Kotły podajnikowe na węgiel

Kotły podaj­ni­kowe to ogromny skok jako­ściowy w tech­nice spa­la­nia węgla. Jed­nak mimo że ist­nieją na rynku już pra­wie ćwierć wieku, nie tylko nie wyparły star­szych tech­no­lo­gii, ale wciąż pozo­stają w mniej­szo­ści jeśli cho­dzi o udział w sprze­daży. Przy­czyna jest pro­sta: plu­sem kotłów podaj­ni­ko­wych jest głów­nie wygoda, nato­miast minu­sami – znacz­nie wyż­sza cena, wybred­ność na paliwa, skom­pli­ko­wa­nie prze­kła­da­jące się na więk­szy poten­cjał do awa­rii. A tak się składa, że to koszty i uni­wer­sal­ność paliw są dla więk­szo­ści Pola­ków decydujące.

Jak się żyje z kotłem podaj­ni­ko­wym? Jakie pro­blemy likwi­duje a jakie stwa­rza? Jak wygląda kwe­stia paliwa i real­nych kosz­tów eks­plo­ata­cji? Te sprawy spró­buję tutaj streścić.

Kotły retor­towe

Histo­rycz­nie pierw­sze kotły retor­towe poja­wiły się w Pol­sce w poło­wie lat 90. w ramach kra­jo­wego pro­gramu moder­ni­za­cji tech­no­lo­gii ogrze­wa­nia. Ścią­gnięto dobrze znane na Zacho­dzie pal­niki retor­towe (któ­rych tech­niczny rodo­wód sięga począt­ków XX wieku) i dosto­so­wano je do spa­la­nia węgla kamien­nego. Następ­nie tech­no­lo­gia została udo­stęp­niona ogó­łowi firm kotlarskich.

Retorta pro­sta / “faj­kowa” / I generacji

Te pierw­sze wer­sje pal­ni­ków retor­to­wych nazy­wane są obec­nie retortą pro­stą, “faj­kową” lub I gene­ra­cji. Nadal można je spo­tkać w nowych kotłach, ale prze­waż­nie tych najtańszych.

Sche­mat pro­stego pal­nika retor­to­wego. Podaj­nik śli­ma­kowy wypy­cha tutaj paliwo przez kolano do pal­nika. Paliwo w kola­nie jest ubi­jane, więc gdyby opał był spie­ka­jący, to sklei się w jedną bryłę i pal­nik prze­sta­nie dzia­łać. Rysu­nek: zawijan.wordpress.com

Pro­ble­mem pro­stej retorty jest wymóg sto­so­wa­nia wyłącz­nie dobrego, suchego eko­groszku naj­le­piej typu 31.x czyli nie­spie­ka­ją­cego i nie­kok­su­ją­cego. W poło­wie lat 90. taki eko­gro­szek kosz­to­wał ~300zł/t. Ale gdy tylko kotły tego typu się upo­wszech­niły, szybko jego cena poszy­bo­wała w kosmos i dziś 1000zł za tonę naj­lep­szego bez­pro­ble­mo­wego eko­groszku nie jest niczym dziw­nym. Co gor­sza pokłady tych typów węgla pomału się kończą.

Retorta II gene­ra­cji / z przeciwzwojem

Kon­struk­to­rzy kotłów podaj­ni­ko­wych zauwa­żyli te pro­blemy i opra­co­wali pal­niki retor­towe II gene­ra­cji, które mają radzić sobie z gor­szymi węglami i mia­łem. Posia­da­nie takiego pal­nika umoż­li­wia spa­la­nie nieco spie­ka­ją­cych bez więk­szych pro­ble­mów, co oczy­wi­ście obniża koszty ogrze­wa­nia (gor­szy gro­szek czy miał są sporo tań­sze) i polep­sza kom­fort życia (mniej czasu spę­dzone na bojach z kotłem).

Przy­kład pal­nika II gene­ra­cji (choć różni pro­du­cenci mia­nują już swoje wyroby gene­ra­cją czwartą czy piątą). W tego rodzaju pal­niku zamiast kolana pod pale­ni­skiem znaj­duje się pro­sty śli­mak zakoń­czony odwrot­nie skie­ro­wa­nym zwo­jem. W ten spo­sób paliwo jest wypy­chane do góry, przy oka­zji roz­luź­nia się i mie­sza, co pomaga spa­lać węgle spie­ka­jące. Źró­dło: palnikbatory.pl

Kotły z podaj­ni­kiem tłokowym

Podaj­nik tło­kowy, zwany też szu­fla­do­wym, wsuwa paliwo na ruszt od boku wła­śnie z uży­ciem tłoka. Taki podaj­nik jest pro­sty w budo­wie, trwały, tole­ruje bar­dzo róż­nych roz­mia­rów opał, ale szu­flo­wa­nie paliwa dużymi por­cjami jest jedną z przy­czyn dość brud­nego czyli nie­zbyt efek­tyw­nego spalania.

Podaj­nik tło­kowy. Fot. kotlyzywiec.eu

Czym różni się kocioł podaj­ni­kowy od zasypowego

Na co trzeba być przy­go­to­wa­nym i czego należy się spo­dzie­wać prze­cho­dząc z kotła zasy­po­wego na podajnikowy?

Kocioł podaj­ni­kowy – nie zna­czy cał­kiem automatyczny

Okre­śle­nia “kocioł podaj­ni­kowy” oraz “kocioł auto­ma­tyczny” bywają uży­wane zamien­nie, choć jest to nad­uży­cie. Auto­ma­tem jest kocioł gazowy – tam czło­wiek nie inge­ruje w para­me­try pro­cesu spa­la­nia paliwa. W kotle podaj­ni­ko­wym ste­row­nik jest wła­ści­wie ślepy – nie ma wglądu w jakość pro­cesu spa­la­nia. On tylko podaje paliwo i powie­trze w takich pro­por­cjach, jakie usta­wił mu ope­ra­tor. Przy­po­mina to sytu­ację w sil­ni­kach spa­li­no­wych z gaź­ni­kiem, gdzie ręcz­nie regu­lo­wało się skład mieszanki.

W naj­prost­szych i naj­tań­szych ste­row­ni­kach czło­wiek usta­wia po pro­stu tempo poda­wa­nia paliwa i siłę nadmuch w taki spo­sób, aby spa­la­nie prze­bie­gało pra­wi­dłowo (ocena jest “na oko”). Usta­wień doko­nuje się raz i masz spo­kój póki nie wsy­piesz bar­dzo odmien­nego rodzaju paliwa. To jest moż­liwe, bo na rynku są bar­dzo różne “eko­groszki” – od cze­skiego węgla prawie-że-brunatnego po naj­moc­niej­sze węgle kok­su­jące, które pier­wot­nie nie były prze­wi­dziane do pal­ni­ków retor­to­wych, ale dziś takie wyjeż­dżają spod ziemi, więc jakoś trzeba sobie z nimi radzić. Każde z tych paliw wymaga skraj­nie róż­nych nastaw i bywa, że dostawa z innego źró­dła to dłuż­szy pobyt w kotłowni w celu “naucze­nia” kotła nowego paliwa.

Ist­nieją ste­row­niki bar­dziej zaawan­so­wane (i droż­sze, nawet ~1000zł za sam ste­row­nik), gdzie usta­wie­nia są uprosz­czone lub przy typo­wych węglach wpro­wa­dza się tylko drobne korekty wzglę­dem tego, co posta­no­wił algo­rytm. Nie ist­nieje jed­nak żaden ste­row­nik kotła podaj­ni­ko­wego, który wyrę­czy czło­wieka zawsze i wszę­dzie. Każdy wła­ści­ciel kotła podaj­ni­ko­wego zetknie się z koniecz­no­ścią zmian w nasta­wach i po mniej­szych lub więk­szych bólach wyczuje o co w tym chodzi.

Ceny kotłów podajnikowych

Kocioł podaj­ni­kowy w mar­ke­cie znaj­dziesz już w cenie ok. 4000zł. Jeśli nato­miast przej­rzysz wyroby więk­szych pro­du­cen­tów kotłów, to ceny zaczy­nają się od 5–6 tysięcy. Nie wspo­mi­na­jąc o kotłach “kla­so­wych” – ich ceny to 8–10 tys. zł.

Skąd takie róż­nice? Naj­tań­sze kotły podaj­ni­kowe zwy­kle są tak tanie dzięki nastę­pu­ją­cym cechom:

  • naj­prost­sza retorta – I gene­ra­cji, która bez pro­ble­mów przyj­mie tylko dobry eko­gro­szek. Jeśli trafi się paliwo spie­ka­jące — będą problemy.
  • tani ste­row­nik – jest tani, bo jest pro­sty. Umie krę­cić śli­ma­kiem i dmu­chawą, ale jak długo krę­cić, jak mocno dmu­chać — to wszystko ty musisz mu powie­dzieć na pod­sta­wie obserwacji.
  • gor­sza jakość wyko­na­nia – zaawan­so­wa­nie kon­struk­cji, gru­bo­ści blach (także śli­maka, który im cień­szy tym szyb­ciej się ściera), jakość pod­ze­spo­łów praw­do­po­dob­nie będą gor­sze w tanim kotle, bo na czymś trzeba prze­cież oszczę­dzić. Nie­stety nie­fa­chowe oko tego nie wykryje. Rzecz ujawni się dopiero w eks­plo­ata­cji, gdy np. po 2–3 latach zużyje się śli­mak podaj­nika albo wysy­pie chiń­ska prze­kład­nia napędu podajnika.

A skąd biorą się ceny w oko­li­cach 10 tysięcy, do nie­dawna zda­wa­łoby się kosmiczne jak na kotły węglowe?

  • lep­sze pod­ze­społy – np. żeliwny śli­mak i pal­nik, które są o wiele trwal­sze od sta­lo­wych, ale i droż­sze w produkcji
  • zaawan­so­wany ste­row­nik – sam w sobie potrafi kosz­to­wać ok. 1000zł bo opra­co­wa­nie dobrego algo­rytmu, który mak­sy­mal­nie wyrę­czy czło­wieka, jest pra­co­chłonne i niełatwe
  • koszty prac roz­wo­jo­wych – opra­co­wa­nie kotłów speł­nia­ją­cych naj­wyż­sze normy emi­sji kosz­to­wało pro­du­cen­tów nie­mało (mimo że kotły nie wydają się wiele róż­nić od “zwy­kłych”) i teraz muszą sobie odbić te wydatki
  • dopłaty do wymiany kotłów – jak w każ­dej branży roz­daw­nic­two publicz­nych pie­nię­dzy nakręca wzrost cen

Dodat­kowe koszty i wymogi techniczne

Insta­la­cji kotła podaj­ni­ko­wego prze­waż­nie nie towa­rzy­szą dodat­kowe koszty i nie trzeba pra­wie niczego na siłę moder­ni­zo­wać (w szcze­gól­no­ści grube rury i żeliwne grzej­niki nie są żad­nym pro­ble­mem). Ale są ważne wyjątki:

  • Kotły w naj­wyż­szych kla­sach emi­sji (5. klasa / eco­de­sign) wyma­gają komina odpor­nego na kon­den­sat, bowiem pro­du­kują tak zimne spa­liny, że zawarta w nich wil­goć i kwasy kon­den­sują w komi­nie a to grozi z cza­sem jego znisz­cze­niem i cuch­ną­cymi wykwi­tami wewnątrz domu. Możesz ryzy­ko­wać jazdę bez wkładu i bez dokład­nego czysz­cze­nia kotła (tem­pe­ra­tura spa­lin wzro­śnie). Możesz zasto­so­wać wkład sta­lowy do spa­lin z gazu ziem­nego, ale nie ma on gwa­ran­cji na pracę z kon­den­sa­tem kwasu siar­ko­wego z węgla i po paru latach sko­ro­duje. Trwa­łym roz­wią­za­niem jest roz­wier­ce­nie komina i wkład cera­miczny – opcja nie­stety najdroższa.
  • Kocioł podaj­ni­kowy może pra­co­wać w insta­la­cji gra­wi­ta­cyj­nej (bez pompy), ale z uwagi na czę­sty wymóg gwa­ran­cyjny zabez­pie­cze­nia odpo­wied­nio wyso­kiej tem­pe­ra­tury wody powra­ca­ją­cej z insta­la­cji, konieczny może być mon­taż zaworu mie­sza­ją­cego, z któ­rym gra­wi­ta­cja sobie nie pora­dzi i potrzebna będzie pompa.
  • Przed zaku­pem kotła podaj­ni­ko­wego sprawdź, czy będzie paso­wał do two­jej kotłowni – nie tylko wymia­rami pudła! Skon­tro­luj też: wyso­kość wylotu spa­lin, umiej­sco­wie­nie przy­łą­czy wod­nych i odstępy od ścian, szcze­gól­nie odstęp od strony podaj­nika musi wyno­sić aż ok. 1m, by moż­liwe było w razie potrzeby wyję­cie śli­maka z podaj­nika bez wyku­wa­nia dziury w ścianie.

Zuży­cie energii

Wbrew pozo­rom kotły podaj­ni­kowe nie zuży­wają poważ­nych ilo­ści prądu. Wen­ty­la­tor i sil­nik podaj­nika w kotle retor­to­wym mają moce po 30-50W. W kotłach z podaj­ni­kiem tło­ko­wym sil­nik podaj­nika miewa nawet i 500W (taka spe­cy­fika tego podaj­nika), ale nie ozna­cza to dużo więk­szego zuży­cia ener­gii, gdyż podaj­nik pra­cuje krótko i spo­ra­dycz­nie, a i dawka paliwa jest więk­sza. Ape­tyt na moc współ­cze­snej pompy obie­go­wej to z kolei rap­tem kilka-kilkanaście watów.

Paliwa do kotłów podajnikowych

W kotłach podaj­ni­ko­wych ogó­łem można spalać:

  • eko­gro­szek” – węgiel o gra­nu­la­cji zwy­kle 5-25mm
  • groszko-miał – tań­szą mie­szankę węgla groszku z grub­szą frak­cją miału
  • eko­miał – pro­dukt uboczny z pro­duk­cji eko­groszku, podobny do niego gra­nu­la­cją, ale w ziar­nach znaj­duje się dużo popiołu
  • zwy­kły miał

Nie każde paliwo nadaje się do każ­dego kotła i rodzaju palnika:

  • w retor­tach I gene­ra­cji można spa­lać tylko dobry nie­spie­ka­jący ekogroszek
  • w retor­tach II gene­ra­cji można spa­lać wszyst­kie w/w rodzaje paliw, natu­ral­nie im tań­sze i gor­sze tym pro­ble­mów może być więcej
  • w kotłach z podaj­ni­kiem tło­ko­wym rów­nież można spa­lić każdy rodzaj paliwa, ale naj­bar­dziej opła­calny jest zwy­kły miał, gdyż wła­śnie dla takiego sła­bego paliwa zapro­jek­to­wano te kotły: nie są mistrzami czy­stego spa­la­nia, ale za to prze­łkną wszystko.

Spo­ra­dycz­nie wystę­pu­jące grub­sze kawałki węgla nawet roz­mia­rów drob­nego węgla orze­cha nie sta­no­wią poważ­nego pro­blemu. Mecha­ni­zmy podaj­ni­ków mają dość siły, by skru­szyć grub­sze bryłki węgla (ale im ich wię­cej tym szyb­sze zuży­cie śli­maka a co wraż­liwsi będą sły­szeć chru­pa­nie nio­sące się po rurach w całym domu). Nie pora­dzą sobie nato­miast z kamie­niami lub dużymi kawał­kami metalu – podaj­nik zablo­kuje się i będzie konieczna ręczna interwencja.

Kocioł podaj­ni­kowy na węgiel kiep­sko nadaje się do pelletu

Kotły retor­towe zapro­jek­to­wane są z myślą o węglu – nie nadają się do spa­la­nia pel­letu z dwóch przyczyn:

  • Przy pale­niu pel­le­tem w trak­cie pod­trzy­ma­nia żar z pal­nika może łatwo cof­nąć się do podaj­nika. Aby temu zapo­biec, konieczne jest sto­so­wa­nie tzw. sys­temu stra­żaka, który ugasi cofa­jący się żar w razie potrzeby.
  • Pal­nik retor­towy spali pel­let mało efek­tyw­nie, gdyż nie jest to paliwo kok­su­jące, a takie wła­śnie jest potrzebne do pod­trzy­ma­nia żaru w trak­cie posto­jów. Pel­let, zamiast się żarzyć, stale gazuje i okleja kocioł smołą.

Wysoką efek­tyw­ność spa­la­nia pel­letu zapew­niają spe­cjalne kotły na pel­let, gdzie paliwo to jest spa­lane we wła­ści­wych warun­kach, a pod­trzy­ma­nie jest wyeli­mi­no­wane przez zasto­so­wa­nie auto­ma­tycz­nej zapa­larki, umoż­li­wia­ją­cej wyga­sza­nie kotła gdy nie jest potrzebny i jego samo­czynne uru­cho­mie­nie, gdy cie­pło będzie znów potrzebne.

Oczy­wi­ście znaj­dziesz takie kotły retor­towe, któ­rych pro­du­cent dopusz­cza spa­la­nie pel­letu i dodał ku temu sto­sowne zabez­pie­cze­nia. Jak naj­bar­dziej możesz tego pró­bo­wać, ale naj­pew­niej szybko odczu­jesz, że nie warto.

Ruszt awa­ryjny naprawdę jest na sytu­acje awaryjne

Mon­to­wany w kotłach podaj­ni­ko­wych ruszt awa­ryjny został pomy­ślany do użytku… wła­śnie tak: w razie awa­rii podaj­nika lub ste­row­nika, by klient nie zamarzł nim przy­bę­dzie ser­wis! Tym­cza­sem działy mar­ke­tingu nie­któ­rych firm kotlar­skich zakli­nają rze­czy­wi­stość nazy­wa­jąc kocioł podaj­ni­kowy z rusz­tem awa­ryj­nym kotłem dwu­pa­le­ni­sko­wym. Jest to wła­ści­wie odpo­wiedź na zapo­trze­bo­wa­nie lud­no­ści, która nie­rzadko użyt­kuje kocioł podaj­ni­kowy odwrot­nie niż został on zapro­jek­to­wany: na co dzień palą na rusz­cie, a pal­nik retor­towy uru­cha­miają awaryjnie.

Ruszt awa­ryjny nie jest peł­no­war­to­ścio­wym pale­ni­skiem! Kocioł podaj­ni­kowy, w któ­rym palone jest na rusz­cie awa­ryj­nym, pra­cuje gorzej niż tani śmie­ciuch – kopci i smoli się, szcze­gól­nie przy spa­la­niu drewna, bo nie jest do tego przy­sto­so­wany. Jeśli przy­mie­rzasz się do zakupu kotła podaj­ni­ko­wego licząc, że prze­waż­nie będziesz palić na rusz­cie awa­ryj­nym, wtedy ten zakup nie ma dla cie­bie sensu! Po co prze­pła­cać za kocioł, który więk­szość żywota prze­pra­cuje zupeł­nie tak jak dwa-trzy razy tań­szy zasypowiec?

Jeśli masz stały dostęp do taniego paliwa, np. drewna, a nie chcesz spę­dzać życia w kotłowni, znacz­nie lep­szym wyj­ściem będzie zasto­so­wa­nie kotła z bufo­rem cie­pła.

Naprawy i konserwacja

Chłop­ska jak i aka­de­micka teo­ria nie­za­wod­no­ści potwier­dza: nie­za­wodne jest tylko takie urzą­dze­nie, któ­rego nie ma. W kotle zasy­po­wym nie ma podaj­nika, więc jest on w pełni bez­ob­słu­gowy i nie psuje się nigdy. W kotle podaj­ni­ko­wym jest mecha­nizm poda­jący paliwo, który może się zaci­nać, zuży­wać i ule­gać awa­riom. Jed­nak kiedy działa, wyrę­cza czło­wieka w żmud­nej robo­cie. Taki jest sens sto­so­wa­nia wszel­kich maszyn.

Naj­bar­dziej praw­do­po­dobną awa­rią w trak­cie pracy kotła z podaj­ni­kiem śli­ma­ko­wym jest zablo­ko­wa­nie podaj­nika. Przy­czyną naj­czę­ściej będzie kamienny lub sta­lowy doda­tek w węglu. Kocioł wtedy prze­staje pra­co­wać, trzeba ręcz­nie wydo­być z podaj­nika przy­czynę pro­blemu (są sto­sowne wyczystki, tak że nie zawsze trzeba wybie­rać ponad 100kg węgla z zasob­nika) i zamon­to­wać nową zawleczkę na wałku ślimaka.

Każdy śli­mak – czy to sta­lowy, czy żeliwny – z bie­giem lat zużywa się przez tar­cie. Bar­dziej odporny na to jest masyw­niej­szy śli­mak żeliwny. Śli­mak sta­lowy jest tym trwal­szy, z im grub­szej bla­chy został nawi­nięty (~8mm to nie jest za dużo). Tym, co naj­bar­dziej skraca życie sta­lo­wego śli­maka i zasob­nika jest wil­gotne paliwo. Duże ilo­ści wil­goci w połą­cze­niu z siarką zawsze obecną w węglu skut­kują bły­ska­wiczną koro­zją sta­lo­wego śli­maka w pobliżu pal­nika, gdzie paliwo ulega pod­grza­niu i powstają żrące sub­stan­cje. W takich warun­kach koń­cówka śli­maka potrafi znik­nąć w parę lat.

Koń­cowy efekt koro­zji śli­maka sta­lo­wego po sze­ściu latach eks­plo­ata­cji. Fot. stra­maw, forumbudowlane.pl

Aby sta­lowy śli­mak i zasob­nik tro­chę posłu­żyły zale­cane bywa przez pro­du­cen­tów, by po każ­dym sezo­nie grzew­czym zde­mon­to­wać je, oczy­ścić i spraw­dzić sto­pień zuży­cia a zasob­nik poma­lo­wać od środka farbą antykorozyjną.