|
Sodobni kotli na lesno biomaso se precej razlikujejo od klasičnih. Od sodobnih kotlov na lesno biomaso zahtevamo udobje, ekonomičnost, dolgo življenjsko dobo, čim manj vzdrževanja in minimalne emisije škodljivih snovi v okolje.
Za energijsko učinkovitost, torej večje izkoristke in manjšo porabo goriva, so zato prvi pogoj ustrezni ogrevalni kotli ne glede na vrsto lesa (mehek ali trd les) in obliko goriva (polena, sekanci, peleti). Sodobna regulacija, samodejno polnjenje in vžig goriva kotle na les uvršča ob bok kotlom na fosilna goriva. Emisije škodljivih snovi so se zmanjšale na nekaj odstotkov izvornih vrednosti.
Na kurilno vrednost lesa in kakovost zgorevanja pomembno vpliva njegova vlažnost. Kurilna vrednost goriva, ki ga uporabljamo v sodobnih kotlih, je višja če kurimo suh les. Vsakih 10 odstotkov vlage zmanjša kurilno vrednost lesa za 12 odstotkov. Če les sušimo v zračnih in pokritih skladiščih, je njegova vlažnost do 20 odstotkov. Umetno sušen les v sušilnicah vsebuje od 6 do 15 odstotkov vlage. Največjo vlažnost ima gozdno suh les - 20 do 40 odstotkov - približno 4 mesece po poseku.
Na kurilno vrednost poleg vlage vpliva tudi vrsta lesa in njegova kvaliteta. Za ogrevanje uporabljamo les listavcev, ki ima večjo gostoto in počasneje izgoreva. Če gorivo ni kakovostno, lahko pride do motenj pri zgorevanju in posledično do kondenzacije vlage v kotlu ali dimniku, življenjska doba kurilne naprave pa se bistveno zmanjša.
Kako izbrati kotel za centralno ogrevanje
Glede na obliko goriva ločimo kotle na polena, sekance in pelete.
Pri izbiri kotla moramo poleg goriva upoštevati :
- toplotne izgube zgradbe (da lahko izberemo optimalno toplotno moč kotla),
- lasten gozd ali nakup goriva,
- kakovost goriva in razpoložljivi prostor za deponijo goriva,
- vračilni rok investicije z upoštevanjem subvencije države (pri čemer je pogoj, da kurilna naprava zadosti pogojem za pridobitev subvencije).
Kotli na polena
Polena so najbolj tradicionalna oblika goriva iz lesa. Razcepljeni in razžagani kosi lesa so običajno dolgi 30 cm do 50 cm in jih pridobivamo iz okroglega lesa slabše kakovosti. Polena so lahko tudi v obliki cepanic in okroglic. Cepanice dolžine 1 m pridobimo s cepljenjem okroglega lesa slabše kakovosti s premerom nad 10 cm. Okroglice dolžine 1 m imajo premer do 10 cm in jih prav tako pridobivamo iz lesa slabše kakovosti.
Pravilno skladiščenje in sušenje lesa vpliva na kurilno vrednost. Priporočljivo je vsaj 6 mesečno naravno sušenje na suhi sončni legi, skladovnice morajo biti pokrite in dvignjene od tal. Pomemben je tudi pravočasni posek (zimska ali zgodna pomladna sečnja), ker je spomladi vsebnost vode v lesu večja kot v zimskih ali pozno jesenskih dneh.
Izkoristki starejših kotlov na polena z naravnim vlekom se gibljejo med 55 in 70 %, medtem ko se izkoristki sodobnih kotlov na polena znašajo 90 % in tudi več. Kljub temu da so kotli na polena z naravnim vlekom tehnološko zastareli, zaradi nizke cene in nezahtevne vgradnje (cca 1.500 EUR) še vedno prevladujejo. Kotli se običajno vgrajujejo brez hranilnika toplote, kar še poslabša letni ogrevalni izkoristek.
Značilnosti sodobnega kotla na polena v primerjavi s tehnološko zastarelimi so:
- prisilni vlek z vgrajenimi ventilatorji,
- 90 % izkoristek kotla in minimalne emisije škodljivih snovi (razmejitev procesa zgorevanja na primarni in sekundarni del, kjer se koristi sodobna tehnologija razplinjevalnega zgorevanja),
- modulacija toplotne moči kotla med 50 in 100 % pri optimalnem izkoristku kotla,
- popolno zgorevanje (pepela med 0,5 do 1 %),
- elektronsko uravnavanje razmerja primarnega in sekundarnega zraka s pomočjo lambda sonde),
- obdobje gorenja enega polnjenja kotla znaša 5 - 12 ur; zmožnost ohranjanje žerjavice do 12 ur po končanem zgorevanju lesa,hranilnik toplote, ki prevzame ter shrani presežno toploto iz kotla in jo odda v ogrevalni sistem, ko kotel ne obratuje (prostornina 50 litrov na vsak 1 kW ogrevalne moči).
Hranilnik toplote omogoča obratovanje kotla pri optimalni moči in podaljša njegovo življenjsko dobo. Letni ogrevalni izkoristek se izboljša, manjše so tudi emisije škodljivih snovi v okolje. Večina sodobnih kotlov na polena omogoča nalaganje 50 cm polen. Prostor za nalaganje polen mora biti čim bolj kvadraten z minimalno globino približno 60 cm in prostornino minimalno 140 litrov (za kotle moči 20 do 30 kW). Temperature dimnih plinov pri nazivni moči se pri boljših kotlih gibljejo med 150 in 170 °C (pri delni obremenitvi pa med 90 in 110 °C).
Prednosti polen so, da je tehnologija pridobivanja in predelave enostavna. Slabost je, da potrebujemo velik, suh in zračen prostor. Iz enega 1m3 lesa dobimo v povprečju 2 nm3 (nasuti meter) polen dolžine 30 cm.
Kotli na sekance
Sekanci so kosi sesekanega lesa veliki do 10 cm (droben les iz redčenja gozdov, veje krošenj, lesni ostanki). Lesni sekanci z vlažnostjo 20 odstotkov so trajno obstojni, medtem ko sekanci z vlažnostjo 30 odstotkov le delno obstojni. Sekanci z vlažnostjo nad 30 odstotkov pa so neobstojni (gnitje, trohnenje).
Kotli na sekance se lahko zaradi samodejnega doziranja goriva (polžast prenosni sistem), zanesljivosti in udobnosti primerjajo s kotli na olje ali plin.
Pri izbiri kotla se moramo obvezno posvetovati s projektantom, da izberemo pravilno toplotno moč kurilne naprave. Kotli obratujejo optimalno pri nazivni moči, pri delni moči in prepogostih vklopih je izkoristek kotla nižji. Zato je vgradnja hranilnika toplote obvezna. Optimalno zgorevanje je v razponu 30 do 100 % nazivne moči. Avtomatski vžig goriva omogoča tudi pripravo tople sanitarne vode izven kurilne sezone. Avtomatsko odstranjevanje pepela na 2 - 4 tedne v času maksimalne obremenitve še dodatno povečuje udobje ogrevanja.
Pri izbiri kotla na sekance je potrebno izbrati primerno velikost deponije. Če smo do sedaj na leto porabili 2.500 litrov kurilnega olja (25.000 kWh energije pri izkoristku kotla 80 %), znaša potrebna velikost deponije 40 m3 ob enkratnem polnjenju oziroma 25 m3 ob dvakratnem polnjenju letno. Priporočljivo je, da skladiščimo vsaj polletno zalogo sekancev. To je možno le ob pogoju, da vlažnost sekancev ne presega 30 %. Če imamo sveže sekance, jih moramo porabiti 1 - 2 mesecih. Iz enega 1 m3 lesa dobimo v povprečju 3 nm3 sekancev.
Prednosti sekancev so, da omogočajo popolnoma avtomatizirano ogrevanje. Slabosti pa so, da je začetna investicija v sistem centralnega ogrevanja visoka. Za izdelavo sekancev moramo najeti sekalnik, kar zmanjša možnost samooskrbe z gorivom. Za skladiščene sekancev potrebujemo ustrezen zalogovnik.
Kotli na pelete
Kotli na pelete (stiskanci iz čistega lesa) predstavljajo med vsemi kotli na lesno biomaso najvišjo stopnjo razvoja, izkoristki se gibljejo med 88 in 95 %. Primerni so zlasti za urbana naselja, saj je oskrba z gorivom podobna kot pri kurilnem olju. Dostavljanje palet je v razsutem stanju s tovornjakom, prečrpavanjem peletov ali pa s pakiranjem v vrečah. Prečrpavanje se vrši s posebej opremljenimi cisternami, kjer pelete s posebno gibljivo cevjo pri povišanem tlaku prečrpamo v zalogovnik, ki je ponavadi v kleti. Zalogovnik mora ustrezati varnostnim predpisom. Kotel pri prečrpavanju peletov ne sme obratovati, saj lahko nižji tlak v zalogovniku povzroči povratni ogenj.
Za shranjevanje peletov poleg zalogovnikov uporabljamo tudi posebne montažne silose (slika 2), narejene iz tekstila, ki jih enostavno namestimo v predvideni prostor za skladiščenje goriva. Nosilnost vreč se giblje med 2 - 5 tonami.
Možne so tudi zunanje montažne postavitve silosa in zalogovnika in podzemne izvedbe (slika 2a, 2 b ).
Najpogostejši način dovajanja peletov v kotel je s pomočjo podajalnega polža. Kotel mora biti sorazmerno blizu zalogovnika, ne več kot 5m. Druga možnost dovajanja peletov v kotel je pnevmatsko sesanje (25 % dražje) po gibljivih plastičnih ceveh, ki omogoča dovajanje do 25 m oddaljenega kotla.
Pelete lahko uporabljamo za povprečne družinske hiše ali pa nizkoenergijske hiše. Povprečna hiša s porabo 2.500 litrov kurilnega olja letno, bo porabila približno 5 ton peletov letno (izkoristek kotla na pelete večji od 90 %). Volumen zalogovnika za polnitev enkrat letno mora znašati 8 m3 oziroma 5 m3 za dvakratno polnjenje.
Za nizkoenergijske hiše potrebujemo kotle moči od 3 do 15 kW, ki obratujejo v obratovalnem režimu 40/30 °C in so primerni tudi za ploskovne ogrevalne sisteme (talno in stensko ogrevanje).
Prednosti peletov je, da je njihova kakovost standardizirana, gorivo je homogeno in ima višjo kurilno vrednost (4,9 kWh/kg) v primerjavi s sekanci (3,7 kWh/kg). Ogrevanje s peleti je popolnoma avtomatizirano, transport je enostaven, zahtevajo manjši skladiščni prostor in so primerni za urbana naselja (slika 3 a in 3 b). Slabost je, da ne omogoča direktne rabe lesa iz lastnega gozda. Pomanjkljivost pa je tudi njihova velika absorpcija vode, zaradi česar jih je treba skladiščiti v suhem prostoru in sorazmerno visoka cena (0,25 €kg).
Vir: http://energijadoma.si/znanje/eko-sklad--subvencije-obcanom-za-nove-nalozbe-rabe-obnovljiv/sodobni-kotli-na-lesno-biomaso
|
Hranilniki toplote 
