Witajcie,
śledzę wątek od początku. Nasz First Rico nie umoŜliwił mi pójścia "na skróty", więc trzeba
było wziąć się do roboty i zacząć studiować lastrikologię, bo etap wyboru kotła zbliŜa się
nieuchronnie wielkimi krokami
W kaŜdej szkole trzeba oczywiście robić notatki... więc robiłem
Pomyślałem, Ŝe moŜe warto je umieścić wszystkie razem w jednym miejscu.
PoniewaŜ First Rico naturalną koleją rzeczy zaczął odczuwać juŜ niedogodności związane ze
sławą (pisał o tym w Pon Sty 12, 2009 7:19 pm), więc moŜe takie "streszczenie" wyjdzie na
zdrowie nam wszystkim: nasz zasłuŜony wykładowca nie będzie musiał powtarzać się, a
wszyscy nowi studenci nie będą musieli czytać dziewięciu stron zmiksowanych wiadomości.
W poniŜszym tekście mogą znaleźć się fragmenty wypowiedzi innych osób, a niektóre
wiadomości pochodzą nawet z innych wątków, jednak w większości są to materiały "made by
First Rico" (np. tekst o kominie).
Mogą zdarzyć się teŜ jakieś powtórzenia lub akapity nie do końca poprawne składniowo - jak
to w notatkach
Mam jednak nadzieję, Ŝe "doklejając" kolejne fragmenty nie popełniłem jakiegoś większego
błędu logicznego, a powtórzenia mogą jedynie słuŜyć lepszemu zrozumieniu i przyswojeniu
tej wiedzy tajemnej, którą nasz forumowy krewniak Prometeusza tak wspaniałomyślnie i
bezinteresownie udostępnił.
Jeśli uznacie, Ŝe poniŜsze posty są zbędne i rozbijają tylko niepotrzebnie wątek, to
zobowiązuję się je usunąć.
Jeśli nie, to mam prośbę do First Rico, abyś (w wolnej chwili ) rzucił okiem na poniŜszy
materiał - poprawię zgodnie z ewentualnymi sugestiami.
Pozdrawiam i Ŝyczę przyjemnej lektury
Tradycyjny kocioł węglowy ma 3 zalety: prostota, cena oraz wszystko-palność.
Palenie w takim kotle polega na rozpaleniu i zasypaniu porcją węgla o odpowiedniej
granulacji. śar leŜący na ruszcie podgrzewa węgiel powyŜej. Po niedługim czasie
podgrzewany węgiel zaczyna gazować i dymić.
Dym zawierający substancje palne (m.in. sadza - to przecieŜ czysty chemicznie węgiel, który
powinien być spalony w kotle), zawiera teŜ sporą ilość pary wodnej (suszenie), która
powoduje, Ŝe nie dochodzi do zapłonu, bo całe ciepło pochłania para wodna wypuszczana w
komin - komora spalania dalej zimna. Nie ma warunków do zapłonu. Nie jest problemem to,
Ŝ
e węgiel się grzeje, tylko fakt, Ŝe grzeje się cały zasyp!
Praca kotła zmieni się zasadniczo, gdy zasypiemy całą komorę zasypową węglem, a następnie
zapalimy go od góry. U góry będzie palić się niewielka ilość węgla, tlenu wystarczy do
takiego spalania. WaŜna zmiana polega na tym, Ŝe teraz płonący węgiel podgrzewa swoim
ciepłem węgiel..... ale leŜący POD NIM. Zatem powstające palne gazy MUSZĄ przejść przez
strefę ognia gdzie ulegają spaleniu, czyli zostają obrócone w ciepło (rośnie sprawność). Strefa
ognia będzie się powoli samoczynnie obniŜać aŜ do rusztu wypalając kolejne zasoby lotnych
węglowodorów aromatycznych zawartych w paliwie. Kiedy to się skończy, w kotle
pozostanie prawie cały zasyp skoksowanego węgla (czysty węgiel + popiół w nim zawarty).
Teraz strefa ognia zacznie wędrówkę ku górze, na tej drodze nastąpi łączenie się węgla z
tlenem, co zapewni kotłowi dalszą wielogodzinną czystą pracę.
Ta druga faza spalania (samego koksu) teŜ wymaga dobrego zmieszania tlenku węgla z
tlenem, inaczej bez spalenia ucieknie przez komin - konieczne jest powietrze wtórne. Węgiel
(faza koksu) dobrze miesza się z tlenem, poniewaŜ nie ma juŜ pary wodnej i węglowodorów,
które tlen wiązały, temperatura teŜ działa na +, gdyŜ wzmaga ruch cząstek gazu.
Przy tradycyjnym sposobie palenia, gdy ogrzeje się wreszcie cały zasyp, dochodzi do jego
rozŜarzenia. W grubej rozŜarzonej warstwie zachodzą kolejno dość niepokojące reakcje:
tlenek spala się do dwutlenku węgla i wydziela się energia, CO2 jest następnie redukowany
węglem z powrotem do CO i to pochłania raz juŜ wytworzoną energię. JeŜeli w końcowym
etapie zabraknie tlenu, sporo energii pójdzie na marne.
Przy rozpaleniu zasypu od góry jednocześnie pali się tylko dość wąska warstwa
skoksowanego węgla, nigdy tak nie jest Ŝeby cała objętość była aktywna. Ciąg jest właściwy -
trzeba pamiętać, Ŝe ruszt jest czysty, bo teraz juŜ nie ma na nim nieodłącznej warstwy popiołu
- pozostałej po tradycyjnym rozpalaniu. Powietrze doskonale znajduje drogę między węglem,
naprawdę nie ma z tym Ŝadnych problemów, dodatkowo kocioł uspokoi się (nie będzie fukał -
nie gromadzi gazu, gdyŜ gaz jest spalany sukcesywnie) i co ciekawe, ale i zrozumiałe, teraz
wykazuje mniejszą bezwładność cieplną, tzn. kocioł wyraźnie lepiej kontroluje temperaturę.
Przy tym sposobie palenia nad kominem moŜe być widać jedynie biały „dym” - to zwykle
para wodna, powstaje na początku - najczęściej z drewna. Potem juŜ praktycznie nic nie
widać - chyba, Ŝe jest mróz to widać trochę pary tym razem ze spalania wodoru zawartego w
węglu. Jeśli mrozu nie ma to komin sprawia wraŜenie nieaktywnego. Parę łatwo odróŜnić od
dymu. Dym wylatuje gęsty wprost z samego komina, para natomiast wylatuje rzadka,
gęstnieje dopiero w pewnej odległości od komina (odległość ta zaleŜy znowu od temperatury
zewnętrznej).
Skoro kocioł nie dymi, dobrze trzyma temperaturę i bardzo wzrosła stałopalność to
wnioskuję, Ŝe teraz lepiej wykorzystuje paliwo.
KOMIN
Początek spalania, to oddawanie wilgoci z opalu (kominki, kotły na paliwa stałe).
Wtedy komin jest zimny i woda (lub bardziej kondensat) osadza się na ściankach, a potem
grawitacyjnie spływa w dół. Gdy komin jest ze zwykłej cegły a nie z klinkieru, znaczna część
tych skroplin (jeśli nie całość) zostanie wchłonięta.
W drugiej fazie spalania, kiedy juŜ wilgoć wyparuje z opału, komin zaczyna się wysuszać
(mowa oczywiście o tradycyjnej cegle) i wszystko wraca do normy.
Dobry komin wytwarza duŜy ciąg. To jest moŜliwe tylko wtedy, kiedy komin jest ciepły
(ciąg uzaleŜniony jest w skrócie od temp. spalin i wysokości komina).
Kominy powinny być zatem ocieplane na nieogrzewanych poddaszach, jak równieŜ
powyŜej dachu, przecieŜ tam jest najzimniej. Ciepły komin prawie się nie brudzi.
PowyŜej 6-ciu metrów odległości od źródła ciepła, moŜna uŜyć twardego styropianu (poniŜej
wełna).
Polecam twardy 30kg/1m3 z powodu jego lepszej izolacyjności, gdyŜ końcówka komina
jest bardzo mocno wychładzana przez zimowe wiatry. Izolacyjność styropianu do 50 kg / m3
rośnie, a powyŜej tej wartości zaczyna spadać.
Komin na pełne fugi musi być przed ociepleniem bezwzględnie otynkowany cienką warstwą
tynku tradycyjnego na gładko z tego powodu, Ŝe kleje do ociepleń nie są odporne na ogień jak
zaprawy zwykłe.
Kominy ocieplane zewnętrznie koniecznie powinny mieć tzw. czapkę, która po pierwsze
nie wpuści wody między cegłę a ocieplenie, a po drugie częściowo odchyla spaliny od ściany
komina.
Dobrze jest wrzucić do wiadra sznurek i ubić go w mokrym kleju. Następnie podkleić taki
przesączony klejem sznurek pod czapkę. Stworzy on doskonały i trwały kapinos, nie będzie
zacieków na kominie.
Po ociepleniu, trzeba komin owinąć siatką do ociepleń, zakleić i dwukrotnie pomalować
w całości (razem z czapką i kapinosem ) wodoodpornym Cerplastem. śadnych kołków.
Potem moŜna tynkować tynkiem cienkowarstwowym lub zastosować okładzinę ceramiczną.
Oba sposoby są trwałe gdyŜ komin pracuje w środku, a zewnętrzna warstwa jest stabilna.
Trwałość komina, zaleŜy wyłącznie od zaprawy. Chodzi o to, Ŝe komin poddawany jest
ciągłemu naprzemiennemu puchnięciu i kurczeniu się, zwykłe zaprawy są zbyt sztywne i nie
wytrzymują tylu cyklicznych ruchów cegieł. Z czasem zaczynają się pojawiać szczeliny, w te
szczeliny wchodzi woda, zimny komin zamarza, a z kominem zamarza woda, dalej jest juŜ
tylko gorzej.
Przepisy określają 400cm˛ jako minimalny wymiar przekroju poprzecznego kominów dla
kotłów na paliwa stałe. Czyli okrągły komin musi mieć przekrój minimalny Ř230,
kwadratowy zaś 200 x 200mm. Jeśli komin ma być w przekroju prostokątny, to stosunek
boków nie moŜe być większy niŜ 1:1,5.
Gdy komin nie ma odpowiedniego przekroju, na nic nie zda się jego bardzo nawet duŜa
wysokość, bo paradoksalnie wysoki komin moŜe działać jak długi cienki wąŜ ogrodowy.
Woda, a w tym przypadku spaliny mają duŜe opory przelotu.
Kocioł zapalany od góry ma duŜo mniejsze zapotrzebowanie na powietrze niŜ kotły dolnego
spalania - stąd wytwarza teŜ mniej spalin (w jednostce czasu) i są one dodatkowo bardziej
suche.
Komin naleŜy regularnie czyścić: kupić okrągłą szczotkę i za pomocą noŜyc do blachy
zrobić z niej szczotkę o kształcie własnego komina ( kwadrat ? prostokąt ?), bo nie da się
przecieŜ okrągłym... dobrze wyczyścić kwadratu.
KONTROLA ILOŚCI DOSTARCZANEGO POWIETRZA (dmuchawa czy miarkownik
ciągu)
Gdy powietrza do spalania jest za mało, kocioł wyrzuca paliwo (dymi), za duŜo - wyrzuca
zapłacone ciepło. Natura tu akurat bardzo dobrze z nami współpracuje, gdy jest ciepło, to ciąg
kominowy jest mały, a kiedy na zewnątrz temperatura zaczyna spadać, to i ciąg
automatycznie rośnie...samoczynnie – nie potrzeba „sztucznie dmuchać w komin”.
Do spalenia 1 kg węgla potrzeba około 7 kg powietrza, gdzie 1m3 powietrza waŜy średnio
1,3 kg, czyli aby dobrze spalić (czytaj całkowicie) 1 kg węgla potrzebujemy dostarczyć około
9 m3 powietrza. Oczywiście nie natychmiast, tylko w czasie. Wentylator montowany do
kotłów ma wydajność 420 m3 powietrza na godzinę, co daje 7 m3 na minutę.
Wygląda więc na to, Ŝe kocioł powinien (przy pracy pełną mocą) spalać prawie 1 kg węgla
na minutę! Co to jest...? 50 kilogramów węgla na godzinę ?? Elektrownia jakaś czy co???
Prawda jest taka, Ŝe przy obecnych temperaturach (ok.0-5st.C) kocioł potrzebuje
maksymalnie 7 m3 powietrza, ale na GODZINĘ a nie na minutę.... Naocznie więc widać, Ŝe
coś nie jest tak z tym projektem. Kiedy nadmuch jest zbyt intensywny, to raz Ŝe drastycznie
rośnie strata kominowa a dwa doprowadza to do wychładzania samego paleniska. Powstały
tlenek węgla (złe zmieszanie) zamiast zostać spalony i energetycznie obrócony w dwutlenek
węgla..... równieŜ ulatuje do komina. To trujący, ale palny gaz.
Jeśli ruch powietrza wymusza dmuchawa, to moŜe dawać tego powietrza wielokrotnie za
duŜo i w ten sposób doprowadza do zbyt szybkiego spalania zasypu – w krótkim czasie
dochodzi do rozpalenia całej objętości kotła. Oczywiście po pewnym czasie powinien się
palić cały wsad (węgiel wtedy jest juŜ jednak koksem i ma mniejszą od węgla kaloryczność),
tylko waŜne jest, po jakim czasie do tego dochodzi.
KaŜdy wentylator powiększa i tak niemałą przecieŜ stratę kominową, ale jeśli juŜ koniecznie
musi być to powinien być ssący na kominie, a nie - dmuchający w piec, gdyŜ inaczej
jakakolwiek nieszczelność w przewodzie kominowym grozi zatruciem domowników. Ssący
kominowy przy takiej nieszczelności najwyŜej wyssie nam trochę powietrza z pokoju. To
bezpieczne rozwiązanie, przecieŜ producent nie bada wszystkich kominów na szczelność -
przed zainstalowaniem kotła z nadmuchem.
To, Ŝe kocioł nie posiada wentylatora jest, przy wystarczającym ciągu kominowym, jego
plusem.
KaŜdy kocioł ma określoną przez producenta sprawność, czyli efektywny stopień
wykorzystania opału. Jednak sprawność rzeczywista kotła z dmuchawą nijak się nie ma do
deklarowanej, bierze się to stąd, Ŝe producent bada sprawność na nowym czyściutkim kotle.
PoniewaŜ dmuchawa ostro dmucha w palenisko, to spaliny z powietrzem zabierają ze sobą
popioły lotne, które lądują na ściankach oraz wymienniku, z czasem sprawność spada
drastycznie, bo koŜuszek z popiołu jest bardzo dobrym izolatorem ciepła. Muszę równieŜ
dodać, Ŝe owa deklarowana sprawność uzyskiwana jest na nowym kotle, ale tylko w pewnym
zakresie mocy - a o tym juŜ nikt nie wspomina. Kiedy kocioł pracuje w swoich górnych
moŜliwościach, przepuszcza przez siebie wielką ilość powietrza, nagrzewa je i wyrzuca w
komin. W takich warunkach (popiół na wymienniku i duŜa moc) sprawność moŜe wynosić
nie 80, ale 40 %.
Średnio wyregulowany kocioł górnego spalania ma większą sprawność od przeciętnego
kotła z podajnikiem. Wiem, Ŝe to moŜe dziwić, ale w pierwszym kotle prawie całe ciepło
zostaje odebrane (brak dmuchawy - czopuch zaledwie ciepły). Natomiast kocioł z
podajnikiem przewyŜsza górniaka jedynie komfortem obsługi, to teŜ jest w pewien sposób
wartościowa cecha, której nie moŜna pominąć, co nie zmienia faktu, Ŝe producenci delikatnie
mówiąc... naciągają informacje o sprawności.
Z kotłem (zapalonym od góry) najlepiej współpracuje miarkownik ciągu (urządzenie
regulujące dopływ powietrza do spalania), lub elektroniczny sterownik uruchamiający dolot
powietrza, kiedy trzeba. Takie spalanie nie powoduje równieŜ tak szybkiego brudzenia się
wymiennika kotła - unoszonymi na siłę popiołami.
Dotyczy to jednak głównie kotłów bez podajnika. W przeciętnym kotle z podajnikiem
powietrze jest doprowadzane nie tam gdzie powinno być. Jest więc rura ze ślimakiem
podająca groszek, a wokół niej kolano. Na Ŝeliwnej koronie tego kolana są otwory, z których
wydmuchiwane jest powietrze. To stratne i nieskuteczne rozwiązanie (ale technicznie łatwe
do wykonania). Najlepsze efekty energetyczne uzyskuje się, kiedy powietrze podawane jest
pod paliwo a nie wokół niego.
Zwykle nawiew nie jest realizowany całym przekrojem rury podawczej, ale małymi
otworkami rozmieszczonymi na obwodzie. Teraz wystarczy, Ŝe kęsik przytka taki otworek i
juŜ skrzywi strugę powietrza a to spowoduje powstawanie "zimnych miejsc" - węgiel nie
spala się równo z kaŜdej ze stron. Z tego właśnie powodu ślimak wypycha niekiedy
niespalony węgiel do popielnika.
Kotły z podajnikiem mają zbyt małe palenisko, gdyby ono było większe, to prawdopodobnie
wszystko byłoby OK. Jedyną radą przy kotle z podajnikiem jest wprowadzić recyrkulację,
czyli dobierać gorącego powietrza z kotła i mieszać je z zimnym. Zmieni to w sposób
zasadniczy ilość wylatujących a gorących spalin, a w związku z tym wpłynie na zmniejszenie
strat ( + dopalanie CO). WiąŜe się to jednak z fizyczną przeróbką kotła.
Zamiast recyrkulacji spalin moŜna by zastosować sterownik lub miarkownik ciągu (z bardzo
dobrym skutkiem), ale trzeba by było wprowadzić dwie zmiany. Trzeba zmienić tor powietrza
głównego oraz wprowadzić powietrze górne, którego obecnie nie ma. Powietrze główne
naleŜałoby wprowadzić do samej rury podającej groszek tak, aby dostarczało ono tlen
CAŁYM przekrojem rury transportowej. Następnie odkręcić dmuchawę i otwór zaślepić z
tym, Ŝe w tej zaślepce powinna być albo dodatkowa klapka, albo jakiś otwór zastawialny (coś
jak wizjer w drzwiach), to byłby mały otwór - gdzieś w okolicach dwuzłotówki. Po takiej
zmianie kaŜdy kęsik węgla będzie omywany powietrzem dookoła co jest bardzo waŜne!!
Powietrze górne natomiast spowoduje, Ŝe kocioł nie będzie juŜ kopcić, kiedy sterownik
zamknie klapę powietrza głównego. Inaczej byłoby tak jak jest, czyli rozgrzany węgiel po
zamknięciu klapy zostałby całkowicie pozbawiony powietrza. Tak moŜna robić z paliwami
płynnymi, ale nie z węglem czy drewnem, bo ono ma duŜą bezwładność i zapalone nie
zgaśnie natychmiast, więc Ŝeby opał nie produkował sadzy, trzeba wtedy dostarczyć bardzo
niewielką ilość powietrza od góry i pozwolić mu na łagodne przygaśnięcie.
Brak powietrza górnego, jest jednym z głównych powodów tego, Ŝe kominy kotłów, które
miały być ECO są brudne.
Niestety nie moŜna zamontować zwykłego otworu powietrza górnego w piecach
posiadających dmuchawę, bo z tego otworka wylatywałyby spaliny (podczas fazy nadmuchu).
Trzeba by było załoŜyć dodatkowy elektrozawór, a to juŜ jest dodatkowa robocizna i koszt.
Skoro towar sprzedaje się bez zaworka....to po co udziwniać??...
1. dmuchanie w palenisko wywiewa gorące gazy w komin, to czysta strata dla bilansu
cieplnego.
2. brak dopalania górnego powoduje uchodzenie palnych gazów, kiedy sterownik zamknie
powietrze.
3. wentylator niepotrzebnie zuŜywa prąd elektryczny z sieci energetycznej, który nie jest za
darmo.
4. wentylator wystudza palenisko... i w ten sposób nie dopuszcza do spalania tlenku węgla,
który potrzebuje wysokich temperatur (do spalania) tlenek jest energetycznym gazem, szkoda
go wyrzucać.
Miarkownik - warunki i zasady pracy
Miarkownik moŜna zamontować nie spuszczając wody z instalacji. Wyłącz pompę (jeśli
masz). Przyda się pod ręką jakaś szmata, odkręcasz np. termometr, blokujesz szmatą wypływ
wody, wkładasz miarkownik i przykręcasz. Większość z nas nie wyobraŜa sobie tego, Ŝeby na
pełnej instalacji coś odkręcać. Ten brak zaufania bierze się z naszej pamięci. KaŜdy widział
jak pryska woda z uszkodzonej rurki, trzeba jednak zauwaŜyć, Ŝe w kotle prawie nie ma
ciśnienia, a w instalacji wodnej często jest 0,6 MPa (6 atmosfer). Wyleci więc dwie szklanki
wody i to wszystko.
Miarkownik uznawany jest przez większość ludzi za rozwiązanie archaiczne. Przekonanie
takie pokutuje głównie z tego powodu, Ŝe miarkownik kojarzony jest z ciągle brudnym
starym kotłem i jest to prawda o tyle, Ŝe ludzie paląc w nich od dołu, a potem zasypując go
zimnym węglem sami wymuszają taką brudną pracę. Taki system musi kopcić. Gdyby ktoś,
kto ma taki kocioł, choć raz zapalił od góry, wtedy zobaczyłby jak bardzo rośnie sprawność
takiego zestawu...
Jeden jest tylko warunek. Jeden, ale ZASADNICZY. Klapa dolna (głównego powietrza.)
MUSI BYĆ ABSOLUTNIE szczelna. Sprawdza się to kartką. NaleŜy bardzo dokładnie
sprawdzić dolne drzwi, oraz co niemniej waŜne - dolną klapę. To podstawa ekonomicznego
spalania węgla. Podkładamy wąski na 10 mm papierek pod klapę ( w róŜnych miejscach) i go
wyciągamy. Powinien wychodzić z wyczuwalnym oporem, jeśli tak nie jest, to klapa puszcza
powietrze, mimo Ŝe zamknięta. Węgiel się wypala.... Chciałbym na to uczulić, bo
nieszczelność rzędu 0,5 – 1 mm na dolnej części kotła (drzwiczki lub klapka), to tona
spalonego węgla więcej na sezon, do tego trzeba podejść wręcz pedantycznie.
Kiedy zamkniesz klapę, to kocioł ma zgasnąć. Wtedy moŜna się cieszyć czystym i co waŜne
ekonomicznym spalaniem węgla.
WaŜny jest równieŜ kąt rozwarcia klapki głównego powietrza (tej sterowanej
miarkownikiem). Trzeba się temu przyjrzeć, bo to, Ŝe miarkownik otwiera i zamyka to
jeszcze za mało. WaŜne jest Ŝeby otwierał tyle, co trzeba. Zbyt szerokie otwieranie powietrza
niepotrzebnie chłodzi palenisko (strata), zbyt wąskie - dostarcza za mało powietrza - kocioł
moŜe mieć większe potrzeby.
Kiedy kocioł nabiera temperatury trzeba spróbować ręcznie ustawić najlepszy kąt i potem juŜ
to przenieść na miarkownik. Podnosimy klapę i obserwujemy jak zachowuje się kocioł, jeśli
w miarę podnoszenia przestaje juŜ zwiększać moc (to słychać), to trochę opuszczamy, tak
blokujemy i gotowe. Chodzi o to Ŝeby nie dostawał więcej niŜ powinien, to jest istotna rzecz.
Niestety nie istnieje precyzyjny wzór do liczenia powierzchni klapek dolnej i górnej. Nie
istnieje głównie z tego powodu, Ŝe zaleŜą one od wielu cech kotła, rodzaju i granulacji paliwa
oraz samego komina. Na przykład dwa identyczne kotły podłączone do róŜnych kominów
będą się zachowywać zupełnie inaczej. PoniewaŜ jednak działanie klapki opiera się na
zasadzie kątowego uchylania, to takie rozwiązanie "wybacza" niedoskonałości oszacowania
powierzchni, ale robi się to zawsze w górę, czyli lepiej zrobić większą i najwyŜej ją potem
mniej uchylać - niŜ za małą. Z moich obserwacji wynika, Ŝe będzie bardzo bezpiecznie, jeśli
przyjmiesz powierzchnię otworu pod klapką głównego powietrza jako 1/6 powierzchni rusztu,
a powierzchnię klapki górnego powietrza jako 1/17 rusztu.
Np. ruszt to prostokąt o wymiarach 30cm x 20 cm, stąd pole powierzchni to 600 cm2, zatem
klapka powietrza głównego powinna mieć:
600 cm2 / 6 = 100 cm2 (np. około 15 x 7 cm)
a powietrza dodatkowego:
600 cm2 / 17 = 35 cm2 (np. około 7 x 5 cm).
Przy czym lepiej jest, gdy otwór jest szerszy i prostokątny niŜ np. okrągły o tej samej
powierzchni.
Miarkowniki mechaniczne mają pewne opóźnienie, przy wielu cyklach moŜe się naskładać.
Przy silnym podmuchu powstają straty, ale i bardzo wysokie temperatury. Wtedy biały węgiel
silnie rozgrzewa warstwę przez kontakt, ale i przez wielkie promieniowanie podczerwone.
MoŜna się przed tym zabezpieczyć montując w ścianie kominowej regulator ciągu (montuje
się go wprost do komina powyŜej rury z kotła. Trzeba po prostu zrobić drugi otwór w ścianie
i tam go osadzić).To taka klapka z ustawianym odwaŜnikiem - przeciwwagą. Proste
urządzenie, bierze silne porywy "na siebie", po prostu uchylając się zmniejsza ciąg. Kiedy
wiatr słabnie, klapka domyka się i wszystko wraca do normy. W ten sposób kocioł ma
zapewnione stałe parametry odbierania spalin.
ROZPALANIE
Kocioł naleŜy rozpalać na mocno otwartej klapie dolnej (do poziomu ) i całkowicie
zamkniętej górnej (ale w innej odpowiedzi: „Powietrze wtórne ustawiamy (dla dan. paliwa)
tylko raz. Ma być uchylone stale, potem nie wracamy juŜ do tego.”(?))
Dajesz porcję drewna drobniejszego (suche i cienkie szczapy sosnowe grubości ołówka,
wystarczy 5 szt.) i kiedy to drewno juŜ dobrze się rozpali ( wzbudzi ciąg kom.) nakładasz
docelową porcję grubego drewna - trzeba "zatkać" całą powierzchnię węgla polanami o
grubości około 4-5 cm (cieńsze potrafią się spalić i nie zdąŜą zapalić węgla). Teraz drewno
zacznie się najpierw suszyć, potem zacznie gazować. Po chwili, kiedy uchylając górną klapę
zobaczysz silny ogień, uchylisz górną klapę na ok. 5 mm, jednocześnie zamkniesz dolną.
Uwaga, ten czas i szczelina zaleŜna jest od wielu czynników, a najbardziej od stopnia
wilgotności, kaloryczności paliwa, oraz ciągu kominowego, zatem będziesz to musiał ustalić
doświadczalnie na miejscu - wlot głównego powietrza musi być otwarty aŜ do czasu, kiedy
wypali się grube drewno (10-15 min).
Gaz palny zmieszany z dodatkowym górnym powietrzem będzie się teraz dopalać nad
drewnem i tak to zostawisz. MoŜesz wcześniej nałoŜyć na górę grubego drewna, trochę
drobnego, będzie ono działać jak palnik utrzymujący płomień (jak katalizator dla dymu z
węgla dopóki nie wytworzy się warstwa węglowego Ŝaru). Włącz sterownik (markownik) na
"auto".
PRACA
Dopóki temperatura mierzona przez sterownik na wylocie z kotła pozostaje niŜsza od
zadanej, dźwignia utrzymuje uchyloną klapkę w dolnych drzwiach. Gdy temperatura wody
osiągnie zadaną wielkość, markownik zamknie dolne powietrze. Opał straci wówczas tlen i
przestanie się palić, ale jeszcze jakąś chwilę produkuje palny gaz. Dzięki uchylonej górnej
klapie ten gaz moŜe się zmieszać z powietrzem i dopalić (dopalane są węglowodorów
nasyconych i CO).
Stopień otwarcia tej górnej klapki trzeba wybadać eksperymentalnie. Nie za mało, bo nie
dopali, nie za duŜo, bo wychłodzi palenisko (około 5 mm uchylenia). Najłatwiej jest to
ustawić, kiedy rozpalasz drewnem. Widać wtedy po płomieniach czy dalsze otwieranie coś
daje, czy juŜ nic.
Ma to jeszcze taką zaletę, Ŝe lekko, ale stale wentyluje przewód kominowy i nie zalegają tam
gazy.
Stopień otwarcia górnej klapy zaleŜy od:
1. ciągu kominowego (niski - wysoki komin)
2. stopnia zawilgocenia węgla ( to osobny temat)
3. pola powierzchni klapy
4. ustawionej temperatury max na kotle
5. kaloryczności opału
6. objętości komory spalania.
Trzeba po prostu raz..... poczekać aŜ uformuje się regularne palenisko czyli kocioł zacznie
pewnie spalać. Wtedy kucniesz, weźmiesz klapkę w palce i powoli zaczniesz ją uchylać
jednocześnie podglądając płomienie. Sam zauwaŜysz kiedy płomienie stają się wyraźnie
jaśniejsze (dotlenione) , a podnoszenie klapki wyŜej.... juŜ nic nie poprawia, tylko pochyla
płomień. Zapamiętaj ten nastaw i zablokuj śrubę regulacyjną (około 5mm).
Ustawienie górnego powietrza musisz wyregulować przy uchylonej dolnej klapie(!).
Potem juŜ płomienia nie ma, i tak ma być, bo skoro sterownik dolną klapę zamknął to
znaczy, Ŝe kocioł osiągnął zadaną temperaturę i teraz ma poczekać.... Kiedy czeka, to nie
spala opału a czas leci...
Warunek jest tylko taki, Ŝe jeśli braknie prądu, to klapka musi opaść Ŝeby nie doprowadzić
np. w nocy do rozbiegnięcia się kotła i zagotowania wody. (Była firma, która robiła takie
zespolone sterowniki łącznie z serwomechanizmem, ale chyba padła, bo strona wygasła.
Dobre były gdyŜ wewnątrz miały umieszczone cztery dość duŜe kondensatory elektrolityczne
stale lekko ładowane, kiedy więc brakło prądu, to serwo z nich brało prąd do zamknięcia
klapy.)
(W wysokiej temperaturze obecnej w piecu bezpośrednio po odcięciu dolnego powietrza
przez markownik, dochodzi do krótkookresowego praŜenia opału – w pewnym sensie pirolizy
w takim układzie. Niespalone lotne części opału osadzają się wtedy na ściankach kotła i
kominie. Przed taką sytuacją uchroniłoby pozostawienie minimalnej szparki w klapce
dopuszczającej powietrze. Wówczas temperatura była by utrzymywana przez minimalne
spalanie. Jednak czas, przez który opał jest praŜony, trwa bardzo krótko, gdyŜ aby utrzymać
pirolizę, to drewno musi być stale... dodatkowo podgrzewane ( z innego źródła). Temperatura
ś
cianek kotła nawet najwyŜsza, nie jest w stanie podtrzymać pirolizy. JeŜeli mechanizm
domykający dolną klapkę działa szczelnie, to kocioł zaraz gaśnie, nie natychmiast, ale
szybko, świadczy to o tym właśnie, Ŝe mimo obecności tlenu w górnej części kotła (górna
klapa uchylona) brakuje palnego gazu, który z tlenem mógłby stworzyć mieszankę palną. Bez
tlenu od dołu, paliwo bardzo szybko czernieje i proces spalania ustaje, oczywiście, jeśli ktoś
chce, to moŜe tak ustawić ruch siłownika, Ŝe w pozycji "zamknij" dolna klapa zostawi 2 mm
luzu i kocioł nie przygaśnie, będzie dalej wodę lekko podgrzewać, ale wtedy będzie pracować
na stałym niedomiarze tlenu, czyli na małej sprawności.)
Niekiedy pojawia się dymienie kotła przy zamkniętej dolnej klapie. Takie zjawisko
występuje przy mokrym paliwie. Jeśli drewno jest mokre, to tak będzie. To, co widać to
jednak głównie gorąca para wodna z drewna, które się raptownie suszy a nie dym. NaleŜy w
pierwszej fazie palenia pozwolić na intensywne zagrzanie się drewna - kotła, aby opał pozbył
się większej części wody w nim zawartej. Najlepiej jest zagrzać kocioł do wyŜszej temp. niŜ
potrzeba, wypali się wodę i klapa się zamknie. Mocne wstępne wygrzanie uchroni teŜ kocioł
przed pojawiającym się niekiedy wpadaniem w rezonans. Suche liściaste drewno po
wstępnym zagrzaniu (rozgrzewanie wody) prawie nie dymi. Pali się - Ŝarzy, jak wata
nasączona spirytusem.
Po rozpaleniu - podczas zasadniczej pracy kotła – górne drzwiczki pozostają cały czas lekko
uchylone. Nie naleŜy obawiać się jednak, Ŝe powietrze dostające się tamtędy będzie
powodować wypalanie opału, bo tlen wchodzi nie pod, ale nad drewno. Mała szczelina na
górnej klapie powoduje teŜ, Ŝe komin jest lekko, ale stale przewietrzany.
EKONOMICZNE SPALANIE A PROCES SMOŁOWANIA KOTŁA I ODKŁADANIA
SADZY
Przyjmuje się, Ŝe 1 mm smoły to około 10% paliwa więcej.
Mechanizm spalania smoły zmieszanej z sadzą jest powiedziałbym samoregulujący.
Powiedzmy, Ŝe sadzy na ściance jest 0,2 mm. Przy takiej grubości sadza nie jest w stanie się
nagrzać do temp. zapłonu ( min 1000*C) gdyŜ, mimo Ŝe jest dobrym izolatorem ciepła, to w
tak cienkiej warstwie nie stanowi jeszcze duŜej przeszkody dla temperatury. Kiedy z jakiś
powodów sadzy narośnie do np. 2 mm, to wtedy zewnętrzna jej powierzchnia nie jest juŜ w
stanie przekazywać energii wgłąb siebie i zaczyna się łatwiej podgrzewać, w końcu dochodzi
do zapłonu i pewna część tej warstwy ulega spaleniu.
Podobnie jak nie da się zapalić cienkiej kartki papieru połoŜonej na zimnej blasze, za to
grubą tekturę juŜ moŜna. To się samo pilnuje, dlatego właśnie sadza nie moŜe narastać w
nieskończoność aŜ do wypełnienia kotła.. Lepiej jednak palić od góry i sadzy nie wytwarzać.
1. To co pozornie wydaje się nam sprawne i energetyczne - długie płomienie w kotle – wcale
takimi nie są, gdyŜ z całą pewnością stykają się z blachami kotła zostawiając na nich swoje
produkty niepełnego spalania w postaci sadzy. Są ludzie, którzy b. lubią długie płomienie w
kominku, muszą więc polubić brudzącą się szybę oraz zatykający się komin.
Po umieszczeniu świecy pod zimną blachą stalową, spala się ona pobierając swobodnie tlen z
otoczenia , bez Ŝadnego nadmuchu, robi się coraz krótsza, a blacha pozostaje czysta. śadnej
sadzy, Ŝadnego kopcia.
Dlaczego więc kocioł jest taki brudny ?? śeby otrzymać odpowiedź wystarczy przybliŜyć
płomień do blachy w taki sposób, Ŝeby uniemoŜliwić mu doprowadzenie do końca zaczętego
spalania. Na blasze natychmiast pojawiła się sadza.
Chodzi o to, Ŝe płomień posiada trzy strefy. Przy knocie następuje rozbicie wiązań paliwa
(wolne rodniki), wyŜej zachodzi spalanie właściwe, a jeszcze wyŜej dopalanie się cząstek
węgla, którym nie udało się znaleźć tlenu. Płomień musi koniecznie zakończyć swobodne
spalanie. Jeśli jakiś przedmiot (o temp. niŜszej) znajdzie się w jego polu, to zakłóci dopalanie
się gazu i węgiel ze spalin wytrąci się na nim.
Prawdziwie ekonomiczne spalanie przebiega prawie bezpłomieniowo, suche twarde drewno
pali się jak wata nasączona spirytusem, mało efektów wzrokowych (prawie nie świeci)...i
wielka temperatura spalania czyli maksimum sprawność przemiany.
Dlaczego płomień świecy świeci? Czy kaŜdy ogień świeci??
Ktoś, kto widział jak spala się wodór zmieszany z tlenem wie, Ŝe moŜna się bardzo łatwo i
dotkliwie poparzyć... gdyŜ płomienia prawie nie widać. W płomieniu świecy, świeci
pobudzony wiązaniem tlenowym lotny węgiel, a w wodorze węgla nie ma stąd i taki płomień
nie wytwarza światła. Proszę się jednak tym nie sugerować, bo to jest mylące, gdyŜ, mimo Ŝe
go nie widać, to daje bardzo wysoką temperaturę.
Wielki blask płomieni ... nie musi się zaraz przekładać na wysoką temperaturę spalania, bo to
nie światło jest dostarczycielem energii cieplnej, ale promieniowanie podczerwone
(niewidzialne).
Podczas tradycyjnego procesu spalania węgla płomienie są długie ciemnoczerwone (za duŜo
paliwa), sięgają pewnie sufitu kotła i smolą, mają niską temperaturę.
Podczas spalania od góry widać krótkie oraz pełzające niebieskie małe płomyczki. Tak się
spala tlenek węgla. Ten gaz spala się tylko w gorących środowiskach, niebieskie
podbarwienie jest dowodem na to, Ŝe ma warunki do wiązania się z tlenem (palenisko nie jest
wystudzane nadmiernie przepływającym powietrzem). Tlenek pobiera brakujący jeden atom
tlenu z powietrza górnego (aby oddać energię wynikłą z łączenia) i przechodzi do dwutlenku.
Spalanie pełne. Spaliny = dwutlenek węgla + para wodna.
Krótki płomień z niebieskimi refleksami ma wyŜszą temperaturę od płomienia długiego
czerwonego a spalając węgiel w kotłowni zaleŜy nam głównie na grzaniu... a nie na
ś
wieceniu.
Musze to jeszcze raz wyraźnie powiedzieć: niebieskie płomienie pojawiają się, gdy
temperatura (paleniska a nie wody) jest wysoka, a klapa powietrza głównego – przymknięta.
Jeśli kocioł jest silnie dotleniony, bo sterownik uznaje, Ŝe ma grzać - niebieskich płomyków
nie będzie. Ich brak nie świadczy jednak o złym spalaniu, ale ich obecność wpływa na to, Ŝe
opał dłuŜej się spala.
Sadza.
Powstaje na skutek niepełnego spalania (praktycznie wszystkich paliw oprócz wodorowych).
Kiedyś byłem zwolennikiem oryginalnie montowanych deflektorów (stalowych lub
Ŝ
eliwnych) i rzeczywiście w pewnych warunkach świetnie zdają one egzamin. Sprawa się
komplikuje, kiedy kocioł robi dłuŜsze przerwy (np. w kotłach retortowych), deflektor stygnie
i wtedy działa jak zimna blacha umieszczona w płomieniu świecy. Gazy raptownie stygną,
brakuje juŜ energii KONIECZNEJ do połączenia węgiel -tlen. Naturalne zakończenie spalania
jest zaburzone i na powierzchniach odkłada się czysty chemicznie węgiel - czyli sadza.
MoŜna spróbować zastąpić oryginalny deflektor ceramicznym, lub zdjąć go całkiem. Jeśli
płomienie nie sięgają góry wymiennika (sufitu) to produkcja sadzy się zmniejszy.
W kotłach z podajnikiem brakuje powietrza górnego, kiedy kocioł podtrzymuje, ale o tym juŜ
pisałem.
Sadpal daje dobre wyniki, jednak tlenu on nie zastąpi, proszek ten słuŜy głównie do tego, aby
sadza nie powstawała, zatem powinien być podawany ciągle wraz z opalem (niestety nie
moŜna go wsypać wprost do podajnika kotłów z zasobnikiem, bo pojawi się korozja. Sadpal
w postaci handlowej moŜe ją powodować, (spalany juŜ nie), musiałby być podawany wprost
do tygla np. dodatkową rurką, niestety nikt o tym nie pomyślał.. Na marginesie, lepiej jest nie
tworzyć warunków do powstawania sadzy, niŜ potem starać się ją likwidować, ale to juŜ wina
konstrukcji kotła.
Sama sadza jest praktycznie zupełnie obojętna dla stalowych ścianek. W kotle moŜe się co
prawda tworzyć kwas węglowy, ale to jest bardzo słaby i nietrwały kwas (H2O + CO2 =
H2CO3), kaŜdy go zna bo to woda sodowa - on kotłowi krzywdy nie zrobi. Na ściankach
mogą osiadać produkty podobne do smoły, one teŜ raczej konserwują blachę niŜ jej szkodzą.
Groźny jest kwas azotowy (z powstających tlenków N) oraz wody, czy siarkowy powstały z
tlenków S rozpuszczonych w wodzie. To są dość słabe kwasy, ale kiedy utrzymują się przez
dłuŜszy czas ...zrobią swoje. Ten ostatni kwas teŜ dobrze znamy, szczypie nas w oczy, kiedy
obieramy cebule. Tworzy się z tlenku siarki z wodą z powierzchni oka. Zatem sadza i pyły
same w sobie nie stanowią zagroŜenia korozyjnego dla kotła jednak stwarzają dobre
ś
rodowiska dla łatwego utrzymywania się kwaśnej wilgoci - która jest juŜ agresywna.
Tak duŜego problemu osiadania sadzy nie było w piecach kaflowych, ale piec kaflowy to
zupełnie inna konstrukcja, ścianki nie są chłodzone wodą i potrafią się nagrzewać bardzo
wysoko. Taki stan nie sprzyja powstawaniu sadzy gdyŜ nagrzane nie odbierają energii
potrzebnej do związania tlenu z węglem.
Jeśli palenisko kotła jest wystarczająco duŜe, to warto wyłoŜyć je szamotem (zmniejszy się
moc kotła). Oczywiście nie moŜna przesadzić z wysokością szamotu, Ŝeby nie zrobić
szamotowej klatki. Szamotowe powinno być samo palenisko, w takich warunkach
uzyskujemy wyŜszą temperaturę spalania (charakterem środowiska a nie huraganowym
nadmuchem, jak to się dzieje w kotłach z wentylatorem). Jeśli teraz (po wyłoŜeniu paleniska
szamotem) będzie dochodzić do spiekania popiołów, to jest to dobra wiadomość - nowe
palenisko podniosło temperaturę spalania na tych samych nastawach sterownika! Czyli co
teraz trzeba zrobić?? Trzeba zmniejszyć ilość podawanego powietrza.... To co się wtedy
stanie? Wtedy palenisko będzie miało temperaturę jak przed przeróbką, ale na MNIEJSZYM
zapotrzebowaniu powietrza. Mniej powietrza (przy tej samej temperaturze) - to czysty zysk
energetyczny.
Popiół lotny.
Z tym jest sprawa gorsza (w kotłach z podajnikiem oraz dmuchawą), gdyŜ to naturalny
składnik węgla. W zaleŜności od jakości moŜe go być więcej lub mniej, ale jest zawsze.
Kiedy węgiel jest spalany za pomocą naturalnego ciągu kominowego, popioły zwykle zostają
na ruszcie i w ten sposób "oszczędzają" wymiennik kotła. W przypadku kotła z podajnikiem,
popioły zabierane są przez wymuszoną strugę powietrza i unoszone w górę kotła, część o
bardzo drobnych frakcjach wędruje wraz ze spalinami do komina i ulatuje do atmosfery, ale
część (ta grubsza) ląduje w samym kotle, najczęściej na płytach wymiennika. To bardzo
obniŜa sprawność kotła, gdyŜ taki koŜuszek z pyłów ma znaczny opór cieplny. Trzeba kocioł
czyścić i tyle. Niestety nie ma na to rady.
TEMPERATURA PRACY KOTŁA
Jeśli chodzi o temperaturę, jaką naleŜy zadać na kotle, to tym ona musi być wyŜsza im
większe są straty, nie moŜna podać optymalnej, to teŜ trzeba ustalić doświadczalnie. JednakŜe
paląc stale moŜna śmiało zejść z temperaturą o około 30%. Jeśli będziesz wygaszać, to potem
trzeba to niestety nadrobić...nie ma nic za darmo. W kaŜdym razie......znacznie bardziej
ekonomicznie jest grzać stale niŜszą temperaturą, niŜ doprowadzać prawie do wrzenia, a
potem robić przerwę. Nie nagrzejesz mebli, ścian i sufitów w ten sposób, a spalisz duŜo (+
strata kominowa).
Więc: przed wygaśnięciem kotła, wybierasz resztki Ŝaru do czystego popielnika, ładujesz
kocioł nowym węglem i zasypujesz go Ŝarem. śar, który wykładasz na górę świeŜego węgla
wcale nie musi świecić moŜe być przygasły, wręcz czarny, bo on dalej ma dość wysoką
temperaturę (około 300*C) i swoim ciepłem podgrzewa rozpałkę oraz węgiel pod sobą,
przygotowując go wstępnie do zapłonu. Na to – tektura, cienkie suche szczapy sosnowe, a
potem drewno grubsze 4 do 5 cm średnicy. Zatkaj nim w miarę równo cały węgiel. Teraz
potrzebne jest powietrze od dołu, klapka dolna powinna być więc dość solidnie uchylona.
Jeśli będziesz w kotłowni to, kiedy drewno wypali się juŜ do kruchego węgla drzewnego,
moŜesz je równo rozłoŜyć po całej powierzchni, lepiej dopala powstające właśnie spaliny z
węgla. Drewno czasem lubi się powykrzywiać i powstają "dziury", przez te dziury moŜe się
przedostawać niespalony dym z węgla. Trwa to jednak krótko, bo potem rolę dopalacza bierze
juŜ na siebie pierwsza rozŜarzona warstwa węgla.
Zachęcam, aby palić stale i równo, praktycznie nie gasić.
Zaręczam, Ŝe spali się mniej węgla (mając ciągle ciepło w domu) niŜ skokami. Sam wiesz ile
trzeba włoŜyć energii Ŝeby rozgrzać pół tony wody do np. 70*C. Jeśli grzejesz stale, to nie
musisz wtedy kotła tak wysoko grzać, maleje strata kominowa, maleje strata przesyłu, maleje
strata na samym kotle, stąd właśnie bierze się dodatkowy zysk.
TakŜe obniŜanie nocne nie ma sensu, gdyŜ cuda nie istnieją, potem w dom trzeba ponownie
wpompować (zaoszczędzoną w nocy) porcję energii (jest tylko jeden wyjątek, silne słońce w
duŜe okna, niestety w zimie mało jest takich dni...).
Wiem, Ŝe niekiedy z róŜnych powodów tak się palić nie da, ale jeśli to tylko moŜliwe to
warto.
Niekiedy mogą się pojawić kłopoty z rozpaleniem wynikające z osłabionego ciągu
kominowego. NaleŜy zwrócić uwagę na uszczelnienie drzwiczek (równieŜ wyczystki u góry
kotła) wszędzie tam powinien być szklany sznur w dobrej kondycji. Zobacz teŜ czy masz
małą zasuwaną klapkę do usuwania popiołów lotnych, znajdziesz ją tuŜ pod rurą spalinową
kocioł - komin. Sprawdź szczelność samej rury w ścianie oraz wyczystkę kominową.
Powietrze do komina powinno móc wejść jedynie przez dolną lub górną klapkę.
RównieŜ gruby węgiel bardzo trudno jest zapalić w ten sposób. Jeśli taki jest, to zrób próbę i
rozbij jeden zasyp na ziarno 30 - 50 mm. Na samą górę moŜesz spokojnie wsypać miał, który
wytworzysz podczas rozbijania kęsów i to teraz zasyp Ŝarem. Grube kęsy dodatkowo dają
małą masę zasypową (tworzą się duŜe pustki w kotle) i kocioł grzeje znacznie krócej. O cenie
grubego węgla juŜ nawet nie wspomnę.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
(Rodzaj budynku a celowość obniŜania temperatury na noc.
Zakładając ten wątek o ekonomicznym spalaniu węgla w popularnych kotłach górnego
spalania uznałem, Ŝe zdecydowana większość tych kotłów ogrzewa domy nie najnowszej
produkcji, tak to ujmę. Znając, Ŝe w nowych montuje się głównie kotły z podajnikami, lub
gazowe, pomyślałem, Ŝe adresatem będzie ktoś, kto mieszka w domu 20 -to i więcej letnim.
Dlaczego o tym piszę? Dlatego Ŝe ma to generalne znaczenie w funkcji obniŜania lub nie
obniŜania temperatury na noc. Zaraz do tego wrócę a teraz posłuŜę się pewnym przykładem
myślowym, który od razu mówię, będzie celowo przesadzony.
Wyobraźmy sobie dwa domy. Jeden został wybudowany z grubego na pół metra styropianu,
a drugi z grubej na 50 cm stalowej blachy. Te materiały, to jedyny materiał uŜyty do budowy
domów i innego tam nie ma. W obu domach instalujemy identyczne kotły podłączone do
identycznej instalacji grzejnikowej. Rozgrzewamy oba domy do temp. 22,0*C i zaczynamy
test (noc -- dzień). W domach będziemy obniŜać temperaturę nocną do 19*C.
Dom ze styropianu juŜ dosłownie o 22:15 stracił dotychczasową temperaturę i ustalił na
19*C
Dom ze stali tracił temperaturę tak wolno (akumulacja), Ŝe do 19*C doszedł dopiero... o 5:30
rano.
O godz. 6:00 sterownik załączył temperaturę dzienna i:
Dom ze styropianu potrzebował zaledwie 15 minut i doszedł
Dom ze stali, temperaturę 22*C uzyskał dopiero o godzinie 13 –tej.
Ten przykład pokazuje jak waŜna jest przegroda (ściana). Starsze domy stawiane były z cegły
palonej lub pustaków (w większości). Stosunkowo gruba ściana otulona z zewnątrz warstwą
styropianu działa jak akumulator ciepła. Wewnętrzne przegrody to równieŜ ściany z cegieł.
Kiedy się to wszystko ogrzeje, to trzyma ciepło dłuŜszy czas... nawet po całkowitym
wyłączeniu ogrzewania (dom ze stali).
Obecne domy mają dość cienką ścianę za to grubą izolację, przegroda to często wzmocniona
płyta kartonowo-gipsowa. Taki dom ma bardzo małą pojemność cieplną (dom ze styropianu).
Zmierzam do tego, Ŝe w domu "ze styropianu”, czyli o małej akumulacyjności, nie ma
najmniejszego sensu utrzymywać w nocy tej samej temperatury co w dzień, natomiast w
domach akumulacyjnych jest sens, bo trudno jest potem dom odgrzać. No tak, tylko, Ŝe
wcześniej o tym nic nie napisałem i mogło się wydawać, Ŝe tworzę jakąś nową fizykę. Nie
tworzę, tylko ludzie ... tworzą róŜne domy.
Zapalany od góry kocioł na paliwa stałe ma pewne cechy, których poznanie po prostu się
opłaci. Takie ogrzewanie dlatego jest ekonomiczne, bo Ŝar podgrzewa SUKCESYWNIE
zimny węgiel leŜący coraz niŜej. Robi to długo. W węglu zawarte są przeróŜne lotne i palne
substancje, które po podgrzaniu zostają uwalniane ze struktury węgla.
Jeśli kocioł grzeje stale, ale delikatnie, to gaz uwalnia się po kolei z zasypu i starcza na
długo, aŜ cały się wypali i w kotle pozostanie w końcu sam czysty koks. Jeśli temperaturę
obniŜymy na noc, a potem w ciągu np. 0,5 h lub godziny chcemy ją szybko podnieść, to stanie
się to głównie kosztem tych lotnych substancji właśnie. Węgiel przegrzeje się i straci naraz
cały "sok". Dlatego w przypadku domów o duŜej akumulacyjności lepiej jest spalać stale, nie
wystudzać domu, by potem nie musieć nadganiać. Tak moŜna robić przy gazie, lub brudnym
spalaniu węgla... przecieŜ tam tak i tak większość tego co palne, ulatuje nie spalone do
komina gdyŜ nagrzewamy cały zasyp naraz.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Skraplanie wilgoci w kotłach
Na początek taka informacja. Ciepły gaz (powietrze, spaliny) potrafi rozpuścić w sobie duŜą
ilość wody, a zimny mało, no tak juŜ jest. Jeśli wilgotny ciepły gaz schłodzimy, to część
wody wykropli się, po prostu woda w postaci par nie będzie się juŜ mogła w nim utrzymać.
Często obserwujemy to zjawisko na zewnątrz domu, gdy np. jesienią po deszczu (wilgotne
powietrze), nagle zacznie się schładzać wieczorem lub nad ranem. Wtedy powstają mgły.
Woda, która do tej pory mogła być "utrzymana" przez (cieple) powietrze, po oziębieniu juŜ
być nie moŜe być bo osiągnęła tzw. punkt rosy. Zawsze jest on zaleŜny od stopnia
zawilgocenia i temperatury. Jeśli zatem poranna mgła dostanie energii ze słońca, to ponownie
zostanie wchłonięta przez powietrze i zginie. Proces jak widać jest odwracalny - wykrapianie,
parowanie. Na marginesie, jest jeszcze sublimacja, ale dotyczy ona lodu (przejście ze stanu
stałego do gazowego z pominięciem fazy ciekłej).
Pytam się: to dlaczego w jednym kotle dochodzi do wykropienia a w drugim nie, choć mają
te same temperatury. Dzieje się tak głównie dlatego, Ŝe jedni trzymają zakupiony węgiel kilka
dni na placu Ŝeby się wygrzał na słońcu (jako czarny dobrze pobiera energię) i oddał wodę, a
potem szybko ładują go do suchej piwnicy, a drudzy wręcz przeciwnie - opał zalega na
deszczu i śniegu, to stamtąd wędruje wprost do zimnego kotła. Jedni suszą drewno latami, a
drudzy palą świeŜymi deskami szalunkowymi jeszcze mokrymi od zalewanego betonu. Do
tego dochodzi woda produkowana podczas samego procesu spalania (z łączenia wodoru z
tlenem), ale na to juŜ nie mamy wpływu.
Niezmiernie waŜny jest sposób spalania paliwa. Zimny kocioł załadowany zimnym węglem
zapalonym od dołu najpierw suszy opal, CAŁY opał naraz (teraz dochodzi do wykrapiania),
Ten sam zimny kocioł zapalony od góry nie będzie produkować kondensatu gdyŜ suszona
warstwa jest b. mała (gaz pobiera mało wody). Jak widzicie... to czy kocioł będzie rosić czy
nie...bardzo zaleŜy od nas samych. Producenci wiedzą jednak, Ŝe większość ludzi tymi
procesami się nie zajmuje, lub nie przykłada specjalnie wagi do wilgotności opału. Piszą więc
min. 65*C, bo inaczej nie uznamy reklamacji i koniec.
Producenci kotłów zalecają utrzymywanie dość wysokiej temperatury ze względu na
moŜliwą korozję blach. Taka sytuacja moŜe wystąpić i zresztą występuje przy rozpalaniu
kotła OD DOŁU.
W przypadku rozpalania od góry, nie powstanie tam kropla kondensatu. Gwarantuję to!! U
mnie temperatura kotła nawet w mrozy do - 10*C nigdy nie przekracza 45*C. Temperatura
kotła czyli wody....... a nie paleniska.
Kotły nie korodują od niskiej temperatury pracy, to stali nie szkodzi. Stal kotłowa koroduje
na skutek agresywnej wilgoci. Podczas spalania węgla powstają tlenki np. siarki, azotu, one w
zetknięciu z parą wodną zamieniają się w słabe kwasy, czyli w tzw. kondensat. Kondensat
moŜe osadzać się na ściankach zimnego kotła wyłącznie w przypadku palenia od dołu (pełny
kocioł wilgotnego a podgrzewanego od dołu paliwa), przy kotle rozpalanym od góry Ŝaden
kondensat nie osiada na ściankach kotła, gwarantuję to. Podobnie jak szkła okularów, parują
wyłącznie podczas wejścia z zimna do ciepła – nigdy odwrotnie.
Proszę tylko zobaczyć jak wygląda wygasły kocioł po zapaleniu od góry, jest wygrzany i
suchutki. Powiem tak, jeśli normalny kocioł stalowy palony po staremu, czyli od dołu
wytrzyma 10 lat - to palony od góry, powinien spokojnie przeŜyć 20, (kotły prawie nie
korodują od strony wody).
Do skraplania dochodzi w kotłach równieŜ latem - korozja kotłów latem przebiega bardzo
efektywnie... Kotły zwykle stoją tak, jak zostały po ostatnim paleniu. Przez uchylone klapki,
nieszczelne drzwiczki do kotła wchodzi wilgotne piwniczne powietrze, poniewaŜ komin dalej
pracuje, to przez lato przeciągnie przez siebie wiele tysięcy metrów sześciennych powietrza.
Od tego przepływu robi się odrobinę chłodniejszy od otoczenia (wystarczy 0,1*C), to juŜ
powoduje, Ŝe jakaś część wilgoci zostaje na ściankach kotła. Wniosek: na lato naleŜy kocioł
szczelnie zamykać a ostatnim paliwem które było uŜyte powinien być węgiel (nie drewno).
Optymalna temperatura spalania
Odpowiedź będzie trochę złoŜona, bo ta temp. jest zaleŜna od wielu czynników dla danych
warunków.
śeby nie zamącać, to najbardziej zaleŜy od rodzaju paliwa i konstrukcji kotła. Spalanie paliw
wiąŜe się z koniecznością podawania powietrza. Powietrze jednak zawiera tylko 21 % tlenu,
reszta to głównie niepalny azot. Prawie nie bierze udziału w spalaniu ( o tym dalej) ale mocno
studzi palenisko.
Optymalna temp. to kompromis między korzystną temp. maksymalną... a minimalnymi
stratami wynikającymi z chłodzenia podawanym powietrzem Z jednej więc strony
temperatura nie powinna być zbyt niska bo to generuje emisję węglowodorów aromatycznych
oraz powstawanie tlenku węgla, z drugiej zaś strony nie powinna być zbyt wysoka gdyŜ
powstają wtedy szkodliwe tlenki azotu oraz dają znać o sobie duŜe straty ciepła wynikające z
przepuszczania wielkich mas powietrza.
Do tego wszystkiego dochodzi jeszcze konstrukcja kotła, czyli sposób spalania oraz stosunek
mocy źródła ciepła do ogólnych strat budynku. Aby dobrze odebrać temperaturę spalinom
potrzeba skutecznego wymiennika. Skuteczny - to odpowiednio długi. Przy takim
wymienniku temp. moŜe być nieco niŜsza. Krótki wymiennik, jaki posiadają np. kotły
dedykowane dla koksu wymaga odpowiednio wyŜszej temperatury, gdyŜ na krótkiej drodze
wymiany - musi zdąŜyć odebrać duŜy ładunek ciepła.
Jak widać trochę to skomplikowane i faktycznie takie jest, to naprawdę czuły punkt
ogrzewania.
Najprościej jak się da: w kotłach dolnego spalania temp. optymalna powinna być wyŜsza z
racji małej objętości płonącego węgla i prędkości przepuszczanego powietrza. W kotłach
górnego spalania zapalanych od góry moŜe być ona nieco niŜsza z powodów odwrotnych.
MoŜna przyjąć, Ŝe najlepiej jest trzymać temperaturę między 1100 a 1400*C, ale to, jaką
konkretnie, zaleŜy od tego, co jest napisane wyŜej.
OPAŁ
1. Drewno.
Jeśli to moŜliwe, to naleŜy palić suchym drewnem, bo mokrym się nie opłaca. Mokre drewno
moŜe zawierać w sobie nawet powyŜej 60% wody. Wielka część energii ze spalania idzie
wtedy na podgrzewanie i gotowanie tej wody, którą potem w postaci pary wyrzucasz do
komina, to ogromna strata - to moŜe być nawet 50% energii! (przy okazji niszcząc kocioł i
komin). Inaczej mówiąc drewno ogrzewa samo siebie, a nie twój dom. Strzelanie polan
ś
wiadczy o tym, Ŝe wybucha woda zamknięta wewnątrz drewna (zamieniona w parę pod
ciśnieniem). Suche drewno (3 lata) pali się bezgłośnie... i daje duuuŜo ciepła.
Zaleca się, aby drewno suszyć 3 lata, najmniej 2. Powinno ono schnąć na zewnątrz i co
ciekawe nie musi być jakoś specjalnie przykrywane, bo nie chodzi o wilgoć zewnętrzną ale o
tą w środku. Deszcz spływa po powierzchni i choć drewno pozornie wygląda na mokre, to
wewnątrz jest suche. Drzewa ścina się późną jesienią lub zimą gdyŜ w obawie przed
zamarznięciem, system korzeniowy wysysa wodę z pnia i gałęzi zrzucając ją do ziemi. W tym
czasie drewno jest pozbawione soków, zatem łatwiej je potem suszyć. Dobrze wysuszone
drewno zawiera w sobie około 15-18 % wody, czyli np. w 20 kg suchego drewna mamy
prawie 4 litry wody, musimy więc bardziej otwierać górne powietrze (niŜ przy węglu) aby ta
woda mogła opuścić nasz kocioł i ulecieć do komina, inaczej zacznie nam kondensować na
ś
ciankach kotła (zwłaszcza chłodnych) i ściekać w dół.
Poza tym rodzaj i wilgotność drewna mają wpływ na stopień zabrudzenia ścianek kotła (1
mm smoły w kotle, to średnio 10% więcej zuŜytego paliwa gdyŜ ciepło nie moŜe się
przedrzeć do ścianek kotła przez taką "papę"). Problem moŜna znacznie zmniejszyć kupując
Sadpal. NaleŜy rozsypywać na wsad około 1łyŜki stołowej. (Sadpal skraca płomienie, podnosi
za to temperaturę spalania, co dobrze robi dla samego zapalania węgla.) Dym stanie się biały i
mniej intensywny, a przy większym rozgrzaniu smoła wypali się w duŜym zakresie sama.
Całkowicie nie, bo im bliŜej ścianek, tym chłodniej, ale układ sam się reguluje, bo kiedy
rośnie opór cieplny, to warstwa smoły moŜe się lepiej nagrzewać (gdyŜ ścianki nie odbierają
ciepła przez grubą warstwę ) i smoła się wypala.
Zatem najgrubsze drewno kładziemy najniŜej, najcieńsze najwyŜej, podpalamy drzazgi i cała
sprawa.
Co do palenia drewnem to jest ono dość szybkopalne, więc im większa powierzchnia
kontaktu z ogniem tym szybciej się wypala. Kiedy ktoś rozpali drewnem po staremu - czyli na
ruszcie i nałoŜy drewna do pełna, to po chwili płomienie penetrują polana które jeszcze
dłuuugo powinny "czekać w kolejce". W końcu dostajemy - albo ogromną ilość energii w
bardzo krótkim czasie, albo... przymykamy wszystko co się da i wtedy stawiamy zasłonę
dymną na całą okolicę ------> marnując opał i zatykając mokrą sadzą swój własny komin.
Takie traktowanie kotła moŜna porównać do zalania silnika benzyną, dwóch litrów on i tak
nie jest w stanie przełknąć w tak krótkim czasie - dusi się krztusi, kopci i większość paliwa i
tak wyrzuci, bo zgaśnie. Najlepiej jest zmierzyć komorę swojego kotła - kominka i ciąć
drewno na wymiar. Pozwoli to maksymalnie wypełnić kocioł drewnem. Im drewno grubsze
tym lepiej, puste miejsca wypełniamy drobnicą tak Ŝeby stworzyć "drewniany klocek" w
kotle. Jeśli dół kotła jest szczelny i miarkownik sprawny to drewno pali się naprawdę długo,
kiedy juŜ wypali się wszystko co lotne, w kotle zostaje rozŜarzony węgiel drzewny i dalej
oddaje ciepło, skutecznie zwiększając stałopalność naszego kotła.
Do spalania drewna zdecydowanie nie nadaje się kocioł Ŝeliwny. Jeśli ktoś chce się ogrzewać
drewnem... to stanowczo odradzam. Drewno jest paliwem wyjątkowo długo-płomieniowym.
(Kotły Ŝeliwne zwykle dedykowane są dla koksu, więc słabo nadają się teŜ do spalania
węgla. To jest prawda, ale, trzeba zaznaczyć, Ŝe do spalania węgla - metodą tradycyjną, gdyŜ
wtedy węgiel produkuje długie płomienie (potrzebuje długiego wymiennika). Natomiast do
spalania węgla metodą "od góry" nadają się świetnie, poniewaŜ węgiel spalany w taki sposób
uwalnia tylko tyle gazu... ile akurat trzeba. Po fazie rozpalenia, płomieni juŜ prawie nie ma,
kocioł ogrzewany jest w duŜej mierze kontaktowo (podobnie jak koksowy).)
Co do brykietu, to warunki spalania są dość podobne do drewna z którego został zrobiony,
zawsze jednak opał drzewny potrzebuje więcej powietrza niŜ węgiel. Przynajmniej na
początku. Uczulam teŜ, Ŝe brykiet moŜe "pęcznieć" i w kotłach dolnego spalania zatykać
palnik, zatem lepiej jest wraŜliwą okolicę zasypywać najpierw węglem, a następnie dopełniać
kocioł brykietem.
2. Groszek
Jeśli chodzi o spalanie groszku metodą "od góry", to rzecz najlepiej sprawdzić w kaŜdym
kotle indywidualnie, (przed zakupem większej ilości), tu chodzi wyłącznie o komin. Jeśli
masz dobry ciąg to śmiało moŜesz groszek kupować, dodatkowo zwykle jest on bardziej
energetycznym węglem od grubszych frakcji. Po prostu kocioł zasypany groszkiem ma
większe opory dla powietrza i np. krótki komin moŜe sobie gorzej z nim radzić.
STEROWANIE
Wydawać by się mogło, Ŝe nie da się dobrze sterować zwykłym kotłem na węgiel. Jeśli
palimy w nim tradycyjnie to rzeczywiście się nie da. Kocioł bardzo silnie grzeje w krótkim
czasie, a potem juŜ tylko stygnie. Zapalanie opału od góry w powiązaniu z elektroniką daje
taką moŜliwość i na dodatek pozwala zaoszczędzić sporą ilość węgla bo sprawia Ŝe grzejemy
w sposób kontrolowany.
Malunek przedstawia sterowanie temperaturą w moim domu. Jak widać klapką w dolnych
drzwiach steruje sterownik + serwomotor (w jednej obudowie. Serwo to silnik prądu stałego
zespolony z przekładnią), podłączony jest przez zasilacz do listwy 230V. W wielu wypadkach
takie rozwiązanie jest juŜ wystarczające, ten elektr. miarkownik ma kablową sondę która jest
przymocowana do czerwonej rury wychodzącej z kotła (gorąca). Jego zadaniem jest
pilnować, aby kocioł trzymał zadaną temperaturę bez względu na jakość paliwa, straty czy
wiatr. I tu moŜna powiedzieć, Ŝe właściwie więcej nic do szczęścia nie potrzeba, bo np. kiedy
na zewnątrz jest cieplej, to i woda mniej stygnie, zatem sterownik więcej przesypia, czyli opał
się oszczędza.
Pojawiają się jednak sytuacje, zwłaszcza jesienią lub wiosną, kiedy w nocy robi się zimno, a
w dzień jest cieplej, na sterowniku musimy jednak jakąś temperaturę wybrać, a nie chce się
nam przecieŜ rano i wieczorem kręcić na nowo i tak co dzień. Z pomocą przychodzi drugi
sterownik ( popielaty). Wisi on w domu w reprezentatywnym miejscu i jest kierownikiem
tego pierwszego niebieskiego sterownika. MoŜna na nim programować temp. dzienną i nocną
w trybie tygodniowym z dokładnością do 0,5 godziny oraz 0,1*C (uwaŜam, Ŝe obniŜanie
nocne nie ma sensu, gdyŜ cuda nie istnieją, potem w dom trzeba ponownie wpompować
(zaoszczędzoną w nocy) porcję energii). Wyświetlacz pokazuje czy ster. aktualnie zezwolił na
pracę kotła czy nie.
Powiedzmy, Ŝe na kotle mamy ustawione 50*C, niebieski stara się więc jak moŜe Ŝeby tę
temperaturę utrzymać. Niestety nie wie on, Ŝe słońce silnie świeci juŜ od godziny (luty) w
domu ciepło się zrobiło a on dalej swoje 50*C trzyma, bo jego obchodzi tylko woda. W tym
momencie wkracza do akcji sterownik pokojowy i jako kierownik nakazuje niebieskiemu
zamknąć klapę. Niebieski trochę protestuje, bo chce pilnować swojej roboty, ale siwy odcina
mu napięcie. Klapa idzie na dół...
Mijają dwie godziny, słońce zaszło, sypie śnieg. Temperatura w domu zaczyna spadać.
Popielaty włącza zasilanie niebieskiemu, ten się budzi i zaczyna palić po swojemu. W ten
sposób moŜna dłuuugo przetrzymać węgiel w kotle i uruchomić go ponownie kiedy pojawi
się taka potrzeba, a to są następne wymierne oszczędności. O samym komforcie zimowania
juŜ nie wspomnę....
Jedna jest tylko waŜna uwaga. Sterownik bezwzględnie MUSI zamknąć klapę, kiedy braknie
prądu. Mój ma kond. elektrolityczne i to z nich pobiera prąd potrzebny do zamknięcia kotła.
Inaczej w wypadku zaniku 230V (np. śpisz w nocy... klapka akurat otwarta) kocioł mógłby
się rozbiec i zagotować wodę.
Zatem albo akumulatorek, albo kondensatory.... brak prądu - klapa się zamyka, prąd wróci,
ster. automatycznie klapę otworzy
KTÓRY PIEC MNIEJ SPALA?
Dobry kocioł dolnego spalania jest kotłem czystym, tzn. z komina nie powinien wylatywać
widoczny dym (para moŜe). Dym z komina to ZAWSZE oznaka złego spalania, czyli strat,
zatem popularne kotły górnego spalania są stratne, bo przeraźliwie kopcą (po rozpaleniu na
dole i zasypaniu komory do pełna) - wszyscy to znamy niestety.
Jeśli kopcą to wyrzucają paliwo, zatem mają małą sprawność. Ten sam kocioł zapalony od
góry przestaje dymić, czyli dobrze wykorzystuje paliwo - wszystko spala, nic nie wylatuje
kominem. Taki kocioł niczym się nie róŜni od kotła dolnego spalania, jeśli chodzi o
sprawność oczywiście, to znaczy, Ŝe nie spala więcej węgla niŜ dolny. No nie da się wycisnąć
cytryny bardziej... niŜ moŜna.
Skoro oba spalają tak samo dobrze, to po co przepłacać??
Mając dobry kocioł dolnego spalania oraz odpowiedniej jakości węgiel, to moŜna dosypywać
opału z góry i kocioł dalej pracuje. W kotle górnego spalania zrobić tego nie moŜna.
Zatem sprawnością się nie róŜnią - oba kotły spalają czysto, róŜnią się sposobem obsługi.
Mówimy o węglu, na drewnie kocioł dolnego spalania ma pewną przewagę z powodu
róŜnicy długości płomieni, drewno zwykle daje dłuŜsze, co w kotle górnego spalania nie jest
specjalnie dobre.
WYBÓR KOTŁA
Jeśli chcesz palić w kotle górnego spalania ekonomiczne... i długo, to zwróć uwagę na to:
1. Wybierz kocioł wysoki, o duŜej komorze załadunkowej a stosunkowo małej powierzchni
rusztu.
2. Kocioł Ŝeliwny jest bardzo trwały (moŜe być dedykowany do spalania koksu, tym się nie
przejmuj).
3. Zwróć uwagę na mocowanie i uszczelnienie drzwiczek, musi być solidne, to bardzo
waŜne.
4. Jeśli to tylko moŜliwe niech ma juŜ górną klapkę, jeśli nie to się dorobi, problem nie jest
duŜy.
5. Wybierz kocioł bez rusztu wodnego i bez dmuchawy, ale z miarkownikiem elektr. lub
mech.
Jeśli zdecydujesz się na spalanie węgla od góry, to bez Ŝadnego problemu moŜesz kupować
kocioł Ŝeliwny. Osobiście pochwalam taki wybór, Ŝeliwo jest bardzo trwałe (chociaŜ przy
rozpalaniu od góry, nawet w kotle stalowym, ryzyko korozji kotłowej jest pomijalne). Jeśli
chcesz palić w nim tradycyjnie, czyli zasłona dymna, to raczej Ŝeliwnego wtedy nie kupuj.
JuŜ rozjaśniam, kotły Ŝeliwne produkowane są dla koksu. Koks jak wiemy jest paliwem
krótko płomieniowym, nie jest więc potrzebny kotłowi długi wymiennik.
Węgle (w. kamienny) w większości spalają się tworząc dłuŜsze płomienie, zatem ciepło ze
spalania moŜe być w Ŝeliwnych gorzej odbierane (tradycyjne palenie). W przypadku
rozpalania kotła od góry (ekonomia i czystość) kocioł Ŝeliwny doskonale się sprawdza,
poniewaŜ ten sposób spalania nie generuje długich płomieni - węgiel spalany w taki sposób
uwalnia tylko tyle gazu... ile akurat trzeba. Po fazie rozpalenia, płomieni juŜ prawie nie ma,
kocioł ogrzewany jest w duŜej mierze kontaktowo (podobnie jak koksowy).
Za to kocioł Ŝeliwny zdecydowanie nie nadaje się do spalania drewna, jeśli ktoś chce się
ogrzewać drewnem... to stanowczo odradzam. Drewno jest paliwem wyjątkowo długo-
płomieniowym.
Trudno mi doradzić, który kocioł lepiej zakupić, gdyŜ są to zupełnie inne konstrukcje. Oba
kotły mają swoje wady i zalety. śeliwny górny, to ekonomia i długowieczność, ale teŜ
cykliczne rozpalanie, kocioł dolnego spalania to większy komfort (przynajmniej na dobrym
węglu), moŜna dłuŜej palić dosypując jedynie opał z góry, ale teŜ trudności z pracą na
mniejszych mocach i wyŜsza temperatura spalin ( grzanie komina), coś trzeba jednak wybrać.
Musisz to zrobić sam, biorąc pod uwagę wszystkie za i przeciw... bo nikt inny lepiej tego nie
zrobi (dostępność czasu i te sprawy).
JAK OGRZEWAĆ EKONOMICZNIE?
Spalanie ekonomiczne to spalanie łagodne, z całą pewnością spalanie górne do takich naleŜy,
wiąŜe się to jednak z tym, Ŝe kocioł potrzebuje trochę czasu Ŝeby dojść do mocy nominalnej.
U mnie trwa to około 40 minut i tak ma być. Tradycyjne palenie (rozpałka na ruszcie) jest
duŜo szybsze, tzn. szybciej nagrzewa wodę, ale połowa opału jest bezpowrotnie marnowana,
część węgla ucieka przez komin w postaci dymu, a druga część w postaci gotowego ciepła.
Jeden duŜy palnik do grzania papy termo ma moc prawie 30 kW, jeśli zamontujesz w swoim
kotle trzy takie palniki płomieniem w górę, to i tak nie odbierzesz tych 90 kW, bo większość
ciepła wraz ze spalinami ucieknie do komina. Zatem lepiej jest grzać mniejszą mocą (mniej
nieaktywnego zimnego azotu z powietrzem), ale stale.
Spalanie tradycyjne nie jest ekonomiczne, a juŜ maksymalna strata pojawia się, kiedy
podamy więcej węgla. Bierze się to między innymi z tego, Ŝe przy małej ilości opału
palenisko znajduje się na samym dole kotła i płomienie omywają duŜą powierzchnię ścianek.
Kiedy
węgla jest więcej, to i palenisko się jakby podnosi i maleje sprawność (krótsza droga
płomieni). Wynika to z tego, Ŝe przy tradycyjnym sposobie palenia płomienie są długie.
Inaczej jest z kotłem zapalanym od góry gdyŜ nie ma tam długich płomieni (pomijam fazę
rozpalania), zatem wymiennik zdąŜy odebrać ciepło, mimo Ŝe na początku palenisko jest
wysoko. Do tego ścianki kotła nie są juŜ pokryte grubą warstwą smoły z sadzą - która stanowi
doskonałą izolację termiczną dla spalin. Przyjmuje się, Ŝe 1 mm smoły to około 10% paliwa
więcej.
Kto chce mało płacić za ogrzewanie, ten musi solidnie wietrzyć dom. Wiem, Ŝe część
czytających moŜe teraz dostać gęsiej skórki od samego czytania, ale tak trzeba robić. TYLKO
SUCHY mur jest dobrym izolatorem ciepła. Jeśli wilgoć wykrapla się na szybach, to z całą
pewnością twój dom wymaga wietrzenia. Jeśli jest to nowy dom – to tym bardziej, jednak
starszy teŜ moŜe być zawilgocony…
Wietrzymy krótko, najlepiej przez przeciągi, chodzi o to Ŝeby usunąć całą pojemność np.
pokoju w jak najkrótszym czasie Wyrzucamy ciepłe, ale mokre powietrze, wpuszczamy
zimne, ale suche. Po pewnym czasie (czas zaleŜy od stopnia zawilgocenia ścian, mebli i czego
tam jeszcze) wilgoć z tych rzeczy rozpuszcza się znowu w domowym powietrzu, wtedy
ponownie wietrzymy. Przy temp. - 10 wietrzymy 3-5 minut. W tak krótkim czasie
wymieniamy tylko powietrze, natomiast nie zdąŜymy wyziębić pomieszczenia. Uchylanie
okien na dłuŜej = kosztowne nieporozumienie...
EKOLOGIA A SPALANIE
Nie ma paliw, które dymią, po prostu takich nie ma. Są tylko brudne sposoby spalania.
KaŜdy widział jak dymi opona zapalona na ziemi, ta sama opona roztarta na drobny granulat
(1 -0,5 mm) pali się bez dymu i zapachu. Tak więc paliwo moŜe być tylko gorsze (mniej
kaloryczne) lub lepsze (bardziej kaloryczne), ale to Ŝe kocioł dymi, to NIGDY nie jest winą
paliwa... to zawsze jest wina kotła lub uŜytkownika niestety.
Spalanie węgla w domowych kotłach (prowadzone w odpowiedni sposób) nie jest bardzo
szkodliwe dla środowiska. Prawda, Ŝe powstaje dwutlenek węgla, bardzo niewiele tlenków
azotu i siarki.
Rtęci w węglu prawie nie ma, nie znam źródła, ale 10 ton rtęci to 730 litrów (1 dm3 rtęci ~
13,6kg ,1 tona ~ 73 dm3). Jeśli to przypada na wszystkie paleniska w Polsce, to chyba nie jest
taki zły wynik, tzn. była kopalnia, która wydobywała węgiel skaŜony rtęcią (ze względu na
bliskość występowania złóŜ), ale jest juŜ dawno zamknięta.
Sadza – czysty chemicznie węgiel, w naturalnych warunkach właściwie nie jest aktywny
chemicznie, choć przy opisanym górnym rozpalaniu kocioł sadzy nie wypuszcza do
atmosfery tylko skutecznie ją spala.
Jeśli chodzi o rakotwórcze dioksyny, to podczas spalania samego węgla występują one w
znikomych ilościach. Głównym źródłem ich powstawania są róŜnego rodzaju domowe
„domieszki” zawierające chlor: opakowania, folie, papier ulepszany szmatami, butelki oraz
oleje techniczne.
Oleje silnikowe, mimo Ŝe są energetyczne, nie nadają się do spalania, gdyŜ zawierają
ogromną ilość silnie trujących pierwiastków i związków chemicznych. Część z nich stanowi
uszlachetnienie bazy olejowej. Są to modyfikatory tarcia, wiskozatory, depresatory,
detergenty, inhibitory korozji i inne. Druga część zawartości wypracowanego oleju pochodzi
wprost z samego silnika. Kadm i cynk - panewki. Chrom, kobalt - pierścienie. Mangan - wał
korbowy oraz zawory itd. Te pierwiastki są ścierane i rozpuszczane w oleju silnikowym,
kiedy zaczniesz go spalać, pokryjesz swoją działkę wysoce trującymi substancjami, a niektóre
z nich w temp. spalania zaczną dodatkowo tworzyć ze sobą związki.
Jeśli chodzi o techniczną moŜliwość (potencjalną) takŜe odradzam. Twój kocioł niestety nie
jest zaprojektowany do spalania oleju (choćby i czystego) z tego powodu, Ŝe nie jesteś w
stanie opanować zaczętego procesu spalania. Głównie chodzi o sytuację, kiedy sterownik
uzna, Ŝe grzania juŜ wystarczy i wyłączy dmuchawę odcinając w ten sposób powietrze.
Rozgrzany zasyp trocin namoczonych w oleju zgaśnie, ale nie przestanie przecieŜ
produkować palnych, a w odpowiednim stęŜeniu z tlenem równieŜ silnie wybuchowych par.
Te pary wypełnią cały kocioł...a następnie i komin. Kiedy sterownik uzna Ŝe pora na ponowne
załączenie dmuchawy i wpuszczenie tam tlenu ..... wolałbym być gdzieś daleko.
PIEC DOLNEGO SPALANIA
Kocioł dolnego spalania to ten, w którym płomienie znajdują się na dole kotła ( jakby pod
opałem), a kocioł górnego spalania płomienie ma na górze zasypu (czyli nad opałem).
(hes) Po rozpaleniu drewnem i stworzeniu warstwy Ŝaru z węgla drzewnego wrzucam jeszcze
paręnaście krótkich kawałków drewna, na to węgiel i całość zasypuję trocinami. No...i pali się
bez dymu. Dlaczego jeszcze przykrywam węgiel? Nie dopuszczam do tworzenia się łatwo
kopcących sadzą płomieni. Następuje proces powolnego odgazowania węgla w wysokiej
temperaturze, a uwolnione palne gazy spalane są w czymś w rodzaju palnika, z dostarczaniem
tam powietrza, oczywiście w otulinie szamotowej. Potem juŜ tylko spala się sam Ŝar z węgla,
czyli...koks- w stosunkowo cienkiej warstwie.(hes)
Podczas rozpalania w kotłach dolnego spalania występuje pewna trudność w ruchu spalin, po
prostu nie chcą iść w dół (w wymienniku). Część producentów montuje specjalną klapę
skracającą drogę spalin. Rozpala się więc jako górny, a po rozpaleniu przerzuca się na dolny.
Kocioł dolnego spalania sam czysto spala, pod warunkiem, Ŝe pali się na dole, wtedy dym
musi przejść przez palnik cementowo-szamotowy i tam się dopala. Palenie w kotle dolnego
spalania od góry, to tak jakby palenie w kotle górnego spalania od dołu...czyli katastrofa
finansowo-ekologiczna. (Last Rico)
Zwykły kocioł górnego spalania zapalony od góry spala czysto i nie ma z nim problemów,
nie jest aŜ tak wraŜliwy na regulację czy na jakość węgla, dziecko go napełni, zapali i moŜe
iść.
Z kotłem dolnego spalania juŜ nie jest tak łatwo, trzeba poczekać aŜ kształtki się nagrzeją,
opał wokół palnika podsuszy. Kiedy warunki spalania się ustabilizują trzeba go
przeregulować. Ma teŜ zaletę, przy dobrym węglu... moŜna palić w nim bez przerwy jakiś
czas dokładając tylko opał. Jak długo? To zaleŜy od węgla, a właściwie od ilości kamienia w
tym węglu - tego zostającego na ruszcie (blokuje powietrze) oraz tego, który w postaci pyłu
siada na wymienniku.
Sam fakt zapalania węgla od dołu nie przesądza jeszcze o jakości spalin. W dobrym dolnym
kotle są aŜ trzy rodzaje regulacji powietrza do spalania (Zasadniczo główne powietrze
wpuszcza się dołem. Dobrze jednak mieć jakiś otwór (bardzo mały) w górnej części komory
zasypowej gdyŜ ta komora, to jest ulubione miejsce dla zbierania się dymu - niekiedy
wybuchowego...).
Trzeba to wszystko umieć ustawić, a trudność polega na tym, Ŝe zwykle samego paleniska
nie widać. Trzeba obserwować ujście komina, umieć odróŜnić parę od mokrego dymu, nie
kaŜdy potrafi, nie kaŜdemu się chce biegać i podglądać. Zmierzam do tego, Ŝe, mimo Ŝe
zamysł jest prawidłowy technicznie, to z samą realizacją bywa róŜnie, ale najczęściej nie
najlepiej. Stąd obserwując końcówki kominów u dwóch sąsiadów (jeden górny, drugi dolny)
teraz moŜna się bardzo łatwo pomylić... na niekorzyść dolnego.
Kocioł dolnego spalania powinien mieć ruchomy ruszt, aby móc go czyścić "podczas jazdy".
Dodatkowo dobrze by było, Ŝeby ten ruszt nie leŜał poziomo, ale był pochylony w kierunku
„palnika", umoŜliwia to samoczynne nasuwanie się nowego opału. (Last Rico)
Kotły dolnego spalania naleŜy bardzo dokładnie dobierać, poniewaŜ nie powinny pracować
poniŜej mocy minimalnej, mogą wtedy brudzić wymiennik i komin, kopcić. Poza tym kocioł
dolnego spalania powinien mieć nierównoległą komorę zasypową, najlepiej ścięty ostrosłup o
podstawie prostokąta, zapobiega to zakleszczaniu się opału (komora lekko szersza u dołu niŜ
u góry).
Niekiedy zdarzają się błędnie skonstruowane kotły dolnego spalania:
Kocioł z lewej ma bardzo małą sprawność, nie wiem czy dojdzie do 50 %. Bierze się to stąd,
Ŝ
e powietrze wpuszczane klapką w dolnych drzwiach zamiast natleniać opał - nie chce się
przeciskać przez węgiel. Powietrze zmyka szybko dołem popielnika i wylatuje zimne do
wymiennika..... wychładzając go niemiłosiernie. Kocioł bardzo dymi.
NaleŜy dorobić drugą klapkę w górnych drzwiczkach i tam wpuścić powietrze główne.
Trzeba sterować nim poprzez miarkownik mech. lub elektroniczny, inaczej nie upilnuje się
kotła. Powietrze dodatkowe niesterowalne - lekko uchylona dolna klapka. Dodatkowo
koniecznie naleŜy zablokować ten ślepy ruszt. MoŜna to zrobić wklejając ze dwie cienkie (20
mm) cegiełki szamotowe, oczywiście na zaprawę szamotową. Teraz w kotle zrobi się coś w
rodzaju palnika, wszystko co palne będzie musiało przejść przez ten palnik. Kocioł nie będzie
juŜ wychładzany, przestanie dymić... i nareszcie zacznie grzać.
Bezwzględnie naleŜy teŜ wysoko zasypać "palnik" - po rozpaleniu oczywiście. W Ŝadnym
wypadku nie moŜe być przerwy pomiędzy węglem a płytą pionowego wymiennika, to musi
być zasypane węglem. Przelot "palnika" nie powinien być duŜy, ok. 10 - 13 cm. (zaleŜnie od
mocy kotła).
Jeśli kocioł dymi to warto zastanowić się nad zmniejszeniem wielkości palnika, jeśli nie
dymi to nie ma takiej potrzeby, bo spala czysto.
Czym grozi zmniejszenie palnika? Najpierw (przy małych zmianach) wydłuŜy się droga
płomieni i poprawi się czystość samych spalin, zatem wzrośnie moc kotła (zakładam, Ŝe
palnik wcześniej był za duŜy), przy dalszym zmniejszaniu kocioł zacznie moc tracić, bo raz,
Ŝ
e spadnie przekrój płomieni, a dwa - wzrośnie (moŜe być ponad miarę) prędkość spalanego
gazu z węgla, moŜe nawet dochodzić do zrywania płomieni a to strata (zawęŜając miejscowo
pole przekroju powodujemy automatycznie wzrost prędkości gazu).
Górne i dolne powietrze
Namalowałem dwa kotły, celowo przejaskrawiając ich proporcje, bez tego, mimo Ŝe sprawa
dość prosta, to trudno ją w krótkich słowach opisać. Chciałem pokazać, Ŝe nie ma
jednoznacznej odpowiedzi czy w usprawnianych kotłach powietrze główne doprowadzać od
dołu...czy od góry.
Jak widać kocioł A doskonale sobie poradzi z powietrzem od dołu, ale B juŜ nie. Najpierw
zacznie dobrze grzać, potem słabiej i słabiej bo węgiel sam spod dolnych drzwiczek do
palnika nie przeskoczy. W tym przypadku (gdy kocioł jest niski ale długi) lepiej jest
powietrze główne puścić od góry. Cudu nie będzie, bo kocioł ma taką konstrukcję, za to cały
zasypany węgiel spalimy kalorycznie i higienicznie, mając w kaŜdej chwili moŜliwość
dosypywania zimnego węgla z góry.
BRAKUJĄCE OTWORY POWIETRZA PIERWOTNEGO / WTÓRNEGO – JAK WYCIĄĆ
I ZAMONTOWAĆ KLAPKI?
W drzwiczkach Ŝeliwnych:
To Ŝe drzwi są odlane z Ŝeliwa trochę sprawę utrudni, ale nie z powodu spawania choć i
Ŝ
eliwo spawać moŜna, tylko z powodu koniecznego wiercenia w nim. Nic spawać nie będzie
trzeba, wystarczy wyciąć prostokątny otwór i klapkę z zawiasami przykręcić, dodatkowo w
klapce jeden otwór gwintowany np. M6 lub 8 do regulacji kąta otwarcia i to wszystko.
Wracając do wiercenia w Ŝeliwie - to samo ono jest dość miękkie, problem w tym Ŝe Ŝeliwa
są brudne gdyŜ zawierają w sobie duŜą ilość piasku formierskiego. Taki piasek skutecznie
stępi KAśDE wiertło stalowe - trzeba uŜyć wiertła z węglików spiekanych, jednak tanie
wiertła (do betonu) nie nadają się, bo są źle naostrzone (do skrawania metali). Albo więc
kupisz takie wiertło gotowe (do metali), albo dasz komu ze znajomych do przeostrzenia, no
chyba Ŝe sam masz takie moŜliwości szlif. diament, borazon.