Innost a výkon kotlů na tuhá paliva. Kde vás klamou?
Pokud plánujete stavbu venkovského domu v místě, kde není možnost připojení k ústřednímu topení, určitě budete čelit otázce výběru autonomního systému vytápění. V takových případech se poměrně často musíte spokojit s instalací kotle na tuhá paliva, který ve svém provozu využívá energii dřeva nebo uhlí. Moderní trh nabízí mnoho řešení, výrobci slibují vysoký tepelný výkon a účinnost, stejně jako nízkou spotřebu paliva. Ale stojí za to důvěřovat slibům výrobců? Tento článek vám pomůže pochopit problematiku výběru výkonu kotlů na tuhá paliva a jejich účinnosti. Pomůže vám zjistit nuance provozu kotle na tuhá paliva a jeho účinnost.
Účinnost kotle na tuhá paliva
Kapacita kotle na tuhá paliva topného systému, a tedy i schopnost vytápět místnost, je samozřejmě důležitým parametrem, ale ne tolik, aby byl kladen do popředí. Je také nutné věnovat pozornost tomu, kolik paliva na to spotřebuje. Poměr těchto nákladů k množství užitečného tepla, které kotel vydává k vytápění domu, se nazývá účinnost, zkráceně KPD.
Na čem závisí účinnost kotle na tuhá paliva (a tedy i jeho výkon)? V první řadě na ztrátě užitečného tepla, ke které může dojít v důsledku nedohoření plynů uvolňovaných během spalování (kvůli čemuž mimochodem vznikají saze), na kvalitativních charakteristikách paliva a stupni emise tepelné energie do komína. Tyto a další faktory, které snižují ukazatel účinnosti, budou popsány níže.
Proč byste neměli věřit reklamě
Při prohlížení reklam týkajících se výkonu kotlů na tuhá paliva se často setkáte s nabídkami slibujícími účinnost 90 % a vyšší. Pokud si však vyžádáte jakýkoli oficiální protokol nebo akt potvrzující tento ukazatel, nebudou vám jej moci poskytnout a zde je důvod.
Pro vytvoření takového dokumentu je nutné provést testy s použitím vhodně standardizovaného paliva. Takové palivo není možné získat z uhlí nebo palivového dřeva – jejich vlastnosti a složení jsou nejnestabilnější na světě. Jak lze dosáhnout konstantního ukazatele s použitím nestabilních složek?
Nestabilita tuhého paliva
Zvažme, jaká je nestabilita uhlí nebo dřeva jako paliva. Začněme s uhlím.
Na trhu existuje nespočet různých značek uhlí. Každá značka se liší strukturou, chemickým složením a vlhkostí. Může se skládat jak z velkých kusů, tak z drobných částic a všechny lze míchat v různých poměrech. V souladu s tím bude výhřevnost uhlí pokaždé jiná. V souladu s tím bude lišit i účinnost a výkon tuhého uhlí.
Pokud mluvíme o palivovém dřevě, situace je naprosto stejná. Polena jsou různých velikostí, skladována při různé vlhkosti vzduchu, což znamená, že jejich schopnost generovat teplo bude odlišná. Například pokud při vlhkosti palivového dřeva 15 % bude jeho výhřevnost přibližně 4.3 kWh na kilogram, pak při 20 % bude již méně než 4 kWh na kilogram. Při vyšší vlhkosti bude toto číslo ještě nižší.
Při takových odchylkách je přirozeně zaručení přesné účinnosti a výkonu kotle na tuhá paliva rovné 90 %, mírně řečeno, zavádějící.
Zvažme další faktory, které ovlivňují index účinnosti.
Nesprávný přívod vzduchu
Provoz plamene do značné míry závisí na tom, kolik kyslíku vstupuje do topeniště. Aby palivo normálně hořelo a uvolňovalo maximální množství tepla, potřebuje přesně definované množství vzduchu – ani více, ani méně. Pokud je vzduchu málo, uhlovodíky uvolňované při spalování se špatně oxidují, což znamená, že se uvolní méně tepla. Pokud je přiváděno hodně vzduchu a obvykle přichází ochlazený, teplota uvolňovaných plynů se snižuje a ty nemají čas shořet (znovu se usazují jako saze na potrubí) a tím uvolňovat užitečné teplo. Za zmínku stojí, že vzduch obsahuje vlhkost, jejíž odpařování také plýtvá teplem (místo vytápění domu).
Většina kotlů na tuhá paliva nabízených na trhu funguje na následujícím principu. Mají termostat, který reguluje teplotu vody cirkulující topným systémem domu pro jeho ohřev. Pokud se voda příliš zahřeje, termostat sníží přívod vzduchu do kotle (takto se reguluje výkon kotle na tuhá paliva). Ukazuje se, že v okamžiku, kdy se palivo zapálí a účinnost s výkonem kotle na tuhá paliva dosáhne maximálního výkonu, což znamená, že plamen začal potřebovat více kyslíku, termostat uměle snižuje účinnost omezením přívodu vzduchu.
Po poklesu teploty termostat znovu začne dodávat vzduch. Palivo však v té době již shoří a nepotřebuje tolik kyslíku. Účinnost ohřevu se opět snižuje ochlazováním uvolňovaných plynů, jak již bylo zmíněno.
Ukazuje se, že princip fungování většiny kotlů na tuhá paliva je v naprostém rozporu s konceptem vysoké účinnosti.
Studené stěny kotle
Obvykle se kolem kotle na tuhá paliva montuje nádoba s vodou, která po zahřátí cirkuluje po domě. Přítomnost vody pomáhá chladit stěny kotle. To opět vede k tomu, že palivo nemůže normálně hořet. Jeho zbytky vylétávají do potrubí a usazují se na něm ve formě sazí, aniž by přinášely jakýkoli užitek. Situaci zhoršuje poměrně stísněný prostor v topeniště, který také snižuje množství kyslíku, kterého je již tak málo.
24hodinová ztráta tepelné energie
Aby se v domě udržela požadovaná teplota, musí kotel na tuhá paliva fungovat 24 hodin denně. A teď si představte, kolik užitečného tepla během této doby uniká komínem ve formě sazí a nespálených plynů? Účinnost takového provozu nemůže být 90 %.
Zde stojí za zmínku další typ kotle, a to pyrolýzní. Kromě výše uvedených nevýhod má v jeho případě ještě dvě další:
- Ventilátor, který běží 24 hodin denně, spotřebovává elektřinu.
- Díky stejnému ventilátoru vstupuje do kotle přebytečný kyslík – teplota plynů klesá, nemají čas hořet a odlétat do komína.
Zrychlený pohyb plynů potrubím způsobuje snížení dalšího parametru – účinnosti výměny tepla. Díky speciální konstrukci kotle plamen v něm nestihne vyhořet a stoupá k výměníku tepla, kde zhasne, cestou zanechává saze a nespálené plyny vrhá do potrubí.
Nutnost neustálého sledování provozu kotle
Závěrem je třeba říci, že výkon kotle na tuhá paliva musí být monitorován 7 hodin denně, XNUMX dní v týdnu. Nebudete moci normálně odejít, někam jít a nechat kotel bez dozoru. V podstatě se stanete jeho rukojmím po všechny měsíce topné sezóny.
Zda se vyplatí instalovat takový kotel, je samozřejmě na vás. Přesto má smysl hledat efektivnější a ekonomičtější variantu, která nemá takové provozní požadavky.