U tohoto článku nebylo technicky možné zajistit fotografie a obrázky.
Jaký kotel zvolit
Kategorie: Speciál – topíme dřevem | Autor: rb – podle údajů LEA a knížky Topíme dřevem (Grada), Foto archiv Semaco
Fakt, že je dřevo a biomasa vůbec velmi výhodným zdrojem energie, si uvědomili ekologové i ekonomové v zemích Evropské unie již dávno. Byl proto přijat dokument zvaný Bílá zpráva, který obsahuje plán, jak zvýšit ve státech EU podíl obnovitelných zdrojů na výrobě energie ze současných 6 % na 12 % v roce 2010. Největší podíl má mít právě biomasa.
Kdo uvažuje o tomto způsobu vytápění, měl by se obrátit na některé z Konzultačních a informačních středisek České energetické agentury (je jich v každém kraji několik) a získat nejen potřebné technické informace o nabídce kamen a kotlů, ale také radu, zda nelze na některé systémy a zařízení získat dotace. Řada institucí a nadací je poskytuje zejména na projekty, které zaručují snížení energetické náročnosti nebo zvýšení ochrany životního prostředí.
Nejčastější chyby
Dřív, než si povíme o jednotlivých druzích spalovacích zařízení na dřevo, připomeňme, v čem se často při topení dřevem chybuje. Názor, že topení dřevem je ekologické, je sice správný, ale jen za určitých podmínek. Platí, pokud je používáme v kamnech, která jsou pro topení dřevem konstruovaná. V kamnech vyvíjených pro uhlí, zejména pro černé a koks, je spalování dřeva naprosto nevhodné. Imise, které vznikají, jsou podstatně horší a škodlivější, než při topení navrženým palivem. Je to dáno průběhem spalování. Dřevo zplyňuje při 200 °C a spalné plyny zaujímají veliký objem, který zabraňuje vstupu kyslíku. Ve špatném nebo pro jiné palivo konstruovaném topeništi tedy plyn dobře neprohoří. Oxid uhelnatý tvoří při ochlazení uhlík, tedy saze a oxid uhličitý; říká se, že kamna “dehtují”. Topeniště a kouřovody je třeba často čistit a využití paliva klesá až o dvě třetiny. V kamnech na uhlí proto dosahujeme při topení dřevem nízkého výkonu. Ve speciálních dřevozplyňujících kotlích se proto hoření dotuje tzv. sekundárním a někdy i terciálním přívodem kyslíku, což zvyšuje efektivnost hoření a snižuje množství emisí. Při výběru kotlů na dřevo pak uživatelé často chybují v tom, že kupují zařízení o vyšším výkonu, než potřebují a pak ho “škrtí” na 30 – 50 %. To samozřejmě není ekonomické ani ekologické. Pro období největších mrazů, které trvá obvykle 12 – 14 dnů, se spíš vyplatí mít nějaký doplňkový zdroj tepla. Na 100 m3 obestavěné plochy stačí kotel o výkonu 10 kW (výrobci však většinou dodávají nejmenší kotle dvacetikilowattové). Pak je lepší volit ty, které lze dobře regulovat, anebo menší kotel doplnit akumulační nádobou.
Krbová kamna a krby
V mnoha menších objektech, zejména chatách a chalupách v oblastech s dostatkem lesů, se tradičně topívalo dřevem. Často však právě v uhelných kamnech nebo kuchyňských sporácích, takže poměrně velká část horkých spalin unikala bez užitku do komína. Dalším oblíbeným lokálním topidlem, v němž se využívalo a stále využívá dřeva, jsou krby. Posezení u otevřeného ohně je velmi příjemné, což je jeden z důvodů, proč se otevřené krby stále stavějí. Jejich účinnost je však malá (10 – 12 %), navíc teplo plamenů ohřívá hlavně obličej, ruce, ale od nohou je zima. Uvedený problém můžeme částečně vyřešit tím, že budeme vytápět teplým vzduchem z krbu patro nad ním, anebo vytvoříme pod podlahou kanál, jímž bude proudit teplo do celé místnosti. Přináší ho vzduch, který je nasáván zvenku a ohřívá se o rozžhavený ocelový plech na dně a zadní stěně krbového topeniště. Kanál může být vyzděný nebo sestavený z keramických dílů (nikdy ne azbestocementových rour) a směrem dolů, tedy do země nebo sklepa, dobře tepelně izolovaný. Příjemný pohled do plamenů a podstatně vyšší účinnost spalování nabízejí krbová kamna. Svařují se z ocelových plechů, vnitřní prostor je vyzděn šamotovými tvarovkami. Dřevo se v nich spaluje prohořívacím systémem. Primární vzduch je přiváděn pod rošt, sekundární regulátorem v přikládacích dvířkách. Vzduch z místnosti je nasáván prostorem zásobníku paliva, stoupá vzhůru, prohřívá se mezi vnitřním a vnějším pláštěm a do místnosti se vrací otvory v horní části kamen. Krbová kamna mohou být doplněna malou píckou pro uchovávání teplých pokrmů nebo grilovací nástavbou. (Nejznámějšími tuzemskými výrobci jsou Verner, Romotop, Haas Rukov, Semaco a řada malých firem.) Spalovací prostor krbových kamen lze také osadit krbovou vložkou, kterou můžeme vsadit i do kachlových kamen nebo do krbového ostění. Spaluje se v nich dřevo a dřevní brikety. Existuje i krbová vložka s katalyzátorem, v němž se mění jedovatý oxid uhelnatý na neškodné spaliny.
Kamínka na odpad
Některé firmy vyrábějí i lokální topidla na dřevní odpad, respektive veškerou dřevní hmotu. Jde zejména o zařízení fungující na principu bullerjan – kanadských kamen. Plášť je sestaven z řady samostatných ohnutých trubek, které jsou proti sobě otočeny o 180°. Mezery mezi nimi jsou vyplněny plechem a po celém obvodu přivařeny. Zadní a přední čelo tvoří plech tloušťky 3 až 4 mm. V předním je přikládací otvor, v zadním vývod pro kouřové roury. Kotel nemá rošt a spodní část kamen chladí popel; zvyšuje tak rozdíl teplot, jenž podporuje proudění vzduchu. Spodními otvory trubek je nasáván chladný vzduch, horními vystupuje teplý. Vzduch potřebný pro hoření vstupuje do kamínek regulovaným přívodem.Předností těchto kamen je velký výkon, snadná obsluha, minimální údržba, rychlý rozběh a spolehlivý provoz. (U nás je vyrábějí firmy Duchoň, Vilímek a v jednodušším provedení Kovodružstvo.)
Kotle na dřevo
Provoz kotlů na dřevo a dřevní odpad, které jsou zařazeny do systému ústředního topení, je odlišný od topení lokálními zařízeními. Jak už jsme uvedli, velmi důležitá je volba správné velikosti kotle; příliš velký je nutné při provozu stále tlumit, čímž se zhoršuje jeho účinnost a zvyšuje zadehtování a tvorba kyselin.Z hlediska tvorby dehtu a kyselin, které mohou dokonce rozleptat těleso kotle, je nutné hlídat teplotu vratné vody v systému. Neměla by klesnout pod 60 °C. Jednou z možností, jak udržet teplotu vratné vody na potřebné výšce, je instalovat čtyřcestný směšovací ventil Duomix (lze tak od sebe oddělit dva okruhy s rozdílnými teplotami otopné vody). Může být opatřen servopohonem řízeným elektronickou regulací. Dalším pojistným zařízením je termosměšovač firmy Eken. Jeho termostat automaticky, bez nutnosti obsluhy, otevírá naplno výstup vody z kotle až tehdy, když je dosaženo požadované teploty vratné vody. Jestliže její teplota klesá, termostat automaticky výstup uzavírá.Nejvýhodnějším řešením však je využívání akumulačních nádrží. Jde o způsob běžně používaný v Rakousku, Švédsku, Německu a dalších vyspělých zemích. Mezi kotel a akumulační nádrže je vložena speciální armatura Laddomat 21, který se postará o to, aby teplá vody po naplnění vytápěcího systému proudila do nádrží; po vyhřátí objektu a akumulování nádrží na teplotu 90 až 100 °C se kotel nechá dohořet a systém vytápí 1 až 3 dny voda z nádrží. Tento systém má mnoho výhod: kotle mají dvojnásobnou životnost proti klasickému zapojení a zvyšuje se i životnost komínu, nevznikají dehty ani kyseliny, spotřeba paliva se sníží o 20 až 30 % a nabízí se možnost kombinovat klasický s dalšími způsoby ohřevu vody, např. elektrickou nebo solární energií. Nevýhodou je pochopitelně potřeba značného prostoru pro akumulační nádrže (pro výkon 20 kW by měly mít objem 750 až 1500 litrů). Životnost kotlů na dřevo je ovlivněna nejen jejich správným dimenzováním, ale také konstrukcí. Praxe ukázala, že výkon je přímo úměrný váze kotle. Mezi zahraničními patří k těm s nejvyšší účinností a životností Froling (33 kg/kW), Eder (30) a Buderus (29,5), z českých Verner (16,4), Atmos (15,3) a Dakon (13,6 kg/kW).
Způsoby spalování
Kotle spalující odhořívacím způsobem mohou vedle dřeva a dřevního odpadu spalovat i uhlí a uhelné brikety. Mají i další výhody:
* spalují s dobrou účinností i mírně vlhké dřevo;
* při správném spalovacím režimu nedochází k dehtování;
* není třeba je připojovat na elektroinstalaci, protože nemají ventilátor.
(Příkladem tohoto systému je krnovský kotel Dakon Dor.)
Pyrolýzní kotle spalují dřevní hmotu ve čtyřech fázích. Je to: sušení, pyrolýza neboli odpařování vody z paliva, spalování plynných složek a spalování pevných látek, zejména uhlíku. Dřevní hmota obsahuje nejvyšší podíl pyrolýzou uvolňovaných plynných látek (75 až 85 %), které nehoří na roštu, ale mezi roštem a komínem. Proto se pod rošt přidává jen menší část vzduchu; větší díl se dostává do proudu unikajících plynů nad rošt.
Výkon pyrolýzních kotlů je tím vyšší:
* čím je sušší palivo,
* čím větší je povrchová plocha paliva,
* čím více paliva hoří současně.
(Na trhu lze vybírat z tuzemských pyrolýzních kotlů: AM 29 Energo, Atmos, Benekov, Dakon Gasogen 24, Všepal, Pyros STS a Verner.)
Kondenzační kotle
Používání kondenzačních kotlů na dřevo sice není moc rozšířeno, ale je nutné připomenout, že tento způsob umožňuje maximální využití paliva. Spaliny, které vznikají při hoření, mohou být natolik ochlazené, že voda obsažená v nich kondenzuje a její energii lze rovněž využívat k ohřevu. Tím se snižuje množství škodlivin a zároveň se spoří palivo.
Obr. – Schéma kamen na odpad
