Rodzaje kotłów węglowych

Przy­wy­kli­śmy, że kotły na węgiel i drewno kopcą przy każ­dym doło­że­niu, pro­du­kują mnó­stwo sadzy i wyma­gają sta­łego doglą­da­nia. Ale są też takie, które nie dymią pra­wie wcale, można zała­do­wać do nich zapas opału na kil­ka­na­ście godzin a tem­pe­ra­turę da się – i to łatwo – kon­tro­lo­wać. I – co jesz­cze dziw­niej­sze – te pierw­sze mogą stać się tymi dru­gimi w każ­dej chwili. O co tu cho­dzi? Gdzie tkwi róż­nica? W błysz­czą­cym lakie­rze? W auto­ma­tyce? Nie, w tech­nice spalania!

Żaden kocioł nie musi kopcić

Różne rodzaje kotłów są lepiej lub gorzej pomy­ślane i zbu­do­wane. Jed­nak nie ist­nieje żaden rodzaj kotła czy pieca, który nie­odwo­łal­nie musiałby kopcić!

O kop­ce­niu lub czy­stym spa­la­niu decy­duje tech­nika spa­la­nia. W każ­dym z kotłów zasy­po­wych można spa­lać zarówno brudną tech­niką prze­ciw­prą­dową jak i czy­sto – współ­prą­dowo (choć nie zawsze jest to rów­nie łatwe i wygodne).

Kotły gór­nego spalania

Kocioł gór­nego spa­la­nia można roz­po­znać po wylo­cie spa­lin z pale­ni­ska umiesz­czo­nym u góry wnę­trza komory zasy­po­wej. W kotłach tych zwy­kli­śmy palić prze­ciw­prą­dowo – nie­stety tak naj­czę­ściej bywa zapi­sane w instruk­cji obsługi oraz w men­tal­no­ści użyt­kow­ni­ków. Dla­tego kotły te są brudne, śmier­dzące i nie­wy­godne w użyciu.kociol-gornego-spalania-od-dolu-przekroje

Takie smro­dliwe mon­strum nale­ża­łoby zło­żyć do grobu cza­sów minio­nych i przy­bić osi­ko­wym koł­kiem, żeby przy­pad­kiem nie wyla­zło. Od 20 lat wielu mądrych ludzi nad tym pra­cuje, pro­mu­jąc kotły retor­towe i paliwa naj­wyż­szej jako­ści. I co? I nic! “Gór­niaki” wciąż sta­no­wią ponad 3/4 sprze­daży nowych urzą­dzeń! Jak to możliwe?

Po pro­stu naj­le­piej zaspo­ka­jają one klu­czową potrzebę znacz­nej czę­ści spo­łe­czeń­stwa: są tanie i spa­lają tanie, łatwo dostępne paliwa – zapew­niają bez­pie­czeń­stwo ener­ge­tyczne. Mnó­stwo ludzi potrze­buje tego żeby po pro­stu mieć co wło­żyć do gara, a wielu innych chęt­nie przy­osz­czę­dzi, bo mogą. A że kopci to to jak wście­kłe? Nie­stety nie­wielu wie, że z dymem wywa­lają w komin pie­nią­dze, bo nikt im tego nigdy nie powiedział.

Jak prze­ro­bić kop­ciu­cha na prawie-księżniczkę

Tech­nikę spa­la­nia współ­prą­do­wego w kotle gór­nego spa­la­nia reali­zuje się roz­pa­la­jąc w nim więk­szą ilość paliwa cyklicz­nie (bez dokładania).

kociol-gornego-spalania-od-gory-przekroje

Kocioł gór­nego spa­la­nia roz­pa­lony od góry wypala czę­ści lotne paliwa spo­so­bem współ­prą­do­wym, jak w pal­niku retor­to­wym — prze­cho­dzą one przez żar i zostają spa­lone. Następ­nie powstały koks/węgiel drzewny spa­lany jest już od dołu, czyli prze­ciw­prą­dowo, ale to nie pro­blem — takie spa­la­nie jest czy­ste gdy w pali­wie nie ma już sub­stan­cji lotnych.

Główny minus, jaki wynika z tej zmiany, to koniecz­ność cyklicz­nego roz­pa­la­nia każ­dego zała­dunku, bowiem trudno byłoby dokła­dać opału od spodu. Ale taka jest cena (nie aż tak wygó­ro­wana) za osią­gnię­cie w tych kotłach czy­stego spa­la­nia współ­prą­do­wego. Chcąc palić tym spo­so­bem bez takich akro­ba­cji, trzeba się zaopa­trzyć w kocioł dol­nego spalania.

Paliwa

Ogromną zaletą kotłów gór­nego spa­la­nia jest tole­ran­cja na sze­roką gamę kształ­tów i rodza­jów węgla oraz drewna:

  • węgiel gru­bo­ści pię­ści, drewno w pół­me­tro­wych kło­dach — OK
  • węgiel o uziar­nie­niu cukru pudru — przej­dzie, ewen­tu­al­nie potrzebny nadmuch
  • węgiel spie­ka­jący, szla­ku­jący, z kamie­niami — trzeba będzie czę­sto wyga­szać dla wyczysz­cze­nia rusztu, ale spali się wszystko.
  • koks — tak, ale tylko tam, gdzie pro­du­cent dopusz­cza to paliwo

Ale tole­ran­cja nie ozna­cza, że wszyst­kie te paliwa są spa­lane rów­nie dobrze i bezproblemowo.

Opty­malne paliwa do kotła gór­nego spa­la­nia to węgle typu 31.2, 32.1, 32.2, co naj­wy­żej do typu 33 włącz­nie. Ewen­tu­al­nie w grę wcho­dzi też koks (w tych, które są do tego przy­sto­so­wane). Naj­lep­szy sor­ty­ment węgla to orzech — dosta­tecz­nie gruby, by palił się wolno i łatwo prze­pusz­czał powie­trze, ale nie za gruby jak kostka.

Nie­zbyt opła­calne jest pale­nie w kotłach gór­nego spa­la­nia drew­nem, chyba że ma się go pod dostat­kiem i tanio. Kotły te nie potra­fią spa­lić cało­ści cen­nych gazów uwal­nia­nych z drewna (jest ich tam aż 70% masy!). Lep­szym wyj­ściem dla tego paliwa jest kocioł dol­nego spa­la­nia, który ma moż­li­wość dobrego dopa­la­nia gazów (o ile posiada palnik).

Typowe pro­blemy i wady konstrukcyjne

Na te sprawy warto zwra­cać uwagę przy­mie­rza­jąc się do zakupu kotła gór­nego spa­la­nia i się ich wystrzegać:

  • Brak dopro­wa­dze­nia powie­trza wtór­nego (w kotle bez nadmu­chu) – każdy kocioł pra­cu­jący na natu­ral­nym ciągu powi­nien mieć dopro­wa­dze­nie powie­trza wtór­nego: szy­ber, klapkę czy inny regu­lo­wany wichaj­ster w drzwicz­kach zasy­po­wych. Powie­trze wtórne pozwala spa­lić nie­kiedy wciąż palne gazy nad zasy­pem, które – przy braku tegoż powie­trza – ula­tują nie­wy­ko­rzy­stane w komin, wyno­sząc tam twoje pie­nią­dze. Tu prze­czy­tasz wię­cej o roli powie­trza wtór­nego.
  • Nadmuch – wia­trak sam w sobie to nie jest zło wcie­lone, ale prze­waż­nie jest on nie­po­trzebny, bo wszyst­kie paliwa o gra­nu­la­cji powy­żej miału spa­lają się bez zająk­nię­cia na natu­ral­nym ciągu. Zestaw nadmu­chowy pod­nosi nato­miast cenę kotła o kil­ka­set zło­tych a następ­nie zużywa nieco prądu dzień w dzień. Owszem, pomaga sku­tecz­nie na bolączkę pt. “nie chce się (roz)palić”. Jed­nak więk­szość kło­po­tów z roz­pa­la­niem bie­rze się z błę­dów w wyko­na­niu wen­ty­la­cji w kotłowni (brak dopływu powie­trza z zewnątrz), nie­szczel­no­ści przy­łą­cze­nia kotła do komina lub złego stanu samego komina (nie­szczelny, wychło­dzony lub zakle­jony sadzą/smołą). Wystar­czy te pro­blemy zauwa­żyć i napra­wić a natu­ralny ciąg będzie śmi­gał bar­dziej niż potrzeba. Przy­datna jest tutaj opi­nia kominiarza.
  • Ste­row­nik dwu­sta­nowyw kotłach zasy­po­wych wciąż czę­sto mon­to­wane są pro­ste i tanie ste­row­niki dwu­sta­nowe, tj. dzia­ła­jące na zasa­dzie włącz/wyłącz nadmuch, bar­dzo nie­przy­sta­ją­cej do prze­biegu spa­la­nia węgla. To one winne są wybu­chom pal­nych gazów w kotle, bo nagłe zatrzy­ma­nie dopływu powie­trza do kotła na peł­nym biegu powo­duje wła­śnie ryzyko małej eks­plo­zji. Pro­blem ten był bar­dzo uciąż­liwy w kotłach mia­ło­wych i tam prze­waż­nie zmie­niono spo­sób ste­ro­wa­nia na płynne zmniej­sza­nie nadmu­chu (algo­rytm PID lub podobne). Ale w kotłach “uni­wer­sal­nych” wciąż czę­sto można się naciąć na ste­row­nik dwu­sta­nowy, dla­tego przed zaku­pem dobrze wyba­dać z jakim mode­lem ma się do czynienia.
  • Wylot spa­lin z przodu komory zasy­po­wej — spra­wia, że opał z przodu rusztu wypala się zbyt szybko, a z tyłu pozo­staje nie­do­pał, bo powie­trze znaj­duje sobie naj­krót­szą drogę przy przed­niej ściance kotła. Pro­blem nasila się w kotłach o więk­szych mocach, gdzie pale­ni­sko jest dłuż­sze. Zde­cy­do­wa­nie lepiej gdy wylot spa­lin znaj­duje się z tyłu kotła.
  • Mała powierzch­nia wymien­nika czyli grza­nie komina — aby kocioł był w sta­nie efek­tyw­nie ode­brać wypro­du­ko­wane cie­pło, musi posia­dać okre­śloną powierzch­nię wymien­nika. Nie­pi­sa­nym z dawna stan­dar­dem jest 1mkw. wymien­nika na każde 10kW mocy kotła. Więk­szość kotłów gór­nego spa­la­nia nie ma nawet tyle, choć są chlubne wyjątki, które mają bar­dziej roz­bu­do­wany wymien­nik, przy­sta­jący do dzi­siej­szych cza­sów. Cecha ta jest mocno brana pod uwagę w oce­nie kotłów w ran­kingu. Warto zwra­cać na to uwagę, bo o ile brak dopływu powie­trza wtór­nego można cha­łup­ni­czo napra­wić, to wymien­nika powięk­szyć się nie da.
  • Ruszt wodny — jest to zgniły kom­pro­mis. Z jed­nej strony lepiej byłoby, aby ruszt był żeliwny, ale w kotle węglo­wym z uwagi na tem­pe­ra­tury żaru doszłoby bar­dzo szybko do jego uszko­dze­nia. Dla­tego więk­szość kotłów węglo­wych ma ruszt wodny. Nato­miast za wszelką cenę należy uni­kać rusztu wod­nego w kotle do spa­la­nia drewna. Tam jest on zupeł­nie zbędny, bo żar z drewna nie osiąga tem­pe­ra­tur zdol­nych zaszko­dzić żeliwu, a wychła­dza­nie zasypu od spodu prze­szka­dza w nale­ży­tym dopa­le­niu drewna i łatwiej o pro­duk­cję smoły zamiast ciepła.

Nie­jed­no­znaczna jest kwe­stia zespo­lo­nych drzwi­czek popiel­nika i rusztu. Z jed­nej strony powie­trze dosta­jące się przez ruszt pio­nowy może powo­do­wać zbyt szyb­kie wypa­la­nie opału z przodu kotła i powsta­wa­nie tam prze­lotu “lewego” powie­trza przez zasyp.
Z dru­giej jed­nak strony powie­trze wpa­da­jące przez zespo­lone drzwiczki speł­nia ważną rolę: chło­dzi ruszt pio­nowy, który bez tego chło­dze­nia potrafi się giąć i topić. Z tego powodu wielu pro­du­cen­tów prze­szło na drzwiczki zespo­lone, ponie­waż przy roz­dzie­lo­nych drzwicz­kach ruszt pio­nowy miał bar­dzo krótki żywot.

Realne osiągi

Efek­tyw­ność kotła gór­nego spa­la­nia w naj­więk­szej mie­rze zależy od sto­so­wa­nego spo­sobu spa­la­nia paliwa. Pra­wi­dłowo użyt­ko­wany kocioł gór­nego spa­la­nia (roz­pa­lany od góry), któ­rego moc dobrano odpo­wied­nio do potrzeb ogrze­wa­nego budynku, osią­gnie spraw­ność na pozio­mie ~50–60% i można to już uznać za dobry wynik.
W przy­padku tra­dy­cyj­nego kop­ce­nia od dołu war­to­ściowe skład­niki węgla ucie­kają z dymem, a jeśli dodat­kowo moc kotła jest zbyt duża w sto­sunku do potrzeb budynku, to spraw­ność może nie prze­kra­czać 30%. Liczby te oparte są na porów­na­niu zuży­cia opału do zapo­trze­bo­wa­nia na cie­pło ogrze­wa­nych przez zwy­kłych ludzi budyn­ków. Są więc przy­bli­żone, można zna­leźć przy­padki gor­sze i lep­sze, ale tak to z grub­sza wygląda.

Kotły dol­nego spalania

Dru­gim, znacz­nie mniej popu­lar­nym rodza­jem kotłów zasy­po­wych są kotły dol­nego spa­la­nia. Wylot spa­lin w tych kotłach znaj­duje się u dołu pale­ni­ska, przy samym rusz­cie. W tych kotłach zale­cany przez pro­du­centa spo­sób pale­nia, tj. roz­pa­la­nie na rusz­cie i zasy­py­wa­nie paliwa na żar, jest pra­wi­dłowy, bo wtedy w tej kon­struk­cji odbywa się spa­la­nie współ­prą­dowe.

kociol-dolnego-spalania-przekroje

Kotły dol­nego spa­la­nia są o tyle lep­sze od kotłów gór­nego spa­la­nia, że bez­pro­ble­mowo pozwa­lają palić współ­prą­dowo na okrą­gło bez uciąż­li­wego dla nie­któ­rych roz­pa­la­nia od nowa. Dla­czego w takim razie są w mniej­szo­ści? Bo prze­waż­nie są ciut bar­dziej kosz­towne w wyko­na­niu a mar­ke­ting kotlar­ski nie bar­dzo umie sprze­dać ich zalety. A może i nie bar­dzo chce, bo po co miałby się męczyć, skoro gór­niaki sprze­dają się świetnie.

Czy­stość i efek­tyw­ność spa­la­nia osią­galna bez trudu w kotłach dol­nego spa­la­nia zbliża je do kotłów podaj­ni­ko­wych. Weźmy choćby rodzynka na naszym rynku, MPM DS:

Przekrój kotła MPM DS w wersji 2016, mat. producenta

Prze­krój kotła MPM DS w wer­sji 2016, mat. producenta

MPM DS 14kW speł­nił kry­te­ria spraw­no­ści 4. klasy oraz emi­syjne 5. klasy. Badany był tylko na mocy nomi­nal­nej w zesta­wie z bufo­rem cie­pła, co jest dopusz­czalne w przy­padku kotłów zasy­po­wych (wia­domo, że na 1/3 mocy trzeba dusić dopływ powie­trza, czyli nie ma szans na dobre osiągi).

Paliwa

Kotły dol­nego spa­la­nia nie są już tak tole­ran­cyjne na wszel­kie rodzaje opału. Nie tra­wią flotu i miału węglo­wego, węgli typu 33 i wyż­szych oraz (przy chęci cią­głego pale­nia) węgla z kamie­niami. Ta nie­to­le­ran­cja wynika z tego, że tutaj opał musi być w sta­nie z cza­sem opa­dać w dół pod wła­snym cię­ża­rem, a puch­nące i spie­ka­jące węgle tego nie potra­fią. Ozna­cza to, że kotły te są dobre dla więk­szo­ści miesz­kań­ców Pol­ski, któ­rzy nie mają dostępu do ślą­skich wyna­laz­ków: flotu i węgli koksujących.

Opty­malny opał do kotła dol­nego spa­la­nia to węgiel typu 31.2, 32.1 do 32.2, sor­ty­mentu orzech. Z powo­dze­niem nadają się te kotły też do drewna, ale muszą być do tego celu zapro­jek­to­wane (głów­nie cho­dzi o pojemną komorę zasy­pową i cera­miczny pal­nik). Tym­cza­sem więk­szość dol­nia­ków na rynku to kotły zapro­jek­to­wane dla węgla. Z tej reguły wyła­mują się w zasa­dzie tylko kotły litew­skie jak Kalvis i Vie­nybe oraz wyżej wspo­mniany pol­ski MPM DS.

Typowe wady i problemy

Chyba naj­więk­szą wadą kotła dol­nego spa­la­nia jest fakt, że komora spa­la­nia jest w nim zady­miona i zasmo­lona. To nie pogar­sza nijak osią­gów kotła, ale może być uciąż­liwe jeśli otwo­rzy się drzwiczki zasy­powe w nie­wła­ści­wym momen­cie. Pro­blem ten jest natu­ralną kon­se­kwen­cją tego, że zasyp pod­grzewa się od żaru znaj­du­ją­cego się pod spodem, bez dostępu tlenu. Jak dotąd nie wymy­ślono na to dobrego lekar­stwa, ale można sobie z tym radzić:

  • do usu­wa­nia dymu z komory zasy­po­wej służą pio­nowe kanały oddy­mia­jące zwane czę­sto rurami Wezyra (widoczne choćby na powyż­szym prze­kroju MPM DS)
  • nie­które kotły mają klapki oddy­mia­jące komorę zasy­pową, które otwiera się przed otwar­ciem drzwiczek
  • można także uni­kać otwie­ra­nia kotła póki poziom paliwa nie obniży się do poziomu pal­nika, a gdy to nastąpi – łado­wać do pełna i ponow­nie dokła­dać gdy znów wszystko się wypali.

Poza tą wadą wro­dzoną kotły dol­nego spa­la­nia bywają po pro­stu nie­do­pra­co­wane. Rodzime wyroby czę­sto mają wspólny z dol­nia­kiem tylko wylot spa­lin przy rusz­cie, a to sta­now­czo za mało. Wygląda na to, że lista w ran­kingu wyczer­puje ofertę porząd­nych kotłów dol­nego spa­la­nia na naszym rynku (choć jest stale otwarta na nowe pro­po­zy­cje). Bar­dzo czę­sto na tej stro­nie wspo­mi­nany jest kocioł dol­nego spa­la­nia MPM DS – nie żeby pro­du­cent wyku­pił pakiet rekla­mowy pre­mium, ale po pro­stu wypu­ścił porządny pro­dukt, który na pol­skim rynku jest jak perła mię­dzy wie­przami: dorów­nuje świet­nym litew­skim dol­nia­kom, a jest od nich o pra­wie połowę tańszy.

Przy­datne ele­menty wyposażenia

  • Ruchomy ruszt — bar­dzo potrzebny, to istotna cecha kotła DS, umoż­li­wia­jąca wygodne pale­nie na okrą­gło. Dzięki niemu można usu­nąć popiół z pale­ni­ska bez wyga­sza­nia kotła i bez uciąż­li­wego ręcz­nego grze­ba­nia pogrze­ba­czem. Ruchomy ruszt daje szanse na wyko­rzy­sta­nie głów­nej zalety kotła DS: moż­li­wo­ści cią­głego pale­nia z dokła­da­niem. O ile nie trafi się na kamie­ni­sty lub szla­ku­jący węgiel — wtedy nic to nie pomoże i trzeba będzie czę­sto wyga­szać i czy­ścić ruszt.
  • Dopro­wa­dze­nie powie­trza wtór­nego - ina­czej niż w kotłach gór­nego spa­la­nia powie­trze wtórne poda­wane powinno być pod tylną prze­grodę, do pierw­szego pio­no­wego kanału spalinowego.
  • Cera­miczny “pal­nik” - w porząd­nych dol­nia­kach strefa spa­la­nia wyło­żona jest cera­miką dla pod­nie­sie­nia tem­pe­ra­tury i dopa­le­nia gazów po zmie­sza­niu z powie­trzem wtór­nym. Co lep­sze modele mają płaszcz z cera­miki nie tylko w pal­niku, ale i dalej, w pio­no­wym kanale dopa­la­ją­cym, co daje jesz­cze wię­cej czasu i miej­sca na dokoń­cze­nie spalania.

Realne osiągi

Kotły dol­nego spa­la­nia potra­fią osią­gnąć do ~60–70% spraw­no­ści śred­niej w ciągu roku. Czyli nieco wię­cej niż kotły gór­nego spa­la­nia, głów­nie dzięki temu, że na raz spa­lana jest tu tylko część paliwa oraz jest moż­li­wość zbu­do­wa­nia “pal­nika”, gdzie palne gazy są mie­szane z powie­trzem wtór­nym i dopa­lane w gorą­cym środowisku.

Pro­ces roz­pa­la­nia i pracę kotła dol­nego spa­la­nia świet­nie przed­sta­wił autor poniż­szego filmu.

Kotły górno-dolne

Ze szla­chet­nej w zamie­rze­niu próby połą­cze­nia zalet kotłów gór­nego spa­la­nia (wszyst­ko­pal­ność) oraz dol­nego spa­la­nia (czy­ste spa­la­nie) powstały kotły górno-dolne, które nie­stety z zasady są gnio­tem gor­szym niż w/w dwa rodzaje kotłów, bo prze­waż­nie nie­moż­liwe jest w nich “kano­niczne” spa­la­nie współ­prą­dowe, a więc kopcą mniej lub bardziej.

kociol-gorno-dolny-przekroje

Jak widać po budo­wie jest to to łudząco podobne do kotła dol­nego spa­la­nia (ale działa bar­dziej jak gór­niak). Róż­nica to dodat­kowy wylot spa­lin u góry komory zasy­po­wej, któ­rego nie ma w kotle dol­nego spa­la­nia (albo jest zamy­kany na czas nor­mal­nej pracy). Po roz­pa­le­niu na rusz­cie i zasy­pa­niu więk­szej ilo­ści paliwa kocioł ten nie kopci gwał­tow­nie tak jak to robi gór­niak roz­pa­lony od dołu, bo ma jeden wylot spa­lin dołem. Ale obec­ność dodat­ko­wego wylotu u góry powo­duje, że żar stop­niowo idzie ku górze i paliwo jest jed­no­cze­śnie pomału spa­lane spo­so­bem prze­ciw­prą­do­wym, powo­du­jąc powolne, ale nie­unik­nione kop­ce­nie siwym, smo­li­stym dymem.

Jak się ratować

Pod­sta­wową metodą uni­ka­nia kło­po­tów z kotłami górno-dolnymi jest uni­ka­nie ich zakupu. Gdy już się wdep­nie, jedną z opcji na okieł­zna­nie takiego kotła jest sto­so­wa­nie pale­nia kro­czą­cego.

  1. Naj­pierw roz­pala się na rusz­cie nieco drewna.
  2. Następ­nie prze­suwa się żar na tył kotła, pod wiszący wymiennik.
  3. Resztę rusztu zasy­puje się węglem
  4. Nie dokłada się węgla, póki zasyp nie wypali się do 1/4 objętości
  5. Gdy to nastąpi, usuwa się popiół, pozo­stały żar prze­suwa na tył kotła, a resztę rusztu ponow­nie zasy­puje węglem.

Opcją trwa­łej poprawy sytu­acji pozo­staje zwy­kle prze­róbka na spa­la­nie górne lub dolne. Nie zawsze jed­nak obie opcje są moż­liwe. Każdy z kotłów różni się wiel­ko­ścią prze­strzeni nad i pod wiszą­cym wymien­ni­kiem i jego lokalizacją.

Pamię­taj jed­nak, że każda prze­róbka zawsze wymaga pew­nego stop­nia tech­nicz­nej wie­dzy. Zanim zaczniesz dłu­bać, prze­szu­kaj Inter­net i popatrz, jak to robili inni użyt­kow­nicy two­jego modelu kotła, by nie powta­rzać ich błę­dów. Wszystko robisz na wła­sną odpo­wie­dzial­ność. Zaśle­pia­nie i ogra­ni­cza­nie prze­lo­tów sza­mo­tem jest nie­in­wa­zyjne, więc nie uszko­dzi w żaden spo­sób kotła ani nie spo­wo­duje utraty gwa­ran­cji, ale i tak wymaga roz­wagi, aby nie spro­wo­ko­wać groź­nej sytu­acji gdy np. zbyt­nio ogra­ni­czysz odpro­wa­dze­nie spa­lin i wydo­staną się one do kotłowni.

kociol-gorno-dolny-modyfikacje

Opisy prze­ró­bek kilku popu­lar­nych kotłów górno-dolnych znaj­dziesz w spi­sie tre­ści z wątku Eko­no­miczne spa­la­nie węgla kamien­nego.

Prze­róbka na kocioł gór­nego spa­la­nia polega na zablo­ko­wa­niu dol­nego wylotu z komory zasy­po­wej przy uży­ciu cegieł sza­mo­to­wych w spo­sób podobny do poka­za­nego na powyż­szym rysunku a potem na roz­pa­la­niu w kotle od góry. Przy czym górny wylot powi­nien mieć co naj­mniej 5cm wyso­ko­ści, aby był wystar­cza­jący do odpro­wa­dze­nia spa­lin. Poskut­kuje to zmniej­sze­niem mocy kotła, ponie­waż wyłą­czamy z pracy sporą część powierzchni płasz­cza wod­nego w tym tyl­nym kanale, ale moż­liwe, że dzięki temu poprawi się ogólna kul­tura pracy kotła (jeśli dotąd był za duży – a tak prze­waż­nie jest). Gdyby mocy zaczęło bra­ko­wać, zawsze można mody­fi­ka­cję cofnąć.

Prze­róbka na kocioł dol­nego spa­la­nia polega na zablo­ko­wa­niu gór­nego wylotu z komory zasy­po­wej, choćby przy uży­ciu cia­sno zbi­tej wełny mine­ral­nej (u góry nie ma takich tem­pe­ra­tur jak przy rusz­cie, więc wytrzyma to). Po takiej ope­ra­cji roz­pala się w kotle na rusz­cie i dokłada paliwa wedle potrzeb. Trzeba się jed­nak liczyć z zasmo­le­niem komory zasy­po­wej typo­wym dla kotłów dol­nego spa­la­nia, ale będzie można palić na okrą­gło w spo­sób o wiele czyst­szy niż w tym samym kotle w wer­sji oryginalnej.

Jaki rodzaj kotła zasy­po­wego wybrać

Jeśli teraz sta­jesz przed wybo­rem kotła zasy­po­wego, to odpo­wiedź na pyta­nie o wybór rodzaju kotła powinna być jedna: dol­nego spa­la­nia (z nie­licz­nymi wyjąt­kami). Nawet kiep­ski dol­niak spala czy­ściej i obsłu­guje się go wygod­niej niż gór­niaka, który też może spa­lać cał­kiem czy­sto, ale trzeba go do tego celu roz­pa­lać od nowa. Jeśli to ci nie prze­szka­dza, bo i tak palisz cyklicz­nie, albo też chcesz palić miałem/flotem, któ­rych kocioł dol­nego spa­la­nia nie prze­trawi – bierz kocioł gór­nego spalania.

Inną sytu­ację mają miesz­kańcy Mało­pol­ski. Całe woje­wódz­two (nie licząc Kra­kowa) objęte zostało uchwałą anty­smo­gową w myśl któ­rej poza­kla­sowe kotły (czyli więk­szość kotłów gór­nego spa­la­nia) będą musiały być zło­mo­wane do końca 2022 roku. Nie­liczne kotły dol­nego spa­la­nia speł­niają obec­nie kry­te­ria 4. klasy, nie­które nawet 5. klasy, ale tylko w czę­ści emi­syj­nej. Stale aktu­ali­zo­waną ich listę znaj­dziesz w ran­kingu. Kotły 4. klasy będzie można eks­plo­ato­wać do końca 2026 roku.

Głów­nym pro­ble­mem przy poszu­ki­wa­niu kotła dol­nego spa­la­nia może być cena i dostęp­ność dobrych modeli. Trzeba doło­żyć 500-1000zł w porów­na­niu do naj­tań­szych gór­nia­ków (ale abso­lut­nie warto!). KSGW Zgoda (dol­niak raczej węglowy) kosz­tuje ok. 2500zł, MPM DS (drewno/węgiel) — ok. 3000zł. To i tak sporo mniej niż ceny górno-dolniaków z nadmu­chem, które docho­dzą do 4000zł, a róż­nica w kul­tu­rze pracy — nieporównywalna.

Jed­nak kotłów dol­nego spa­la­nia z praw­dzi­wego zda­rze­nia nie ma za wiele (tu jest chyba więk­szość), co ozna­cza, że prze­waż­nie trzeba pole­gać na sprze­daży wysył­ko­wej z dru­giego końca Pol­ski. Choć można powie­dzieć, że sytu­acja pełza ku lep­szemu, bo w 2015 roku poja­wił się na dobre porządny MPM DS, sta­no­wiący wresz­cie godną rodzimą kon­ku­ren­cję dla dro­gich a dobrych kotłów litew­skich Vie­nybe czy Kalvis.

Kotły podaj­ni­kowe

Jest kilka rodza­jów kotłów podaj­ni­ko­wych. Róż­nią się zasto­so­wa­nym mecha­ni­zmem poda­wa­nia i tech­niką spa­la­nia paliwa.

Kotły z pal­ni­kiem retortowym

W pal­niku retor­to­wym paliwo poda­wane jest od dołu do “garnka”, w któ­rym pali się tylko wierzch­nia jego war­stwa. Popiół spada górą poza pal­nik. Paliwo spala się więc współ­prą­dowo, czyli tak jak w kotle gór­nego spa­la­nia roz­pa­lo­nym od góry — z tą róż­nicą, że tutaj jest stale dokła­dane od spodu, a w kotle zasy­po­wym nie da się tego ręcz­nie zro­bić (lub jest trudno).

Palnik retortowy z podajnikiem ślimakowym, rys. zawijan.wordpress.com

Pal­nik retor­towy z podaj­ni­kiem śli­ma­ko­wym (II gene­ra­cji), rys. zawijan.wordpress.com

Kotły z takimi pal­ni­kami poja­wiły się w Pol­sce w poło­wie lat 90. XX wieku. Jed­nak ani nie zostały wtedy wyna­le­zione, ani nie doko­nali tego Polacy.

Pal­nik retor­towy spala bar­dzo czy­sto, bowiem całość sub­stan­cji lot­nych prze­cho­dzi tu przez żar i ulega spa­le­niu. Jed­nak mecha­nicz­nie jest to kon­struk­cja naj­bar­dziej wymagająca:

  • nie tole­ruje zbyt dużych kawał­ków opału — napęd śli­maka pora­dzi sobie z pomniej­szymi zbyt dużymi brył­kami, ale zablo­kuje się na naprawdę dużych sztu­kach lub ele­men­tach metalowych
  • opory prze­py­cha­nia paliwa przez podaj­nik są bar­dzo duże, co przy­spie­sza zuży­cie całego pal­nika przez tar­cie (choć i tak zaj­muje to lata, ale to raczej podaj­nik dokona żywota przed wymien­ni­kiem niż odwrotnie)

Pal­niki i śli­maki róż­nych firm pro­du­ko­wane są ze stali lub z żeliwa — w róż­nych kon­fi­gu­ra­cjach (śli­mak, kor­pus, korona pal­nika czę­ściowo lub w cało­ści z żeliwa).

  • Żeliwo gene­ral­nie jest trwal­sze, ale bar­dziej prze­nosi hałas pracy podaj­nika na kocioł i dalej na instalację.
  • Stal wymaga regu­lar­nej, naj­le­piej corocz­nej pose­zo­no­wej kon­ser­wa­cji. Wil­gotny opał potrafi dosłow­nie zjeść sta­lowy śli­mak w parę lat. Poza koro­zją stali zagraża zwy­czajne zuży­cie na sku­tek tar­cia. Nastąpi ono tym szyb­ciej im z cień­szej bla­chy śli­mak wyko­nano. W naj­tań­szych mar­ke­to­wych kotłach bywa to rap­tem ok. 3mm. Przy­zwo­ity śli­mak powi­nien być wyko­nany co naj­mniej z bla­chy 5mm.
  • W sprze­daży dostępne są też śli­maki ze stali nie­rdzew­nej. Taki śli­mak powi­nien prze­żyć resztę pal­nika i kotła, jed­nak w porów­na­niu do zwy­kłego jest ok. dwa-trzy razy droższy.

Pal­niki retor­towe zasad­ni­czo prze­zna­czone są do spa­la­nia węgla kamien­nego o gra­nu­la­cji groszku. Nie­stety han­dlowa nazwa “eko­gro­szek” jest pustym slo­ga­nem — można pod tym szyl­dem sprze­dać wszystko, co ludzie kupią. To tak jakby pod nazwą “ben­zyna” dało się sprze­da­wać desz­czówkę.
Nie­które pal­niki (II gene­ra­cji) spa­lają także miał — samo­dziel­nie lub w mie­szance z grosz­kiem. Moż­li­wość spa­la­nia miału jest zawsze podana w DTR kotła.

Złe pomy­sły na paliwo do pal­nika retor­to­wego to:

  • pel­let — mimo, że nie­któ­rzy pro­du­cenci dopusz­czają takie paliwo, to retorta nie jest w sta­nie go efek­tyw­nie spa­lać. Wynika to z natury drewna, które w ponad 70% zło­żone jest z gazów, pod­czas gdy węgiel to w 70% sub­stan­cja stała. Pal­nik retor­towy pod­czas postoju nadal prze­ra­bia pel­let na gaz i ulat­nia go w komin, pod­czas gdy zawie­ra­jący wię­cej koksu węgiel nie jest w ten spo­sób tracony.
  • węgiel bru­natny, czę­sto sprze­da­wany jako tanie mar­ke­towe eko­groszki — zawiera wię­cej siarki niż węgiel kamienny a co naj­gor­sze zwy­kle jest tak mokry, aż się z niego leje. Wil­goć plus siarka spo­wo­dują bły­ska­wiczną koro­zję sta­lo­wego zasob­nika oraz śli­maka. Taki węgiel wcale nie jest tani a do tego pomaga szyb­ciej wykoń­czyć kocioł.

Retorta pro­sta / faj­kowa / I generacji

Pierw­szym rodza­jem pal­ni­ków retor­to­wych, jaki poja­wił się na rynku, były pro­ste retorty na grzeczny węgiel typu 31, który pali się czy­sto i łatwo jak papier. W takim pal­niku pro­sty śli­mak prze­py­cha paliwo przez 90-stopniowe kolano i tak dociera ono do pale­ni­ska. Tego typu retorty są wciąż powszech­nie sto­so­wane, prze­wa­żają w naj­tań­szych kotłach i pra­cują bar­dzo popraw­nie — pod jed­nym wszakże tylko warun­kiem, że dostają naj­lep­szy eko­gro­szek. Tj. nie­spie­ka­jący, nie­kok­su­jący, bez dodatku miału, kamieni itp. W prak­tyce mocno zawęża to pole manewru przy zaopa­trze­niu w opał i wymu­sza zakup dro­gich “mar­ko­wych” grosz­ków pro­sto z kopalń.

retorta_fajkowa

Retorta pro­sta / “faj­kowa”, rys. zawijan.wordpress.com

Upo­wszech­nie­nie takich retort u początku XXI wieku szybko spo­wo­do­wało, że cena eko­gorszku prze­biła sufit i zwy­czaj­nie go zabra­kło. Potem zaczęły koń­czyć się pokłady węgla typu 31. Chcąc nie chcąc musiano przy­sto­so­wać retorty do spa­la­nia gor­szych węgli i tak powstały pal­niki tzw. II generacji.

Retorta II generacji

Retor­tami II gene­ra­cji przy­jęło się nazy­wać pal­niki przy­sto­so­wane do spa­la­nia lekko spie­ka­ją­cych i kok­su­ją­cych węgli, nie­kiedy także miału. Paliwa, które potra­fiły zakleić pro­stą retortę, w pal­niku II gene­ra­cji albo zostaną pra­wi­dłowo spa­lone, albo przy­naj­mniej prze­pchnięte do popielnika.

Dwa naj­częst­sze roz­wią­za­nia, które odróż­niają retorty pro­ste od retort II gene­ra­cji, to:

  • prze­ciw­zwój na śli­maku pod pale­ni­skiem — jak np. w pal­niku Bru­cer, spra­wia że żar jest roz­luź­niany i poru­szany (a nie zbi­jany i prze­py­chany przez kolano jak w retor­tach pro­stych), co pomaga spa­lać węgle spie­ka­jące i miał
  • obro­towa korona pal­nika — ele­ment, w któ­rym znaj­dują się otwory napo­wie­trza­jące pale­ni­sko lub “talerz” je oka­la­jący, są okre­sowo obra­cane, co powo­duje lek­kie prze­mie­sza­nie żaru, roz­bi­cie spie­ków i uła­twia usu­wa­nie popiołu
palnik-pancerpol

Pal­nik II gene­ra­cji Pan­cer­pol z obro­tową koroną napowietrzającą

Kotły z pal­ni­kiem rynnowym

Nazwa pal­nika ryn­no­wego bie­rze się stąd wła­śnie, że przy­po­mina on rynnę, przez którą paliwo prze­jeż­dża. Z jed­nej strony wpy­chane jest przez podaj­nik śli­ma­kowy, z dru­giej popiół spy­chany jest do popiel­nika. Powie­trze poda­wane jest od spodu owej rynny, przez sze­reg otwo­rów w jej koń­co­wej części.

W porów­na­niu do retorty, pal­nik ryn­nowy nie posiada 90-stopniowego zakrętu na dro­dze paliwa, który powo­duje w retor­tach tro­chę pro­ble­mów. Brak owego kolana czyni pracę śli­maka lżej­szą, ale zara­zem spra­wia, że spa­la­nie nie zacho­dzi już współ­prą­dowo lecz poprzecz­nie (ładna angiel­ska nazwa: cross­draft): paliwo poda­wane jest w pozio­mie a powie­trze — w pio­nie. W ryn­nie nie ma gwa­ran­cji, że wszyst­kie sub­stan­cje lotne spo­tkają się z żarem. Dla­tego pal­niki te mają ten­den­cję do kop­ce­nia na mniej­szych mocach, gdy nie są w pełni roz­grzane, zaś przy wytę­żo­nej pracy łatwo szla­kują, bo powie­trze prze­dmu­chi­wane jest tu przez żar z dużym natężeniem.

Palnik rynnowy w trakcie pracy

Pal­nik ryn­nowy w trak­cie pracy

Zaletą pal­nika ryn­no­wego jest więk­sza tole­ran­cja na kiep­skie paliwa. Rynna bez pro­blemu przyj­mie to, co zdoła przejść przez podaj­nik śli­ma­kowy (miał, zrębkę) choć czy­stość spa­la­nia będzie daleka od tego, co osią­gają retorty.

Kotły z podaj­ni­kiem tłokowym

Podaj­nik tło­kowy to coś pomię­dzy kotłem zasy­po­wym a pal­ni­kiem ryn­no­wym. Jest tutaj nie­duży ruszt lub per­fo­ro­wana płyta z nadmu­chem od spodu, o więk­szej powierzchni niż to jest w pal­niku ryn­no­wym. Paliwo jest dosu­wane z boku jak w “ryn­nie”, lecz nie przez śli­mak a za pomocą tłoka. Podaj­nik tło­kowy naj­le­piej tole­ruje nie­wy­mia­rowy opał, ale też sza­le­nie nie­pre­cy­zyj­nie daw­kuje opał w porów­na­niu do śli­maka. Nie bez powodu zwany jest szufladowym.

Idea budowy podajnika tłokowego, rys. zawijan.wordpress.com

Idea budowy podaj­nika tło­ko­wego, rys. zawijan.wordpress.com

Podaj­nik tło­kowy w sto­sunku do wszyst­kich innych rodza­jów pal­ni­ków ma naj­więk­szą tole­ran­cję na kiep­ski i nie­wy­mia­rowy opał. Zara­zem jest to naj­pry­mi­tyw­niej­sze pale­ni­sko nie­wiele róż­niące się od rusztu kotła zasy­po­wego, gdzie sub­stan­cje lotne w więk­szo­ści nie mają kon­taktu z żarem, więc będzie pro­du­ko­wać naj­wię­cej sadzy. Kop­ce­nie i pro­blemy z pre­cy­zyj­nym ste­ro­wa­niem mocą są tym więk­sze im niż­sza moc, do samo­czyn­nego wyga­sa­nia włącz­nie gdyby chcieć grzać CWU takim kotłem. Dla­tego kotły z podaj­ni­kiem tło­ko­wym trzeba roz­sąd­nie sto­so­wać tam, gdzie się spraw­dzą: w sta­rych, dużych budyn­kach, zasi­la­jąc je czymś tanim, np. miałem.

Jaki rodzaj podaj­nika wybrać

Ten­den­cja jest dość wyraźna: pal­niki spa­la­jące bar­dzo czy­sto wyma­gają dobrego (więc zwy­kle dro­giego) paliwa. Nato­miast te mniej czy­sto pra­cu­jące zaak­cep­tują różne gor­sze paliwa. Trzeba więc zasta­no­wić się, jakie paliwa są w pla­nach, i odpo­wied­nio do tego wybrać rodzaj podajnika:

  • dla samego groszku naj­lep­szy będzie pal­nik retor­towy — nawet droż­sze paliwo spali efek­tyw­nie i czysto
  • pal­nik retor­towy z moż­li­wo­ścią spa­la­nia miału to dobre połą­cze­nie czy­stego spa­la­nia groszku z opcją przej­ścia na tań­sze paliwo w razie potrzeby
  • nie ma sensu palić dobrym eko­grosz­kiem w kotle z podaj­ni­kiem tło­ko­wym, zwłasz­cza w nie­wiel­kim i dobrze ocie­plo­nym budynku, gdzie takie kotły będą się spi­sy­wać najgorzej
  • w nowym małym domku oraz do grza­nia wody latem — uni­kaj podaj­nika tło­ko­wego, który tam naj­go­rzej się sprawdza
  • z kolei do ogrza­nia dużego, słabo docie­plo­nego budynku bierz wła­śnie podaj­nik tło­kowy i ładuj do niego tanie paliwo