Rastúce náklady na fosílne palivá a zvyšujúce sa environmentálne povedomie vedú k zvýšenému dopytu po obnoviteľných zdrojoch energie. Kotly na tuhé palivo predstavujú ekonomickú a ekologickú alternatívu vykurovania pre domácnosti, komerčné priestory aj verejné budovy. V tomto článku sa zameriame na parametre, výkon a výber kotlov na tuhé palivo, najmä s dôrazom na kotly spaľujúce drevo, hnedé uhlie, štiepku a odpad.
Čo sú kotly na tuhé palivo?
Kotol na tuhé palivo je vykurovacie zariadenie určené na spaľovanie tuhých palív, ako je drevo (polená, pelety, štiepka), hnedé uhlie a biomasa, za účelom získania tepla pre vykurovacie systémy. Kotly na tuhé palivo sú vysoko účinné a úsporné z hľadiska spotreby paliva. Vďaka širokému rozsahu menovitých výkonov sú vhodné pre obytné budovy, ako aj pre obecné úrady a komerčné objekty.
Druhy kotlov na tuhé palivo
Kotly na tuhé palivo sa delia podľa typu spaľovaného paliva a konštrukcie:
- Kotly na polená: Sú určené na spaľovanie polien dlhých až jeden meter. Vďaka technológii splyňovania spaľujú drevo takmer úplne, čo vedie k účinnosti viac ako 90 %. Polená sa musia dopĺňať ručne, ale moderné kotly majú dlhé intervaly dopĺňania.
- Kotly na pelety: Spaľujú strojovo lisované, štandardizované pelety, ktoré sa skladujú mimo kotla a do spaľovacej komory sa dostávajú prostredníctvom prívodného systému. Umožňujú plne automatickú prevádzku, čím poskytujú vysoký komfort obsluhy. Kotly na pelety dosahujú účinnosť viac ako 95 percent.
- Kotly na štiepku: Spaľujú mechanicky rozdrvený kus dreva s kôrou alebo bez nej. Sú lacné, ale ich energetický obsah nie je stály a je nižší ako u peliet. Aj tie sa skladujú mimo kotla a podľa potreby sa do kotla dopravujú prostredníctvom pripojeného zásobovacieho systému. Kotly na drevnú štiepku dosahujú účinnosť viac ako 90 percent.
- Kombinované kotly: Umožňujú spaľovať rôzne druhy paliva, od peliet a polien až po hobliny a štiepku. Môžu spaľovať drevné palivá s vlhkosťou do 50 %. Ich vysoká účinnosť je založená na spaľovacej technike a riadenom prívode vzduchu. V praxi sa často používajú pelety a drevná štiepka, ak má prevádzka zostať plne automatická. Niektoré modely môžu byť poháňané aj polenami, drevenými briketami a štiepkou.
- Liatinové kotly: Sú obľúbenou voľbou pri vykurovaní mnohých domácností. Majú vynikajúcu tepelnú výmenu a zaisťujú efektívne spaľovanie tuhého paliva.
Parametre kotlov na tuhé palivo
Pri výbere kotla na tuhé palivo je dôležité zohľadniť nasledujúce parametre:
- Výkon: Udáva sa v kW (kilowattoch) a určuje, aké množstvo tepla je kotol schopný vyprodukovať. Výkon kotla musí zodpovedať tepelným stratám budovy.
- Účinnosť: Udáva sa v percentách a vyjadruje, aká časť energie obsiahnutej v palive sa premení na teplo. Čím vyššia účinnosť, tým nižšia spotreba paliva.
- Typ paliva: Určuje, aké palivo je možné v kotli spaľovať.
- Rozmery plniaceho otvoru: Dôležité pre kotly na polená, určuje maximálnu veľkosť polien, ktoré je možné do kotla vkladať.
- Priemer dymového hrdla: Umožňuje pripojenie dymovodu na odvod spalín do komína.
- Objem vody: Udáva, koľko vody kotol obsahuje. Väčší objem vody zabezpečuje stabilnejšiu teplotu vykurovacieho systému.
- Maximálny prevádzkový tlak: Udáva maximálny tlak, pri ktorom je kotol schopný bezpečne pracovať.
- Teplota spalín: Udáva teplotu spalín odvádzaných do komína. Nižšia teplota spalín znamená vyššiu účinnosť kotla.
- Hmotnosť: Dôležitá pre manipuláciu a inštaláciu kotla.
- Energetická trieda: Udáva energetickú účinnosť kotla.
Príklad technických parametrov: Kaloritherm SB 25 kW HC
- Identifikátor typu/modelu: KTherm SB 25 HC
- Maximálny výkon: 25 kW
- Menovitý/meraný výkon: 25 kW
- Trieda energetickej účinnosti: A+
- Ukazovateľ energetickej účinnosti: 104,88
- Účinnosť v závislosti na palive: 77,4 %
- Sezónna účinnosť: 77,4 %
- Prikladanie paliva: ručné
- Palivo - optimálne palivo: nedrevná biomasa (vlhkosť < 20 %)
- Rozmery plniaceho otvoru: 280x330 mm
- Prípojka vykurovacej vody: G 2"
- Priemer dym. hrdla Ø: 150 mm
- Výška H: 1166 mm
- Šírka W: 575 mm
- Hĺbka L: 635 mm
- Hmotnosť ± 5 %: 175 kg
- Obsah vody: 50 l
- Max. prevádzkový tlak: 2,5 bar
- Max. prevádzková teplota: 90 °C
- Teplota spalín: 296 °C
- Hmotnostný prietok spalín: 23,4
- Komínový ťah: 0,25 mbar
- Hydraulická tlak. strata vody ∆T (15 °C): 31 mbar
Výkon kotla a jeho výpočet
Výkon kotla je jedným z najdôležitejších parametrov vykurovacieho zariadenia. Závisí od množstva tepla, ktoré je potrebné dodať do priestoru (bytu, domu, kancelárie, obchodu, či iného typu priestoru), aby bola vytvorená tepelná pohoda. Kotol funguje na vyššom výkone pri nízkej vonkajšej teplote. Pri vyšších teplotách, naopak, je potrebný oveľa menší výkon. Ovládanie výkonu kotla zabezpečuje takzvaná výkonová modulácia.
Prečítajte si tiež: Porovnanie plynových kotlov na splátky
Modulácia výkonu kotla
Modulácia výkonu kotla umožňuje rovnomerné vykurovanie priestoru bez zbytočného cyklovania kotla. Cyklovanie kotla predstavuje vlastne časté vypínanie a zapínanie, čo prináša zvýšené opotrebovávanie jednotlivých častí kotla a nehospodárnu prevádzku. Každý kvalitný kotol je vyrobený spôsobom, aby vedel plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu. Pre veľkú časť vykurovacieho obdobia stačí 15 až 50 % nominálneho výkonu kotla.
Ako vypočítať výkon kotla?
Správny výkon kotla je nutné vždy vybrať na základe projektového výpočtu, kde sú určené tepelné straty budovy. Správne naprojektovaný kotol zabezpečí dostatok tepla aj v chladných aj prechodných obdobiach v roku a dovoľuje znížiť výkon na optimálnu hodnotu. Orientačný výkon kotla, potrebný na vykúrenie priestorov, si môžete vypočítať aj sami.
Faktory ovplyvňujúce výpočet výkonu kotla
- Obytná plocha domu
- Celkový súčet objemu vykurovaných miestností
- Vek budovy
- Prípadné zateplenie
- Typ inštalovaného vykurovacieho systému (novší alebo starší)
Orientačný výpočet výkonu kotla
Jednou z možností, ako vypočítať orientačný výkon kotla, je na základe nasledovnej tabuľky:
| Obytná plocha | Nová budova s dobrou izoláciou a moderným vykurovacím systémom | Budova z 80.-90. rokov s dobrým zateplením a moder. vykur. systémom | Nezateplená budova z 80.-90. rokov a starším vykur. systémom | Nezateplená budova z 80. rokov s moderným vykur. systémom | Budova zo 70. rokov s dobrým zateplením a starším vykur. systémom | Budova zo 70-tych rokov a staršia, nezateplená, so starým vykur. |
|---|
Niekedy sa uvádza, že na jeden meter štvorcový je potrebný výkon zhruba 70 až 80 Wattov tepelného výkonu (35-40 Wattov na meter kubický) pri novšej budove s modernou inštaláciou vykurovania. Pri starších domoch bez tepelnej izolácie a teda väčšími tepelnými stratami domu a s tradičnou inštaláciou vykurovania sa jedná o hodnotu približne 150 až 160 Wattov na meter štvorcový (70 - 80 Wattov na m3).
Príklad výpočtu výkonu kotla podľa plochy a objemu
| Obytná plocha priestoru | Objem priestoru | Orientačný výkon kotla |
|---|---|---|
| 112 m2 | 300 m3 | 9 kW |
| 187 m2 | 500 m3 | 15 kW |
| 250 m2 | 666 m3 | 20 kW |
| 300 m2 | 800 m3 | 24 kW |
| 375 m2 | 1 000 m3 | 30 kW |
| 537 m2 | 1 433 m3 | 43 kW |
| 750 m2 | 2 000 m3 | 60 kW |
Je dôležité si uvedomiť, že tieto hodnoty sú iba orientačné a neberú do úvahy možné rezervy a špecifické podmienky odlišné pre každý objekt. Rovnako tak je potrebné sa pri výbere konkrétneho kotla poradiť s projektantom budovy alebo vykurovacieho systému.
Prečítajte si tiež: Kondenzačný kotol Viessmann Vitodens 100-W
Výhody kotlov na tuhé palivo
- Ekonomická výhodnosť: Drevo ako palivo je úsporné a nepodlieha extrémnym cenovým výkyvom ako fosílne palivá.
- Ekologické spaľovanie: Vykurovanie drevom je neutrálne z hľadiska emisií CO₂.
- Vysoká účinnosť a nízka spotreba: Moderné kotly na tuhé palivo dosahujú vysokú účinnosť a efektívne využívajú palivo.
- Jednoduchá obsluha: Moderné kotly na tuhé palivo sú vybavené automatickými systémami, ktoré uľahčujú obsluhu.
- Plynulá regulácia sily: Umožňuje prispôsobiť výkon kotla aktuálnym potrebám vykurovania.
- Podpora miestneho priemyslu: Používanie kotla na drevo podporuje aj miestny priemysel.
- Možnosť kombinácie s inými zdrojmi energie: Kotly na tuhé palivo je možné kombinovať s inými zdrojmi energie, ako sú solárne panely alebo tepelné čerpadlá.
Na čo si dať pozor pri výbere kotla
- Tepelná strata budovy: Je potrebné zohľadniť tepelnú stratu budovy a vybrať kotol s primeraným výkonom.
- Druh paliva: Je potrebné zvážiť dostupnosť a cenu jednotlivých druhov palív.
- Spôsob skladovania paliva: Je potrebné zabezpečiť dostatočný priestor na skladovanie paliva.
- Komínový systém: Je potrebné skontrolovať, či komínový systém spĺňa požiadavky pre daný typ kotla.
- Údržba kotla: Je potrebné zvážiť náročnosť údržby kotla.
Prečítajte si tiež: Návod na nastavenie kotla Ferroli