Peletové kachle, kotly a iné systémy vykurovania biomasou: Podrobný sprievodca

Pri rozhodovaní o vykurovacom systéme na pelety si väčšina domácností kladie otázku - zvoliť si peletové kachle (pece) alebo centrálny peletový kotol? V domoch s vyššou potrebou tepla bývajú často hlavným zdrojom kotly so systémom splyňovania dreva alebo kotly na spaľovanie drevných peliet či brikiet. Akumulačné pece, teplovzdušné krby a krbové kachle vo väčšine prípadov slúžia ako záložný zdroj. Ak chcete vybrať najvhodnejšie riešenie, užitočné je vopred poznať výhody i obmedzenia jednotlivých zariadení. Začať treba pri palive, ktoré má zásadný vplyv na prevádzkové náklady.

Peletové kachle verzus peletový kotol: Základné rozdiely a výber

Pri zvažovaní vykurovania na pelety vyvstáva otázka: Peletový kotol alebo kachle? Teplovzdušné pece (napr. Onyx Air, Jade) slúžia na lokálne vykurovanie miestnosti, kde sú umiestnené. Pre vykurovanie celého domu je vhodné zvoliť teplovodné kachle alebo plnohodnotný kotol.

Teplovzdušné kachle sú jednoduché na inštaláciu - stačí zabezpečiť prístup ku komínu. Teplovodné kachle a kotly vyžadujú technické napojenie na rozvod vykurovacej vody. Viaceré modely ponúkajú automatické zapálenie, moduláciu výkonu, riadenie podľa izbového termostatu a Wi-Fi ovládanie. Teplovzdušné kachle a základné modely teplovodných kachlí (napr. PSN, PS, Unica) vyžadujú manuálne čistenie spaľovacieho priestoru.

Porovnanie peletových vykurovacích zariadení

Palivá pre vykurovanie biomasou: Vlastnosti a výber

Biomasa je v podstate zakonzervovaná slnečná energia, ktorú rastliny vďaka fotosyntéze premieňajú na organickú hmotu. Viažu pritom oxid uhličitý a pri horení ho zasa uvoľňujú. Začať treba pri palive, ktoré má zásadný vplyv na prevádzkové náklady.

Typy palív

• Pelety: Granule kruhového prierezu mávajú priemer 6 až 8 mm a dĺžku 10 až 30 mm. Sú vyrobené z odpadového materiálu, ako sú piliny alebo hobliny bez chemických prísad. Lisovaním pod vysokým tlakom sa dosahuje vyššia merná hmotnosť paliva (min. 650 kg/m3).
• Brikety: Valce s dĺžkou 15 až 25 cm sa vyrábajú z odpadovej biomasy drvením, sušením a lisovaním bez chemických prísad. Brikety majú vysokú mernú hmotnosť paliva (1200 kg/m3), vďaka čomu zaberú pri uskladňovaní menej miesta.
• Kusové drevo: Okrem polien v dĺžke 30 až 50 cm, prípadne do 100 cm, sem patria aj rôzne kusové odpady z drevospracujúceho priemyslu.

Vlhkosť a výhrevnosť

Na vlhkosti paliva záleží. Vlhkosť vyjadruje podiel vody v dreve a mení sa v závislosti od vlhkosti vzduchu a teploty prostredia. Ostatné zložky sa označujú ako sušina. Výhrevnosť je parameter, ktorý definuje energetický obsah dreva. Výrazne rastie pri znižovaní vlhkosti. Výhrevnosť čistej sušiny sa pohybuje od 4,86 do 5,55 kWh/kg pri vlhkosti na úrovni 0 %, ktorá je však nedosiahnuteľná. Pri bežnej vlhkosti na úrovni 20 %, ktorú možno dosiahnuť pri skladovaní na vzduchu po dobu cca 1,5 - 2 rokov, dosahuje drevo v závislosti od druhu výhrevnosť okolo 3,89 kWh/kg. Pri správnom spaľovaní a optimálnej vlhkosti horí drevo takmer bez dymu, ľahko sa zapaľuje a tvorí málo popola. Ak je kotol určený na spaľovanie suchých polien, nie je vhodné v ňom spaľovať čerstvo narezané drevo, ktoré obsahuje vysoký podiel vody.

Skladovanie a dodávka paliva

Cena za palivo a jeho dopravu môže výrazne ovplyvniť celkové náklady súvisiace s vykurovaním. Ideálne je, ak dodávateľ biomasy pôsobí v blízkom okolí. Pelety môžu byť umiestnené v silách aj v drevenej prístavbe alebo v podzemnej nádrži, odkiaľ sú dopravníkom premiestňované do prevádzkového zásobníka alebo priamo do kotla. Ak objem sila zodpovedá ročnej potrebe paliva, užívateľ sa nemusí starať o dopĺňanie paliva celý rok. Pelety môžu byť umiestnené v prevádzkovom zásobníku. Štandardne má objem od 100 litrov, čo zodpovedá dennej potrebe paliva cca 65 kg, až do 1 000 litrov, ktoré postačujú na zásobovanie počas cca 10 dní. Pelety však možno skladovať aj v sile alebo v sklade väčších rozmerov. Výhodou sú menšie náklady na dopravu paliva a možnosť využiť umiestňovanie paliva fúkaním priamo z autocisterny. Často sa ako zásobník používa aj časť kotolne. Pelety sa do horáka môžu premiestňovať automaticky dopravníkom.

Typy vykurovacích zariadení na biomasu: Prehľad

Pri vykurovaní rodinných domov je možné využiť aj pece, kachle alebo krby.

Teplovzdušné krby a krbové kachle

Teplovzdušné krby a krbové kachle sa skôr hodia pre chaty, domy s vyššími tepelnými stratami alebo ako doplnkový zdroj tepla. Umiestnenie by malo byť podľa možnosti uprostred stavby. Ohnisko by malo byť vždy s utesnenými dvierkami. Teplovzdušné vstavané krby majú oceľovú alebo liatinovú krbovú vložku, ktorá odovzdáva teplo vzduchu v krbovej obostavbe. Dole je otvor na nasávanie a hore výduchy. Odtiaľ prúdi do miestnosti teplý vzduch a interiér sa rýchlo zohreje. Prúdenie vzniká aj pri krbových samostatne stojacich kachliach z ocele alebo liatiny. Ohriaty vzduch je možné pomocou teplovzdušných rozvodov doviesť aj do miestností, ktoré nie sú v blízkosti zdroja. Pri návrhu je dobré pamätať na to, že rozvodom sa šíri okrem tepla aj zvuk.

Teplovodné krby a kachle

Teplovodné krby a kachle sú alternatívou k prehorievacím kotlom na kusové drevo a brikety. Konštrukčne sa od teplovzdušných zdrojov líšia pridaným rúrkovým výmenníkom, ktorý odoberá teplo spalín a odovzdáva ho vykurovacej vode. Alternatívne môže byť zariadenie vybavené vodným plášťom alebo kombináciou vodného plášťa a výmenníka. Výhodou oproti teplovzdušným zdrojom je najmä vyššia účinnosť spaľovania. Takto získané teplo možno použiť v existujúcom vykurovacom systéme alebo na ohrev vody. Najčastejšie sa preto kombinujú s akumulačnou nádobou, ktorá môže byť spoločná pre viac zdrojov tepla. Nutnosťou je potom použitie obehového čerpadla a bezpečnostných prvkov ako pri kotloch na drevo. Ako palivo sú vhodné rovnako ako pri splyňovacích kotloch polená veľkosti 30 až 50 cm, v závislosti od veľkosti ohniska. Tiež musí byť dobre vysušené.

Akumulačné pece

Akumulačné pece produkujú sálavé teplo. Pec tvoria šamotové tehly, ktoré akumulujú teplo, to sa postupne uvoľňuje sálaním do okolia. Výhodou je menšie vírenie a vysušovanie vzduchu. Pri umiestňovaní treba rátať s pomerne veľkým priestorom. Na vyhriatie domu je potrebný dlhší čas. Účinnosť akumulačnej pece je možné zvýšiť systémom s dvojitým spaľovaním, kedy dochádza aj k spaľovaniu plynov vznikajúcich pri horení. Špeciálnym druhom sú hypokaustové pece. V nich sa teplo šíri ohriatym vzduchom, ktorý prúdi v uzavretej obmurovke pece. Vďaka tomu sa oproti ťažkým akumulačným peciam rýchlejšie a rovnomernejšie ohrievajú. Rozdiel medzi akumulačnými pecami a krbmi je najmä v spotrebe paliva. Akumulačné pece sú pomerne nákladné, keďže ide o ťažkú vstavbu s rovnakou životnosťou ako samotný dom. Zároveň je dôležité použiť kvalitný materiál a nájsť skúseného peciara. Najlacnejšie akumulačné pece možno postaviť od 7 000 eur.

Kotly na splyňovanie dreva

Pri používaní kotlov na splyňovanie dreva sa vyžaduje spaľovanie suchých polien. V kotloch na splyňovanie dreva prichádza k spaľovaniu dreva bez prebytku vzduchu a následne k spaľovaniu vytvoreného drevoplynu, čo má zásadný vplyv na lepšiu využiteľnosť paliva. Oproti klasickým roštovým kotlom na spaľovanie dreva zostávajú v kotloch na splyňovanie dreva minimálne tuhé zvyšky. Pri kotloch na splyňovanie je nevyhnutným príslušenstvom tzv. odťahový ventilátor zabraňujúci dymeniu kotla do miestnosti pri prikladaní paliva. Kotly sú vybavené aj dýzou na splyňovanie a roštom, ktorý umožňuje optimálne vyhorenie paliva a odpopolnenie paliva počas prevádzky kotla. Na podporu horenia sa do spaľovacej komory vháňa vzduch. Výrobcovia kotlov na splyňovanie dreva odporúčajú na optimálne využitie inštalovaného výkonu zapojenie kotla s akumulačnou nádržou. Ako palivo sa zväčša používajú polená dlhé 30 až 50 cm, v niektorých prípadoch až do 100 cm. Polená do moderných kotlov už netreba skracovať, na rozdiel od klasických starších kotlov s krátkym ohniskom, ktoré boli väčšinou konštruované na spaľovanie koksu či uhlia, ale dnes sa často používajú na spaľovanie dreva. Spotreba paliva v splyňovacom kotle na drevo sa pohybuje od asi 4 kg/hod. pre kotol s výkonom 18 kW až po 18 kg/hod. pre 80 kW zariadenie vhodné pre veľké rodinné domy. Cena teplovodného kotla so systémom splyňovania dreva (vrátane bezpečnostného výmenníka a čerpadla) pre priemerný rodinný dom s výkonom kotla 15 až 25 kW sa pohybuje medzi 1200 až 1600 eur.

Kotly na spaľovanie drevných peliet

Výhodou kotlov na spaľovanie drevných peliet je ich komfortná prevádzka. Zásobníky paliva stačí naplniť raz denne alebo raz za niekoľko dní, v závislosti od ich veľkosti a aktuálnej potreby tepla. V prípade, že horák na pelety dostane pokyn k štartu alebo vznikne potreba vykurovať, dopravník nasype pelety, ktoré horák zapáli. Po dostatočnom rozhorení peliet naštartuje horák na požadovaný výkon. Kotol je v prevádzke, pokiaľ teplota v referenčnej miestnosti nedosiahne hodnotu nastavenú na priestorovom termostate. Ak nie je inštalovaný priestorový termostat, prevádzka kotla je riadená nastavenou limitnou hodnotou teploty kotlového termostatu. Spaľovaciu komoru treba čistiť a popol z popolníka vyberať raz za 1 až 30 dní, podľa kvality peliet a veľkosti popolníka.

Prestavba kotlov

Na trhu sa objavujú ponuky na prestavbu kotlov, ktoré umožnia spaľovať iný druh paliva. Zvyčajne sa upravujú liatinové kotly na uhlie, v ktorých je možné po výmene dvierok a inštalácii horáka spaľovať pelety. Nevýhodou tohto riešenia je najmä nižšia účinnosť a z nej vyplývajúca vyššia spotreba paliva, ako aj horšie parametre emisií tuhých znečisťujúcich látok.

Kľúčové aspekty inštalácie a optimalizácie vykurovania

Správny výkon zariadenia

Veľkosť je v zásade závislá od požadovaného výkonu, ktorý vyplýva z výpočtu tepelných strát. Nikoho asi neprekvapí, že kachle s nedostatočným výkonom budú logicky málo hriať, a tak ich budete prekurovať. To povedie k ich poškodeniu a rapídnemu zníženiu životnosti. A neprimerane veľká bude aj spotreba dreva. Nie každý si pritom uvedomí, že kachle so zbytočne vysokým výkonom budete musieť tlmiť, aby ste nemali prekúrené miestnosti. Utlmené kachle budú viac kúriť, čo povedie k zanášaniu komína a dymovodu, a ani v tomto prípade nebude spotreba dreva optimálna. Preto je nutné určiť správne požadovaný výkon kachlí ešte skôr, než si ich konkrétny typ zaobstaráte. Pri nahradzovaní starého kotla novým je hodnota výkonu takmer jasná. Pokiaľ bol dom nedávno zateplený, potrebný výkon nového kotla bude nižší. Pri výbere kotla pre novostavbu je nutné mať príslušné informácie od projektanta domu, ktorý určí tepelné straty domu a stanoví potrebu tepla pre dom tak, aby bola zabezpečená tepelná pohoda počas celej vykurovacej sezóny. Pokiaľ bol dom nedávno zateplený, postačí nižší výkon nového kotla.

Akumulačná nádrž a príslušenstvo

Prvotnú investíciu okrem ceny samotného kotla tvoria aj ďalšie významné náklady spojené s príslušenstvom. Nevyhnutný je najmä zmiešavací okruh pre kotol, ktorý zvyčajne pozostáva z čerpadla, teplomeru, zatváracieho a termoregulačného ventilu a 3-cestnej zmiešavacej armatúry so servopohonom. Aby sa zvýšila efektívnosť používaného kotla a neznižovala životnosť kotla, odporúča sa dokúpiť aj akumulačnú nádrž. Účinnosť spaľovacieho procesu značne ovplyvňuje konečnú spotrebu paliva. Zatiaľ čo v klasických roštových kotloch na spaľovanie tuhých palív zastaraných konštrukcií sa účinnosť v praxi pohybuje od 65 do 70 %, účinnosť moderných kotlov na spaľovanie drevných peliet je nad 90 %, vďaka čomu sa môže usporiť až 25 % paliva. Kotly so splyňovaním dreva majú účinnosť aj viac ako 85 %. Najefektívnejšia prevádzka splyňovacích kotlov je od 50 do 100 % ich menovitého výkonu. Pri prevádzke kotla s výkonom pod 50 % menovitého výkonu je horenie nedokonalé, čo spôsobuje nízku účinnosť výroby tepla, zvýšenú produkciu škodlivín vypúšťaných do ovzdušia a zanášanie kotla aj komína sadzami. Taktiež môže dochádzať ku korózii teplovýmenných plôch kotla. Najmä v prechodnom období alebo v lete, kedy potreba tepla, prípadne teplej vody v rámci dňa nie je rovnomerná, býva kotol často prevádzkovaný s výkonom nižším ako 50 %. S akumulačnou nádržou, v ktorej sa ukladá prebytok vyrobeného tepla, možno kotol prevádzkovať efektívnejšie. Ak je nádrž plne „nabitá”, kotol sa automaticky odstaví a vykuruje sa naakumulovaným teplom.

Význam správne dimenzovaného komína

Plánujete krbové kachle alebo nový kotol a stojíte pred zásadnou otázkou: aký priemer komína zvoliť? Po generácie sa aplikuje jednoduchá poučka, že komín o priemere 20 cm, tzv. „dvojstovka“, je univerzálny a bude fungovať. Tento prežitý mýtus vám však môže spôsobiť viac škody ako úžitku - od zlého horenia až po zadymenú miestnosť. Pravidlo priemeru 20 cm pochádza ešte z čias starých, neefektívnych spotrebičov na tuhé palivo. Tie produkovali veľké množstvo horúcich spalín, ktoré potrebovali široký prieduch na bezpečný odvod. Moderné spotrebiče - či už krbové vložky, peletové kachle alebo kondenzačné kotly - sú však oveľa účinnejšie. Pracujú s výrazne nižšími teplotami spalín. Predstavte si širokú rieku s malým množstvom vody - prúd je lenivý a pomalý. Podobne sa správajú aj spaliny v príliš veľkom komíne. Nízka rýchlosť prúdenia spalín: spaliny v širokom komíne prúdia príliš pomaly. Optimálna rýchlosť by sa mala pohybovať v rozsahu, ktorý zabezpečí dostatočný ťah, pričom kritická je minimálna hodnota (menej ako 0,5 m/s). Rýchle ochladzovanie: Pomalé spaliny sa v komíne rýchlo ochladzujú. Studené spaliny sú ťažké a nemajú silu stúpať nahor. To znižuje ťah komína a usadzovanie sadzí na stene komína, čo vedie k usádzanu sadzí na povrchu prieduchu a následne to môže viesť k vyhoreniu sadzí. Dôsledok? "Zadymenie!" Komín s nedostatočným ťahom nedokáže účinne odvádzať spaliny. Ako teda nájsť správny priemer? Odpoveď poskytuje výpočet spalín podľa európskej normy STN EN 13384-1. Investícia do správneho priemeru sa vám vráti niekoľkými spôsobmi. Namiesto zastaraných rád sa poraďte s odborníkmi. Správne navrhnutý a dimenzovaný komín podľa normy STN EN 13384-1 je základom bezpečného, úsporného a komfortného vykurovacieho systému. Je to motor, ktorý poháňa teplo vášho domu - a oplatí sa ho udržiavať v perfektnom stave. Naši technici sú pripravení bezplatne vám pomôcť navrhnúť správny priemer pre vybraný spotrebič.

Ekonomická výhodnosť a podpora vykurovania biomasou

Ceny energií neustále stúpajú, preto mnohí hľadajú spôsob, ako ušetriť. Vo väčšine domácností dosť zaťažujú peňaženku náklady spojené s vykurovaním. Tieto náklady množstvo ľudí núti každý rok siahnuť do vrecka hlbšie a hlbšie. V súčasnosti je pravdepodobne ekonomicky najvýhodnejšie kúriť drevom, ktorého je vďaka kôrovcom v posledných rokoch viac ako dostatok, a aj ceny palivového dreva sú stále celkom znesiteľné. Kvôli tomu však nemusíte rušiť elektrický kotol a inštalovať kotol na drevo. Náklady na takú rekonštrukciu spojené nielen s kúpou kotla, ale aj nutnými stavebnými úpravami by boli veľmi vysoké. Znížiť účet za kúrenie pritom môžu obyčajné krbové kachle. Výhodou kombinovaného kúrenia elektrickým kotlom a krbovými kachľami je, že vo chvíli, kedy kúrite v kachliach, termostat nebude spúšťať kotol. Až keď kachle vyhasnú a teplota vzduchu v miestnosti klesne pod hodnotu nastavenú na termostate kotla, kotol sa automaticky spustí. V praxi to potom funguje tak, že v kachliach kúrite podľa potreby. Napríklad sa vám nechce kúriť vo všedný deň, keď sa vrátite neskoro poobede unavený z práce. V tej dobe teda budete kúriť kotlom. Cez víkend si zakúrite v kachliach. Sálavé teplo a oheň plápolajúci za presklenými dvierkami krbových kachiel navodí tú správnu domácu pohodu. A v noci, keď budete spať a v kachliach vyhasne, riadenia kúrenia kotlom sa opäť ujme termostat. Kúpa kotla je dlhodobá investícia a dĺžka záruky veľa napovie, ako si je výrobca istý, že kotol niečo vydrží.

Podpora programu Zelená domácnostiam

Rodinné a bytové domy sa môžu uchádzať o podporu formou poukážky na inštaláciu kotla na biomasu vďaka národnému projektu Slovenskej inovačnej a energetickej agentúry s názvom Zelená domácnostiam. Podmienkou pre získanie podpory je nahradenie zdroja na fosílne palivá. Projekt je financovaný z prostriedkov Európskeho fondu regionálneho rozvoja a štátneho rozpočtu Slovenskej republiky prostredníctvom Operačného programu Kvalita životného prostredia. Text je súčasťou letáku, ktorý je k dispozícii v poradenských centrách ŽIŤ ENERGIOU.

Štatistické údaje o individuálnom vykurovaní na Slovensku

Domácnosti v rodinných domoch môžu v týchto dňoch prekvapiť slovenskí štatistici. Do konca tohto roka si chcú urobiť obraz o používaní spaľovacích zariadení, ako sú kotle či kachle. Taktiež sa domácností budú vypytovať na spotrebu palív pri vykurovaní. Individuálne vykurovanie domov je dôležitou témou. „Chceme získať informácie o využití energie a jej zdrojoch, zariadeniach na chladenie, vykurovanie a ohrev v domácnostiach, spotrebe a nákupe pevných palív,“ uviedla riaditeľka sekcie podnikových štatistík Štatistického úradu SR Libuša Kolesárová. Slovenskí štatistici chcú tak získať obraz o správaní sa domácností pri individuálnom vykurovaní domov a bytov najmä tuhými palivami ako sú uhlie, brikety či drevo. „Tieto údaje nie sú dostupné zo žiadnych iných zdrojov a majú veľký prínos pre dáta o emisnom zaťažení a vplyve na lokálne zhoršenie kvality ovzdušia,“ dodala Kolesárová.

Priebeh a výsledky zisťovania

Domácnosti si náhodne vyberú. Zisťovanie uskutočnia štatistici od júla do konca októbra tohto roka v 4 100 domácnostiach v 344 obciach a mestách Slovenska, v náhodne vybraných rodinných domoch. „Domácnosti navštívia odborne vyškolení opytovatelia štatistického úradu, ktorí pomôžu s vyplnením dotazníka a pri návšteve sa preukazujú osobitným poverením a služobným preukazom,“ doplnila Kolesárová. Domácnosti budú musieť zodpovedať na 29 otázok zameraných na rodinný dom a byty v ňom. Zisťuje sa počet, typológia a využitie počas roka vykurovacích či ohrevných telies, klimatizácie, zariadení na solárny ohrev, fotovoltaických panelov, či používanie tepelného čerpadla. „Podobne sa zachytáva aj správanie sa domácností pri ich používaní. Aké množstvo paliva si obyvatelia obstarávajú a na aké dlhé obdobie vopred, napríklad aj konkrétne druhy dreva a ich zdroj, obdobie skladovania pred použitím, alebo zdroje obstarania uhlia,“ uviedla Kolesárová s tým, že sa monitoruje tiež použitie malej či veľkej záhradnej motorovej techniky. Niektorí spaľovali aj mokré drevo. Podobné zisťovanie prvýkrát realizovali štatistici v roku 2017 a spracovanie výsledkov zabezpečil Slovenský hydrometeorologický ústav (SHMÚ). „Výsledkom boli jedinečné dáta napríklad o tom, že 90 % slovenských domácností v rodinných domoch používa drevo ako tuhé palivo a priemerná spotreba dreva je 8,7 tony za rok na domácnosť,“ podotkla Kolesárová. Pilotný projekt potvrdil, že iba 10 % domácností drevo neskladuje a spaľuje ho vlhké a tiež, že 40 % domácností skladuje drevo len maximálne rok.

tags: #kachle #alebo #kotol