15. 2. 2006 | Besedilo: Franc Kalan | Fotografije: Arhiv AURE
Ogrevanje z biomaso: Kotli za poceni toploto
15. 2. 2006 | Besedilo: Franc Kalan | Fotografije: Arhiv AURE
Podražitve kurilnega olja vse bolj odvračajo ljudi od tega goriva. V energetskih svetovalnih pisarnah se vrsti vedno več obiskovalcev, ki želijo takšno ogrevanje nadomestiti s cenejšim in bolj ekonomičnim. Predvsem so to ljudje iz primestnih območij in s podeželja, ki se med drugim zanimajo za prednosti in slabosti ogrevanja na lesno biomaso, saj na plinsko napeljavo ne morejo računati. Pri tem ogrevanju pa so najbolj pomembne lastnosti posameznih kotlov – na polena, na pelete ali na sekance. Z njimi se bomo tokrat podrobneje seznanili.
Ko se odločamo za ogrevanje z biomaso, je najbolje pridobiti več strokovnih ponudb, jih analizirati in izbrati najugodnejšo. Pri tem naj ne bo odločilno merilo nizka cena. Prav pri kotlih na lesno biomaso so namreč velike razlike v cenah. Zato je po potrebi dobro poiskati strokovno pomoč v bližnji energetski svetovalni pisarni ali drugod. Priporočljivo je, da dobavitelj poskrbi tudi za pooblaščenega montažerja in serviserja, ki napravo montira, preizkusi, nastavi obratovanje in zanjo da ustrezno garancijo.
Nedopustno zastareli kotli
V Sloveniji še vedno slabo varčujemo z energijo in v tem pogledu močno zaostajamo za razvitim svetom. Velika večina stanovanjskih stavb je še brez toplotne izolacije ali pa je ta nezadostna. Pri novogradnji in pri obnovi starih hiš slabo obveščeni investitorji varčujejo pri toplotni izolaciji in se z energetskimi svetovalci »pogajajo« o najmanjši možni debelini.
Še slabše je pri ogrevanju hiš in pri pripravi tople vode. V Sloveniji je še ogromno zastarelih, predimenzioniranih in več kot 20, celo več kot 30 let starih kotlov s povprečnimi letnimi izkoristki komaj okoli 60 do 65 odstotkov. Že davno bi jih morali zamenjati, saj ne ustrezajo predpisom in bistveno prekoračujejo dovoljene emisije dimnih plinov, ki so zapisane v Uradnem listu št. 73/1994 (»Uredba o emisiji snovi v zrak iz kurilnih naprav«). Uredba velja za nove in obstoječe kotle. Poleg največjih dovoljenih izgub so po tej uredbi omejene tudi koncentracije v dimnih plinih: dimno število, skupni prah, ogljikov monoksid, dušikov oksid itd., vsebnost žvepla v trdnih gorivih pa je bila omejena že s 1. 7. 1995. Zdaj še ni prave kontrole, vendar je zaradi vstopa Slovenije v Evropsko unijo pričakovati zaostritev. Okoli 40 odstotkov vseh kotlov pri nas je starih več kot 15 let – kar mislite si, koliko je to, če vemo, da je v Sloveniji okoli 700.000 gospodinjstev.
Še vedno tudi vgrajujemo take nove kombinirane kotle na trdna goriva in kurilno olje, ki jih naši proizvajalci še delajo, ljudje pa kupujejo v tistih krajih, kjer imajo svoja ali poceni drva, nočejo pa se odreči komodnosti, ki jo omogoča kurilno olje. Toda tak kotel pomeni slab izkoristek in zakrivi 40 in celo več odstotkov višje stroške; to gotovo ne odtehta namena, da bi možnost kurjenja na olje dodali »za vsak primer«. Še bolj nerazumljive so pogoste izvedbe, pri katerih postavijo poleg tega še nov sodoben nizkotemperaturni kotel samo na kurilno olje ali celo na zemeljski plin. Visoka nesmiselna investicija doda še visoke stroške za ogrevanje.
Lesna biomasa
Lesno biomaso štejemo med obnovljive vire energije. Ti sistemi so se začeli izpopolnjevati in uveljavljati šele z bližajočo se energetsko krizo. Stare izvedbe kotlov z zastarelo tehnologijo izpred 50 let dosegajo prenizke izkoristke in so tako potratne, da skoraj niso uporabne. Premoga tako in tako ne moremo več uporabljati (predpisi, onesnaženje ...).
Če se želimo ogrevati z lesno biomaso, imamo na voljo tri možnosti: izredno izpopolnjene specialne kotle na polena, na pelete in na sekance. Razlike med njimi so precejšnje, zato je dobro poznati njihove značilnosti. Za vse pa velja, da so izredno ekonomični, sodobni in perspektivni sistemi, predvsem zunaj mestnih naselij. Vložena investicija se hitro povrne in sicer po grobi oceni: za kotle na polena v 5 letih, na pelete v 6 letih, na sekance pa nad 10 let (v primerjavi s kurilnim oljem), če priračunamo možne subvencije države. Vse pa je odvisno od spreminjajočih se cen goriv in naprav, ki pa so tudi zelo različne.
Kotli na polena
Specialni kotel na polena mora imeti poleg enodnevnega zalogovnika v kotlu (za ogrevanje 10 do 20 ur) še vmesni hranilnik toplote, n. pr. 1000 do 1500 l za hrambo presežne toplote oz. za izravnavo spreminjajoče se obremenitve kotla. Volumen tega hranilnika toplote računamo s 50 l za 1 kW moči kotla. Velikost zalogovnika polen v kotlu je okoli 150 l. Izkoristek samo kotla pri polni obremenitvi je odličen – do 92 odstotkov, kurilnost za bukova in hrastova drva pa je naslednja: pri vsebnosti vode 15 do 60 odstotkov je 1882 do 1446 kWh/pm3 (pm3 je prostorski m3). Za običajno 30-odstotno vlago računamo 1717 kWh/pm3. Polena so največkrat dolga 50 cm, odvisno od firme (33, 50 cm ali več). Pravilno moč kotla naj izračuna projektant na osnovi toplotnih izgub stavbe. Kotel ne sme biti predimenzioniran.
Doziranje zraka je urejeno s sesalnimi ali z nadtlačnimi ventilatorji. Boljši so prvi. Proces izgorevanja se deli na dva dela: na uplinjanje lesa – gorenje v nalagalnem prostoru – ter na izgorevanje lesnih plinov. Zato je doziranje primarnega in sekundarnega zraka ločeno. Merilo za kakovost kotla je tako imenovana lambda sonda, ki meri količino kisika v dimnih plinih pri različnih vrstah lesa in različni vlagi ter s tem bistveno izboljša učinkovitost izgorevanja (manj pepela) in tako izboljšuje izkoristek kotla. Posebne oblike in velikost kurišča vplivajo na daljši čas gorenja oz. zadrževanje žerjavice toliko časa, da zadostuje enkratno dnevno nalaganje. Ta čas je odvisen tudi od obremenitve kotla in temperature zunanjega zraka.
Priporočljivi so vremensko vodena regulacija ogrevanja, lambda sonda, čim večji zalogovnik polen v kotlu, čim debelejša toplotna izolacija kotla, čim boljši izkoristek kotla, dobra avtomatika, primeren izravnalni (vmesni) hranilnik toplote, kakovosten servis s pooblaščenimi serviserji in izvajalci, sploh pa kakovosten proizvajalec. Vse naštete dobre lastnosti žal spremlja sorazmerno visoka cena, kar je kljub znatni, a še vedno nezadostni podpori države precejšnja ovira, da bi jih bolj množično kupovali. Specialni kotli na polena so priporočljivi tam, kjer imajo ljudje svoja ali poceni drva, kjer imajo prostor za to in želijo imeti ekonomično ogrevanje namesto kurilnega olja (razlika v prid je 50 odstotkov) ali namesto drugih nevarčnih sistemov.
Prednosti: nizka cena drv, eden od najcenejših sistemov ogrevanja, visok izkoristek, optimalno izgorevanje, odlična regulacija ogrevanja, prilagajanje različnim vrstam lesa, ekološko sprejemljiv sistem (nizke emisije), manj pepela, nalaganje polen enkrat dnevno pri 50-odstotni obremenitvi, subvencije države ...
Slabosti: visoka investicija (1 do 2 mio sit), potreben je še dodatni vmesni hranilnik toplote 50 l/kW moči, kotel ne sme biti predimenzioniran (potreben je projektant), predvideti prostor za drva, ni za zelo majhne moči kotlov (od 15 kW dalje), obratovanje do polovične moči, ročno nalaganje in vžig, visokotemperaturni sistem itd.
Kotli na pelete
Večina ljudi zamenjuje brikete in pelete, kar sta po lastnostih in po obliki dve popolnoma različni stvari. Pri peletih gre za posebne vrste drobno lesno gorivo iz zdrobljenega, zmletega lesa, osušenega in z dodatkom škroba, močno stisnjenega v popolnoma standardizirano obliko polovice cigarete (dolge do 3 cm, okrogle v premeru 6 do 8 mm). Tudi vsebnost vlage je predpisana, od 8 do 10 odstotkov. Torej v ekološkem in zdravstvenem pogledu ni nobenih bojazni. Iz teh določenih lastnosti sledi kurilnost okoli 5 kWh/kg, kar primerjalno pomeni 0,5 litra kurilnega olja.
Pri peletih je potreben sorazmerno majhen zalogovnik, kar je prednost pred sekanci in poleni. Za povprečno varčno hišo je poraba peletov okoli 5000 kg in velikost zalogovnika manj kot 10 nm3 na leto. Gre za avtomatsko neprekinjeno doziranje s transportnim trakom – polžem iz zalogovnika ali pnevmatsko s sesanjem v peletski kotel. Zadnji sistem je nekoliko dražji, ima pa to prednost, da je glavni zalogovnik lahko bolj oddaljen, dnevni zalogovnik pa manjši, blizu kotla. Podobno kot pri polenih kvaliteto in učinkovitost (izkoristek) kotla pri boljših proizvajalcih zvišuje vgrajena lambda sonda, ki pa ni nujna, ker je vlaga v peletih predpisana. 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.
Oskrba s peleti je zagotovljena, saj so v zadnjem času zgradili nove tovarne peletov, tako da proizvodnja celo presega domače potrebe. Cena peletov je od 35 do približno 40 sit/kg, odvisna je od načina dostave. Lahko vam jih namreč dostavijo celo s cisterno, podobno kot kurilno olje; iz nje se samodejno polni zalogovnik, ki pri dostavi sproti meri težo v kilogramih načrpanih pelet. Izkoristek kotla je pri peletih višji kot pri polenih in sekancih – odličen, celo do 94 odstotkov, kar je bolje kot pri najboljših, sodobnih nizkotemperaturnih kotlih na kurilno olje. K temu pripomore tudi vremensko vodena regulacija. Prednost kotlov na pelete je tudi v tem, da jih dobimo tudi za zelo majhne moči – do 5 kW. Vseh naštetih odličnih lastnosti žal nimajo vsi kotli, zato so razlike v kakovosti in ceni zelo velike. Dobre znamke so precej drage, kar je glavna slabost peletnih kotlov.
Peletni kamini
Kotle na pelete priporočamo tistim, ki nimajo svojih drv. Lahko jih uporabljamo celo v urbanih naseljih, predmestnih predelih, praktično povsod brez posebnih omejitev, saj je obratovanje samodejno, dostava goriva enostavna, ogrevanje pa ekonomično – trenutno najmanj 40 odstotkov cenejše od kurilnega olja z NT kotlom. Nekateri proizvajalci imajo celo kombinirane izvedbe kotlov na pelete in polena v enem, vendar izvedbe ne priporočamo preveč, ker naj bi bila to bolj zasilna rešitev za kratkotrajno uporabo. Taki kombinirani kotli imajo namreč malo slabši izkoristek, cena pa je malenkost višja.
Zelo zanimivi in izredno varčni so kondenzacijski peletni kotli z najvišjimi izkoristki, so pa dražji.
Obstajajo tako imenovani peletni kamini tudi za centralno ogrevanje (npr. etažno), lahko izredno majhnih moči, ki ne zahtevajo kotlovnice. Zalogovnik za pelete je v samem kotlu, zato je tak kotel lahko nameščen celo v dnevni sobi. Primerni so za montažne, nizkoenergijske hiše brez kleti.
Prednosti: sodijo tudi v bolj urbana (primestna) naselja, zagotavljajo zelo poceni ogrevanje, obratovanje je avtomatsko brez prekinitev, izkoristek je najvišji, stroški ogrevanja so nizki, zgorevanje in regulacija sta odlična, emisije minimalne, peleti so poceni in jih preprosto dostavijo s cisterno, zalogovnik je manjši, pepela je zelo malo in se samodejno čisti, možne so tudi manjše moči kotlov; posebni kondenzacijski kotli, peletni kamini za centralno ogrevanje; subvencija.
Slabosti: visoka investicija (okoli 2,2 mio sit), občutljivost na vlago, predvideti je treba suh prostor za skladiščenje pelet.
Kotli na sekance
Sekanci so narezani ali nasekani lesni delci: drobni, 4 do 25 mm dolgi in nekaj mm debeli, ali veliki sekanci debeline 20 mm in dolžine 25 do 80 mm. Vsebnost vlage je zelo različna. Pri svežih sekancih vlaga presega 40 odstotkov, pri suhih pa je je celo manj kot 20 odstotkov. Kurilnost sekancev znaša približno 700 kWh/nm3 (nm3 pomeni nasuti m3). Na tej osnovi povprečna enodružinska hiša porabi okoli 40 nm3 sekancev.
Pri kotlih na sekance je delovanje povsem avtomatizirano. Sekance prenaša iz zalogovnika v kotel transportni polž z največjo dolžino 15 m. Vžig sekancev je samodejen, z vročim zrakom, podobno kot pri peletih. Tudi tu je uplinjanje lesa v izgorevalni komori. Doziranje primarnega in sekundarnega zraka je ločeno. Kakovostnejši kotli na sekance imajo samodejno odstranjevanje pepela. Pri popolnem izgorevanju z izredno majhno količino pepela – manj kot en odstotek – igra glavno vlogo nepogrešljiva lambda sonda, ki meri količino kisika v dimnih plinih in na tej osnovi določa razmerje med količino primarnega in sekundarnega zraka. Ker so sekanci različno vlažni, se to razmerje primarnega in sekundarnega zraka spreminja, za kar poskrbi lambda sonda, da je izgorevanje učinkovito oz. popolno. S tem kotel doseže višji izkoristek, pri polni obremenitvi tudi več kot 92 odstotkov. Povprečni letni izkoristek je seveda nižji, tako kot pri vseh kotlih. Na tako visok izkoristek teh kotlov vpliva tudi odlična vremensko vodena regulacija ogrevanja, ki deluje na osnovi sprememb temperature zunanjega zraka, podobno kot pri drugih sistemih – peletih, kotlih na polena, kurilnem olju, plinu itd. – tam, kjer s tem želimo še povečati prihranke energije.
Slaba stran sistema ogrevanja na sekance je, da potrebujemo dovolj velik prostor za zalogovnik – deponijo, in sicer okoli 20 do 30 m3 in več, odvisno od moči kotla. Kotli na sekance so za večje porabnike, za večje moči, tudi za centralne kotlovnice daljinskega ogrevanja naselij. Tudi investicijski stroški so visoki (brez mehanizacije priprave sekancev), strošek ogrevanja pa je med vsemi sistemi na biomaso najnižji, trenutno le okoli 5 sit/kWh. Cena sekancev se zdaj giblje okoli 2800 sit/nm3.
Prednosti in slabosti so podobne kot pri kotlih na polena in pelete, posebnosti kurjenja s sekanci pa so še: najcenejši sistem ogrevanja pri biomasi in na splošno med vsemi ogrevalnimi sistemi. Sekanci so najcenejše gorivo, zahtevajo pa najvišjo investicijo (približno 3 mio sit in več glede na moč) ter velik prostor za skladiščenje in za obratovalne naprave.
Delo in dom, 15. februar 2006
KOMENTARJI
kitajc
6. 10. 2014 12:37
Na tej povezavi izveste še kaj več: http://izs.mitv.si/asset/4esapCQCnrCTGwWaF