Kotolne

Kondenzačná technika:

Výrazné zvýšenie stupňa využitia nad hraničné hodnoty konvenčných, resp. nízkoteplotných kotlov možno dosiahnuť prostredníctvom kondenzačnej techniky.

Využíva sa tým značný podiel tepla, ktorý pri „konvenčných kotloch“ uniká so spalinami cez komín. Táto technológia sa vyznačuje mimoriadne hospodárnou prevádzkou vykurovania a minimálnou emisiou škodlivých látok.

Spaľovanie

Horľavé zložky palív, najmä uhlík (C) a vodík (H) sa pri spaľovaní zlučujú s kyslíkom zo vzduchu. Pritom vzniká popri teple aj oxid uhličitý (CO₂)  a vodná para (H₂O). Názorne to zobrazuje rovnica spaľovania, napr. metánu (CH₄), ktorý tvorí vyše 80 % zemného plynu:
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
Ak teplota na stenách výhrevných plôch klesne pod hodnotu teploty rosného bodu vodnej pary v spalinách, vzniká kondenzát. Pri zemnom plyne je teplota rosného bodu vodnej pary cca. 57 °C, pri vykurovacom oleji EL cca. 47 °C.
Pre efektívne využitie kondenzačného tepla je dôležité prevádzkovať spaľovanie s vysokým obsahom CO₂ resp. s nízkym prebytkom vzduchu. Výhodné je použitie plynových pretlakových horákov, nakoľko atmosférické horáky majú v dôsledku väčších prebytkov vzduchu nižšiu teplotu rosného bodu, takže kondenzácia spalín a tým aj využitie kondenzačného tepla začína neskoršie.
Latentné teplo (označované aj ako výparné teplo), ktoré obsahujú spaliny sa uvoľňuje pri kondenzácii vodnej pary, vznikajúcej pri spaľovaní a dodáva sa kotlovej vode. Pri použití zemného plynu možno zvýšiť v porovnaní z nízkoteplotným kotlom normovaný stupeň využitia až o 15 %. Dôsledkom je výrazne nižšia spotreba energie na výrobu požadovaného množstva tepla.

Výhrevnosť a spalné teplo

Výhrevnosť (Hi) označuje množstvo tepla, ktoré sa uvoľňuje pri dokonalom spaľovaní, keď pritom vznikajúca voda zostáva vo forme pary. Spalné teplo (Hs) definuje množstvo tepla, ktoré sa uvoľní pri dokonalom spaľovaní, vrátane výparného tepla, ktoré obsahuje vodná para v spalinách.
U nízkoteplotných a štandardných kotlov nesmie nastať kondenzácia spalín, nakoľko by to v dôsledku korózie poškodilo výhrevné plochy. Predtým teda nebolo možné využiť výparné teplo. Pre všetky výpočty stupňa využitia sa preto ako referenčná veličina používala výhrevnosť (Hi). Prídavným využitím výparného tepla a vzhľadom na hodnotu Hi, vychádzajú teda pri využití kondenzačného tepla normované stupne využitia nad 100 %.
Aby bolo možné porovnať využitie energie u nízkoteplotných a kondenzačných kotlov, vzťahujú sa vo vykurovacej technike normované stupne využitia aj naďalej na hodnotu výhrevnosti (Hi). Vo všeobecnosti platí, že o čo väčší je rozdiel medzi hodnotami spalného tepla (Hs) a výhrevnosti (Hi), o to väčšie je možné využitie kondenzačného tepla. Pri vykurovacom oleji je rozdiel medzi výhrevnosťou a spalným teplom 6 % a pri zemnom plyne 11 %.
Využitie kondenzačného tepla sa núka špeciálne pri použití zemného plynu, ale aj využitie kondenzačného tepla pri vykurovacom oleji vytvára prídavný potenciál úspory energie.

Záver

Nielen vo vykurovacom systéme s nízkymi systémovými teplotami (napr. podlahové vykurovanie), ale aj pri konvenčnom vykurovaní je možná efektívna prevádzka kondenzačných kotlov, nakoľko teploty spiatočky v širokom rozsahu vonkajších teplôt klesajú pod teplotu rosného bodu spalín. Dokonca aj pri vykurovacom systéme s teplotami 90/70 °C umožňuje kondenzačný kotol v porovnaní s moderným nízkoteplotným kotlom prídavnú úsporu energie do 10 %.

Moderné a efektívne spaľovanie dreva:

Drevo ako prírodný produkt sa spaľuje z hľadiska emisií CO₂ neutrálne a pri rastúcich cenách energetických zdrojov predstavuje zaujímavú alternatívu. Pre efektívne a komfortné vykurovanie drevom sa používajú splyňovacie kotly na kusové drevo a peletkové kotly zaisťujúce maximálny komfort porovnateľný s plynovými / olejovými kotlami.

Splyňovanie dreva

Splyňovaním dreva sa rozumie optimálne využitie dreva ako paliva. To umožňuje následne regulovať výkon kotla a zaistiť tak optimálne prevádzkové podmienky a prispôsobenie sa potrebe tepla. Tiež sa predlžuje dĺžka chodu kotla na jedno naloženie.
Dôležité je, aby konštrukcia kotla umožňovala vhodné spaľovacie podmienky. Od teploty 230 °C začína tepelný rozklad dreva. Vznikajúci plyn sa samovoľne zapaľuje pri teplote 400 °C, pokiaľ je k dispozícii atmosférický kyslík. Pri teplote cca 650 °C končí tepelný rozklad, pričom zostávajúci hmotnostný podiel (asi 25 %) zhorí namodralým plameňom (drevené uhlie).
Typický teplotný rozsah spaľovania dreva je medzi 800 a 1200 °C. Čím je teplota vyššia, tým dokonalejšie je spálenie hlavných zložiek – C, H₂ a O₂ na CO₂ a vodnú paru. Pri nízkych spaľovacích teplotách zostávajú zachované cyklické uhľovodíky (benzol, aromáty), čo je nežiaduci jav. Konštrukcia kotla preto musí zabezpečiť, aby pri spaľovaní dreva bola dosiahnutá maximálna možná teplota 1000 až 1200 °C, ktorá zabezpečí úplnú oxidáciu.

Splyňovací kotol – optimálne riešenie pre modernizáciu a novostavbu

Pokiaľ rekonštruujete existujúci systém vykurovania a chcete zvýšiť komfort obsluhy, alebo chcete lacnejšie vykurovať, splyňovacie kotle môžu byť zaujímavým riešením.
Vďaka veľkej splyňovacej komore (zásobníku paliva) a plynulej regulácii výkonu od 40 do 100 % je možné kotol prevádzkovať až niekoľko hodín na jedno naloženie. To výrazne uľahčuje jeho prevádzku. Zapojenie akumulačného zásobníka a zmiešavacieho ventilu zaisťuje komfort prevádzky porovnateľný s bežnými zdrojmi tepla.