Kotły na paliwa stałe a podgrzew c.w.u. latem

Okres, który nie wymaga ogrzewania budynku, a jedynie podgrzania wody na cele użytkowe może stanowić dylemat. Szczególnie dla tych użytkowników, którzy planują lub prowadzą budowę domów, a nie są jeszcze zdecydowani, co do sposobu ogrzewania budynku. Podgrzew zbiornika c.w.u. (ciepłej wody użytkowej) w okresie nazywanym „letnim”, czyli mniej więcej w miesiącach od maja do sierpnia powinien również być rozsądnie rozważony pod względem ekologicznym oraz ekonomicznym. Niestety, ale zwykle to drugie kryterium jest ważniejsze, czyli koszty. Dopiero w drugiej linii bierze się pod uwagę podgrzew wody użytkowej, wliczając nakład pracy. W dużej mierze zależy to od zasobów finansowych użytkownika.

Mówiąc o podgrzewie ciepłej wody użytkowej wśród użytkowników kotłów na paliwa stałe do możliwe najczęściej stosowanych opcji należą:
- kocioł z ręcznym zasypem opalany drewnem,
- kocioł z ręcznym zasypem opalany węglem lub mieszanką węgla i drewna,
- kocioł z automatycznym podawaniem paliwa opalany ekogroszkiem,
- kocioł z automatycznym podawaniem paliwa opalany peletami lub inną biomasą,
- podgrzew wody przy użyciu grzałki elektrycznej zasobnika c.w.u.

Kotły z ręcznym załadunkiem paliwa a podgrzew wody użytkowej – dlaczego warto?

Wybór odpowiedniego dla użytkowników sposobu podgrzewu zasobnika c.w.u. zależy od różnych kryteriów, jak dostępność paliwa (np. odpady z drewna), tanio kupowany opał, dyspozycyjność czasu na obsługę kotła z ręcznym załadunkiem, czy po prostu statusu społecznego. Patrząc na te kryteria pod względem ekonomicznym, to najtańszym rozwiązaniem jest podgrzew wody drewnem kawałkowym. Zaletą są zatem koszty. Wadą jest jednak dyspozycyjność – potrzebny czas na obsługę kotła. Jeżeli kotłownia nie jest wyposażona w bufor, zbiornik akumulujący ciepło, to podgrzewając c.w.u. przy użyciu kotła należy go każdego dnia rozpalić. Nie jest fizycznie możliwe utrzymanie ognia w kotle z ręcznym załadunkiem przez cały czas, ponieważ nadmiar mocy wyprodukowany przez kocioł nie byłby w jakikolwiek sposób wykorzystany i magazynowany, a kocioł mógłby wskutek tego przekroczyć temperaturę krytyczną. Wadą jest także stała obsługa, czyli konieczność okresowego czyszczenia kotła oraz uciążliwego codziennego rozpalania. Rozpalanie tym bardziej jest trudne, ponieważ w okresie letnim, gdy na zewnątrz panuje wysoka temperatura, ciąg kominowy jest bardzo niski. W związku z tym podczas rozpalania należy zachować szczególną uwagę, aby mówiąc wprost nie nakopcić w kotłowni. Jeżeli kocioł jest usytuowany w piwnicy, gdzie jest chłodno, a na zewnątrz panuje temperatura powyżej 25oC mamy do czynienia z ciągiem wstecznym.
Dopiero w chwili, gdy czopuch kotła podgrzany przez spaliny zostanie ogrzany do odpowiedniej temperatury, ciąg kominowy będący różnicą temperatury, a więc i różnicą gęstości, będzie prawidłowy. Tak ogrzewając wodę użytkową, należy pamiętać o bardzo ważnej wynikającej z tego korzyści, którą jest stała praca kotła. Kocioł, który jest okresowo odstawiany, może ulec uszkodzeniu na wypadek na przykład nieodpowiednie jego wyczyszczenie przez odstawieniem, działania siarki oraz wilgoci szczególnie w urządzeniach, które nie są wentylowane podczas wyłączenia ich z pracy. Eksploatacja kotła przez cały rok znacznie wydłuża jego czas pracy oraz trwałość. Dotyczy to każdego rodzaju kotła niezależnie, czy jest on opalany ręcznie czy automatycznie.
Ogrzewanie zasobnika c.w.u. kotłem komorowym z ręcznym zasypem opalanym węglem ma te same zalety, jak i wady co w przypadku opalania drewnem kawałkowym. Jedynie koszty są inne, ponieważ cena zakupowa węgla różni się od ceny drewna.

Kotły na paliwa stałe z automatycznym podawaniem paliwa – różne warianty pracy

Dla użytkowników posiadających kotły na paliwa stałe z automatycznym podawaniem paliwa nasuwa się pytanie, czy wodę podgrzewać kotłem czy lepszym wariantem jest włączenie grzałki elektrycznej podgrzewacza c.w.u. W przypadku kotłów komorowych z załadunkiem ręcznym rozpalanie musi następować każdego dnia, ale za to można przyjąć stałą ilość paliwa, potrzebną do podgrzania wody oraz stosować ją każdego dnia. W przypadku kotłów z automatycznym podawaniem paliwa bez możliwości samozapłonu (w tym kotły retortowe, rynnowe, tłokowe czy inne na ekogroszek) sposób podgrzewu mocno powinien być uzależniony od ilości wykorzystywania podgrzewanej wody. Kotły takie bowiem w chwili, gdy nie nagrzewają systemu grzewczego, utrzymują żar na palniku. Może okazać się, iż paliwo podawane na rzecz utrzymania żaru na palenisku stanowi duży udział w paliwie ogólnie wykorzystanym na podgrzew c.w.u.
Z drugiej też strony codziennie rozpalanie oraz wygaszanie takiego kotła (palnika automatycznego bez samozapłonu) jest bardzo czasochłonne i raczej niestosowane przez użytkowników kotłów automatycznych. W chwili, gdy ciepłą wodę użytkową wykorzystujemy tylko wracając po pracy, np. po godzinie 17:00 utrzymywanie kotła przez cały dzień jest mało sensowne. Tacy użytkownicy często decydują się na podgrzew wody z wykorzystaniem grzałki elektrycznej podgrzewacza. System taki dodatkowo można sprzęgnąć z włącznikiem czasowym i precyzyjnie podgrzewać wodę w chwili, kiedy faktycznie chcemy z niej skorzystać przyjmując to jako zależność okresową, np. każdego dnia. Można również utrzymywać stałą temperaturę w zasobniku c.w.u., automatycznie uruchamiając grzałkę w momencie spadku temperatury od wartości zadanej. Jest to bardzo wygodne, ponieważ nie wymaga żadnego wysiłku fizycznego, jak wynoszenie popiołu, rozpalanie czy czyszczenie wymiennika.
Jest to także ekologiczne, ponieważ wykorzystujemy prąd powstały w elektrowni, gdzie spalane paliwo emituje do atmosfery bardzo małe ilości substancji szkodliwych. Dzieje się tak wskutek bardzo mocno rozwiniętego systemu regulacji oraz przeprowadzania procesu spalania paliwa w kotłach energetycznych.
Inaczej można rozwiązać sprawę przy kotłach z automatycznym podawanie paliwa wyposażonych w automatyczne rozpalanie oraz wygaszanie paleniska (palnika). Do grupy takiej należą między innymi kotły peletowe charakteryzujące się znikomą emisją substancji szkodliwych do atmosfery. Kotły takie przeważnie spełniają kryteria normy EN 303-5:2012 klasyfikując się jako urządzenia o najwyższej możliwej klasie emisyjno-sprawnościowej. Kotły takie umożliwiają podgrzanie wody w określonych strefach czasowych, zadanych na regulatorze kotła przez użytkownika. Oznacza to, że poza tymi strefami kocioł jest wygaszony, a temperatura na kotle nie jest utrzymywana, kocioł swobodnie stygnie. Dodatkowo kocioł jest eksploatowany przy minimalnym nakładzie pracy, bowiem rozpalanie i wygaszanie realizowane jest automatycznie a po spaleniu pelet pozostaje bardzo mała ilość popiołu. Sam wymiennik kotła również nie wymaga szczególnej uwagi, ponieważ spalanie peletu w automatycznych palnikach peletowych jest czyste. Kocioł peletowy podgrzewający tylko c.w.u. również nie jest odstawiany z eksploatacji, co jest korzystne pod względem jego trwałości oraz niezawodności elementów mogących się zastać lub skorodować.

Kocioł na pelet kontra podgrzewacz elektryczny – szacunkowe porównanie kosztu podgrzewu c.w.u.

W porównaniu do podgrzewu wody elektrycznie zostaje nam do rozstrzygnięcia koszt eksploatacyjny. Należy przyjąć, iż koszt peletu waha się w przedziale 700-1000 zł/tonę. W związku z powyższym koszt pelet za 1 kg przyjęto między 70 gr a 1 zł. Średnio koszt za 1 kg peletu wynosi 85 gr. Na podgrzanie zasobnika c.w.u. o pojemności 100 l od temperatury 25oC do 60oC wraz z podgrzewem kotła oraz wody zawartej w wymienniku potrzebna jest dawka 2-2,5 kg peletu. Czyli maksymalnie 2,1 zł. Podgrzewając przez 7 dni podgrzewacz c.w.u. do temperatury 60oC dla mieszkańców 3-osobowej rodziny z uwzględnieniem wody potrzebnej na cele sobotniego cotygodniowego sprzątania należy zapewnić 18 kg peletu, czyli koszt 18×0,85=15,3 zł. W miesiącu jest to kwota 61,2 zł. Doświadczalna instalacja nie jest wyposażona w pompę cyrkulacyjną, która zwiększa pobór ciepła z zasobnika c.w.u. Należy pamiętać, iż, aby nagrzać wodę w zbiorniku c.w.u., należy najpierw podgrzać wodę w kotle, a następnie po osiągnięciu określonej temperatury ciepło to jest przekazywane do zbiornika poprzez wężownicę. Ogrzewanie wody użytkowej jest bardziej opłacalne w sezonie grzewczym, ponieważ sam kocioł jest już wygrzany i następuje przekazanie ciepła bez wcześniejszej konieczności nagrzania wymiennika kotła. Podczas ładowania zasobnika c.w.u. elektrycznie podgrzew wody jest bezpośredni, ponieważ element grzejny jest usytuowany bezpośrednio w podgrzewanej wodzie podgrzewacza. Koszt ten jest bardzo zbliżony. Siedmiodniowe zużycie prądu na cele podgrzewu c.w.u. to 25 kWh. Oznacza to, iż tygodniowy koszt podgrzewu wody dla warunków opisanych powyżej (identycznych jak przy podgrzewaniu peletem) wynosi 16,5 zł, przy cenie 1 kWh = 66 gr. W miesiącu koszt podgrzewu wody wynosi 66 zł.

Odpowiedzi udzielił: Marcin Foit
Kierownik Działu Technicznego Klimosz Sp. z o.o.

 

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 6/2016 2/2016 11/2015