Paweł Obstawski
Nowoczesne kotły na biomasę, a starsze urządzenia na paliwa stałe
Źródłem wielu negatywnych skojarzeń związanych z kotłami na paliwa stałe są urządzenia starszej generacji, głównie węglowe. Prosta konstrukcja paleniska, ograniczone możliwości regulacji, a niekiedy całkowity brak automatyki powodowały, że przebieg procesu spalania był w dużym stopniu uzależniony od sposobu obsługi. Współczesne konstrukcje wyglądają zupełnie inaczej. Zmieniły się komory spalania, wymienniki, sposób doprowadzania powietrza i prowadzenia spalin oraz paliwo, dużo jest propozycji na drewno, pellet. Coraz większą rolę zaczęła odgrywać elektronika, sposób podawania paliwa, ilość powietrza, temperaturę kotła i pracę współpracującej z nim instalacji.
Ekoprojekt dla kotłów na biomasę – wymagania dotyczące sprawności i emisji
Duży wpływ na rozwój konstrukcji miało wprowadzenie wymagań Ekoprojektu. Od 1 stycznia 2020 roku kotły na paliwa stałe wprowadzane na rynek Unii Europejskiej muszą spełniać określone wymagania dotyczące sezonowej efektywności energetycznej oraz emisji pyłu, tlenku węgla, organicznych związków gazowych i tlenków azotu.
Dlatego samo stwierdzenie, że współczesny kocioł „spełnia Ekoprojekt”, nie powinno być już traktowane jako wyjątkowy atut produktu. Jest to punkt wyjścia. Dla inwestora znacznie ważniejsze powinno być pytanie: w jaki sposób producent osiąga wymagane parametry i co jego konstrukcja oferuje ponad obowiązujące minimum?
Polskie kotły na pellet – różne technologie i rozwiązania konstrukcyjne
Dwa urządzenia o tej samej mocy nominalnej i spełniające wymagania Ekoprojektu mogą być technicznie zupełnie różnymi produktami. Dobrze widać to na przykładzie rozwiązań rozwijanych przez polskich producentów. Poniżej parę przykładów.
W kotle DEFRO Evopell zastosowano m.in. palnik pelletowy z funkcją automatycznego czyszczenia, wentylator wyciągowy stabilizujący pracę kotła, kompaktowe wymiary oraz sterownik Pello Center z modułem internetowym. Producent oferuje urządzenie w zakresie mocy od 8 do 20 kW.
SAS Bio Compact Plus reprezentuje inne podejście konstrukcyjne. W urządzeniu wykorzystano samoczyszczący palnik SAS Multi Flame z ruchomym rusztem, układ dwóch ślimaków rozdzielonych kanałem przesypowym oraz elementy ceramiczne w przestrzeni spalania. Producent podaje sprawność na poziomie 92,1–92,7% oraz emisję pyłu nieprzekraczającą 20 mg/m3.
Z kolei Heiztechnik Q Pellet wykorzystuje płomieniówkowy wymiennik producenta oraz palnik PellHard PLUS z wewnętrznym podajnikiem ślimakowym, automatycznym zgarniaczem szlaki, podłogą typu V i systemem doprowadzania powietrza Omega. Pracą urządzenia steruje automatyka HT-Logic III.
Te przykłady pokazują, że rozwój kotłów na biomasę nie polega już wyłącznie na zwiększaniu powierzchni wymiennika. O jakości urządzenia coraz częściej decyduje współdziałanie mechaniki, procesu spalania i elektroniki.
Kompaktowe kotły na pellet – rozwiązania do małych kotłowni
Jednym z wyraźnych kierunków rozwoju urządzeń jest ograniczanie ich gabarytów. Ma to szczególne znaczenie w modernizowanych budynkach, gdzie kotłownia często ma niewielką powierzchnię lub jej nie ma.
TEKLA Draco Bio Compact FII należy do rozbudowanej rodziny kotłów pelletowych tego producenta i występuje obecnie w wersjach 12, 18 i 23 kW. Firma rozwija także wariant GP oraz inne rodziny kotłów automatycznych na pellet.
PEREKO QmPell EVO w wersji 8 kW ma zintegrowany zasobnik umieszczony nad komorą spalania. Zastosowano poziomy układ półek wymiennika, wentylator wyciągowy i sterowanie pozwalające zarządzać pracą kotła oraz instalacji, opcjonalnie również przez Internet.
W tym kierunku idzie również METAL-FACH Technika Grzewcza z seriami Slim Pellet i Slim Pellet Mini o mocach 10–20 kW. Dla urządzeń Slim Pellet producent deklaruje sprawność przy mocy nominalnej przekraczającą 92%, zależnie od wariantu urządzenia.
Kompaktowość nie jest jedynie kwestią estetyki. Wymusza odpowiednie rozmieszczenie wymiennika, palnika, zasobnika i elementów serwisowych. Dobry projekt musi więc łączyć ograniczone gabaryty z łatwym dostępem do części wymagających konserwacji. Mały kocioł pelleltowy InPell firmy Kotłospaw dobrze wpisuje się w tę tendencję.
KOMINEK LUB KOCIOŁ NA BIOMASĘ PLUS POMPA CIEPŁA - TO DA SIĘ POŁĄCZYĆ - PRZECZYTAJ
Automatyka kotłów na pellet – polskie sterowniki i systemy zarządzania spalaniem
Jeszcze kilkanaście lat temu sterownik był często traktowany jako dodatek do kotła. Dzisiaj trudno oddzielić konstrukcję nowoczesnego urządzenia od elektroniki i oprogramowania odpowiadających za jego pracę.
Dobrym przykładem jest Kostrzewa Twin Bio Luxury NE z palnikiem Platinum Bio VG. Producent zastosował w nim zmienną geometrię rusztu palnika, który dostosowuje swoją długość do zapotrzebowania cieplnego. Urządzenie posiada również system OMS monitorujący stan kotła i palnika.
Polskie zaplecze automatyki jest jednak znacznie szersze i nie ogranicza się do producentów kompletnych kotłów.
Jednym z najważniejszych przykładów jest TECH Sterowniki. Firma posiada rozbudowaną ofertę systemów do kotłów pelletowych, w tym ST-900 składający się z modułu wykonawczego i paneli operatorskich. Sterowanie może obejmować podajnik, palnik, wentylator, odpopielacz, pompy oraz zawory mieszające. Dostępne są funkcje automatycznego rozpalania, regulacji procesu spalania z wykorzystaniem PID, sterowania pogodowego i tygodniowego oraz zdalnego nadzoru.
Drugim ważnym polskim producentem automatyki jest PLUM, którego sterowniki z rodziny ecoMAX są stosowane również przez innych producentów polskich komponentów i urządzeń.
To ważny element całego obrazu polskiego przemysłu grzewczego. Polska myśl techniczna w kotłach na biomasę nie kończy się na spawaniu stalowego korpusu. Coraz większą część wartości urządzenia tworzą: czujniki, elektronika i algorytmy sterujące przebiegiem procesu spalania.
Uzupełnieniem nowoczesnych kotłów na biomasę są systemy ograniczające emisję pyłów ze spalin. Takie rozwiązania również powstają w Polsce. Firma Elektrodynamika rozwija elektrofiltry przeznaczone m.in. do kotłów i innych urządzeń na paliwa stałe, oferując także możliwość ich integracji z konstrukcją urządzenia. Polski ELFIprojekt proponuje natomiast kompaktowe elektrofiltry montowane za urządzeniem grzewczym, wyposażone w automatykę i system oczyszczania elementów roboczych. To przykład segmentu, w którym krajowi producenci rozwijają własne technologie pozwalające dodatkowo ograniczać emisję drobnych pyłów z instalacji biomasowych.
Polskie palniki pelletowe – technologie i rozwiązania producentów
Dobrym przykładem specjalizacji krajowych firm jest KIPI. Producent rozwija palniki ROTARY z obrotową komorą spalania. Obecna oferta obejmuje urządzenia od kilku do 300 kW. Nie wolno zapomnieć też o ofercie firmy Skiepko specjalizującej się w produkcji palników do modernizacji kotłów i stosowanych do spalania różnych biopaliw.
Co szczególnie ciekawe, rozwiązania różnych polskich producentów zaczynają tworzyć wspólny ekosystem. Palniki przykładowo KIPI mogą współpracować ze sterownikami PLUM, a następnie trafiać do kompletnych urządzeń innych krajowych firm.
Dobrze pokazuje to MPM Projekt Wood Pell. Konstrukcja łączy automatyczne spalanie pelletu z możliwością spalania drewna w procesie zgazowania. W części pelletowej zastosowano samoczyszczący palnik KIPI z obrotową komorą spalania oraz dotykowe sterowanie.
Właśnie takie powiązania najlepiej pokazują, że możemy mówić nie tylko o pojedynczych polskich produktach, ale o krajowym zapleczu technologicznym.
Kotły na pellet, drewno i agropellet – możliwości spalania różnych rodzajów biomasy
Ciekawym kierunkiem rozwoju są również urządzenia przystosowane do pracy z więcej niż jednym rodzajem biomasy. Jedną grupę stanowią konstrukcje łączące automatyczne spalanie pelletu ze zgazowaniem drewna, czego przykładem jest np. produkt DEFRO Fire Wood czy RAKOCZY. Podobny kierunek reprezentują inni krajowi producenci rozwijający urządzenia pozwalające użytkownikowi korzystać z dwóch sposobów pracy.
Drugą grupę stanowią konstrukcje, których palniki mogą być przystosowane do spalania różnych rodzajów pelletu lub wybranych paliw pochodzenia rolniczego, określanych jako agropellet jak np. produkt firmy Budmet - Forrest AGRO.
Nie oznacza to jednak, że agropellet można stosować w dowolnym urządzeniu pelletowym. Tego typu paliwo może różnić się od pelletu drzewnego m.in. zawartością popiołu, składem mineralnym i tendencją do tworzenia spieków. Dlatego możliwość jego stosowania musi wynikać bezpośrednio z konstrukcji palnika i zaleceń producenta. Rozwój takich urządzeń jest interesujący przede wszystkim z punktu widzenia technologicznego. Pokazuje bowiem, że krajowi konstruktorzy nie ograniczają się do jednego schematu kotła pelletowego, lecz rozwijają również urządzenia wielopaliwowe i palniki przystosowane do różnych rodzajów biomasy.
Jak dobrać moc kotła na pellet do zapotrzebowania budynku?
Nawet najbardziej zaawansowana konstrukcja nie będzie pracowała właściwie, jeżeli jej moc zostanie źle dobrana do budynku. Przewymiarowany kocioł może przez znaczną część sezonu pracować przy niewielkim obciążeniu. W zależności od konstrukcji urządzenia, zakresu modulacji i instalacji może to prowadzić do częstszych cykli uruchamiania i wygaszania oraz pracy daleko od optymalnych warunków. Dlatego szczególnie po termomodernizacji budynku nie należy automatycznie zastępować starego urządzenia kotłem o identycznej mocy. Punktem wyjścia powinno być rzeczywiste zapotrzebowanie budynku na ciepło.
Przy porównywaniu urządzeń warto patrzeć nie tylko na moc nominalną, ale również na minimalną moc i zakres modulacji. To parametry istotne dla zachowania stabilnej pracy kotła w okresach niewielkiego zapotrzebowania na ciepło.
Kotły na pellet o różnej mocy – oferta polskich producentów
METAL-FACH obok niewielkich urządzeń Slim Pellet rozwija także kotły pelletowe przeznaczone do większych instalacji. KIPI oferuje palniki ROTARY w zakresie sięgającym 300 kW. Heiztechnik Q Pellet jest dostępny w mocach od 12 do 60 kW. TEKLA posiada kilka rodzin urządzeń pelletowych, takich jak KomFort, Draco Bio Compact, Classico Bio, Draco Bio czy Mini.
Nie oznacza to oczywiście, że szeroki katalog sam w sobie świadczy o jakości produktu. Pokazuje jednak, że polskie przedsiębiorstwa dysponują wiedzą pozwalającą projektować urządzenia dla bardzo różnych warunków pracy i różnej skali instalacji.
Czy automatyczny kocioł na pellet jest bezobsługowy?
Współczesne kotły pelletowe potrafią automatycznie rozpalać i wygaszać palenisko, modulować moc, sterować obiegami instalacji, czyścić palnik, a w bardziej rozbudowanych urządzeniach również wymiennik czy układ usuwania popiołu. Nie oznacza to jednak, że kocioł staje się całkowicie bezobsługowy. Nadal wymagane dokładanie paliwa, okresowe kontrole, czyszczenie, usuwanie pozostałości procesu spalania oraz przeglądy serwisowe. Konieczna jest również okresowa kontrola przewodu kominowego. Dlatego przy wyborze warto zadawać nie tyle pytanie: „czy ten kocioł jest bezobsługowy?”, tylko: jak wiele czynności producent rzeczywiście zautomatyzował, jak często użytkownik musi ingerować w urządzenie i jak łatwy jest dostęp do elementów wymagających obsługi?
O FAKE NEWSACH DOTYCZĄCYCH BIOMASY - PRZECZYTASZ TUTAJ
Jak porównywać kotły na biomasę? Sprawność, modulacja i wyniki badań
Przy wyborze kotła warto patrzeć nie tylko na informację, że urządzenie spełnia wymagania Ekoprojektu, lecz także na konkretne wyniki badań. Takie dane pokazują, że samo spełnienie Ekoprojektu nie wyczerpuje możliwości porównania urządzeń.
Nie należy jednak tworzyć prostego rankingu wyłącznie na podstawie jednej wartości. Parametry trzeba analizować łącznie, uwzględniając m.in. sprawność, zakres modulacji, konstrukcję, sposób sterowania, przeznaczenie urządzenia i warunki, w jakich przeprowadzono badania. Świadomy inwestor powinien więc sięgać do dokumentacji technicznej konkretnego modelu, a nie ograniczać się do haseł znajdujących się w folderze reklamowym.
Kocioł na biomasę a instalacja grzewcza – znaczenie prawidłowego doboru systemu
Kocioł jest częścią instalacji obejmującej pompy, armaturę, zawory mieszające, zasobnik c.w.u., obiegi grzewcze, a niekiedy również bufor. Sposób wykonania instalacji powinien odpowiadać rozwiązaniom przewidzianym przez producenta. Coraz częściej producenci integrują część tych elementów bezpośrednio z urządzeniem albo przygotowują automatykę pozwalającą sterować całym układem.
Bufor może być użytecznym elementem instalacji, m.in. pozwalającym ograniczyć liczbę cykli uruchamiania i wygaszania kotła. Jego zastosowanie i wielkość powinny jednak wynikać z charakterystyki konkretnego urządzenia, instalacji i zapotrzebowania budynku. Nie powinien być traktowany jako uniwersalny sposób naprawienia błędów popełnionych przy doborze kotła.
Polscy producenci kotłów na biomasę – co oznacza krajowa technologia?
Samo miejsce końcowego montażu urządzenia nie przesądza jeszcze o istnieniu polskiej myśli technicznej. Znacznie ważniejsze jest to, kto opracował konstrukcję, kto rozwija palnik i automatykę, gdzie znajduje się zaplecze badawcze i techniczne oraz czy producent posiada realny wpływ na kolejne generacje swojego produktu.
Przykłady firm DEFRO, SAS, Kostrzewa, Rakoczy, Heiztechnik, TEKLA, PEREKO, Metal-Fach, MPM Projekt czy Kotłospaw to tylko wycinek polskich firm i technologii. Można szacować że jest ponad 200 polskich producentów z długą tradycją (w tym trzeba zauważyć tzw. Zagłębie Pleszewskie), ale też nowych. Warto zapamiętać ich nazwy i rozważyć wybór oferowanych przez nich produktów… KRATKI, Grobelny, Budmet - Nocoń, Kołton, Elgomax, Stalmark, Camino, Lava, Klimosz, Krzaczek, Zębiec, KIPI pokazują różne podejścia do projektowania kompletnych urządzeń. Jedni producenci rozwijają niewielkie kotły przeznaczone do kompaktowych kotłowni, inni własne palniki, wymienniki i systemy czyszczenia, jeszcze inni urządzenia wielopaliwowe. Do tego dochodzą wyspecjalizowane firmy tworzące kluczowe komponenty. KIPI czy Skiepko rozwija palniki, natomiast TECH Sterowniki i PLUM odpowiadają za elektronikę i automatykę, która prowadzi proces spalania oraz zarządza współpracą kotła z instalacją. Firmy z elektrofiltrami dbają o czystość spalania.
Właśnie obecność takich firm sprawia, że możemy mówić o całym krajowym ekosystemie technologicznym. W Polsce potrafimy dziś zaprojektować niemal cały system kotła na biomasę - od wymiennika i palnika, przez układ podawania paliwa, po elektronikę, czujniki i algorytmy sterowania.
Jaki polski kocioł na pellet wybrać? Na co zwrócić uwagę przed zakupem?
Krajowe pochodzenie urządzenia nie powinno zwalniać inwestora z porównania parametrów. Przed zakupem warto sprawdzić dokumentację i wyniki badań konkretnego modelu, zakres jego mocy i modulacji, rozwiązanie palnika i wymiennika, poziom automatyzacji czyszczenia, możliwości sterowania instalacją, wymagania montażowe, warunki gwarancji oraz dostępność serwisu i części zamiennych. Dopiero wtedy można ocenić rzeczywistą wartość urządzenia.
W przypadku konstrukcji rozwijanej w Polsce dodatkowym atutem może być bliskość producenta, dostęp do krajowego zaplecza technicznego, serwisu oraz części zamiennych. Ma to szczególne znaczenie w przypadku urządzenia, które powinno pracować w domu przez wiele lat.
Dlatego hasło „Polskie jest dobre” nie powinno oznaczać automatycznego wyboru produktu tylko dlatego, że powstał w kraju. Powinno przede wszystkim zachęcać do sprawdzenia, ile polskiej wiedzy technicznej rzeczywiście znajduje się wewnątrz urządzenia.
Jeżeli za produktem stoją własna konstrukcja, badania, rozwijany przez lata palnik lub wymiennik, zaawansowana automatyka i krajowe zaplecze techniczne, polskie pochodzenie przestaje być wyłącznie informacją marketingową, a jest rzeczywistą opcją, którą warto wybierać. Staje się jednym z realnych argumentów przy wyborze nowoczesnego źródła ciepła.
