Kotli na fosilna goriva in lesno biomaso: Izbrati je treba kotle z visokim izkoristkom

Poleg tega da se kotli za fosilna goriva delijo na plinske in oljne – v prvih sta gorivo zemeljski ali utekočinjeni naftni plin, v drugih pa kurilno olje –, se ločijo tudi po temperaturnem režimu delovanja. Ta najbolj vpliva na izkoristek kotla in racionalno rabo energije. Režim delovanja pomeni temperaturo, na katero je segreta voda, ki kroži v ceveh ogrevalnega sistema. Pri tem ločimo vstopno temperaturo, s katero voda vstopa v cevi, in izstopno, s katero se vrača iz sistema. Poleg tega režim delovanja določa temperaturo izstopnih dimnih plinov, ki nastajajo v kotlu pri zgorevanju energenta in skozi dimnik prehajajo v ozračje.

Glede na temperaturni režim tako ločimo visokotemperaturne in nizkotemperaturne kotle, med katere spadajo tudi kondenzacijski. Pri visokotemperaturnih, ki smo jih vgrajevali v preteklosti, je vstopna temperatura približno 90, izstopna pa 70 stopinj Celzija. To pomeni, da je potrebne več energije, da vodo v sistemu dovolj segrejemo. Tudi njihov izkoristek ni višji od 80 odstotkov, vendar običajno ne dosežejo niti tega. Velike toplotne izgube nastajajo zaradi visoke temperature dimnih plinov, zaradi oddajanja toplote skozi površino kotla v okolico in pri ohlajanju kurišča, ko gorilnik ne deluje. Njihov izkoristek se zniža tudi v prehodnih obdobjih, ko kotel ne deluje s polno močjo. Nove tehnologije so jih zato počasi zrinile s trga, saj jih vodilni svetovni proizvajalci sploh ne izdelujejo več.

Nizkotemperaturni kotli

Temperaturni režim delovanja nizkotemperaturnih kotlov je od 40 do največ 75 stopinj Celzija. Delovanje kotla je prek sodobnega krmiljenja povezano z zunanjim temperaturnim tipalom, zato se temperatura vode v ceveh lahko hitro prilagaja trenutnim potrebam po ogrevanju. Kotli, ki so običajno litoželezni ali narejeni iz korozijsko odpornih materialov, imajo dvojno steno, v kateri so vgrajena rebra, ki omogočajo dober prenos toplote.

Glede na energijski vir se razlikujejo gorilniki. Pri plinskih kotlih so gorilniki tlačni ali atmosferski. Prvi delujejo na modularni način, ki omogoča prilagajanje trenutnim potrebam po toploti, delujejo pa lahko s 30- do 100-odstotno močjo. To je pomembno, ker omogoča manjše število vklopov in izklopov, s tem pa prihranek goriva in manj emisij ogljikovega dioksida in dušikovih oksidov. Atmosferski gorilniki plinu primešajo zrak za zgorevanje, gorenje plina pa je nadzorovano elektronsko. Zgorevanje je zelo kakovostno, temperature plamena pa so nizke, saj se ustrezna mešanica plina in zraka pripravi že prej. Oljni gorilniki pri nizkotemperaturnih kotlih naj bodo dvostopenjski ali modularni, priporočajo strokovnjaki. To omogoča delovanje s prilagojeno močjo in kar najboljše zgorevanje v vseh obratovalnih režimih.

Kondenzacijski kotli

V nizkotemperaturnem režimu delujejo tudi kondenzacijski kotli, temperature vstopne in izstopne vode so 40 oziroma 30 stopinj Celzija. Njihova posebnost je kondenzacija vodne pare, ki sestavlja dimne pline. Vodna para kondenzira na ogrevanih površinah, toploto kondenzata pa lahko izkoristimo v ogrevalnem sistemu, če je temperatura izstopne vode v ogrevalnem sistemu nižja od njegove.

V kotlih so vgrajeni sevalni gorilniki in modulirana regulacija moči, zgorevanje pa je optimalno, saj sonda za merjenje kisika in nadzorna krmilna avtomatika stalno nadzorujeta vrednost kisika v dimnih plinih in količino zgorevalnega zraka.

Plinski kondenzacijski kotli potrebujejo dovod zraka za zgorevanje plina. Ta je lahko naravni ali prisilni z ventilatorjem. Zato je izbira plinskega kotla odvisna od tega, kam ga bomo lahko postavili in kako bo lahko zajemal zrak za zgorevanje, razmisliti je treba tudi o odvajanju dimnih plinov, ki je lahko urejeno skozi fasado ali dimnik s pomočjo ventilatorja. Od načina zajema zraka je odvisno tudi, ali bo gorilnik atmosferski ali tlačni. Če je zajem naravni, izberemo atmosferskega, pri prisilnem pa tlačnega. Plinske kotle lahko zaradi majhne in tudi vse bolj lične izvedbe postavimo v bivalne prostore, in ne nujno le v kletne kurilnice. Pogosto so vgrajeni v kuhinjske omarice in kopalnice.

Oljni kondenzacijski kotli za delovanje ne potrebujejo zraka v prostoru, saj ga gorilnik sesa skozi inštalacijski jašek ali koaksialne cevi za dimne pline. Ker potrebujejo rezervoar za kurilno olje, jih lahko postavimo le v kurilnico, niso pa primerni za v bivalne prostore.

Izkoristki

Kot že rečeno, imajo najvišji izkoristek, tudi več kot 100-odstotnega, kondenzacijski kotli, izkoristek nizkoenergijskih kotlov pa je približno 95-odstoten. Vendar govorimo o nazivnem izkoristku, ki je naveden na posamezni napravi oziroma v njeni tehnični dokumentaciji. Izračunan je pri delovanju naprave s polno močjo, kar pa v realnosti ni mogoče. Zato je treba poznati oziroma izračunati ogrevalni letni izkoristek. Ta je vedno nižji od nazivnega, saj upošteva, da naprava ne deluje ves čas s polno močjo, temveč jo prilagaja glede na zunanje temperature. Upoštevati je treba tudi toplotne izgube na ogrevalnem sistemu oziroma njegov izkoristek. Tako imajo kondenzacijski kotli pri delovanju izkoristek od 95 do 100 odstotkov, nizkotemperaturni pa od 85 do 90 odstotkov.

Ker na izkoristek sodobnih kotlov zelo vpliva temperaturni režim delovanja, je treba izbrati primerna ogrevala, ki bodo lahko delovala v čim nižjem režimu. Najbolje je, da se odločimo za enega od ploskovnih sistemov; talnega, stenskega ali stropnega. V obstoječih hišah pa imamo običajno radiatorje, ki so bili namenjeni visokotemperaturnemu režimu, zato je treba pred vgradnjo sodobnega kotla preveriti, ali bodo primerni. Nižja temperatura vstopne vode bo zadostovala za ogrevanje prostorov le, če je njihova površina dovolj velika, v nasprotnem je treba stare radiatorje nadomestiti z novimi večjimi ali se odločiti za ploskovno gretje.

Kotli na lesno biomaso

Kotlov za lesno biomaso ne ločujemo po režimu temperaturnega delovanja, temveč po kurivu, ki ga uporabljamo. Tako poznamo specialne kotle za polena ter kotle za pelete in sekance. Za prve je značilno, da je treba drva v kurišče še vedno nalagati ročno, pri drugih dveh pa je to avtomatizirano. Specialni kotel mora imeti poleg enodnevnega zalogovnika, ki zadostuje za ogrevanje 10 do 20 ur, še vmesni hranilnik presežne toplote, s katerim lahko izravnavamo spreminjajoče se obremenitve kotla. Izkoristek kotla je pri polni obremenitvi do 92-odstoten, zgorevanje je dobro, opremljen je tudi z dobro regulacijo. Primeren je za več vrst lesa, med prednostmi pa velja omeniti še malo pepela in majhne emisije plinov v ozračje. Podobno kot pri polenih sta kakovost in izkoristek dobra tudi pri kotlih na pelete. Pepela je izredno malo – pod 0,5 odstotka, pa še za tega poskrbi avtomatika s samodejnim čiščenjem. Izravnalni hranilnik toplote, kakršen je pri polenih, pri peletih ni potreben. Delovanje kotlov na sekance je povsem avtomatizirano, iz zalogovnika v kotel jih tako kot pelete prenaša transportni polž z največjo dolžino 15 metrov. Vžig je samodejen, z vročim zrakom, podobno kot pri peletih. Kakovostnejši kotli imajo samodejno odstranjevanje pepela. Pri popolnem zgorevanju z izredno malo pepela – manj kot odstotek – je najpomembnejša lambda sonda, ki meri količino kisika v dimnih plinih in na podlagi tega določa razmerje med količino primarnega in sekundarnega zraka. Kotel doseže visok izkoristek, pri polni obremenitvi tudi več kot 92 odstotkov.

Delo in dom, 30. september 2009