Fot. Klimosz
Przesadnie ogólnikowe podejście do problematyki ogrzewnictwa niekorzystne wpływa na istotne dla użytkownika wartości – finansowe, czystość środowiska oraz spełnienie wymagań cieplnych w budynkach. Przedstawione podejście do omawianego tematu można określić jako sprzeczność z zakładaną logiką konsumencką – przecież im taniej i efektywniej, tym lepiej. W czym zatem tkwi problem? Jak temu zaradzić? - rozwija myśl Szymon Pieter.

Rozpoczynając wywód chciałbym uprzedzić, że często na jedno ogólnikowe pytanie może być bardzo wiele różnych odpowiedzi. Nierzadko wszystkie te odpowiedzi będą prawdziwe. Takie twierdzenie wiąże się z różnorodnością instalacji, kotłów, urządzeń dodatkowych, których te pytania mogą dotyczyć. Inaczej mówiąc, zmiana nastaw oraz parametrów pracy kotła w dwóch różnych budynkach może prowadzić do różnych wyników. Nie ma zatem jednoznacznego i prostego przepisu na pytanie o poprawność funkcjonowania instalacji użytkownika. Rozsądne, podeście do tematu wymaga przestrzegania pewnych fundamentalnych zasad oraz cierpliwości. Ponadto, nie bez znaczenia jest wypracowywane doświadczenie obsługi urządzeń instalacji i kotła – im bardziej doświadczalnie podchodzimy do problemu ogrzewania, tym łatwiej będzie nam przewidzieć konkretne zjawiska procesu spalania i przeciwdziałać tym negatywnym. Mimo różnorodności konstrukcji palników oraz kotłów dostępnych na rynku, sama technika prowadzenia procesów spalania jest niezmienna. Należy podkreślić zatem, że prawa fizyczne niepodważalnie dotyczą wszystkich kotłów, ale nie wszystkie urządzenia grzewcze pozwalają na prowadzenie procesów z równą skutecznością.

Opierając się na praktyce inżynierskiej i niezliczonych badaniach, można określić warunki prawidłowego spalania w urządzeniach grzewczych. Poniższe kompendium dotyczy kotłów automatycznych i zasypowych na paliwa stałe. Według powyższego:
W pierwszej kolejności, należy zwrócić uwagę na pozostałości spalania (popiół i czystość wymiennika), czyli sprawdzić czy spalanie odbywa się w sposób zupełny oraz całkowity. Efekty, inaczej produkty spalania, czyli m.in. popiół mogą dostarczyć wielu informacji o jakości przeprowadzonego procesu spalania. Zgodnie z tym, jeśli można zaobserwować niespalone części paliwa w popiele, dochodzi do powstania straty chemicznej – marnowania opału. Nierzadko, razem z problemem niecałkowitego spalania paliwa występuje wzmożone zanieczyszczenie wewnętrznej powierzchni wymiennika. Taki problem wiąże się z kolei z niezupełnym spalaniem (niepełnym utlenianiem paliwa), które prowadzi do straty chemicznej, a także fizycznej.

Fot. Klimosz

Dla lepszego zrozumienia rodzajów i konsekwencji strat, należy wyjaśnić podstawowe pojęcia:

-Strata chemiczna – strata spowodowana niepełnym spaleniem paliwa, które jest wliczone jako odpad.
-Strata fizyczna – strata spowodowana nadmierną ucieczką ciepła poza wymiennik ciepła, np. zbyt duża strata kominowa, strata ciepła przez elementy kotła na zewnątrz, itp.

Uwaga, warto nadmienić, że jedna strata może bezpośrednio wpływać na powstawanie drugiej. Uściślając to twierdzenie, strata chemiczna, czyli niezupełne utlenienie paliwa zanieczyszcza wnętrze wymiennika, tworząc dodatkową warstwę izolacyjną. W tym wypadku, ciepło wygenerowane podczas spalania paliwa w większej ilości usuwane będzie razem ze spalinami na zewnątrz kotła (strata fizyczna).

Wobec przedstawionych problemów, należy zweryfikować ustawienia sterownika kotła:

-Czasu przerwy (kotły automatyczne) – być może czas przerwy pomiędzy podawaniem paliwa jest zbyt krótki – spalany opał będzie usuwany (zastępowany nowym) zbyt szybko. Rozwiązaniem problemu będzie wydłużenie czasu przerwy.
-Czasu podawania (kotły automatyczne) – jest prawdopodobne, że jeden cykl pracy palnika podaje zbyt dużą ilość paliwa do komory spalania. W efekcie, niespalony opał jest zastępowany nowym. Rozwiązaniem tego problemu będzie skrócenie czasu podawania paliwa.
-Mocy wentylatora (kotły automatyczne i zasypowe) – być może do komory spalania dostarczamy zbyt małą ilość powietrza, aby w pełni przeprowadzić procesy utleniania substancji palnych paliwa. Rozwiązaniem tego problemu będzie zwiększenie mocy dmuchawy lub/i zwiększenie stopnia otwarcia przesłony wentylatora. Odpowiednio, dla kotła zasypowego bez sterownika i dmuchawy kluczowym będzie odpowiednie ustawienie miarkownika ciągu oraz stosownie większe stopnia otwarcia szybra czopucha.

Analizując jakość popiołu, należy zwrócić szczególną na ilość oraz, co szczególnie ważne, strukturę pozostałości. Przykładowo, gorszej jakości paliwo poprzez wysoki tzw. współczynnik Rogi powoduje powstawanie problematycznych spieków. Niepożądane produkty spalania mogą prowadzić do częstszego czyszczenia popielnika oraz, nawet, do zatrzymania kotła w najbardziej nieoczekiwanym momencie. Ponadto, oprócz właściwości paliwa (współczynnika spiekalności Rogi), na powstawanie spieków ma wpływ temperatura w obrębie rusztu, czyli zbyt duża lub zbyt mała ilość podawanego powietrza, a zatem odpowiednio zbyt duża lub zbyt mała moc dmuchawy. Należy zauważyć, że przy większej ilości powietrza (a zatem zwiększonej mocy wentylatora), większa ilość chodnego balastu (inertnego azotu) doprowadzona zostaje do wnętrza wymiennika. Efektem, takiego niewprawnego zabiegu będzie dodatkowe obniżenie sprawności wymiennika, a zatem i zwiększenie zużycia paliwa.

Kluczowym warunkiem dobrego spalania jest przede wszystkim odpowiedni materiał opałowy. Uwaga, najtańsze paliwo często nie wiąże się z oszczędnością. Tańszy opał, przez swoją jakość, może wzmagać podatność na zużywanie się elementów kotła. Ponadto, często co gorsza, niektóre właściwości paliwa mogą uniemożliwić normalne korzystanie z kotła, czyniąc go niefunkcjonalnym. Najrozsądniej zakupić opał różnych producentów, zwracając uwagę na konkretne parametry, i przeprowadzić swoje własne doświadczenia. Wynik będzie subiektywną oceną stosunku jakości do ceny.

W poniższej tabeli zaprezentowane zostały sugerowane parametry wybranych paliw (ujęte w normie PN-EN 303-5:2012), które mogą stanowić poziom odniesienia w poszukiwaniach.


Fot. Klimosz
Oprócz paliwa i ustawień regulatora kotła, niezbędne jest częste i regularne czyszczenie palnika oraz wymiennika, a także dbanie o kompletność wyposażenia urządzenia grzewczego. Wspomniane dwa proste zabiegi mogą zwiększyć wydajność kotła i wydłużyć żywotność jego elementów. I tak, gdy któryś z elementów (płyta ceramiczna, czy szamotowa, deflektor, itd.) ulegnie uszkodzeniu, część należy niezwłocznie dokupić. Zasada jest prosta – im wcześniej, tym lepiej. Koszt zakupu oraz wymiany elementów wyposażenia urządzenia grzewczego może być relatywnie niższy niż użytkowanie niekompletnego kotła przez dłuższy czas. Poza oczywistym względem finansowym, ważnym w tym przypadku będzie również komfort użytkownika takiego urządzenia.

Kolejnym ważnym elementem, który przekłada się na oszczędności jest profilaktyczna konserwacja urządzenia grzewczego. Niezależnie od budowy, warto zapoznać się z problematyką elementów, które odpowiadają za podawanie substratów na palenisko. Dmuchawa oraz ruszt powinny być odpowiednio uszczelnione, a elementy podające (typu ślimak, tłok, itd) nie powinny posiadać ubytków wskazujących na działanie korozji. Każde uchybienie od normy może spowodować spadek wydajności kotła – problemy z podawaniem paliwa, lub m.in. kierowanie powietrza poza obręb paleniska (problem ze spalaniem opału).

Na koniec, chciałbym jeszcze zwrócić uwagę na bardzo ważny, co ciekawe, nietechniczny problem obsługi kotła na paliwa stałe i innych urządzeń grzewczych. Przeszkoda, którą mam na myśli, jest związana z fałszywymi przekonaniami klienta o słuszności niepoprawnych rozwiązań. Nierzadko zdarza się bowiem, że użytkownik „wie lepiej” i nie respektuje instrukcji obsługi urządzeń oraz porad osób wyspecjalizowanych w problematyce z danej dziedziny. I tak, często objawy, które przeanalizowane dają przypuszczenia o wystąpieniu problemu, są bagatelizowane do momentu awarii.

Podsumowując przemyślenia, w pierwszej kolejności należy przeczytać instrukcje obsługi urządzenia, co jest niewątpliwą podstawą eksploatacji każdego urządzenia technicznego. Ponadto, brak wiedzy nie powinien prowadzić do zawstydzenia czy zażenowania, a wręcz odwrotnie. W razie jakichkolwiek wątpliwości i niejasności warto skonsultować się z obsługą klienta lub działem technicznym producenta urządzenia. Wobec takiego zachowania, jestem przekonany, żaden specjalista nie pozostanie bierny. I tak, jeśli poznamy teorię, z odrobiną pomocy powinniśmy uzyskać to co jest najistotniejsze – wielowymiarowy zysk.