Vykurovanie tuhým palivom sa stáva čoraz obľúbenejším spôsobom, ako zabezpečiť tepelnú pohodu v domácnosti. Moderné kotly na pevné palivá splyňujú palivo a až potom ho spaľujú, čím dosahujú účinnosť až 85 %. Postupne sa stávajú plnohodnotným alternatívnym zdrojom, ktorý dokáže znížiť náklady na vykurovanie.
Úvod a základné informácie o vykurovaní tuhými palivami
Táto voľba vykurovania je obzvlášť relevantná pre majiteľov rodinných domov. Vstupná investícia sa pohybuje od 500 EUR a viac v závislosti od základných parametrov a požiadaviek na typ kotla. Miera úspory závisí od druhu kotla a typu spaľovaného paliva. Kotly na tuhé palivo volia naši zákazníci okrem iného aj pre novostavby, a to napriek nepopierateľnej prevahe technologicky vyspelejších vykurovacích zariadení.
Voľba paliva: Kľúčový krok
Pokiaľ uvažujete o kúpe kotla na tuhé palivo, v prvom rade si ujasnite, aký typ paliva budete spaľovať. Môžete si vybrať z nasledujúcich druhov paliva:
- Biomasa - je materiál rastlinného alebo živočíšneho pôvodu. Pri vykurovaní ide predovšetkým o drevnú hmotu, ktorej najrozšírenejšou formou je drevo (kusové, drevný odpad ako štiepky, pelety). Môže byť aj špeciálne pestované ako energetické dreviny (vŕba, topoľ). Najväčšou výhodou biomasy je jej ekologickosť a ide o stále lacnejšie palivo v porovnaní so zemným plynom a elektrinou. Drevo by malo vykazovať čo najnižšiu vlhkosť, teda malo by byť vysušené a správne uskladnené. Minimalizáciu odpadu (popola) dosiahnete kotlom s pyrolytickým spaľovaním.
- Pelety - produkt spracovania dreva, ktoré si získali popularitu prirodzene nízkou vlhkosťou bez obsahu chemikálií.
- Uhlie - môžete vykurovať uhlím, no v porovnaní s biomasou vplýva horšie na životné prostredie. Pri starých kotloch môže dochádzať k zníženiu účinnosti spaľovania, ktorá klesá hlboko pod stanovené limity pre emisie oxidu uhličitého. Pri moderných zariadeniach sa však s týmto nepriaznivým efektom nestretnete. Vykurovať môžete uhlím čiernym, hnedým a koksom.
- Koks - kusy uhlia koksovaním zbavené prímesí síry a vody, s vysokou výhrevnosťou a ekologickosťou prevádzky.
Pod pojmom „kotol na pevné palivo“ rozumieme technicky relatívne jednoduché zariadenie na spaľovanie hnedého uhlia, dreva, brikiet, peliet, štiepky či odpadu a biomasy. Jedná sa teda o pomerne lacný zdroj tepla, ktorý je najviac dostupný a (okrem hnedého uhlia) pochádza z rýchlo obnoviteľných zdrojov. Navyše, množstvo oxidu uhličitého, ktoré pri spaľovaní uniká do ovzdušia, sa rovná tomu, ktoré rastlina počas svojho života absorbovala.
Vybrať si môžete z nasledujúcich typov kotlov na pevné palivá:
- Kotly na drevo - ako palivo slúži obvykle drevo stromov v podobe jednotlivých kusov, triesok a vetvičiek.
- Kotly na uhlie - ako palivo slúži čierne alebo hnedé uhlie v podobe balvanov alebo drti.
- Kotly na koks - ako palivo sa používa koks.
- Kotly na pelety - kotly na pelety z lisovaných pilín a hoblín.
Niektoré modely kotlov sú prispôsobené na spaľovanie viacerých typov palív. Dbajte však na odporúčania výrobcu a spaľujte v nich iba ten typ paliva, pre ktorý je kotol určený.
Ekonomické porovnanie nákladov na vykurovanie
Voľba paliva závisí od vašich osobných preferencií, no zohľadnite aj ekonomické hľadisko:
| Druh paliva | Výhrevnosť | Účinnosť zdroja | Náklady na vykurovanie v EUR/rok |
|---|---|---|---|
| Drevo | 14,6 MJ/kg | 80 % | 609 EUR |
| Hnedé uhlie | 17,4 MJ/kg | 70 % | 1 211 EUR |
| Koks | 27,5 MJ/kg | 80 % | 1 286 EUR |
| Zemný plyn (tarifa D3) | 10,55 kWh/m³ | 81,1 % | 1 681 EUR |
| Elektrická energia (tarifa DD5)** | 100 % | 3 348 EUR |
Tab.: Náklady na vykurovanie * ročná spotreba tepla = 100,8 GJ, t. j. 28 MWh. ** oblasť Stredoslovenská energetika, a.s.
Výkon kotla: Správne dimenzovanie
Jednou zo zásadných otázok pri výbere kotla na tuhé palivá je jeho výkon. Ten závisí od mnohých faktorov, a to nielen od veľkosti vykurovanej plochy, ale napríklad aj od tepelných strát objektu. Orientáciu pre požadovaný výkon si môžete vypočítať nasledovne:
- Spočítajte si, koľko m³ má váš dom (plocha v m² x výška priestoru).
- Uvedenú hodnotu vynásobte:
- číslom 25 - pri zateplenom dome na juhu Slovenska
- číslom 27 - pri zateplenom dome na severe Slovenska
- číslom 33 - pri nezateplených domoch
- Konečný výsledok vydeľte 1 000, kde následne dostanete orientačnú hodnotu pre potrebný výkon kotla v kW.
Samozrejme, ide len o orientačný výpočet. Presnú hodnotu vie určiť projektant kúrenia a od nej závisí ďalší postup pri výbere vhodného kotla. Správne určenie výkonu má zásadný vplyv na správne fungovanie, účinnosť a životnosť kotla.
Vhodné nie je poddimenzovanie, pretože vtedy kotol nezvládne vykúriť dom. Predimenzovanie výkonu zas často vedie k dechtovaniu. Ak má kotol nižší výkon ako potrebujete, máte doma zimu. Vyšší výkon zase znamená, že musíte často vetrať a kotol "dusíte". Menší výkon budete potrebovať, ak ste zateplili podlahu, opravovali strechu, vymieňali nové okná. Vyšší výkon zase oceníte, keď ste napríklad postavili ďalšie poschodie alebo doplnili radiátory.
Iba čistý kotol zaistí maximálny prenos tepla a deklarovaný výkon. Decht znižuje prestup tepla a tým znižuje účinnosť kotla, čím sa zvyšujú náklady na prevádzku. Samotné zanášanie môže byť spôsobené aj nedostatočným komínovým ťahom, nízkou teplotou vratnej vody či nekvalitným alebo vlhkým palivom.
Všeobecne platí, že kotly na tuhé palivá mávajú účinnosť od 70 %, pri automatických kotloch sa hodnota pohybuje medzi 80 a 95 %. Najvyššiu účinnosť väčšinou dosahujú ekologické kotly na drevnú štiepku alebo alternatívne pelety, a to väčšinou nad 90 %. Vyššia účinnosť má za následok nižšiu spotrebu paliva a nižšiu tvorbu popola, z čoho vyplývajú nižšie nároky na údržbu.
Calculator of calorific value of various fuels for home heating
Výhody a nevýhody kotlov na tuhé palivo
Ak ste sa rozhodli pre vykurovanie tuhými palivami, je dôležité poznať hlavné aspekty tohto riešenia.
- Výhody:
- Nízke obstarávacie náklady
- Relatívne nízke prevádzkové náklady
- Možnosť využitia v miestach bez dostupnosti zemného plynu
- Možnosť využitia v miestach bez elektrických rozvodov s dostatočným dimenzovaním
- Možnosť kombinovať spaľovaný materiál
- Jednoduchá obsluha (základné modely)
- Lacné a dostupné palivo (drevo, pelety)
- Ekologická prevádzka s nízkym množstvom škodlivín (moderné kotly)
- Nevýhody:
- Potreba skladového priestoru pre palivo
- Prašnosť
- Neustála obsluha (cca 1x za 6-7 hodín pre manuálne kotly)
- Pri prerušení pravidelnej obsluhy hrozí ochladenie vykurovaných priestorov
- Nutnosť vetraných skladovacích priestorov
- Pri kotloch na uhlie hrozí nebezpečné exhalácie a nutnosť častého čistenia dymovodov
- Nutnosť obstarania paliva, manipulácie s ním a jeho uskladnenie
- Občasné vynášanie popola
Ak chcete vyšší komfort pri obsluhe, ideálnym riešením je automatický kotol. Ten vám ušetrí veľa práce tým, že dokáže sám palivo zapáliť, dopraviť ho do kotla a následne vyniesť popol mimo spaľovacie priestory. Nezabudnite, že aj tu je nutné vysypať popol a doplniť palivo do násypky. Obľúbené kotly na pelety vám dokážu zaistiť vysoký komfort, pretože zvládnu sami dopĺňať pelety do horáka aj sa sami čistia.
Čo ďalej sledovať pri kúpe kotla?
Keď už máte predstavu o palive, výkone kotla a cene, zostáva vám už len výber firmy a modelu. Určite nepodceňujte referencie. Pokiaľ môžete navštíviť výrobcu, určite neváhajte. Odporúčame pred kúpou vidieť kotol v prevádzke.
Medzi ďalšie dôležité parametre, ktoré treba sledovať, patrí:
- Účinnosť
- Materiál, z ktorého je kotol vyrobený
- Konštrukcia kotla - protikorózna ochrana
- Komfort obsluhy
Zároveň si zistite, či vám firma kotol privezie a inštaluje, pretože ani samotné zapojenie a uvedenie do prevádzky by ste rozhodne nemali podceniť. Neodborná inštalácia vám v budúcnosti totiž môže priniesť množstvo nečakaných problémov. Odborníci váš výber zhodnotia z hľadiska potrebného výkonu kotla, veľkosti nielen kotolne a ďalších parametrov. Po dohode s vami kotol objednajú, doručia a nainštalujú.
Špecifiká prevádzky starších kotlov a modernizácia
Vykurovacie kotly, ktoré boli montované pred rokom 1978, je spravidla potrebné celoročne prevádzkovať s teplotou kotlovej vody 70°C, čo vedie k vysokým tepelným stratám cez povrch. Staršie kotly si udržiavajú vysokú prevádzkovú teplotu, aj keď nie je potreba tepla, a tým spôsobujú náklady na spotrebu. Teplota teplej vody by sa mala dať nastaviť samotným regulačným okruhom s pamäťou. Straty spalinami väčšie ako 12 % sú dôsledkom konštantnej prevádzky. Výhrevné plochy sú neustále teplé a teploty spalín sú hneď po štarte relatívne vysoké. Zabudovaním nového horáka je síce možné znížiť straty spalinami, avšak veľké straty ochladzovaním povrchu zostávajú zachované. Typické pre kotle s kombinovaným spaľovaním sú veľké, zväčša zle tepelne izolované dvere a čistiace otvory.
Kotly na tuhé palivo, po istom období, keď ustúpili do úzadia, sa ukazujú ako stále pomerne populárne. Veľká časť ľudí, ktorí modernizujú svoj systém ústredného kúrenia - prerábajú ho na efektívnejší uzavretý systém, pričom sa často rozhodujú aj pre inštaláciu tepelného čerpadla alebo plynového kúrenia - však zvažuje ponechanie kotla na tuhé palivo ako záložného zdroja tepla.
Otvorené a uzavreté vykurovacie systémy
Problémom býva odporúčanie, aby kotol na tuhé palivo pracoval v otvorenom okruhu ústredného kúrenia. Otvorený okruh je systém ústredného kúrenia, pri ktorom má voda cirkulujúca v potrubiach kontakt s prívodom vzduchu. Tento kontakt sa uskutočňuje cez expanznú nádobu, ktorá sa nachádza v najvyššom bode systému (zvyčajne na povale alebo v podkroví). Prívod vzduchu znamená väčšiu náchylnosť na tvorbu vodného kameňa, preto sa dnes od tohto systému ustupuje v prospech uzavretých systémov. Otvorené okruhy však majú svoje výhody - sú bezpečnejšie pre zdroje tepla s veľkou zotrvačnosťou, teda pre všetky, ktoré fungujú na princípe otvoreného ohňa - kotly na uhlie, drevo, kotly na tuhé palivo, ale aj krby s vodným plášťom.
Uzavretý systém, niekedy nazývaný tlakový, nemá kontakt so vzduchom a nemá otvorenú expanznú nádobu. Z tohto dôvodu je „zdravší“, pretože procesy tvorby vodného kameňa v inštalácii sú minimalizované. Avšak uzavretá tlaková inštalácia by nemala obsluhovať kotly na tuhé palivo - na rozdiel od otvorených systémov by sa mohli prehriať, spôsobiť nebezpečný nárast tlaku (ktorý by nemal únik) a poškodiť systém. Na druhej strane v nej môžu pracovať „jemnejšie“ moderné zdroje tepla, ako sú kondenzačné kotly alebo tepelné čerpadlá - v ich prípade riziko prehriatia neexistuje.
Kotol na tuhé palivo by mal vzhľadom na svoju špecifickosť zostať v otvorenom systéme, ktorý obsahuje expanznú nádobu. Montáž do uzavretého tlakového systému je dokonca právne zakázaná, pokiaľ výrobca kotla výslovne neuviedol iné možnosti.
Prepojenie kotla na tuhé palivo s uzavretým systémom
Ak máme v dome uzavretý systém, v ktorom pracujú radiátory alebo podlahové kúrenie, a zároveň chceme ponechať kotol na tuhé palivo ako záložný zdroj tepla, je potrebné vytvoriť kratší otvorený systém, v ktorom bude možné kotol nainštalovať. Tento otvorený systém musí byť spojený s uzavretou inštaláciou tak, aby umožňoval prenos tepla z kotla na radiátory alebo podlahové kúrenie. K tomuto účelu slúži doskový výmenník tepla.
Doskový výmenník tepla je malé zariadenie, ktoré pozostáva z balíka tvrdospájkovaných oceľových dosiek a má dva prietokové kanály. Jeden kanál je priamo pripojený k otvorenému okruhu kotla na tuhé palivo. Druhý je pripojený k odbernej inštalácii - uzavretej, tlakovej. Pripojenie kotla na tuhé palivo k uzavretému systému pomocou výmenníka tepla nie je zložité, ale musí byť dôkladne naplánované.
Nižšie nájdete zjednodušenú schému takejto inštalácie, v ktorej sa nachádza doskový výmenník tepla - použitý na spojenie dvoch systémov - uzavretého a otvoreného. Schéma je zjednodušená - môže byť výrazne rozšírená, napríklad v uzavretej časti môže byť pripojený ďalší zdroj tepla (prispôsobený na prácu v uzavretom systéme).
- Kotol na tuhé palivo
- Obehové čerpadlo
- Expanzná nádoba
- Doskový výmenník tepla
Podmienkou správnej funkcie takéhoto systému je správne zvolený výmenník tepla pre kotol na tuhé palivo. Častou chybou je výber výmenníka tepla s takým výkonom (vyjadreným v kW), aký má výkon kotla. Spoločnosť Nordic Tec, ako dodávateľ výmenníkov tepla, odporúča dodržiavať základný prepočet - teda 0,3 m² plochy dosiek výmenníka tepla na 10 kW výkonu kotla na tuhé palivo. Z vyššie uvedených dôvodov je potrebné sa vyhnúť montáži kotlov na tuhé palivo v uzavretom okruhu. Právne predpisy upravujúce túto otázku na Slovensku síce umožňujú takúto možnosť, avšak tá je podmienená dodatočnými požiadavkami, ako je inštalácia dodatočných zabezpečení.
Podpora a likvidácia
Existuje dotačný program Zelená domácnostiam II, ktorý vám pomôže financovať nový kotol. Hlavnou podmienkou je vybrať si kotol na biomasu, teda na drevo, pelety, brikety alebo štiepky.
Niektoré montážne firmy sa vám o starý kotol rovno postarajú. Ak si chcete kotol rozobrať sami, tak kovové časti patria do zberne, elektronika do špeciálnych kontajnerov a izolácia na skládku.
Investícia do výmeny starého kotla za nový je veľmi individuálna. Môže byť veľmi nízka aj pomerne nákladná. Vybrať si nový kotol je veľké rozhodnutie a nemalá investícia.