Drobne usprawnienia kotłów

Do palenia od góry z przyzwoitymi efektami w kotle górnego spalania przeważnie nie będzie konieczne dłubanie w konstrukcji kotła. Jeśli jednak masz duszę oraz sprzęt majsterkowicza, to pewnie szybko zapragniesz coś ulepszyć. Za pomocą prostych i sprawdzonych zmian możesz otrzymać jeszcze czyściej i efektywniej spalający kocioł.

Poniżej przedstawiamy opis takich właśnie sprawdzonych przeróbek, które nie wymagają zaawansowanych narzędzi, drogich inwestycji czy wielkiego nakładu pracy, a dają widoczny efekt.

Kierownica powietrza wtórnego

Powietrze wtórne bardzo przydaje się do dopalania gazów nad zasypem. Ale nawet jeśli w kotle mamy fabrycznie doprowadzenie powietrza wtórnego, zwykle leci ono najkrótszą drogą do komina.

Idea KPW, rys. Last Rico

Idea KPW, rys. Last Rico

Lepsze doprowadzenie powietrza wtórnego tam, gdzie jest ono potrzebne, wspomaga dodany na w/w rysunku po prawej element w górnych drzwiczkach - kierownica powietrza wtórnego (KPW) pomysłu Last Rico.

UWAGA! Ze względów bezpieczeństwa KPW można instalować tylko w kotle pracującym na naturalnym ciągu. W kotle z mechanicznym nadmuchem (dmuchawą) nie można wykonywać żadnych otworów w drzwiczkach, w tym niedopuszczalne są otwory doprowadzające powietrze wtórne, a więc i nie można zainstalować KPW. Jakiekolwiek nieszczelności przy wymuszonym nadmuchu mogą się bowiem skończyć wydostawaniem się spalin do kotłowni i groźbą zaczadzenia.

KPW w kotle Camino, fot. Last Rico

KPW w kotle Camino, fot. Last Rico

KPW składa się ze stalowej płytki nieco większej niż otwór powietrza wtórnego w drzwiczkach, w której wycięty jest otwór o przekroju nieco mniejszym, niż ten w drzwiczkach. Do niego przymocowany jest kilkucentymetrowy fragment prostokątnego profilu, wygięty w dół ku palenisku i wycelowany w jego środek.

KPW zapewnia lepsze doprowadzenie powietrza nad zasyp, co sprzyja dopalaniu gazów, a więc czystszemu spalaniu. Jest także bardzo pomocna przy rozpalaniu. Odpowiednie ułożenie rozpałki u jej wylotu zapewnia bezproblemowe i bezdymne rozpalenie.

Wykonanie

Kluczowe w wykonaniu jest dobranie kąta pochylenia KPW w taki sposób, by powietrze trafiało w środek paleniska. Wskazane jest także lekkie zwężenie profilu ku jego końcu, co zwiększa prędkość wylatującego powietrza.

Przykładowe wymiary dla powyższej KPW w kotle Camino:

  • otwór powietrza wtórnego w drzwiczkach: 40x50mm
  • otwór w KPW: 30x40mm
  • profil: 30x40mm, 50-70mm długości

Dokładne wymiary powinny zależeć od warunków w danym kotle. Otwór w KPW i przekrój profilu powinny być nieco mniejsze niż otwór w drzwiczkach.

Montaż

KPW montuje się do ekranu w górnych drzwiczkach za pomocą śrub, koniecznie przez uszczelkę ze sznura szklanego, ponieważ element ten będzie się silnie nagrzewać, aby nie nagrzewał przy tym drzwiczek.

Blokada rusztu pionowego

W niektórych kotłach (przykład Camino) drzwiczki dolne do rusztu i do popielnika są zespolone w jedno. Niesie to niekorzystne konsekwencje, które obrazuje poniższy rysunek.

Problem rusztu pionowego, rys. Last Rico

Problem rusztu pionowego, rys. Last Rico

Powietrze wpadające do popielnika, mając do wyboru przeciskanie się przez ruszt, albo skrót rusztem pionowym, wybiera oczywiście tę drugą, prostszą i krótszą drogę. Zasyp wypala się przez to zbyt szybko i nierównomiernie, a nadmiar powietrza wychładza palenisko.

Rozwiązaniem może być zablokowanie drogi powietrza przez ruszt pionowy, co zmusi je do obrania prawidłowej drogi przez ruszt poziomy. Do tego celu można użyć kawałka czarnej blachy stalowej (1mm grubości wzwyż).

Ruszt pionowy w Camino

Ruszt pionowy w Camino

Ruszt pionowy w Camino zablokowany blachą

Ruszt pionowy w Camino zablokowany blachą

Blachę trzeba przyciąć idealnie na taki kształt, by zmieściła się w otwór drzwiczek z rusztem pionowym. W tym celu należy najpierw dokładnie oczyścić ścianki, z którymi blacha będzie się stykać, aby nawarstwiona sadza nie spowodowała złego dopasowania blachy. Do blachy warto też przymocować niewielki uchwyt, aby nawet w trakcie palenia można było gorącą blachę bezpiecznie wyjąć przy użyciu np. kombinerek.

Za a nawet przeciw

Jak się okazuje, sprawa nie jest jednak tak jednocznaczna. Połączenie drzwiczek popielnika i rusztu ma uzasadnienie techniczne. Podobno ich rozdzielenie może powodować uszkodzenia rusztu pionowego z powodu zbyt wysokiej temperatury. Powietrze uciekające rusztem pionowym jednocześnie go chłodzi, a po jego odcięciu ruszt pionowy może się nadmiernie rozgrzewać i deformować. To przyczyna, dla której wielu producentów kotłów przeszło na drzwiczki zespolone.

Regulator ciągu kominowego

Na pewno zauważasz, że duży wpływ na kulturę pracy kotła ma wiatr. Nagłe porywy wiatru zakłócają spalanie. Jeśli wieje mocniej, węgiel wypala się szybciej. Ciąg jest silniejszy, niż potrzeba. To niepotrzebne straty opału.

Jak więc ograniczyć ciąg? Wielu próbuje to osiągnąć przymykając szyber w czopuchu. Ale to niebezpieczne oraz nieopłacalne. Co, jeśli w nocy wiatr ustanie? Ciąg osłabnie. Kocioł pewnie wygaśnie, ale zanim to się stanie, spaliny, mając niemal odciętą drogę do komina, znajdą sobie łatwiejszą drogę - do kotłowni. I być może dalej do mieszkania, gdzie śpią niczego nieświadomi domownicy. I już się nie obudzą...

Na szczęście jest bezpieczna i skuteczna metoda wyrównania ciągu kominowego. To regulator ciągu kominowego. Urządzenie banalnie proste, a przynoszące wymierne oszczędności.

Regulator ciągu kominowego, od: kominek.org.pl

Regulator ciągu kominowego, od: kominek.org.pl

To niepozorne urządzenie to nic innego jak klapka na zawiasach i w obudowie, którą wmurowuje się w kanał kominowy w kotłowni. Klapka otwiera się, jeśli ciąg w kominie przekracza zadaną wartość i zaciąga do komina powietrze z kotłowni. Tymczasem w kotle utrzymywany jest stały ciąg i łagodne spalanie.

Jak działa RCK

Jak zainstalować RCK? Zgodnie z dołączoną instrukcją. Najlepiej wprost na kanale kominowym, nad lub pod czopuchem. Poniższe zdjęcia przedstawiają również dopuszczalną i działającą instalację RCK.

RCK zainstalowany na czopuchu, fot. Szponi

RCK zainstalowany na czopuchu, fot. Szponi

Montaż RCK na czopuchu, fot. Szponi

Montaż RCK na czopuchu, fot. Szponi

UWAGA! Ze względów bezpieczeństwa RCK nie może być instalowany w kotle z dmuchawą. Jego istotą jest przecież regulowanie naturalnego podciśnienia w kominie, natomiast dmuchawa wytwarza nadciśnienie (wpycha spaliny do komina), co zakłóca pracę RCK, a także może skutkować wydostawaniem się przezeń spalin do kotłowni.

Tutaj możesz zobaczyć RCK w trakcie pracy. Nic spektaktularnego, ale spełnia doskonale swoją rolę.

Więcej o niuansach RCK oraz wrażeniach z użytkowania możesz znaleźć na forum.

Nakominowy regulator ciągu

Jest też drugi rodzaj regulatora ciągu – nasada kominowa, taka jak ta firmy Polmar. Mimo że wyżej wspomniane urządzenie (RCK) oraz ta nasada nazywane są tak samo – regulatorami ciągu – to ich działanie jest zupełnie różne:

  • RCK potrafi wyłącznie zmniejszyć zbyt silny ciąg. Ustawia się na nim maksymalną wartość ciągu powyżej której nadmiar jest "obcinany".
  • Nasada kominowa potrafi wyłącznie wzmacniać ciąg. Chroni przed nadmiernym jego osłabieniem albo nawet ciągiem wstecznym, ale nie jest w stanie ograniczać ciągu do dokładnie zadanej wartości.

Dlatego rodzaj regulatora ciągu trzeba dobrać stosownie do problemu (ciąg za słaby / za mocny). Pełną stabilizację ciągu dałoby dopiero zastosowanie obu tych regulatorów na raz, tam gdzie to możliwe i sensowne.

Trzeba też pamiętać, że nasada kominowa (regulator wzmacniający ciąg) nie jest cudownym lekiem na całe zło. Powinna być montowana w ostateczności, gdy mimo poprawnej budowy i pełnej sprawności wentylacji w kotłowni oraz samego komina, nadal występują problemy z ciągiem. Może tak być na terenach górskich, gdzie występują niekorzystne wiatry. Znacznie częściej jednak niepoprawne działanie komina spowodowane jest zaniedbaniami w rodzaju:

  • komina do niemożliwości zaklejonego sadzą i smołą
  • nieszczelności kanału spalinowego
  • braku doprowadzenia wystarczających ilości powietrza do kotłowni
  • wyprowadzenia komina poniżej szczytu dachu, co powoduje "zawijanie" wiatru prosto w dół komina
Nakominowy regulator ciągu

Nakominowy regulator ciągu

Rura Wezyra

To rozwiązanie, które zaprezentował na forum Muratora Wezyr. To sposób na walkę z typowym dla kotłów dolnego spalania zadymieniem komory zasypowej, a co za tym idzie jej nieustannym zasmoleniem.

Palnik DP w kotle dolnego spalania

Ciekawą przeróbką kotła dolnego spalania pochwalił się na forum Muratora Dikij.Petia. To oryginalny wzór palnika w kotle dolnego spalania.

Jego istotą jest szamotowa przegroda w poprzek rusztu, w której wycięty jest półokrągły otwór. Jest ona ustawiona pod kątem do rusztu i schowana pod przegrodą wymiennika, dzięki czemu nie zapycha się węglem ani popiołem.

Przekrój palnika Dikij-Petia

Przekrój palnika Dikij.Petia

Oddajmy głos autorowi:

Forma otworu nie ma większego znaczenia, aby tylko nie długi i wąski, gaz musi się zebrać do kupy, żeby wszystko się dopalało ,szczególnie ważne jest to przy pracy z małą mocą. Półokrąg, bo mniejsze szanse pęknięcia płytki. Ta płytka jest dyszą palniku, zazwyczaj dysze są okrągłe. Ważne jest pole przekroju dyszy, bo od tego zależy prędkość przelotu gazów - temperatura płomieni. Ja mam ok. 40cm², co daje ok. 10kW mocy maksymalnej. Kiedy gaz spala się za płytką, to stwarza się podciśnienie, które zasysa nową porcje gazów z dużą prędkością. Płytka stoi pod kątem ok.80°, a także jest przesunięta od płaszczyzny górnej grodzi, żeby przypadkiem opał nie zablokował dyszy. Jeszcze, dzięki przesunięciu, mamy komorę przed dyszą, gdzie mieszają się gazy palne z PW i wstępnie się zapalają. Za dyszą po bokach mamy dwie komory, w których powstają wiry. Płomień przelatuję przez dyszę mocno przyspieszając i za pośrednictwom płytki, która stoi z tyłu, zmienia kierunek, rozdzielając się na dwie części i przechodzi w wiry, a dzięki sile odśrodkowej nie leci do góry, tylko wiruję w szamotowym palniku, dzięki czemu znacznie się wydłuża droga spalin i nawet przy pracy z dużą mocą płomień zostaję w palniku, a nie leci do czopuchu. Po przez powstanie wirów nie ma potrzeby w dużej ilości powietrza wtórnego, bo cały tlen jest dokładnie wypalany, a spalanie jest idealnie czyste, dopóki przez dyszę przechodzi płomień. Płytka z góry przed dyszą przesuwa węgiel w stronę drzwiczek i pod płytką mamy wolny kawałek rusztu, z którego idzie powietrze wtórne, nie musimy nic kombinować i możemy dawkować PW i PG jedną klapą popielnika. Ważna jest szerokość otworu dyszy względnie szerokości płytki, żeby w komorach po bokach za dyszą mogli się formować wiry ma być tam trochę miejsca.
Wysokość górnej grodzi reguluje ilość palącego się węgla. Szczególnie to jest ważne w przypadku węgla koksującego się. Obniżając grodź, zwiększamy przepływ powietrza przez dolną warstwę żaru, podnosząc jego temperaturę i znacznie polepszając warunki spalania.
Dolna płytka musi iść pod kątem od rusztu, bo wtedy dobrze dotleniamy i rozgrzewamy dolną warstwę żaru przy ruszcie, i przez ten żar zasysa się mocno rozgrzane powietrze, polepszając warunki spalania.
Tyle się dowiedziałem, obserwując pracę własnego kotła. Możliwe, że w czymś się mylę.

Dodam jeszcze, że wprowadzając te wszystkie zmiany, znacznie zmniejszyłem zużycie węgla. Przy temperaturze zewnętrznej dzień +8 noc +3, spalam 5-8 kg węgla (kaloryczność 30MJ) na dobę, w domu 20-23°C. Dom 200 m²

Cytat wzięty stąd.

Widok na palnik z poziomu rusztu, fot. Dikij.Petia

Widok na palnik z poziomu rusztu, fot. Dikij.Petia

Więcej zdjęć obrazujących budowę palnika

I jeszcze filmik (wzięty stąd) pokazujący pracę kotła z tym palnikiem:

I jeszcze jeden:

Alternatywna modyfikacja kotła górno-dolnego

Nie ma idealnego wyjścia z potrzasku pt. kocioł górno-dolny. Modyfikacja konstrukcji, szczególnie w kierunku górnego spalania, zawsze odbywa się kosztem wyłączenia z pracy sporej części wymiennika. Poniżej schemat klasyczny takich przeróbek, najbardziej oczywisty.

W kotłach z pionowym wymiennikiem przeróbkę w kierunku górnego spalania, czyli możliwości rozpalania od góry, można rozwiązać nieco inaczej: dobudowując dodatkową ściankę z tyłu paleniska (na schemacie poniżej żółte elementy to dodany szamot).

Alternatywna przeróbka kotła górno-dolnego na górne spalanie – dodatkowa ścianka z szamotu z tyłu paleniska

Jest z tym więcej roboty i trzeba poświęcić kawałek powierzchni rusztu, ale w efekcie nie traci się całego kanału wymiennika, który w klasycznym rozwiązaniu trzeba unieczynnić.

Rzecz wymaga niemałej staranności, by konstrukcja była stabilna i trwała. Nie bierz się za to, jeśli w konstrukcjach ceglanych nie czujesz się pewnie – a jeśli czujesz się pewnie, to dwa razy się zastanów, czy faktycznie potrafisz. Jeśli skiepścisz tę konstrukcję na tyle, że runie, to może ograniczyć / zablokować wylot spalin z paleniska, a to może bardzo źle skończyć.

Do wykonania takiej szamotowej ścianki potrzebne są:

  • cegły szamotowe, w większości o grubości 6cm,
  • uszczelniacz kominkowy w roli "kleju" do cegieł (można też użyć zaprawy szamotowej, ale ten uszczelniacz też taką zaprawą jest, a stosuje się znacznie wygodniej),
  • szlifierka kątowa z tarczą do kamienia – do docinania szamotu.

Pierwszy krok to oczyszczenie do gołej blachy wszystkich miejsc, gdzie szamot ma się stykać ze ścianami kotła.

Pracę można zacząć od docięcia cegieł na zablokowanie górnego przelotu na tylną ścianą paleniska. Nie musi on być zablokowany na amen, można zostawić szczelinę 1-2cm, która w razie "w" (ew. zawału konstrukcji i zablokowania dolnego wylotu, na co są nikłe szanse, ale lepiej dmuchać na zimne) posłuży za awaryjne odprowadzenie spalin.

Następnie układa się część poziomą, z tyłu na ruszcie. Jeśli w kotle jest ruszt ruchomy, to może zajść konieczność podniesienia cegieł nieco ponad ruszt. Trzeba to zrobić tak jak na zdjęciu poniżej: układając jakieś elementy dystansowe na rusztowinach (nie muszą koniecznie być z szamotu).

Cegły trzeba tak dopasowywać, by spoiny były jak najcieńsze (nie ma potrzeby robić ich na grubość palca, chyba że masz zaprawę szamotową w nadmiarze).

Pozioma część konstrukcji

Pozioma część konstrukcji może być wykonana z cegły pełnowymiarowej (6cm grubości) lub – gdyby dolny przelot na to nie pozwalał – cieńszej (3cm grubości).

Na skraju poziomej części buduje się dalej w górę pionową ściankę – tu już koniecznie z cegieł pełnej grubości, bo konstrukcja z cienkich szamotek może być zbyt niestabilna. Odległość szamotowej ścianki od tylnej ściany kotła należy zachować taką, jaka jest w kanale wymiennika za tylną ścianą kotła.

Na samym początku, u dołu, trzeba przewidzieć miejsce na otwór rewizyjny, który umożliwi czyszczenie przestrzeni za ścianką. Bez tego z czasem (i bez ostrzeżenia) wylot spalin mógłby się zablokować popiołem i sadzą.

Otwór rewizyjny w dolnej części ścianki, na czas pracy kotła blokowany dociętym kawałkiem szamotu. Warto takie wcięcie zastosować, by otwór na pewno był dostatecznie szczelny, gdyż w razie sporej nieszczelności będzie tamtędy uciekać dym.

Cegły trzeba docinać na wymiar, tak żeby po wpasowaniu na uszczelniaczu całość nie przewróciła się przy byle szturchnięciu, ale też żeby nie trzeba było cegieł wciskać pomiędzy ściany kotła na siłę.
Górny przelot nad ścianką musi mieć min. 6cm wysokości – może być więcej, nie może być mniej.

Gotowa ścianka w trakcie eksploatacji. Lekko wystająca cegła u dołu to dekiel otworu rewizyjnego. Lepiej żeby jednak nie wystawał, bo (jak widać) stwarza to okazję dla zbierania się spieków żużlowych.

Góra paleniska, wylot spalin ponad ścianką a z tyłu widoczny zablokowany górny przelot nad oryginalną tylną ścianą paleniska.

Tym sposobem kocioł górno-dolny zaczyna działać jak kocioł górnego spalania, a więc rozpala się w nim od góry. Oczywiście nie ma przymusu, by akurat tak to rozwiązać. Można po prostu tylko i wyłącznie zablokować górny wylot spalin i uzyskać najprostszą wersję kotła dolnego spalania. Możliwe jednak, że bez dalszych modyfikacji (dobudowania palnika) nie będzie to działać przesadnie udanie.

13 myśli nt. „Drobne usprawnienia kotłów

  1. Dariusz

    Jedna uwaga, wszędzie na www jest opis że w przypadku pracy z dmuchawą wszystkie dodatkowe doloty powietrza powinny być uszczelnione.
    Mój przypadek zaprzecza tej regule. Ja mam nawet często otwarte drzwiczki oczywiście nie polecam tego rozwiązania. U mnie najlepiej się spala z dmuchawą i otwartymi drzwiczkami. Taki urok mojego pieca i paliwa.

    1. admin Autor wpisu

      Nosił wilk razy kilka, póki mu się ucho nie urwie. Ani otwieranie drzwiczek, ani dziurawienie kotła z dmuchawą nie jest działaniem prozdrowotnym. Stwarza się tym samym szansę graniczącą z pewnością na wydostawanie się spalin do kotłowni. A reszta to już kwestia spowodowanego tym stężenia CO w powietrzu, które kiedyś może osiągnąć zabójczy poziom.

  2. antyku

    Mam ten piec od 1979 roku i na razie go nie zmienię trochę złodziej z niego bo grzeje filar ale nie myślę o wymianach co 5 czy 8 lat pieców i wkładów jak inni . A i palę drewnem i sporadycznie węglem kiedyś koksem ale za drogi teraz a lasu mam . Może kiedyś zmienię na ten sam ale większy

  3. uczę się palić ,,czysto,,

    wiele czytam na temat palenia od góry czyli jak wynika z opisu czyściej i ekonomiczniej, Mam piec 13 KW ogniwo S6WC , zamontowany miarownik - moje pytanie do autora , czy mozna palić od góry i z jakimi efektami koksem , czy po rozpaleniu i paleniu się juz stabilnie można przymknąć dolot do komina np, o 1/3 czy lepiej pozostawić zawsze otwarty na 100% / do tej pory palone było tradycyjnie od dołu, i nie było tak żle ale jak ma być lepiej , zawsze warto spraktykować,

    1. Juzef Autor wpisu

      Da się palić koksem od góry, ale stoi za tym słabe uzasadnienie ekonomiczne. Koks nie ma w sobie substancji lotnych, więc jego spalanie od góry jest tak samo czyste, jak od dołu. Tyle że dużo trudniej zapalić go od góry właśnie przez ten brak części lotnych. Podobno od góry jest ciut korzystniej, ale to różnice na poziomie chemii spalania, a trzeba zaaplikować więcej rozpałki. Nie ma przeciwwskazań, spróbować można, ale aż takiego zysku jak z palenia węglem od góry nie będzie.

      Dolotu do komina nie przymykaj w ogóle. Wbrew chłopskiemu rozumowi blokując przepływ spalin do komina nie odbierzesz z nich więcej ciepła, ale możesz spowodować ich ucieczkę na kotłownię przez nawet drobne nieszczelności w kotle. Intensywność palenia trzeba regulować dopływem powietrza. W przypadku koksu przymykanie szybra ma też tę wadę, że spaliny z koksu same w sobie są dość chłodne i ciężkie, a dodatkowe utrudnianie im ucieczki może skutkować wykraplaniem różnych świństw w kominie. Możesz tego długo nie zauważać, ale pewnego dnia stwierdzisz, że szczyt komina zamienił się w luźną stertę cegieł.

  4. Ikar

    Mam piec Camino 3/9 (9 członów) od 1982r .Ogrzewam 220 m2
    dom podpiwniczony ocieplony od 2009r spalam teraz max do 5 t orzecha
    i ubolewam nad tym co zrobię jak piec się rozsypie .
    Jestem z niego bardzo zadowolony , dorobiłem mu sterowanie klapą
    wlotu powietrza przez zainstalowanie sterownika SW-100P.

      1. Juzef Autor wpisu

        Oczywiście, ale jak chce się taniej, to z drugiej ręki też niezłe sztuki idzie dorwać. Nawet na złomie.

  5. Tadeusz

    Witam serdecznie,

    Ja trochę z innej beczki:
    Czy spalanie węgla od góry jest wykonalne w piecu z dmuchawą?

    I mam też drugie pytanie:
    Przyszło mi palić dość grubym węglem, po jego spaleniu często pozostają białe, szare skałki, czy to się wypali? Na razie na piecu 45*C i więcej nie potrzeba do ogrzania moich 180 metrów, w dom solidnie ciepło. Martwi mnie jednak obecność tych skał po spaleniu węgla.

    Pozdrawiam!

    1. Juzef Autor wpisu

      1) tak, tylko trzeba zmniejszyć moc dmuchawy, i to bardzo. Jak bardzo - to trzeba dobrać doświadczalnie. Im mniej dymu z komina, tym lepiej.
      2) jeśli te kamienie po wyjęciu z popiołu są kruche, to w końcu się rozsypią na pył. Ale z rusztu trzeba je usuwać, bo go niepotrzebne zapychają.

      1. Honkytonk

        Świetna strona, właśnie pierwszy raz rozpaliłem u siebie tą metodą i jestem pod wrażeniem...:D mam tylko jedno pytanie-czy szkodliwym jest wyjęcie z pieca niedopalonego koksu(żarzącego się) i położenie go na warstwę świeżego węgla, celem rozpalenia? Moim zdaniem nie, ale chcę mieć pewność...:) pozdrawiam

      2. Juzef Autor wpisu

        Oczywiście, że można tak zrobić. Tylko trzeba ostrożnie, żeby niczego tym koksem nie zapalić ani się nie zatruć wdychając spaliny. Najlepiej przenieść go szufelką do popielnika na czas zasypywania nowego węgla.

Możliwość komentowania jest wyłączona.