Edytujesz Kotły na paliwa stałe (sekcja)

= Podział kotłów =

Literatura przedmiotu podaje różne klasyfikacje kotłów na paliwa stałe. Najczęstszym parametrem determinującym przynależność kotła do danej klasy jest jego moc. Na tej podstawie wyróżnia się kotły:

* '''małej mocy''', do 50 kW,
* '''średniej mocy''', 50–500 kW,
* '''dużej mocy''', wyższej niż 500 kW.

Ze względu na rodzaj spalanego paliwa można wyróżnić:

* '''kotły na węgiel kamienny''' (ekogroszek, kotły miałowe),
* '''kotły na drewno i zrębki''' (w tym kotły zgazowujące),
* '''kotły na pellet'''.

Kolejne kryterium podziału opiera się o materiał, z jakiego wykonana jest konstrukcja. Tutaj wyróżnić możemy:

* '''kotły żeliwne''' – odznaczające się dużą odpornością na korozję i żywotnością wynoszącą nawet 25 lat. Ich zaletą jest budowa członowa, która w przypadku awarii urządzenia umożliwia wymianę jedynie uszkodzonego elementu bez konieczności wymiany całego kotła. Ich największą wadą jest wrażliwość na gwałtowne zmiany temperatury.
* '''kotły stalowe''' – które co prawda odznaczają się mniejszą odpornością na korozję i krótszą żywotnością, natomiast są odporne na gwałtowne zmiany temperatury. Dodatkowo są to konstrukcje stale modernizowane, przez co osiągają one wyższe sprawności niż np. kotły żeliwne<ref>Joniec W., Kotły na paliwa stałe, Rynek Instalacyjny 7–8/2010.</ref>. Kotły konstrukcji stalowej są obecnie najbardziej rozpowszechnione na rynku.

Ze względu na sposób dostarczania paliwa kotły dzieli się na:

* '''kotły z załadunkiem ręcznym (zasypowe)''' – z reguły są to małe jednostki o niskich mocach, w granicach od kilku do kilkudziesięciu kW. Ich konstrukcja może być bardzo prosta (dotyczy starszych konstrukcji, które jeszcze są w użytkowaniu) i umożliwiają spalanie różnego rodzaju paliw stałych oraz ich mieszanek. Niekiedy mogą one pracować bez zasilania elektrycznego, wykorzystując ciąg kominowy. Cechują się najniższą sprawnością energetyczną i najwyższymi wskaźnikami emisji<ref>Janiszewki S., Kotły komorowe na paliwa stałe z załadunkiem ręcznym w świetle nowych uwarunkowań prawnych, Rynek instalacyjny 4/2013.</ref>. Natomiast obecnie produkowane kotły z załadunkiem ręcznym są bardziej zaawansowane technicznie – spełniają aktualne wymagania energetyczno-emisyjne (pracują z wysokimi sprawnościami, przy niskich emisjach zanieczyszczeń) i dedykowane są już do spalania danego paliwa stałego. Jednak w myśl uchwały antysmogowej dla Małopolski, do obiegu dopuszczone są wyłącznie kotły zgazowujące, ze względu na ich niską emisję zanieczyszczeń. Pozostałe urządzenia zasypowe, ze względu na zmienne parametry pracy, a co za tym idzie, brak możliwości zapewnienia stałych parametrów emisyjnych, nie są dopuszczone do sprzedaży. W przypadku urządzeń istniejących, spełniających wymagania 5 klasy, możliwe jest ich użytkowanie do końca ich żywotności, bez konieczności wymiany. Współczesne kotły zasypowe, pracujące efektywnie i z niskimi emisjami zanieczyszczeń, wymagają w instalacji bufora ciepła. Wśród konstrukcji zasypowych można wyróżnić:
** '''kotły ze spalaniem w całej objętości złoża''' – często są jeszcze użytkowane w wielu domach ze względu na prostszą konstrukcję i niższą cenę. Proces spalania przebiega szybko i jest trudny w sterowaniu. Jest on koordynowany przy użyciu mechanicznego miarkownika ciągu regulującego dopływ powietrza do paleniska lub poprzez nadmuch powietrza przez wentylator. Takie instalacje posiadają zazwyczaj jeden lub dwa ciągi spalinowe. Największymi wadami tego typu rozwiązań jest ich niska sprawność, rzadko przekraczająca 60% oraz konieczność częstego zasypywania kotła paliwem, a także wysokie emisji szkodliwych substancji do atmosfery, wielokrotnie przewyższające obecne wymagania. Obecnie kotły tego typu nie występują już na rynku, niemniej jednak w wielu domostwach są jeszcze użytkowane. W nieustalonych stanach pracy (rozpalanie, dokładanie paliwa) są wysoce emisyjnym źródłem ciepła. Niedopalanie części lotnych ze spalanego paliwa powoduje wysokie emisje oraz obniża sprawność spalania.
** '''kotły ze spalaniem dolnym''' – posiadają bardziej skomplikowaną konstrukcję, przez co duża część tych urządzeń pozwala na spełnienie obecnych wymagań energetyczno-emisyjnych, zawartych w normie PN-EN 303-5:2012, dotyczących klasy 5. Najczęściej współpracują z danym rodzajem paliwa stałego, tj. węglem kamiennym lub drewnem kawałkowym. Konstrukcja umożliwia spalanie załadowanego do komory zasypowej paliwa w porcjach – pali się część paliwa znajdująca się w danej chwili bezpośrednio na ruszcie. Po wypaleniu się kolejna porcja paliwa opada grawitacyjnie do momentu wyczerpania się zasypu. Takie rozwiązanie pozwala na lepsze dopalenie paliwa, a zastosowanie dłuższego obiegu spalin pozwala na lepszy odbiór ciepła. Komora spalania takich kotłów często jest wypełniona szamotem lub innym materiałem ceramicznym, co podnosi temperaturę spalania w komorze spalania i redukuje emisję zanieczyszczeń. Niektóre z obecnie dostępnych na rynku kotłów pracują z ciągiem naturalnym (z miarkownikiem ciągu), ale większość posiada wymuszony przepływ powietrza za pomocą wentylatorów nadmuchowych lub coraz częściej wentylatorów wyciągowych, które pozwalają na precyzyjną regulację procesu spalania<ref>Kaczmarczyk M., Kaczmarczyk M., Pełka G., Luboń W., Będkowska A., Ciapała B., Malik D., Podlewska E., Zboina M., Niska emisja efektywność energetyczna w gminach i samorządach, GLOBEnergia, Kraków 2017.</ref>.
** '''kotły zgazowujące na drewno''' – posiadają specjalnie skonstruowaną komorę spalania przystosowywaną do zgazowania drewna (załadowywanego do komory załadowczej w postaci polan). Charakteryzują się najwyższymi sprawnościami pracy oraz najniższymi emisjami zanieczyszczeń.
* '''kotły automatyczne (z automatycznym podawaniem paliwa)''' – są to kotły wyposażone w zaawansowane systemy sterowania i automatyki, które stale kontrolują ilość podawanego paliwa i dostosowują intensywność procesu spalania w zależności od bieżącego zapotrzebowania. Ich konstrukcja umożliwia spalanie paliwa z wysoką sprawnością, nawet podczas pracy z niską mocą nominalną. Do tej grupy zalicza się kotły z palnikami retortowym, rynnowymi i rurowymi<ref>Joniec W., Kotły na paliwa stałe, Rynek Instalacyjny 7–8/2010.</ref>. Można tutaj wyróżnić:
** kotły na węgiel kamienny sortymentu groszek, umożliwiające automatyczne spalanie węgla. Kotły tego typu rozpalane są w sposób manualny. W przypadku gdy nie ma zapotrzebowania na ciepło pracują w tzw. podtrzymaniu żaru. Ze względu na znaczną zawartość popiołu w węglu (od 7 do 15%) wymagają częstszego czyszczenia i odpopielania.
** kotły na pellety umożliwiają zarówno automatyczne podawanie paliwa, jak i automatyczne jego rozpalanie (za pomocą niewielkiej grzałki podgrzewającej powietrze, które następnie rozpala pellet znajdujący się na ruszcie), dzięki czemu pellet zużywany jest tylko w momencie zapotrzebowania na ciepło. Ze względu na nieznaczną zawartość popiołu w pelletach (zwykle nieprzekraczającą 1%) odpopielanie można wykonywać rzadziej. W wielu występujących na rynku konstrukcjach kotłów na pellety wymiennik ciepła posiada mechanizmy automatycznego czy też półautomatycznego czyszczenia, co znacznie ułatwia eksploatację i utrzymuje wysoką sprawność wymiany ciepła. Kotły na pellety wymagają najmniejszej obsługi w porównaniu do innych kotłów na paliwa stałe. Na rynku występują różne konstrukcje palników w kotłach na pellety. Ze względu na sposób podawania paliwa na ruszt można wyróżnić palniki retortowe (z podawaniem pelletu od dołu, palniki z bocznym podawaniem paliwa oraz palniki wrzutowe). Odpopielanie palników na pellety zwykle przebiega z wykorzystaniem wentylatora nadmuchowego (strumień powietrza zdmuchuje popiół z palnika), ale wiele konstrukcji ma dodatkowe układy odpopielania w postaci np. paleniska w formie obracającej się rury (w której spalany pellet oraz popiół co jakiś czas są przesypywane), rusztu ruchomego czy tłoka odpopielającego.