Zasady doboru, montażu i eksploatacji kotłów na paliwo stałe

Aby kocioł grzewczy prawidłowo działał i właściwie spełniał swoją funkcję, czyli ogrzewanie domu i zapewnienie odpowiedniej temperatury, należy przestrzegać penych zasad doboru, montażu oraz eksploatacji urządzeń.

Zalecenia dotyczące doboru, montażu i eksploatacji kotłów SAS

• Dobór kotła ze względu na pojemność komory spalania, przewymiarowanie urządzenia…

Podstawą doboru kotła do ogrzewania budynku powinien być bilans cieplny obiektu sporządzony zgodnie z obecnie obowiązującymi przepisami. Bardzo często popełnianym błędem jest przewymiarowanie mocy kotła na paliwo stałe (szczególnie w przypadku budynków dobrze zaizolowanych) oraz dobór urządzenia o większej komorze paleniskowej (w przeświadczeniu „wydłużenia” stałopalności). Wszystkie kotły produkowane przez ZMK SAS zostały skonstruowane tak, aby osiągnąć deklarowaną moc grzewczą (przy użyciu paliwa podstawowego). Przy doborze kotła sugerujemy zwracać uwagę na wymaganą moc urządzenia, a nie na powierzchnię grzewczą wymiennika, ponieważ kotły dostępne na rynku różnią się między sobą rozwiązaniami konstrukcyjnymi (nie należy ich porównywać w oparciu o ten parametr - pow. grzewczą). Dla szybkiego doboru kotła można, z dużym przybliżeniem, posługiwać się wskaźnikiem powierzchniowym zapotrzebowania na ciepło dla ogrzewanego budynku:

• budynki dobrze zaizolowane z nowoczesną instalacją 70 ÷ 80 W/m²
• budynki niezaizolowane z tradycyjną instalacją 100 ÷ 120 W/m² lub w przypadku wysokich pomieszczeń (np. h>2,7m) wskaźnikiem kubaturowym:
• budynki mieszkalne 30 ÷ 35 W/m³
• hale produkcyjne (bez ciepła na wentylację) 20 ÷ 25 W/m³

• Powietrze do spalania i ciąg kominowy

Właściwy dobór wysokości i przekroju przewodu kominowego decyduje o prawidłowym procesie spalania. Kotły na paliwo stałe wymagają większego przekroju komina w porównaniu do kotłów gazowych czy olejowych. Wymagane wysokości i wymiary przewodu kominowego dla danego typu kotła SAS są podane w parametrach techniczno-eksploatacyjnych zamieszczonych w DTR urządzenia. Nowoczesne kotły do spalania paliw stałych oraz biomasy o wysokiej sprawności posiadające rozbudowany wymiennik ciepła (fot. 1), wymagają dla prawidłowej pracy odpowiedniego ciągu spalin (w zależności od typu i mocy kotła 30 ÷ 60Pa). Czasami uwarunkowania miejscowe (sąsiednie budynki, drzewa, usytuowanie budynku w dolinie) mogą powodować zaburzenie ciągu kominowego. W celu uniknięcia powstania ciągu wstecznego w przewodzie kominowym, należy wyprowadzić go ponad najwyższą kalenicę dachu nie mniej niż 0,6m. Sprawdzenie przewodu dymowego i wentylacji (nawiewnej i wywiewnej) w kotłowni powinien wykonać kominiarz z uprawnieniami.

fot. 1: Wymiennik ciepła w kotle SAS GRO-ECO

• Kotłownia - spełnienie wymagań dotyczących wentylacji
  

Warunkiem prawidłowego procesu spalania w kotłach na paliwa stałe jest zapewnienie odpowiedniej dawki świeżego powierza. Służy temu wentylacja nawiewna w postaci kanału (minimum 200cm² w zależności od mocy kotła) doprowadzającego powietrze do procesu spalania z wylotem nad podłogą w kotłowni. Brak wentylacji nawiewnej lub jej niedrożność może powodować takie zjawiska jak: dymienie, niemożliwość uzyskania wymaganej temperatury. Nad bezpieczeństwem osób przebywających w kotłowni czuwa wentylacja wywiewna w postaci kanału (14cmx14cm) wyprowadzonego ponad dach, z otworem wlotowym pod stropem pomieszczenia. Jej celem jest odprowadzenie z pomieszczenia szkodliwych gazów.

• Stosowanie opału dedykowanego dla danego typu kotła, odpowiedniej jakości

Stosowane paliwa podstawowego dedykowanego dla danego typu kotła zapewnia uzyskanie deklarowanej mocy, sprawności urządzenia i utrzymanie okresu stałopalności. Podstawowe parametry, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze paliwa to: wartość opałowa, spiekalność, zawartość popiołu, siarki, wilgotność paliwa. Konsekwencją połączenia wilgotnego środowiska, wysokiej temperatury, obecności siarki zawartej w paliwie jest do korozji powierzchniowej oraz wżerowej (fot. 2).

fot. 2:  Uszkodzenie ślimaka w konsekwencji palenia mokrym opałem

W przypadku palenia drewnem opałowym należy stosować jako paliwo drewno liściaste (np. grab, dąb, jesion, buk) sezonowane przynajmniej dwa lata. Konsekwencją przewymiarowania kotła, nieodpowiedniego przewodu kominowego, palenia wilgotnym drewnem może być szybkie zabrudzenie wymiennika (fot. 3), wykraplanie wilgoci na ściankach kotła (a w konsekwencji korozja), obniżenie sprawności, dymieniem, zwiększone zużycie opału, niemożliwość osiągnięcia deklarowanej mocy.

fot. 2:  Zabrudzenie wymiennika kotła - palenie mokrym drewnem, za mały przekrój komina

• Sposób montażu kotła do wodnych instalacji centralnego ogrzewania
  

Kotły SAS mogą pracować w wodnych instalacjach centralnego ogrzewania systemu otwartego z grawitacyjnych lub wymuszonym obiegiem wody. Naczynie wzbiorcze systemu otwartego powinno być umieszczone na takiej wysokości (najwyższy punkt układu), aby podczas pracy instalacji w żadnym punkcie obiegu wodnego nie nastąpiła przerwa w przepływie wody oraz istniała możliwość odpowietrzania instalacji. Należy zabezpieczyć je przed zamarznięciem poprzez odpowiednią izolację termiczną i zastosowanie rury cyrkulacyjnej. Konsekwencją za małej pojemności użytkowej naczynia, jego niewłaściwego usytuowania, zbyt małych średnic rur (wzbiorczej, bezpieczeństwa, przelewowej, odpowietrzających), może być zapowietrzanie instalacji, nieprawidłowe działania układu zabezpieczenia przed wzrostem ciśnienia (a w konsekwencji spalenie lub rozerwanie kotła). Szczegółowe informację dot. zabezpieczenia instalacji dostępne są w PN-91/B-02413 Ogrzewnictwo i ciepłownictwo – Zabezpieczenia instalacji ogrzewań wodnych systemu otwartego. Nowelizacja przepisów Dz.U.2009 nr.56 poz.461 dała podstawę prawną do montażu kotłów w układzie zamkniętym. W porównaniu do instalacji typu otwartego wymagany jest szereg zabezpieczeń, o obowiązku ich stosowania nie wszyscy jednak wiedzą! Zgodnie z obowiązującymi przepisami zabezpieczenie w układzie zamkniętym wymaga montażu naczynia przeponowego dobranego do pojemności wodnej instalacji, zaworu bezpieczeństwa oraz dodatkowo jednego z urządzeń do odprowadzania nadmiaru ciepła: wężownica schładzająca, zawór zabezpieczenia termicznego (schładzający), bufor ciepła.

Podłączając kocioł do instalacji grzewczej również należy pamiętać o prawidłowym odpowietrzeniu całego układu. Czynność napełniania instalacji wodą powinna odbywać się bardzo powoli (w celu usunięcia powietrza), zalecany jest montaż odpowietrzników automatycznych na pionach, a w przypadku układów otwartych należy zadbać o właściwe usytuowanie naczynia wzbiorczego, prowadzenie instalacji tak, aby ułatwić samoodpowietrzanie układu. Konsekwencją obecności powietrza w instalacji może być m.in. stukanie na rusztach wodnych, nieprawidłowa praca pomp obiegowych, niedogrzanie pomieszczeń. Podczas uruchomienia urządzenia zalecane jest tzw. „wygrzanie” kotła oraz przewodu kominowego. Utrzymanie temp. ok. 80°C na kotle przez kilka godz. pomaga w usunięciu powietrza z instalacji grzewczej oraz wilgoci powstającej na ściankach wymiennika (temp. poniżej punktu rosy) na skutek kontaktu z wodą powracającą z instalacji.

Warunkiem prawidłowej i bezpiecznej pracy jest tak zaprojektowana i wykonana instalacja, aby nie przekroczyć max dop. temp. pracy 85°C oraz dopuszczalnego ciśnienia roboczego 1,5bar. W celu ochrony kotła przed zbyt niską temperaturą wody grzewczej zalecamy montaż zabezpieczenia w postaci zaworu trój- lub czterodrogowego. Rozwiązanie to jest szczególnie zalecane w przypadku budynków dobrze zaizolowanych. Utrzymywanie niskich temperatur wody w kotle powoduje emisję spalin mokrych (wykraplanie wilgoci-wymiennik, przewód kominowy) wpływających na przyspieszenie korozji (rys.4), spadek sprawności urządzenia. Zalecane w dokumentacji technicznej kotłów SAS, temperatury wody grzewczej w zakresie 60÷80°C zapewniają, prawidłową eksploatację urządzenia. Sterowanie instalacją za pomocą zaworu mieszającego poprawia komfort cieplny w pomieszczeniach, minimalizuje ich przegrzewanie oraz wpływa na ograniczenie zużycia opału.

fot. 2:  „Korozja niskotemperaturowa” wymiennika, brak zabezpieczenia zaworem mieszającym

• Utrzymywanie w czystości komory spalania, kanałów konwekcyjnych, komina
  

Warunkiem oszczędnej i bezpiecznej eksploatacji kotła na paliwo stałe, optymalnego zużycia paliwa, uzyskania deklarowanej mocy i sprawności cieplnej urządzenia niezbędne jest utrzymywanie w należytej czystości komory spalania i kanałów konwekcyjnych. Czyszczenia kanałów konwekcyjnych kotła dokonuje się poprzez otwory wyczystkowe. Otwory te po czyszczeniu należy szczelnie zamknąć. Obowiązkowo należy dokonywać okresowego czyszczenia komina wraz ze sprawdzeniem ciągu kominowego i poprawności działania wentylacji (nawiewnej - doprowadzającej świeże powietrze do procesu spalania, wywiewnej - usuwające szkodliwe gazy z kotłowni). Czynność taką przynajmniej raz w roku powinien wykonać kominiarz z uprawnieniami.

• Wytyczne montażowo-eksploatacyjne zawarte w DTR urządzenia
  

Informacje niezbędne dla prawidłowego montażu oraz eksploatacji produkowanych przez Nas urządzeń grzewczych znajdą Państwo w DTR przeznaczonej dla danego typu kotła SAS, montowanych sterowników, układów podawania paliwa.