Kotel na dřevní štěpku

Kotle na dřevní štěpku jsou určeny pro ústřední vytápění a ohřev vody větších obytných budov, skupin budov nebo podniků. Štepkové kotle nejnižších výkonů lze také použít k vytápění a ohřevu vody v rodinných domech. Tepelný výkon těchto kotlů začíná na 15 kW. Při vyšších výkonech ve stovkách kW je využití dřevní štěpky hospodárnější než spalování pelet. Výkon kotlů lze automaticky regulovat. V některých kotlích lze spalovat i rostlinné zbytky nebo obilí. Tyto kotle zpravidla nabízejí veškerý komfort automatizace jako u peletových kotlů.

Vhodné palivo

V kotlích na spalování dřevní štěpky je možno spalovat neztlačenou, volně loženou dřevní štěpku zpracovanou na drobno (štěpkovačem nebo drtičem) z dřevních zbytků z lesní těžby, pil, apod. Podle velikosti a výkonu kotle je doporučeno využívat štěpku hrubší vyrobenou kladivovém drtiči nebo jemnější vyrobenou v nožovém štěpkovači. Lesní štěpka se ještě rozlišuje podle kvality – obsahu jednotlivých příměsí – na zelenou, hnědou a bílou štěpku. Dřevní štěpka se dodává volně ložená na nákladním automobilu nebo ve velkoobjemových textilních vacích (big bag).

Ve většině kotlů na štepku je také možno spalovat pelety (což je ale ekonomicky nevýhodné) a v některých kotlích také obilí a suché rostlinné zbytky ve formě řezanky.

Dodavatelé dřevní štěpky

Dřevní štěpku si může spotřebitel v malých objemech připravit sám vhodným drtičem, lze využívat např. biomasu rychle rostoucích dřevin nebo zbytky stromů. Při potřebě většího množství paliva je doporučeno obrátit se na dodavatele dřevní štěpu – těžařské firmy, distributory paliv, majitele lesů, pil, dřevozpracujícího průmyslu, státních lesů, apod. Dřevní štěpka je dodávána zpravidla podle smluvních závazků v dodacím listu, kde by měla být popsána velikostní struktura, čistota a zejména obsah vody ve štěpce.

Dřevní štěpka není klasickým palivem s rozvinutou sítí dodavatelů pro malospotřebitele.

Spotřeba a cena dřevní štěpky

Pro kotel s tepelným výkonem 20 kW s účinností spalování 85 % je zapotřebí 6 až 7 kg štěpky za hodinu (s výhřevností 12 MJ/t, resp. 3,3 kWh/kg a 30% obsahem vody). Za celé otopné období, které průměrně odpovídá asi 2000 hodinám provozu kotle na plný výkon, bude zapotřebí přibližně 13 tun dřevní štěpky, což předsatvuje 54 prms za rok (prms = prostorový metr sypaný). Tento výpočet je pouze orientační a v praxi záleží na mnoha faktorech (především typ kotle, velikost vytápěného objektu, ztráty v systému, obsah vody ve štěpce a další).

Kvalita palivové dřevní štěpky především závisí na její vkhosti, jako u ostatních paliv z biomasy zde platí nepřímá úměra mezi výhřevostí a obsahem vody. Štěpka z vyšší vlhkostí je nejen těžší (vyšší náklady v případě koupě podle váhy), nelze dlouhodobě skladovat (riziko samovznícení), ale především má nižší výhřevnost (spotřeba většího množství).

Při ceně 1000 Kč/t štěpky představuje orientační roční náklad na palivo 13 tis. Kč. Podobné náklady na roční provoz lze kalkulovat i v případě použití zrní ke spalování, suchá rostlinná řezanka je o něco levnější (cca 800 Kč/t).

Pro přípravu teplé užitkové vody je nutno kalkulovat s další potřebou tepla cca 25 GJ/rok. To představuje 3 až 5 tun štěpky (3 až 5 tis. Kč za palivo) ročně navíc a instalaci akumulační nádrže.

Skladování a manipulace se štěpkou

Pro skladování dřevní štěpky potřebujeme díky její nízké objemové hmotnosti prostornější sklady, velkoobjemová sila, nebo haly. V případě instalace kotle na štěpku v rodinném domě je potřeba počítat s odpovídajícími prostorami např. ve sklepě pro min. 50 m3 štěpky. Ve skladu musí být především zaručeno nezbytné provětrávání. Palivová štěpka má vyšší obsah vody, je náchylná k plesnivění a zapařování, což by mohlo v uzavřených místnostech  vést k riziku samovznícení. Dostatečné provětrávání skladu nám zajistí i dosoušení štěpky během skladování. Uskladnění přímo ve vytápěných obytných budovách bez účinného provětrávání skladu se nedoporučuje, v některých zemích je přímo zakázáno. Při skladování většího objemu dřevní štěpky je potřeba dimenzovat vstup do skladu pro dopravní a manipulační techniku.

Vlastní přikládání dřevní štěpky je nejčastěji řešeno šnekovým dopravníkem, popř. pomocnými hrably z blízkého skladu paliva. V případě vytápění většího objektu je menší objem štěpky do kotle dopravován šnekovým dopravníkem z meziskladu, který je dle aktuální potřeby doplňován větším pásovým dopravníkem nebo kolovým manipulátorem z centrálního skladu štěpky.

Technické informace o kotli na štěpku

Výrobci moderních kotlů na štěpku nabízejí modely kotlů již od výkonu 15 kW, což umožňuje jejich využití i pro rodinné domy. Tyto kotle na štěpku jsou ve většině případů plně automatizovaná zařízení s dobrými spalovacími vlastnostmi a s nízkými emisemi díky řízenému systému dávkování paliva a spalného vzduchu a umožňují ekologicky spalovat i méně kvalitní palivo, kterým je dřevní štěpka s vyšším obsahem vlhkosti. Tepelný výkon je řízen plynule regulovaným přívodem paliva a vzduchu v závislosti na venkovní teplotě a požadované vnitřní teplotě. Průměrná účinnost spalování těchto kotlů se pohybuje mezi 80 a 90 % (závisí na kvalitě paliva a stupni vytížení kotle). Otopnou plochu lze orientačně stanovit při tepelných ztrátách objektu 50 W/m2 a 20 kW výkonu kotle na 400 m2.

Důležitou součástí kotle na štěpku je hořák a systém uchycení roštu, u kotlů menších výkonů se používají hořáky horizontální, hořáky s podsuvným plněním nebo hořáky retortové, u kotlů větších výkonů jsou nejčastější pevné nebo posuvné (šikmé) rošty.

Otvor pro komínové připojení je dle platné ČSN realizován min. Ø 150 mm a to podle výkonu a typu kotle a výšky komína.

Umístění a napojení štěpkového kotle

U rodinných domů se kotel nejčastěji instaluje ve sklepě. Při výkonech do 20 kW není zapotřebí oddělený prostor pro kotelnu, pouze je nutno zabezpečit odvětrávání skladu štěpky. Při dopravě paliva šnekovým dopravníkem by měl být sklad štěpky co nejblíže ke kotli, u větších objemů paliva se využívá mezisklad, který se dle potřeby plní ze vzdálenějšího centrálního skladu.

Soustava přípravy teplé užitkové vody by měla být doplněna akumulační nádrží. Připojení kotle na soustavu ústředního vytápění v domě se provádí obvyklým způsobem. Pro další úsporu provozních nákladů je výhodné kombinovat peletový kotel např. se solárním systémem přípravy teplé užitkové vody, případně i k podpoře ústředního vytápění.

Nevhodná je instalace kotle na štěpku pro velmi malé rodinné domky nebo objekty s nízkou potřebou energie (nízkoenergetické stavby). Zde se nevyplatí nákladná investice na pořízení kotle s příslušenstvím.

Další možností uplatnění pro štěpkové kotle větších výkonů (nad 100 kW) je kombinovaná výroba elektřiny a tepla, nebo využití tepla v průmyslu - např. sušárny, kompostárny, apod.

Náklady na pořízení kotle na štěpku

Cena za automatický kotel na dřevní štěpku menšího výkonu včetně regulace, podavačů a napojení na komín se u nás pohybuje v širokém rozmezí (záleží na vlastnostech, vybavení a typu kotlů) od 80 tis. Kč až po nejdražší modely v řádu 700 tis. Kč. Kotle na dřevní štěpku se vyznačují vyššími investičními náklady, které jsou však kompenzovány nejlevnějším palivem na bázi biomasy na trhu vč. možnosti samozásobení, tedy nejnižšími provozními náklady. V současné době se na nákup štěpkových kotlů a dalších zdrojů na biomasu a jiné obnovitelné zdroje poskytuje dotace v rámci programu Zelená úsporám.

 

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu