Kotly určené na spaľovanie biomasy sa líšia cenou, nárokmi na obsluhu a používaným palivom. Dnes už nie je problém siahnuť po takom type kotla, ktorý pri minimálnom množstve spotrebovaného paliva prinesie vynikajúce výsledky. Výber správneho kotla na biomasu je základným predpokladom komfortného a bezproblémového bývania. Podľa nášho názoru by ste mali vyriešiť otázku súvisiacu s typom kotla, resp. paliva, ako prvú. Po prvotnej investícii do kotla a nevyhnutného príslušenstva to bude práve palivo, ktoré podstatným spôsobom ovplyvní vaše následné výdavky na vykurovanie. Na mieste je ujasniť si, aký typ paliva bude pre vás ekonomicky najvýhodnejší.
Charakteristika a typy paliva
Biomasa je dostupná v rôznych formách, pričom každá má svoje špecifiká:
- Kusové drevo - možno použiť naštiepané drevo alebo polienka v dĺžke 30 až 50 cm, pričom ničím výnimočným nie je ani 100 cm dĺžka dreva. Ďalšou možnosťou je použitie odpadu z drevospracujúceho priemyslu. Tvrdé drevo horí dlhšie a pri optimálnom spaľovaní úplne bez dymu.
- Brikety - vyrábajú sa z odpadovej biomasy drvením, lisovaním a sušením, bez použitia chemických lepidiel a prísad.
- Pelety - vyrábajú sa z pilín alebo hoblín, taktiež bez chemických prísad a lepidiel. Spravidla ide o granule kruhového prierezu so 6 až 8 mm priemerom a dĺžkou 10 až 30 mm. Merná hmotnosť peliet je 650 kg/m³. Pelety sú najkompaktnejšou formou energie z dreva a majú vysokú výhrevnosť. Na ich výrobu sa používajú 100 % prírodné zvyšky dreva.
Dopravu biomasy od dodávateľa až k vám domov treba zohľadniť, pretože väčšie prepravné vzdialenosti môžu robiť vykurovanie nezaujímavou alebo až stratovou investíciou. Pred kúpou kotla na biomasu je dôležité zistiť si vo svojom najbližšom okolí distribútora alebo výrobcu peliet či iného paliva, keďže ceny sa môžu v závislosti od regiónu diametrálne líšiť.
Kvalita peliet
Pre optimálnu prevádzku kotla na pelety je rozhodujúca kvalita paliva. Nekvalitné pelety horia príliš rýchlo a v najhoršom prípade môžu spôsobiť poškodenie kotla. Pri nákupe peliet nehľadajte len to najlacnejšie. Kvalitné pelety majú hladký, lesklý povrch a jednotnú farbu. Výrazné farebné rozdiely v rámci peliet naznačujú, že na ich výrobu boli použité menej kvalitné hobliny.
Pelety majú vďaka normovanej veľkosti a kvalite umožňovať optimálne spaľovanie, pri ktorom nevzniká takmer žiadny popol. Najlepšie vlastnosti zaručujú pelety triedy A1. Tie majú vysokú výhrevnosť, sú mimoriadne suché a dosahujú nízky obsah popola. Na použitie v automatických kotloch na pelety existujú prísne požiadavky týkajúce sa priemeru a veľkosti.
Alternatívne sú k dispozícii aj pelety triedy A2. Tie spĺňajú podobne vysoké požiadavky, majú ale nižší obsah energie a vyšší podiel popola. Ak je pre majiteľa domu dôležitý aj ekologický spôsob výroby, sú najlepšou voľbou pelety s certifikátom DIN Plus alebo EN Plus. Okrem vysokej kvality zaručujú tieto certifikáty aj transparentnosť od výroby až po expedíciu.
Drevené pelety používané ako palivo sa dodávajú v rôznych veľkostiach v závislosti od noriem prijatých štátom. Pelety vyrobené v Európskej únii tak dosahujú dĺžku 30-60 mm. Dôležitá je tiež pevnosť peliet, ktorá závisí od kvality výroby a vlhkosti. Je dôležité, aby vlhkosť nepresiahla 12 %. Ak sa norma nedodrží, výhrevnosť sa zníži a v závažných prípadoch sa granule stanú úplne nepoužiteľnými.
Typy peliet podľa zloženia a obsahu popola:
- Domácnosti (obsah popola do 1%): Vyrobené z odpadu z tvrdého dreva s minimálnym prídavkom kôry. Vyznačujú sa najvyššou výhrevnosťou a nízkou vlhkosťou, sú vždy biele.
- Priemyselný (obsah popola do 3%): Vyrába sa z ihličnatého odpadu s prídavkom kôry (do 10%). Sú lacnejšie, ale majú nižšiu výhrevnosť. Spoznáte ich podľa tmavohnedej farby.
- Z poľnohospodárskeho odpadu (obsah popola viac ako 3%): Vyrobené z biomasy rôzneho pôvodu (slnečnicové šupky, slama). Majú extrémne nízku výhrevnosť a vysoký obsah popola, preto sa neodporúčajú.
Princíp fungovania kotla na pelety s násypkou
Pokiaľ je popri vysokej efektivite vašou prioritou pohodlná prevádzka, siahnite po kotloch na spaľovanie peliet. Komfortná prevádzka je ich nespornou výhodou. Celý proces získavania tepla zo spaľovania peliet je automatizovaný.
Kotol na pelety sa líši od iných kotlov na tuhé palivá prítomnosťou špeciálneho horáka a zásobníka (násypky) na nakladanie a porciovanie peliet.
Hlavné komponenty a ich úloha
Kotol na pelety sa skladá z niekoľkých kľúčových komponentov, ktoré zabezpečujú jeho automatickú a efektívnu prevádzku:
- Zásobník na pelety (násypka): Je určený na privádzanie jemného sypkého paliva do ohniska kotla. Môže mať formu obrátenej zrezanej pyramídy. Existujú modely, ktorých násypka je pokrytá mriežkou, ktorá funguje ako filter pre veľké inklúzie. Pri poloautomatických zariadeniach je v blízkosti kotla umiestnený zásobník, ktorý musí majiteľ domu ručne naplniť.
- Dopravník paliva: Na prepravu peliet zo skladu do kotla sa spravidla používajú závitkové dopravníky (šneky) alebo vákuové nasávacie systémy.
- Závitovkové dopravníky: Sú tvorené rotačnou skrutkou, ktorá ťahá drevené výlisky v rúrke zo skladu do kotla. Inštalujú sa väčšinou na podlahu a sú menej variabilné, čo znamená, že kotol a sklad peliet musia byť osadené v obmedzenej vzdialenosti a orientácii na seba.
- Vákuové nasávacie systémy: Ponúkajú viac flexibility, nasávajú pelety zo zásobníka a dopravujú ich cez trubicu do kotla. Používajú sa väčšinou vtedy, keď sa zásobník a vykurovanie inštalujú vo väčšej vzdialenosti od seba, až do 25 metrov.
- Horák: Kľúčový konštrukčný prvok, ktorý spolupracuje s elektronikou a mechanizmom na dodávanie paliva do ohniska. Existujú tri hlavné typy horákov:
- Svetlicové horáky: Kompaktné, trvanlivé a nenáročné, s relatívne nízkou produktivitou. Odporúčajú sa, ak sa zariadenie bude často zapínať/vypínať. Sú citlivé na kvalitu paliva, vyžadujú mierne vlhké pelety s nízkym obsahom nečistôt. V dôsledku horizontálneho usporiadania môže dochádzať k lokálnemu prehrievaniu telesa pece.
- Objemové horáky: Najproduktívnejšie a najúčinnejšie, inštalujú sa do výkonných domácich a priemyselných kotlov. Sú menej citlivé na kvalitu paliva. Dnes sú najpopulárnejšie na trhu.
- Krbové horáky: Určené pre najmenšie kotly (kachle-krby). Vyznačujú sa miernym výkonom, vysokou spoľahlivosťou a sú citlivé na kvalitu paliva.
- Spaľovacia komora: Vyrobená zo žiaruvzdorného materiálu, kde dochádza k riadenému spaľovaniu peliet. Po naplnení komory peletami sa spustí proces automatického zapaľovania. S cieľom dosiahnutia lepšieho horenia je do spaľovacej komory vháňaný vzduch.
- Výmenník tepla: Vzniknuté teplo ohrieva integrovaný výmenník tepla, ktorý ho následne odovzdáva do vykurovacieho okruhu.
- Systém na vypúšťanie popola: Automatické odoberanie popola zabezpečuje, že popol sa nemusí vysýpať častejšie ako 3 alebo 4-krát do roka, pri úplnom zhorení peliet stačí popolník vyprázdniť raz alebo dvakrát ročne. Popol padá do spodného šnekového dopravníka na odstraňovanie popola, ktorý ho privádza do popolníka.
- Automatické riadenie a regulácia: Elektronická regulácia kotla riadi proces spaľovania a všetky ostatné funkcie. Pri poklese teploty v miestnosti dostane kotol pokyn na štart. Dopravník nasype pelety, ktoré horák s automatickým riadením prevádzky zapáli a po dostatočnom rozhorení udržiava požadovaný výkon. Zabudovaná lambda sonda a snímače teploty spalín monitorujú spaľovanie a zabezpečujú, aby pelety úplne zhoreli optimálnou rýchlosťou. Kotol je potom v plnej prevádzke, kým teplota v miestnosti nevystúpi na hodnotu nastavenú na termostate. Všetky vykurovacie systémy na pelety sú vybavené reguláciou primárneho a sekundárneho vzduchu s lambda sondami, ktoré umožňujú postupné spaľovanie pre efektívnu prevádzku s nízkymi emisiami.
- Ochrana proti spätnému horeniu: Dôležitý prvok systému vykurovania. Zabraňuje tomu, aby plameň vystrelil opačným smerom a poškodil vypúšťací systém alebo sa dostal do kontaktu s palivom mimo spaľovacej komory.
- Automatické kotly: Od majiteľa sa vyžaduje zriedkavá interakcia, napríklad zapnutie kotla na jeseň a vypnutie na jar. Všetko ostatné riadi procesor - prívod paliva, zapaľovanie, čistenie výmenníka tepla a dokonca aj odstraňovanie popola. Takéto zariadenie však vyžaduje veľký sklad, aby bola zásoba paliva dostatočná.
- Poloautomatické výrobky: Líšia sa od automatických kotlov tým, že popolníky je nutné čistiť ručne, čo však trvá len niekoľko minút a vykonáva sa zriedkavo (zvyčajne nie viac ako raz týždenne).
- Mechanizované kotly: Najčastejšia skupina, sú kompaktné, cenovo najdostupnejšie a majú jednoduchý dizajn. Vyžadujú ručné čistenie výmenníka tepla a popolníka. Keďže násypka mechanizovaného produktu má relatívne malú veľkosť, bude sa musieť po niekoľkých dňoch naplniť ručne.
- Kotly na pelety: Fungujú len na drevené pelety.
- Podmienene kombinované výrobky: Umožňujú použitie alternatívnych druhov paliva (brikety, palivové drevo), ale len vo výnimočných prípadoch a na krátky čas, kvôli konštrukcii ohniska, ktorá je primárne navrhnutá pre pelety.
- Kombinovaný typ zariadenia: Umožňuje priebežne využívať viacero druhov palív vďaka prítomnosti niekoľkých kúrenísk. Toto riešenie robí kotol maximálne univerzálnym, ale zároveň ho robí objemnejším a nákladnejším.
- Vysoká účinnosť: Dosahuje 80-97%, čo je porovnateľné s plynovými kotlami. Pelety sa spaľujú s vysokou účinnosťou viac ako 90 percent.
- Ekonomická prevádzka: Pelety sú lacné palivo, vyrábané z drevného odpadu, čo zabezpečuje nízke prevádzkové náklady. V mnohých krajinách ide o jeden z cenovo najdostupnejších druhov vykurovania.
- Autonómia: Vysoká úroveň automatizácie umožňuje, aby kotol dodával požadované množstvo peliet, riadil teplotný režim, zastavoval a spúšťal prevádzku. Autonómia sa pohybuje od 2 do 15 dní a pri nepretržitej dodávke paliva môže kotol pracovať bez ľudského zásahu počas celého chladného obdobia.
- Šetrnosť k životnému prostrediu: Pelety sú stlačené piliny bez lepidla alebo iných spojív. To zaručuje neprítomnosť škodlivých látok (napríklad síry), nízky obsah popola a nízke emisie oxidu uhličitého.
- Bezpečnosť: Viacúrovňový protipožiarny systém zahŕňa riadiace senzory, elektroniku prerušujúcu dodávku peliet, automatické vypínanie a poplašné systémy.
- Jednoduchá údržba: Vďaka vysokej automatizácii je málo práce a každý, kto nemá špeciálne zručnosti, sa s ňou dokáže vyrovnať. Popolník je potrebné vyprázdniť ručne len raz alebo dvakrát ročne.
- Jednoduchá inštalácia: Na inštaláciu kotla nie sú potrebné žiadne špeciálne povolenia ani vypracovanie projektu. Súčasné pravidlá umožňujú inštaláciu v technických miestnostiach, pivniciach, chodbách a kuchyniach.
- Konštantné ceny paliva: Ceny peliet zostali v posledných rokoch relatívne konštantné a sú nižšie ako ceny ropy a zemného plynu.
- Umiestnenie: Uistite sa, či je možné v budove umiestniť potrebné vybavenie (kotol a sklad). Zvyčajne sa inštaluje na prízemí alebo v suteréne. Treba brať do úvahy nielen rozmery konkrétneho výrobku, ale aj požiadavky na jeho inštaláciu (napr. medzery medzi komponentmi kotla musia byť 700 mm a viac).
- Skladovanie paliva: Zistite, či je možné skladovať palivo v požadovanom množstve. Je potrebné dbať aj na pohodlnosť jeho dodania ku kotlu (dodanie od dodávateľa, presun z miesta uskladnenia do bunkra). Pelety by sa mali skladovať iba v suchej miestnosti. Na vykurovanie domu s rozlohou 100 m² v chladnom počasí môžete potrebovať približne 25 kg peliet denne. Odborníci odporúčajú zakúpiť ročnú zásobu peliet.
- Elektrická sieť: Overte, či je elektrická sieť dostatočná pre prevádzku kotla.
- Dostupnosť dodávateľov peliet: Zistite, či sú v okolí organizácie, ktoré dodávajú pelety. Malo by existovať niekoľko predajcov pre lepšiu konkurenciu a spoľahlivosť dodávok.
- Potrebný výkon: Účinnosť vykurovacieho systému závisí najmä od toho, či zodpovedá potrebám vykurovania budovy. Príliš nízky výkon by viedol k strate komfortu, zatiaľ čo príliš vysoký výkon by spôsobil nadmerné náklady. Neobnovené staré budovy majú vyššiu potrebu tepla ako nové budovy. Najlepšie je poradiť sa s dodávateľom vykurovania, ktorý na základe výpočtu určí potrebný výkon.
Proces spaľovania
Pred začatím spaľovacieho procesu sa pelety dodávajú do spaľovacej komory. Po naplnení spaľovacej komory sa spustí proces automatického zapaľovania. Zabudovaná lambda sonda a snímače teploty spalín monitorujú spaľovanie a zabezpečujú, aby pelety úplne zhoreli optimálnou rýchlosťou. Vzniknuté teplo ohrieva integrovaný výmenník tepla, ktorý ho následne odovzdáva do vykurovacieho okruhu. Ak teplota klesne pod požadovanú úroveň, kotol sa automaticky znovu zapáli.
Pelety sa spaľujú takmer úplne, čo sa odráža vo vysokej účinnosti viac ako 90 percent. Rebrovaný rošt sa čistí aj sám otáčaním o 360 stupňov, čo ďalej prispieva k spoľahlivosti systému. Popol padá do spodného šnekového dopravníka na odstraňovanie popola, ktorý ho privádza do popolníka. Keďže pelety takmer úplne zhoria, vzniká len veľmi málo popola.
Hořak na pelety Venma princip hoření a dávkování
Skladovanie peliet
Aby mohol vykurovací systém na pelety automaticky zásobovať miestnosti teplom a teplou vodou, potrebuje pelety a príslušný dopravný systém. Obidva zaberajú rôzne množstvo priestoru a pred kúpou by sa s nimi malo počítať. Pelety je nutné bezpodmienečne skladovať v suchom stave. Ak je vlhkosť príliš vysoká, palivo môže napučať alebo sa zlepiť, čo má negatívny vplyv na spaľovacie vlastnosti.
Obľúbeným riešením na skladovanie peliet sú látkové nádrže, ktoré sa umiestňujú do miestnosti spolu s príslušným oceľovým rámom. Tieto silá majú výhodu v jednoduchej montáži a bezprašnej prevádzke. Prach vznikajúci pri nafúkaní peliet z cisterny počas plnenia sila je odsávaný cez druhé hrdlo naspäť do vozidla.
Alternatívou ku tkaninovému silu môžu byť podzemné nádrže, ktoré sú väčšinou z betónu a zakopané v záhrade, alebo sklad paliva, ktorý obvykle predstavuje celú jednu miestnosť v dome. V takejto miestnosti sa vyhotoví zošikmená podlaha so sklonom do stredu miestnosti, aby sa pelety vlastnou tiažou zosúvali do dopravníka.
Sklady paliva musia byť prístupné z exteriéru, aby bolo možné ich plniť peletami aj z cisternového vozidla. Rovnako je dôležité dbať na to, aby vzdialenosť medzi príjazdovou komunikáciou a skladom nebola väčšia ako 30 metrov. V opačnom prípade nemôžu zásobovacie vozidlá túto vzdialenosť prekonať.
Typy systémov na pelety
Ak si majitelia domu vyberú vykurovanie peletami, môžu si vybrať buď peletovú pec, alebo peletový kotol.
Peletové kotly
Peletové kotly sa využívajú ako centrálne zdroje tepla, čo znamená, že kotol vyrába teplo pre celý dom ako na účely vykurovania, tak aj na prípravu teplej vody. Aby systém fungoval celoročne bez väčšej náročnosti, okrem samotného peletového kotla je súčasťou systému sklad na pelety a dopravník na zásobovanie kotla. Kotly sú masívne a majú nenáročný vzhľad, inštalujú sa zvyčajne v suterénoch domov alebo v samostatných technických miestnostiach. Výkon vykurovacích kotlov začína od 13-15 kW, maximálny výkon môže byť 2 megawatty.
Peletové pece (krbové)
Peletové pece pracujú skôr ako krb. Inštalujú sa obvykle v obytnej miestnosti a vďaka možnosti priamo vidieť horenie cez sklenené dvierka a vysokému podielu vyžarovaného tepla vytvárajú pocit domácej pohody. V porovnaní s peletovými kotlami majú pece na vykurovanie peletami obvykle menší výkon. Pokiaľ je pec vybavená plášťom, je možné teplo z peletovej pece akumulovať a využiť na vykurovanie iných miestností. Peletové pece majú obvykle integrovaný zásobník na skladovanie paliva. V závislosti od toho, ako často sa pec používa, je potrebné zásobník ručne naplniť každý jeden až dva dni. Sú kompaktné, tiché a majú atraktívny vzhľad.
Úrovne automatizácie
Všetky kotly na pelety sú rozdelené podľa úrovne automatizácie do nasledujúcich typov:
Kombinované kotly
Existujú kotly na pelety, podmienečne kombinované a kombinované:
Výhody vykurovania peletami
Kotly na pelety spájajú výhody vykurovania drevom (čistá a ekologická prevádzka) s výhodami plynového vykurovania (jednoduchá obsluha). Okrem toho majitelia domov využívajú ďalšie výhody:
Dôležité aspekty pred kúpou
Pred rozhodnutím o kúpe kotla na pelety je dôležité zvážiť niekoľko bodov, aby ste sa vyhli finančným stratám:
Mnohé kotly na pelety sú pomerne kompaktné a na ich inštaláciu stačí len niekoľko metrov štvorcových. Kotly na pelety sú odolné a pri správnej prevádzke sú pripravené slúžiť viac ako 20 rokov.