Jakie paliwo wybrać?

Analizy ekonomiczne wykazują duże zróżnicowanie kosztów ciepła uzyskiwanych z różnych konwencjonalnych źródeł energii w zależności od warunków lokalnych. Do omawianych warunków wpływających istotnie na wybór paliwa zaliczyć należy występowanie instalacji gazu ziemnego oraz linii kolejowych, co jest związane z kosztami transportu tych mediów energetycznych. Brak gazu ziemnego praktycznie dyskwalifikuje to źródło energii ze względów ekonomicznych. Inaczej jest w przypadku węgla. Bliskość linii kolejowej, obniża koszty, ale jej brak nie wpływa decydująco na proporcje kosztów determinując wybór. W przypadku zaistnienia łącznie warunków – występowanie gazociągu oraz względna bliskość linii kolejowej, źródła paliwa można uszeregować od najtańszego (wg kosztów wytworzenia jednostki ciepła) w następującej kolejności:

  1. Węgiel kamienny – 1 – 1,
  2. Gaz ziemny – 1,11,
  3. Olej opalowy – 1,39,

Należy pamiętać, że kalkulacja ma charakter orientacyjny. Koszty mogą się zmieniać w zależności od mocy kotłowni, uwarunkowań lokalnych, sytuacji gospodarczej na świecie, a także zastosowanych urządzeń. Wybór węgla jako paliwa zastosowanego w energetyce lokalnej wcale nie jest oczywisty – wręcz przeciwnie – wiele czynników podważa, a nawet dyskwalifikuje zasadność takiej decyzji. Całościowe spojrzenie na problem, oraz pełny rachunek kosztów każą dokonać wnikliwej analizy następujących kwestii:

  1. Przepisy prawne – istniejące uregulowania prawne w sposób coraz bardziej restrykcyjny podchodzą do kwestii emisji pyłów oraz gazów. Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska z dnia 08.09.1998 r. W sprawie wprowadzenia do powietrza substancji zanieczyszczających z procesów technologicznych i operacji technologicznych, wprowadza rozróżnienie na źródła energii do których eksploatacji przystąpiono przed 28.03.1990 r. i te, których używanie rozpoczęto po tej dacie. O ile dopuszcza się z powodów praktycznych funkcjonowanie starych kotłowni węglowych, o tyle przy budowie nowych, dopuszczalne normy emisji szkodliwych są bardzo restrykcyjne. Uzależnione są od: mocy cieplnej kotłowni, paliwa (oddzielne normy dla paliw stałych, płynnych i gazowych). Niektóre z pośród norm mają charakter przejściowy i są stopniowo zaostrzane. Istnieje harmonogram norm do 31.12.2010 roku. Normy obowiązujące po tym terminie nie są obecnie określone. Ogromny nacisk położony jest na spełnienie wymogów ekologicznych i wiąże się bezpośrednio z kolejnym punktem.
  2. Standardy Unii Europejskiej – przepisy UE w zakresie dopuszczalnej emisji pyłów i gazów przez ciepłownie są tak restrykcyjne, iż w praktyce wykluczają stosowanie węgla w energetyce lokalnej. Warto nadmienić, że nie istnieją uzasadnione ekonomiczne możliwości oczyszczania emitowanych spalin przez kotłownie węglowe. Inaczej sytuacja przedstawia się w przypadku elektrociepłowni i elektrowni zawodowych. Buduje się tu kosztowne instalacje odsiarczania i oczyszczania spalin.
  3. Ochrona środowiska – nowe kotłownie gazowe i olejowe posiadają nawet 10-cio krotnie mniejszy wskaźnik emisji pyłów i gazów szkodliwych na wytwarzaną jednostkę ciepła w stosunku do tradycyjnych ciepłowni węglowych.
  4. Możliwość finansowania modernizacji – tylko inwestycje ekologiczne mają szansę na uzyskanie dofinansowania z funduszy europejskich. Dotyczy to zarówno bezzwrotnych grantów np. w ramach programu GEF 9 (Global Environmental Facility – Globalny Fundusz Ochrony Środowiska) finansowanego przez Bank Światowy, jak również niskooprocentowanych kredytów. Podobnie restrykcyjne warunki ekologiczne muszą być spełnione w celu uzyskania kredytu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska oraz Międzynarodowego Banku Odbudowy i Rozwoju za pośrednictwem Banku Ochrony Środowiska S.A.
  5. Bezpieczeństwo – nowoczesne kotłownie gazowe i olejowe charakteryzują się łatwością obsługi i wysokim stopniem bezpieczeństwa, co ogranicza zagrożenie m.in. dla pracowników zajmujących się eksploatacją

Jak dobrać wielkość kotła?

O doborze wielkości mocy cieplnej kotła decydują dane dotyczące budynku. Przy obliczaniu zapotrzebowania na ciepło w obiekcie, uwzględnia się szereg parametrów, takich jak: przeznaczenie pomieszczeń, rodzaj przegród budowlanych, przeszklenie, ilość powietrza wentylacyjnego, położenie budynku w jednej z pięciu stref klimatycznych Polski i szereg innych. Oszacowanie wielkości kotła jedynie w zależności od kubatury obiektu nie jest miarodajne. Projektant instalacji centralnego ogrzewania, po dokonaniu obliczeń cieplnych obiektu, dobiera wielkość kotła. Długoletnie doświadczenia eksploatacyjne wykazały, że najwyższą sprawność osiągają kotły pracujące przy normalnym obciążeniu. Nieopłacalny ekonomicznie jest dobór kotła o wyższej wydajności cieplnej niż obliczeniowa. Rosną nie tylko nakłady inwestycyjne (większy kocioł kosztuje drożej), ale też koszty eksploatacyjne wyrażające się zwiększonym zużyciem paliwa. Aby zapewnić ekonomiczną prace kotłowni w ciągu całego roku, zamiast jednego dużego kotła można dobrać kilka mniejszych kotłów pracujących w kaskadzie. Przez regulacje wydajności cieplnej jednego z kotłów i załączanie lub wyłączanie pozostałych, możliwe jest sterowanie całego układu. W okresie letnim pracuje jeden kocioł przygotowujący ciepłą wodę użytkową. Dodatkową zaletą kaskady jest zapewnienie ciągłości dostawy energii w przypadku awarii jednego z kotłów.

Jaki wybrać kocioł?

Każdy nowoczesny układ wymaga spełnienia dwóch warunków:

  • oszczędności energii,
  • ochrony środowiska.

Zaznaczyć tutaj trzeba, że od 1 stycznia 1998 roku weszły w życie zaostrzone przepisy dotyczące emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Dla oszczędności energii konieczne jest wytworzenie tylko takiej minimalnej ilości energii jakiej wymaga ogrzewany obiekt. W praktyce przy zastosowaniu kotłów opalanych węglem nie jest możliwe spełnienie tych wymogów. Węgiel zawiera zbyt duże ilości siarki , a przy jego spalaniu wytwarzają się również zbyt duże ilości tlenków azotu i innych szkodliwych związków. W związku z tym nowoczesne kotłownie bazują na nośnikach energii takich jak gaz ziemny, gaz płynny (propan) i olej opałowy. Zastosowanie tych nośników energii umożliwia również precyzyjne sterowanie ilością dostarczonego ciepła przez montaż regulatorów. Producenci kotłów (pieców) proponują tu szereg różnych rozwiązań konstrukcyjnych.

KOTŁY (PIECE) WISZĄCE

Charakteryzują się niewielkimi gabarytami i estetyczną obudową. Praca ich jest bardzo cicha dlatego mogą być montowane w kuchniach czy też w łazienkach pod warunkiem spełnienia pewnych wymogów technologicznych. Chodzi tu o zapewnienie dostępu powietrza procesu spalania, zapewnienie wentylacji wywiewnej lub też zapewnienia odpływu gazu przy podłodze pomieszczenia – w przypadku propanu. Kotły (piece) te dzielą się na jednofunkcyjne i dwufunkcyjne. Mogą być źródłem ciepła dla centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej w domkach jednorodzinnych, samodzielnie ogrzewanych mieszkaniach w kamienicach, sklepach, warsztatach, pomieszczeniach biurowych etc. Posiadają palniki atmosferyczne przystosowane do opalania gazem ziemnym, gazem miejskim (występuje jeszcze w niektórych regionach kraju) lub gazie płynnym (propanem z butli). Kotły (piece) wiszące są kotłami stalowymi. Ogranicza to ich trwałość do kilkunastu lat. Zaletą ich jest stosunkowo niska cena – kocioł wiszący to właściwie kompletna kotłownia w jednym opakowaniu.Producenci VIESSMANN, VAILLANT, BUDERUS, SAUNIER DUVAL.

Kotły (piece) jedno funkcyjne

Są to urządzenia przeznaczone w układzie zamkniętym instalacji o wymuszonym obiegu wody grzewczej. Najczęściej wyposażone są w pompę obiegową i naczynie przeponowe. Posiadają one regulację automatyczną współpracującą z termostatem pokojowym. Przeznaczone są do ogrzewania obiektów o kubaturze ca 750 m3 docieplonych standardowo.

Kotły (piece) dwufunkcyjne

Kotły dwufunkcyjne łączą zalety kotła centralnego ogrzewania i przepływowego gazowego podgrzewacza wody zwanego również piecykiem łazienkowym bądź termą gazową. Są one również przeznaczone do pracy w zamkniętym układzie c.o. Posiadają wzbiorcze naczynie przeponowe i wyposażone są w układy regulacji, co pozwala na całkowicie automatyczną pracę kotłów. Układ automatycznej regulacji posiada priorytet ciepłej wody użytkowej. Oznacza to, że woda jest podgrzewana w momencie jej poboru. Po zakończeniu korzystania z ciepłej wody, kocioł automatycznie wraca do funkcji grzania c.o. Kotły wiszące dwufunkcyjne przystosowane są do współpracy ze sterownikiem pokojowym lub regulatorem pogodowym z czujką zewnętrzną. Niedogodnością kotłów dwufunkcyjnych są ograniczenia w ilości wytwarzania ciepłej wody użytkowej (praktycznie max 10l/min). Wystarcza jej dla natrysku, umywalki czy zlewozmywaka, ale przy napełnianiu wanny mogą się już pojawić problemy.

Kotły (piece) z zamkniętą komorą spalania

Należą do grupy kotłów wiszących. Są to urządzenia zarówno jednofunkcyjne jak i dwufunkcyjne. Cechą charakterystyczną tych urządzeń jest odseparowanie komory spalania. Oznacza to, że powietrze do spalania zasysane jest odrębnym kanałem z zewnątrz budynku. Zaletą tych kotłów jest to, że mogą być instalowane w zamkniętych niewielkich pomieszczeniach lub w obiektach, w których nie ma dostępu do komina. Można je instalować również tam gdzie występują agresywne opary np. w pralni chemicznej.

Kotły (piece) kondensacyjne

Stanowią jedno z najnowszych rozwiązań techniki grzewczej. Wyróżniają się bardzo wysoką sprawnością wynikającą z tego, że kotły tej konstrukcji odzyskują ciepło skraplania pary wodnej zawartej w spalinach. Teoretyczna sprawność kotłów kondensacyjnych wynosi ponad 100% ( 106 – 110% ). Najczęściej rozpowszechnione w tej grupie są kotły stalowe wiszące zarówno jedno jak dwufunkcyjne.

Kotły (piece) wiszące ze zintegrowanym zasobnikiem ciepłej wody

Jak wspomniano wcześniej niedogodnością dwufunkcyjnych kotłów wiszących jest brak komfortu ciepłej wody użytkowej. Aby poprawić tę sytuację producenci kotłów wiszących proponują kotły z wbudowanym zasobnikiem ciepłej wody. Pozwala to zmagazynować pewną ilość ciepłej wody i dysponować nią przez pewien czas. Znosi to częściowo ograniczenia ilościowe ciepłej wody. Najczęściej wbudowane zasobniki mają pojemność od 25 do 50.

Kotły (piece) elektryczne

Jednym ze źródeł ciepła dla instalacji centralnego ogrzewania może być kocioł gdzie nośnikiem energii jest prąd elektryczny. Urządzenia te charakteryzują się dużą sprawnością i niewielkimi wymiarami. Wymagają jednak dużych mocy zainstalowanych i zasilania trójfazowego. Musimy jednak pamiętać, że prąd elektryczny jest najdroższym nośnikiem energii. Dodatkową zaletą kotłów elektrycznych jest brak spalin, a tym samym brak konieczności zapewnienia układów ich odprowadzenia. Nie wymagają również nawiewu i wentylacji.

KOTŁY (PIECE) STOJĄCE

Tam, gdzie wymagane są większe moce urządzeń stosowane są kotły stojące. Z uwagi na swoje gabaryty i ciężar mogą one być stosowane w wydzielonych, specjalnie do tego przystosowanych pomieszczeniach – kotłowniach. Wielkości pomieszczeń, ich usytuowanie i zagospodarowanie regulują odrębne przepisy. Określają one również sposób doprowadzania powietrza do spalania, wentylacji, odprowadzania spalin, zabezpieczenia kotłów i instalacji grzewczej i gazowej. Ze względu na materiał użyty do ich wykonania kotły stojące dzielą się na stalowe i żeliwne. Żeliwo jest najlepszym materiałem do produkcji kotłów. Charakteryzuje się wysoką trwałością. Przy prawidłowej eksploatacji, żeliwo osiąga trwałość do 40 lat. W przypadku kotłów opalanych olejem opałowym, żeliwo praktycznie jest niezastąpionym materiałem. Tylko względy techniczne ograniczają wielkość kotłów żeliwnych do mocy 1200 kW. Ze względu na konstrukcję palników kotły dzielimy na:

  • kotły gazowe z palnikami atmosferycznymi
  • kotły z palnikami nadmuchowymi (wentylatorowymi).

Przy oleju opałowym palnik jest tylko nadmuchowy.

Jakie warunki powinno spełniać pomieszczenie kotłowni?

Pomieszczenie kotłowni lokalizuje się w piwnicy lub na poddaszu budynku (kotły gazowe). W celu optymalnego rozprowadzenia ciepła wskazane jest centralne jej usytuowanie na planie pojedynczego budynku lub założenia wieloobiektowego. Kocioł powinien być zainstalowany możliwie najbliżej przewodu kominowego. Odległość tylnej ściany kotła od komina nie może być większa niż czwarta część wysokości komina. Kotłownia musi być wyposażona w kanały wentylacji , zarówno nawiewnej, jak i wywiewnej, umieszczone w przeciwległych ścianach. Wylot z kanału nawiewnego powinien znajdować się nie wyżej niż 0,5 m od poziomu podłogi, natomiast wlot kanału wywiewnego pod sufitem. Powierzchnia przekroju kanału wywiewnego powinna być dwa razy mniejsza od powierzchni przekroju kanału nawiewnego. Zazwyczaj kanał nawiewny sytuuje się na ścianie zewnętrznej, a kanał wywiewny na ścianie wewnętrznej. Wysokość kotłowni musi przekraczać 2,2 metra . Kubatura kotłowni gazowej wynika każdorazowo z obliczeń, w których przyjmuje się nie mniej niż 1 m3 na 4,65 kW mocy cieplnej palników. Wszystkie przegrody otaczające kotłownię, to znaczy ściany i stropy, muszą być wykonane z materiałów ognioodpornych i gazoszczelnych. W centralnej części pomieszczenia kotłowni należy przewidzieć kratkę ściekową. Podłoga powinna być wykonana ze spadkiem 1% w kierunku odpływu. Drzwi do kotłowni muszą się otwierać na zewnątrz. Na każde 100 m3 kubatury pomieszczenia, powinno przypadać nie mniej niż 2,5 m2 okien.

Na pewno szczególną uwagę zwrócić należy aby pomieszczenie, w którym pracują kotły było pomieszczeniem czystym i pozbawionym kurzu ( glazura, terrakota itp. ). Związane jest to z tym, iż palniki gazowe i olejowe zasysają z otoczenia ( pomieszcza 0 bardzo duże ilości powietrza niezbędnego do procesu spalania. Im powietrze jest bardziej zanieczyszczone ( zapylone ) tym proces spalania przebiega gorzej, a urządzenie wymaga częstszego serwisu i jego żywotność znacznie się skraca.

Kto jest producentem kotłów (pieców)?

Na naszym rynku dostępne są urządzenia bardzo wielu firm kotlarskich. Ich oferta jest bardzo zróżnicowana pod względem jakości, nowoczesności, rozwiązań i cen. Firma PANINSTAL proponuje urządzenia niżej wymienionych producentów:

VIESSMANN

Oferta firmy zawiera kotły wiszące jedno- i dwufunkcyjne o mocach o mocy od 4 do 60 kW. Kotły stojące z palnikami atmosferycznymi o mocach od 8 do 144 kW oraz kotły z palnikami wentylatorowymi o mocach od 11 do 15 000 kW. Firma Viessmann specjalizuje się również w kotłach wodnych i parowych wysokoparametrowych dużych mocy. Możliwe jest wielostopniowe zestawianie kotłów w kaskadzie. Dla mniejszych kotłów o mocy do 225 kW Viessmann stosuje własne palniki nadmuchowe; dla urządzeń o większych mocach stosuje palniki np. firmy Weishaupt, Giersch, Riello. Automatyka kotłów posiada kompensatę pogodową i w miarę potrzeb umożliwia sterowanie jednym lub kilkoma obwodami grzewczymi. W 2000 roku firma wprowadziła całkiem nową linię kotłów z programu VITOTEC. Viessmann jest też producentem systemów solarnych i pomp ciepła.
Firma Viessmann jest niekwestionowanym liderem w branży techniki grzewczej.

BUDERUS

Są to niemieckie kotły żeliwne. Tradycja firmy liczy 260 lat. Skład żeliwa jest skrupulatnie chronioną tajemnicą firmy. W ofercie firmy są kotły gazowe z palnikami atmosferycznymi o mocach od 9 do 732 kW i kotły z palnikami wentylatorowymi o mocach od 17 do 1200 kW. Najczęściej stosowanymi palnikami wentylatorowymi są palniki firmy MAN, ale oczywiście można stosować też palniki innych firm np. Cuenod, Giersch, Korting, Herrmann, Riello. Kotły mogą współpracować z zasobnikowymi podgrzewaczami ciepłej wody Buderus, o pojemnościach od 120 l do kilkunastu tysięcy litrów. W odróżnieniu od innych firm, powierzchnia wewnętrzna podgrzewaczy Buderus pokryta jest termoglazurą na bazie szkła. Pozwala to ograniczyć osadzanie kamienia kotłowego i polepsza jakość wody przepływającej przez zasobnik. Możliwe jest zestawienie kotłów w kaskadzie do 4 stopni, co rozszerza łączny zakres mocy i możliwości stosowania. Kotły Buderus wyposażone są we własną automatykę, posiadającą kompensatę pogodową i w zależności od potrzeb, mogącą sterować jednym lub wieloma obiegami grzewczymi oraz współpracować z zasobnikowymi podgrzewaczami ciepłej wody. W ofercie firmy znajdują się również kotły żeliwne parowe oraz kotły stalowe dużych mocy. Firma Buderus jest producentem pełnej gamy kotłów wiszących. Firma Buderus również oferuje swoje systemy solarne.

HOVAL

Jest to bardzo znana na świecie szwajcarska firma powstała w 1932 r z siedzibą w Vaduz (Lichtenstein). Posiada swoje fabryki w Austrii, Niemczech, Włoszech i Wielkiej Brytanii. Program produkcji firmy obejmuje całą gamę urządzeń – począwszy od wiszących kotłów kondensacyjnych ( 14 – 60 kW ) poprzez stojące kotły kondensacyjne małej mocy ( 20 – 40 kW ), olejowe kotły stojące ( 18 – 48 kW ) do kotłów średniej i dużej mocy kondensacyjnych i niekondensacyjnych ( 50 – 2900 kW ), oraz kotły parowe i wodne wysokoparametrowe.Hoval jest też producentem zasobnikowych podgrzewaczy ciepłej wody, systemów solarnych, systemów wentylacji oraz spalarni śmieci.

 

Jakie jeszcze urządzenia wchodzą w skład kotłowni?

Każda kotłownia aby prawidłowo działać, oprócz kotłów i podgrzewaczy ciepłej wody, składa się z szeregu elementów taki jak:układ pompowy, zabezpieczenie układu przed wzrostem ciśnienia i przyrostu objętości wody, system odprowadzania spalin, magazyn oleju (przy kotłowniach olejowych), tzw. ścieżka gazowa (przy kotłowniach gazowych, stacja uzdatniania wody, armatura ( zawory odcinające, zwrotne, redukcyjne ), mieszacze, armatura kontrolna ( manometry, termometry, czujki temperatury ) , orurowanie, izolacja termiczna.

Układ pompowy

Nowoczesny energooszczędny system, to nie tylko wysokosprawne kotły, ale również sposób rozprowadzenia ciepła po obiekcie. Najbardziej ekonomicznym wariantem jest układ pompowy. Wymaga on zastosowania pomp obiegowych. Umożliwia to zmniejszenie przekroju rur w instalacji, a co za tym idzie obniżenie ilości wody do ogrzania. Efektem tego jest mniejsza bezwładność instalacji. Zastosowanie pomp obiegowych pozwala na zainstalowanie przygrzejnikowych zaworów termostatycznych, które umożliwiają regulację temperatury w każdym pomieszczeniu.

Zabezpieczenie układu

W kotłach opalanych paliwem węglowym zwykle stosuje się układ z otwartym naczyniem wzbiorczym. Wymóg spowodowany niebezpieczeństwem przekroczenia temperatury wody w kotle i zagotowania się jej. W układzie otwartym woda ma bezpośredni kontakt z powietrzem (tlenem), co powoduje postępującą korozję całego układu grzewczego. Duże odparowanie wody i tym samym konieczność uzupełniania ubytków. Dodawanie świeżej, surowej wody zwiększa ilość odkładanego kamienia kotłowego w instalacji, powodując jej zarastanie. W nowoczesnych kotłowniach stosuje się układ zamknięty. Kompensata rozszerzalności cieplej wody dokonywana jest za pomocą wzbiorczego naczynia przeponowego. Konstrukcja naczynia oparta jest na dwóch komorach (wodnej i gazowej) przedzielonych elastyczną przeponą. Wzrost objętości wody powoduje ugięcie przepony i ściśnięcie gazu w komorze gazowej. Przy schładzaniu wody przepona ugina się pod wpływem ciśnienia gazu w przeciwnym kierunku. Dzięki przeponie ciśnienie w obu komorach jest jednakowe, a woda nie miesza się z gazem. Podobne naczynia stosujemy przy zasobnikowych podgrzewaczach ciepłej wody aby zabezpieczyć się przed utratą wody przy jej podgrzewaniu.

Korzyści z zamkniętych instalacji są następujące:

  • zmniejszenie ryzyka wystąpienia korozji i wydłużenie żywotności instalacji,
  • eliminacja naczynia otwartego usytuowanego na poddaszu,
  • eliminacja rury wzbiorczej, opadowej, przelewowej,
  • umożliwienie zastosowania odpowietrzników automatycznych,
  • zlikwidowanie potrzeby dopuszczania wody do instalacji.

Pozostałe zabezpieczenia

Stanowią je zawory bezpieczeństwa i odpowietrzniki. Ich zadaniem jest nie dopuścić do przekroczenia maksymalnego ciśnienia w instalacji i jej zapowietrzenia.

Kotłownie większej mocy wymagają dodatkowych zabezpieczeń i tak: • kotłownia o łącznej mocy powyżej 100 kW powinna posiadać zabezpieczenie stanu wody uniemożliwiające załączenie kotła, jeśli poziom wody w instalacji spadnie poniżej określonej wielkości.

  • kotłownia gazowa o mocy powyżej 60 kW powinna być wyposażona w detektor gazu sprzężony z zaworem elektromagnetycznym umieszczonym na zewnątrz i odcinającym gaz do kotłowni w przypadku wzrostu jego stężenia w pomieszczeniu.
  • kotłownie gdzie iloczyn objętości układu i ciśnienia w nim panującego przekracza 300 podlegają rejestracji i odbiorowi Urzędu Dozoru Technicznego. Muszą one wówczas spełniać wymagania określone przepisami Dozoru Technicznego.

System odprowadzania spalin

Nowoczesne wysokosprawne kotły niskotemperaturowe wymagają odpowiedniego systemu odprowadzania spalin. Wysoka sprawność kotłów wynika z obniżenia temperatury spalin dla wykorzystania ich ciepła. Powoduje to sytuację, że temperatura spalin w kominie spada poniżej punktu rosy i następuje ich wykraplanie na ściankach komina. Z uwagi na zawartość dwutlenku siarki i tlenków azotu w spalinach, w kominie powstaje kwas siarkawy i azotawy. Są to związki silnie żrące, powodujące szybkie zniszczenie komina. Skropliny przesiąkają również przez ściany komina murowanego tworząc plamy i zacieki w pomieszczeniach, przez które przechodzi. Najpraktyczniejszym sposobem zabezpieczenia się przed wyżej opisaną sytuacją jest włożenie do istniejącego komina murowanego wkładu ze stali kwasoodpornej. Wkłady wykonane są z elementów umożliwiających poprzez połączenia kielichowe łatwy montaż wewnątrz komina. Kompletny wkład kominowy powinien posiadać takie elementy jak: miska z odprowadzeniem skroplin, drzwiczki rewizyjne, wyczystka, trójnik z odejściem do kotła, proste odcinki rur, króciec dylatacyjny. W przypadku braku przewodu kominowego, szerokie zastosowanie znalazły dwuścienne systemy kominowe. Są to samonośne elementy wykonane z dwóch warstw blachy kwasoodpornej z warstwą izolacyjną znajdującą między nimi. Systemy te posiadają własne elementy mocujące umożliwiające przytwierdzenie komina np. do ściany budynku.

Magazyn oleju opałowego

Jednym z problemów pojawiających się przy budowie kotłowni olejowej jest zmagazynowanie niezbędnej ilości oleju opałowego. Magazyn oleju opałowego musi spełniać szereg wymagań związanych z ochroną środowiska , wymogami BHP i przepisami ppoż.

W zależności od lokalizacji zbiorników występują:

  • zbiorniki naziemne, zbiorniki podziemne,
  • zbiorniki w pomieszczeniu magazynowym.

W przypadku zbiorników naziemnych i podziemnych, ich lokalizację określają odrębne przepisy. Podają one ich lokalizację w stosunku do budynków, sieci elektrycznej, gazociągów, torów kolejowych itp. Zbiorniki winny być zabezpieczone przed wydostaniem się oleju do gruntu oraz wyposażone w urządzenia umożliwiające okresową kontrolę stanu szczelności. Z uwagi na parafinowanie oleju w niskich temperaturach, zbiorniki podziemne i naziemne powinny posiadać urządzenia umożliwiające utrzymanie dodatnich temperatur oleju (ok. 5-6 st. C). Najczęściej stosowanym rozwiązaniem składowania oleju są zbiorniki zlokalizowane w pomieszczeniach magazynowych. W pomieszczeniach tych dopuszcza się składowanie oleju wyłącznie w bezciśnieniowych zbiornikach lub bateriach takich zbiorników. Powinny być wyposażone w układ napełniania, odpowietrzania i czerpania paliwa. Pomieszczenia magazynowe muszą spełniać wymagania określone w przepisach rozporządzenia Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 19.12.1994 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. W przypadku składowania w budynku więcej niż 5000 litrów oleju opałowego konieczne jest wydzielenie pomieszczenia, które nie może być wykorzystywane do innych celów. Przepisy Ochrony Środowiska narzucają wymóg trzymania zbiorników w przestrzeni lub wannie, zajmując 2/3 objętości zbiorników. Przestrzeń może stanowić całe pomieszczenie magazynowe jeśli progi w drzwiach są dostatecznie wysokie, a podłoże odporne jest na przesiąkanie oleju. Wanna może być wykonana z blachy stalowej lub innego materiału olejoodpornego. W przypadku zbiorników dwupłaszczowych przyjmuje się, że płaszcz zewnętrzny zbiornika pełni rolę wanny wychwytującej i nie jest wymagane wykonywanie dodatkowych zabezpieczeń. Na podstawie zarządzenia Komendanta Głównego Straży Pożarnej pomieszczenia służące do magazynowania oleju opałowego zalicza się do III kategorii niebezpieczeństwa pożarowego. W związku z tym powinny one stanowić wydzieloną strefę pożarową i oddzielone być od innych pomieszczeń przegrodami budowlanymi o odpowiedniej odporności ogniowej.

Zbiorniki polietylenowe

Oferowane na naszym rynku zbiorniki wykonane są z polietylenu wielkocząsteczkowego. Wyposażone są w gwintowane króćce umożliwiające łatwe i szczelne połączenia z systemem ssania, napełniania i odpowietrzania. Układ taki umożliwia odpowietrzenie, napowietrzenie, możliwość zabezpieczenia przepełnieniem oraz automatyczne wyrównanie poziomu oleju w zbiornikach. Konstrukcja zbiorników umożliwia łączenie ich w bloki i baterie, co pozwala na uzyskanie prawie dowolnej wielkości zapasu oleju w każdym rodzaju pomieszczenia. Wymiary zbiorników są tak dobrane, aby pozwolić na ich umieszczenie w trudno dostępnych pomieszczeniach. Chodzi tu głównie o wąskie klatki schodowe, drzwi, włazy itp. Zbiorniki polietylenowe są odporne na korozję i działanie agresywnych czynników. Nie wymagają więc konserwacji.

Jak sterować kotłownią?

Nowoczesne kotły olejowe lub gazowe wyposażone są w system kontroli i regulacji temperatury. W oparciu o ten system możliwa jest współpraca kotłów z różnymi regulatorami. Najczęściej stosowanymi regulatorami są:


Termostat pokojowy

Najtańszym rozwiązaniem jest mechaniczny termostat pokojowy sterujący pracą kotła. Zadana temperatura pomieszczenia nastawiona jest przez użytkownika na pokrętle termostatu. Termostat posiada wbudowany czujnik temperatury. Praca termostatu polega na włączeniu lub wyłączeniu palnika kotła w zależności od wartości temperatury pomieszczenia w danej chwili. Spadek wartości temperatury w pomieszczeniu poniżej nastawionej, powoduje załączenie kotła, a wzrost wartości temperatury powyżej zadanej, wyłączenie palnika. W pomieszczeniu, w którym znajduje się termostat nie jest wskazane stosowanie zaworów termostatycznych na grzejnikach, gdyż może wystąpić sprzeczność nastawy termostatu i zaworu. Korzyści wynikające z zastosowania termostatu to dostosowanie pracy kotła bezpośrednio do temperatury wewnętrznej budynku, a nie do temperatury wody zasilającej instalację centralnego ogrzewania, jak ma to miejsce przy instalacji ze standardowymi kotłami bez regulacji. Wychodząc z obiektu mamy pewność, że temperatura w nim zostanie utrzymana na stałym zadanym poziomie. Można też na czas nieobecności, obniżyć temperaturę oszczędzając tym samym energię. Należy nadmienić, że przegrzanie obiektu o 1 stopień spowoduje wzrost zużycia energii o 6 do 10%. Regulator zapewni utrzymanie stałej temperatury pomieszczeń, mimo znacznych spadków temperatury zewnętrznej. W nocy można obniżyć temperaturę do 17 stopni – jest to temperatura przy której większość ludzi dobrze śpi. Termostat posiada też wady. Nie uwzględnia akumulacyjności cieplnej budynku i instalacji centralnego ogrzewania, oraz szybkich zmian temperatury zewnętrznej. Można go stosować tylko w mniejszych kotłach z palnikiem jednostopniowym.


Programowany termostat pokojowy

Możliwość automatycznej zmiany temperatury kilka razy w ciągu doby, dostosowanej do trybu życia mieszkańców, zapewnia programowany termostat pokojowy. Jest on przystosowany do sterowania kotłów z palnikiem jednostopniowym, dwustopniowym lub płynną regulacją. Rozróżnia się termostaty z programem dobowym lub tygodniowym. Termostat z programem dobowym umożliwia programowanie temperatur w cyklu dobowym. Cykl ten będzie utrzymywany codziennie niezależnie od dnia tygodnia. Programator z programem tygodniowym umożliwia zrealizowanie odrębnych programów grzewczych dla każdego dnia tygodnia. Zapewnia to komfort cieplny na cały tydzień. Precyzyjne zaprogramowanie całego tygodnia jest trudne (goście, oglądanie do późnych godzin telewizji itp). Dlatego gdy zaistnieje konieczność można jednorazowo, bez programu, odpowiednim klawiszem wprowadzić przedłużenie czasu grzania temperaturą wyższą i niższą. Po powtórnym przyciśnięciu klawisza przywrócony zostanie program podstawowy. Podczas dłuższych wyjazdów korzystanie z termostatu programowanego pozwoli obniżyć koszty ogrzewania. Można bowiem zaprogramować ilość dni nieobecności i wprowadzić temperaturę “dyżurną” jaka ma być utrzymana na budynku. Możliwe jest także wprowadzenie obniżenia temperatury na obiekcie do poziomu “zabezpieczenie przed zamarzaniem”. Umożliwia to zminimalizowanie zużycia energii a jednocześnie zapobiega zamarznięciu instalacji centralnego ogrzewania. Programowalny termostat pokojowy dostosowuje tryb pracy do zdolności akumulacyjnej obiektu. Nie jest w stanie bezpośrednio uwzględniać zmian temperatury zewnętrznej.


Regulator pogodowy

Najlepszy jest regulator z elektroniczną funkcją uwzględniającą zmiany temperatury zewnętrznej w funkcji temperatury wody zasilającej. Jest to układ posiadający kompensatę pogodową zwany również regulatorem pogodowym. Regulatory pogodowe mogą pracować w następujących programach:

  1. kompensata pogodowa dokonywana jest według ustawianej krzywej grzania. Jest ona dopasowywana do charakterystyki cieplnej budynku
  2. kompensata pogodowa dokonywana jest według krzywej grzania i czujnika temperatury w pokoju reprezentatywnym
  3. kompensata pogodowa dokonywana jest według krzywych grzania dobieranych przez samouczący się układ regulacji. Krzywą grzania dobiera on według charakterystyki dni poprzednich i aktualnej temperatury zewnętrznej.
  4. kompensata pogodowa dokonywana jest według krzywych grzania dobieranych przez samouczący się układ regulacji z dodatkowym wpływem pomiaru od czujnika temperatury wewnętrznej z pokoju reprezentatywnego.

Czujnik temperatury zewnętrznej powinien być zamontowany na najzimniejszej (północnej) ścianie budynku z dala od otworów okiennych i drzwiowych, na wysokości co najmniej 2,5 m od ziemi. Chodzi tu o uchronienie go przed zniszczeniem. Regulatory pogodowe wykonują wszystkie funkcje programowanego termostatu pokojowego a także w zależności od potrzeb, mogą sterować dodatkowo:

  • funkcją ograniczającą temperaturę wody na zasileniu np. do ogrzewania podłogowego,
  • zapewniają minimalną temperaturę wody powrotnej do kotła wykorzystując funkcję logiki pompy lub za pośrednictwem zaworu trójdrogowego,
  • mają możliwość sterowania kilkoma niezależnymi obwodami grzewczymi zasilanymi z jednego układu kotłowego,
  • mogą sterować centralnym ogrzewaniem i ciepłą wodą użytkową,
  • sterują pompami obiegowymi, pompą ładującą zasobnikowy podgrzewacz c.w.u. i pompą cyrkulacyjną,
  • mogą sterować układem kilku kotłów ustawionych w kaskadzie.

Regulatory pogodowe umożliwiają osiągnięcie maksymalnej sprawności układu grzewczego. Pozwalają zapewnić komfort cieplny przy jednoczesnym zaoszczędzeniu do 30% spalanego paliwa

Jak zmodernizować kotłownię?

Zaostrzone przepisy Ochrony Środowiska oraz koszty i trudności wynikające z eksploatacji kotłowni tradycyjnych opalanych węglem, zmuszają coraz większe grono użytkowników do analizy możliwości modernizacji kotłowni na bardziej nowoczesną i ekologiczną. Rozpatrując modernizację kotłowni należy zacząć od wyboru nośnika energii. Każdą modernizację ( nową inwestycję ) należy zacząć od projektu technicznego, w którym dokonane zostaną obliczenia zapotrzebowania ciepła i wybór wariantu modernizacji. Modernizacja kotłowni to nie tylko wymiana kotłów na nowoczesne. Pociąga ona za sobą szereg następnych zmian.

Podstawowe z nich to:

  • zmiana instalacji z systemu otwartego na zamknięty,
  • modernizacja technologii kotłowni,
  • wprowadzenie lub wymiana pomp obiegowych,
  • wprowadzenie zabezpieczeń kotłowni zgodnie z obowiązującymi przepisami,
  • prace adaptacyjno – budowlane pomieszczenia kotłowni (w nowoczesnych kotłowniach musi być czysto). Zbyt duże ilości kurzu powodują zatkanie palników i awarie automatyki,
  • wstawienie wkładu kominowego ze stali szlachetnej,
  • wykonanie magazynu olejowego w przypadku kotłowni olejowej,
  • wykonanie posadowienia zbiornika propanu w przypadku kotłowni na gaz płynny,
  • wykonanie przebudowy instalacji nawiewno-wywiewnej,
  • wykonanie przebudowy instalacji elektrycznej.

Wszystkie te elementy powinien przewidzieć projekt techniczny i konsultant z firmy kotlarskiej.

Czy w nowoczesnych kotłowniach potrzebny jest serwis?

Zgodnie z artykułem 62 ustawy o Prawie Budowlanym obiekty budowlane powinny być w czasie użytkowania poddawane okresowej kontroli przynajmniej raz w roku. Dotyczy to także kotłów grzewczych, które podczas standardowej pracy narażone są na duże zużycie eksploatacyjne. Dlatego zaleca się systematyczna konserwację tych urządzeń. Według obliczeń specjalistów z branży instalacyjno-grzewczej średni czas pracy palnika (jednego z głównych elementów kotła) w ciągu roku wynosi ok. 2000 godzin. Dla porównania w tym samym czasie eksploatacja samochodu osobowego przy średniej prędkości 50 km/godz. spowoduje przebieg 100 000 km. Taki przebieg według warunków gwarancji obliguje właściciela pojazdu do mniej więcej sześciokrotnej wizyty w serwisie. W zasadzie żaden kierowca nie ma obiekcji co do słuszności przeprowadzenia przeglądu konserwacyjnego auta. Dlaczego jest inaczej w przypadku urządzeń grzewczych?Systematyczna konserwacja gwarantuje brak usterek wynikających ze zużycia eksploatacyjnego poszczególnych części, a także eliminuje niespodziewane awarie i wszystkie wiążące się z tym konsekwencje. Poza tym oznacza to mniejsze koszty eksploatacji przy wyższym komforcie obsługi, a także większe bezpieczeństwo eksploatacji. Należy zawsze pamiętać o czystym rachunku ekonomicznym, bowiem niekonserwowane urządzenia oznaczają wyższe opłaty za gaz (olej), ponieważ zabrudzony wymiennik czy palnik ma niższa sprawnośćNowoczesne urządzenia grzewcze wymagają właściwej obsługi i nadzoru. Szczegółowe warunki określone są w instrukcjach obsługi. Prawidłowa eksploatacja urządzeń wpływa na ich trwałość i niezawodność. Sprawne, dobrze ustawione i wyregulowane urządzenia to wymierne oszczędności w kosztach eksploatacyjnych. Co powinien sprawdzić serwisant podczas przeglądu urządzeń gazowych i olejowych:

W kotle gazowym:

  • wyczyścić i sprawdzić palnik,
  • wyczyścić i sprawdzić wymiennik ciepła,
  • wyczyścić ruszt i przewód spalinowy łączący kocioł z kominem,
  • sprawdzić szczelność przyłącza gazowego i automatyki gazowej,
  • skontrolować nastawy mocy,
  • skontrolować armaturę zabezpieczającą oraz naczynia ciśnieniowe,
  • skontrolować czujnik wypływu spalin,
  • odpowietrzyć układ.

W kotle olejowym:

  • wyczyścić i wyregulować palnik zgodnie z zaleceniami producenta (sprawdzić zabezpieczenia, skontrolowac ewentualnie wymienić dysze, , skontrolować elektrody),
  • sprawdzić i oczyścić wymiennik ciepła,ˇ sprawdzić filtr oleju,
  • przeprowadzić analizę spalin.

Dodatkowo w kotle dwufunkcyjnym:

  • skontrolować działanie priorytetu ciepłej wody użytkowej i wymienić zużyte elementy,
  • skontrolować czujnik przepływu wody grzewczej,
  • skontrolować działanie regulacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej.

W zasobniku ciepłej wody:

  • usunąć zanieczyszczenia z zasobnika,
  • skontrolować stan anody ochronnej,
  • skontrolować regulator temperatury ciepłej wody użytkowej, zawór trójdrozny lub pompę ładującą,
  • sprawdzić działanie elementów zabezpieczających zasobnik – grupy bezpieczeństwa, naczynia przeponowego, zaworu zwrotnego, reduktora ciśnienia

Pamiętać trzeba też:

  • W większości nowych instalacji mamy do czynienia z pompami przewodowymi montowanymi bezpośrednio na przewodzie i smarowanych wodą z instalacji grzewczej. Konstrukcja takich pomp zwalnia nas z przeglądów, ale pompy te mogą nam sprawić kłopot, gdy stoją dłuższy czas. Drobinki zawiesin znajdujące się w wodzie instalacyjnej osadzają się między łożyskiem a obudową. Może się zdarzyć, że po ponownym włączeniu pompa nie ruszy.
  • Co najmniej raz w roku najlepiej przed sezonem grzewczym, mistrz kominiarski musi zbadać drożność przewodów dymowych i wentylacyjnych.

Reasumując. Urządzenia , które nie są regularnie konserwowane, częściej ulegają awariom, a koszt konserwacji jest znacznie niższy od kosztu prac serwisowych realizowanych po wystąpieniu usterki.

A co z przygotowaniem ciepłej wody?

Przygotowanie ciepłej wody użytkowej może być zrealizowane przy zastosowaniu takich urządzeń jak:

 

Przepływowe gazowe podgrzewacze ciepłej wody

Nazywane są również termami gazowymi lub piecykami kąpielowymi. Bardzo proste w konstrukcji i łatwe w użytkowaniu. Mają jednak ograniczenie w ilości wytwarzanej ciepłej wody ( do 10 l/min ). Nie jest również wskazane zbyt duże oddalenie termy od miejsca poboru wody. Piecyki kąpielowe mogą być zasilane gazem ziemnym, miejskim lub propanem. Wymagają odrębnego systemu odprowadzenia spalin oraz wentylacji wywiewnej pomieszczenia, w którym są zamontowane. Są to urządzenia zdecydowanie przeznaczone dla mieszkań z jedną łazienką i dla osób rezygnujących z pełnego komfortu ciepłej wody.

 

Kotły wiszące dwufunkcyjne

Opisane już zostały we wcześniejszej części niniejszego poradnika. Zaletą ich jest to, że centralne ogrzewanie i ciepłą wodę uzyskujemy z tego samego źródła bez konieczności stosowania odrębnego systemu odprowadzania spalin. Niedogodnością jest natomiast zbyt mała ilość wytwarzanej ciepłej wody. Komfort i ilośc ciepłej wody jest analogiczna jak w przepływowym podgrzewaczu ciepłej wody.

 

Zasobnikowe gazowe podgrzewacze ciepłej wody

Charakteryzują się niską mocą, jaką trzeba dostarczyć do ogrzania wody. Niewątpliwie ich wadą jest długi okres podgrzewu. Do zalet należy zaliczyć możliwość zainstalowania cyrkulacji ciepłej wody. Daje to możliwość ekonomicznego rozprowadzenia c.w. do punktów odbioru znajdujących się w dużej odległości od zasobnika. Są one wykonane w wersjach o pojemności od 130 do 220 litrów. Każdy z zasobników posiada własną regulację temperatury ciepłej wody. W chwili obecnej te urządzenia są bardzo mało popularne na polskim rynku.

 

Zasobnikowe podgrzewacze ciepłej wody współpracujące z kotłami c.o.

Jest to najbardziej ekonomiczny sposób przygotowania ciepłej wody użytkowej. Wykorzystuje bowiem istniejące już źródło ciepła. Tym samym wystarczy jeden kanał spalinowy, który wykorzystuje kocioł. Ciepła woda użytkowa podgrzewana jest przez wodę kotłową za pośrednictwem zabudowanej w podgrzewaczu wężownicy. System ten nie wprowadza większych ograniczeń w ilości c.w.u. Czas podgrzania zasobnika jest stosunkowo najkrótszy. Przy optymalnym zestawieniu mocy kotła i pojemności zasobnika wynosi ca 30 minut. Automatyka kotła pilnuje potrzeb ciepłej wody w systemie priorytetowym. Zasobnikowe podgrzewacze umożliwiają zainstalowanie cyrkulacji. Pozwala to rozprowadzić ciepłą wodę na duże odległości od kotłowni. Zasobnikowe podgrzewacze ciepłej wody przystosowane są głównie do współpracy z kotłami stojącymi. Wykonywane są w wersji stojącej ustawionej obok kotła lub leżącej do ustawienia pod kotłem. Możliwe jest też zestawienie podgrzewacza z jedno funkcyjnym kotłem wiszącym. Mogą to być zasobniki stojące obok (pod) kotłem lub też zasobniki o pojemności 50 – 80 litrów do zawieszenia obok kotła.