kontrolę temperatury. Duża pojemność wodna to także brak wymaganego minimalnego przepływu wody przez kocioł, a więc w niektórych przypadkach można zrezygnować ze zbiorników buforowych, a to oznacza mniejsze koszty inwestycyjne i mniejszą wymaganą powierzchnię pod zabudowę. W przypadku modernizacji kotłowni ze starym kotłem stałopalnym wymiana może ograniczyć się tylko do samego źródła ciepła, można też dokonać modernizacji systemu dystrybucji. Co istotne: do nowoczesnego kotła stałopalnego bez problemu można podłączyć coraz częściej stosowane w budynkach niskotemperaturowe układy ogrzewania płaszczyznowego. W tym celu stosuje się grupy mieszające sterowane automatyką kotłową (jeżeli ma ona taką funkcję) lub np. przez zintegrowane w rozdzielaczach termostatyczne zawory mieszające.
Jeżeli na nowej inwestycji do zasilania źródeł ciepła możemy brać pod uwagę tylko energię elektryczną lub paliwo stałe, to oczywiście możliwości jest kilka. Świetnym rozwiązaniem będzie z pewnością nowoczesna kotłownia wyposażona w pompę ciepła powietrzną lub gruntową, którą osobiście gorąco polecam, ale, niestety, ograniczeniem jest koszt takiej instalacji, wciąż względnie wysoki i niewystarczające wsparcie ze strony państwa. Wtedy warto sięgnąć po paliwo stałe, jednak zdecydowanie to czystsze, w postaci granulatu drzewnego, ponieważ przy rozsądnej cenie za wykonanie kotłowni koszty ogrzewania mogą być porównywalne z pompą ciepła typu powietrze-woda.
Autor: Dawid Pantera
Artykuł sponsorowany
 |
|
Viessmann sp. z o.o. |
