Zplynovací kotel na kusové dřevo, polena a dřevěné brikety

Zplynovací kotel na kusové dřevo je vhodný pro ústřední vytápění rodinných domů nebo menších budov a pro přípravu teplé užitkové vody. Palivem mohou být polena nebo dřevěné brikety. Výkon kotle, který se dle provedení pohybuje mezi 10 až 100 kW, je možno regulovat. Oproti automatickým kotlům na pelety nebo štěpku se zde jedná o kotle s nízkou pořizovací cenou, ovšem kompenzovanou nutností pravidelné obsluhy.

Zplynovací kotel je také možné provozovat jako záložní nebo doplňkový zdroj ke stávajícímu otopnému systému. Tento kotel je nevhodný do městské zástavby, kde není dostatečný prostor k uskladnění polen nebo briket.

Někteří výrobci také nabízejí variabilní kombinované kotle na biomasu, které dokáží spalovat téměř veškeré palivo na bázi biomasy, tedy polena, pelety i dřevní štěpku. Předností těchto kotlů je především jejich univerzálnost a jistota dostupnosti paliva v případě nedostatku některého druhu – okamžitá možnost záměny paliva. Cena těchto zařízení je však vyšší.

Vhodné palivo – dřevo a brikety

Pro zplynovací kotle na kusové dřevo anebo brikety je vhodné veškeré palivové dříví (jehličnaté i listnaté), neopracované dřevo i dřevěné brikety a ostatní brikety z biomasy. Velikost jednotlivých polen je omezena provedením přikládacího otvoru a odhořívacího prostoru. Do větších kotlů proto můžeme přikládat polena až do délky 1 m, v rodinných domech se většinou setkáváme s provedením kotlů pro polena o délce 0,25 až 0,5 m.

Obchodníci s dřevním palivem obvykle dodávají polena vyskládaná na paletách a v bednách až do domu. Polena a naštípané dřevo se zpravidla dodávají naskládány na paletách o rozměrech 1 x 1 m v objemech 1 až 2 m³, což orientačně odpovídá váze 400 až 800 kg. Menší objemy palivového dřeva lze také objednat v pytlích po 15 kg.

Při použití dřevěných briket nejsme zpravidla limitováni jejich délkou, briketu lze v případě potřeby přelomit. Brikety se dodávají nejčastěji v kruhových profilech průměrů 7,5 až 9 cm. Profily mohou být plné nebo s dírou uprostřed. Další možností jsou hranaté brikety typu RUF, které se dodávají v rozměrech okolo 15 x 7x 10 cm, nebo osmi-hrannné a více-hranné brikety.

Pro některé zplynovací kotle je též možno použít rostlinné, kůrové a jiné směsné brikety na bázi biomasy, o jejich použití je však doporučeno poradit se s výrobcem kotle.

Brikety se nejčastěji dodávají zatavené ve fólii po 5 až 10 kusech (cca 10 kg). Tato balení briket lze nakoupit jednotlivě nebo za výhodnější ceny na paletách (100 až 130 balení na paletě o hmotnosti 1000 kg). Některé brikety mohou být dodávány jako kratší nestejně dlouhé válce v pytlích.

Dodavatelé palivového dřeva a briket

Kamenné i internetové obchody s palivy, distributoři a výrobci palivového dřeva, dřevěných briket a ostatních briket z biomasy. Palivo je také možno získat přímo z lesa nebo z jiných porostů nákupem od majitelů nebo samovýrobou, případně odběrem nevyhovujícího sortimentu z dřevozpracujících podniků.

Spotřeba a cena palivového dřeva a briket

Pro kotel s jmenovitým výkonem 15 kW (s přihlédnutím k průměrné roční účinnosti kotle 80 %) je zapotřebí 4 až 5 kg polen za hodinu (s výhřevností 15 GJ/t, resp. 4,2 kWh/kg). Za celé otopné období, které průměrně odpovídá asi 1500 hodinám provozu kotle na plný výkon, bude zapotřebí přibližně 7,5 tun palivového dřeva za rok. Zde velmi záleží na obsahu vody v palivu (čím vyšší vlhkost dřeva, tím nižší výhřevnost a tedy vyšší spotřeba paliva). Tento výpočet je pouze orientační a v praxi záleží vedle kvality plaiva i na mnoha faktorech systému (typ kotle, velikost a zateplení vytápěného objektu, ztráty v systému, typ paliva a další).

Cena palivového dříví se pohybuje od 800 Kč/t v případě měkkého dřeva vyšší vlhkosti až po 3000 Kč/t u kvalitního tvrdého vysušeného dřeva na paletě. Orientační roční náklady na palivo pro vytápění rodinného domu nelze jednoznačně stanovit, neměly by však přesáhnout 20 tis. Kč. Při vytápění dobře zatepleného domu a použití odpovídajícího kotle a paliva se jedná o vůbec nejlevnější způsob vytápění biomasou s ročními palivovými náklady mezi 10 až 15 tis. Kč.

Dřevěné brikety mají vyšší výhřevnost (a nižší obsah vody) než běžné palivové dřevo, proto lze uvažovat se spotřebou 3,7 kg dřevěných briket za hodinu, tedy okolo 6 tun za rok. Jejich ceny se na trhu pohybuje v relativně velkém rozpětí 3,5 až 5,5 tis. Kč/t. Tomu odpovídají roční palivové náklady mezi 20 až 30 tis. Kč.

Paliva není nedostatek, je možno si jej kdykoliv a v jakémkoliv množství objednat od distributorů nebo ve specializovaném obchodě. Obchodník, který nemá během roku na skladě dostatečné zásoby paliva nebo prodeje řeší formou pořadníku, není spolehlivým dodavatelem paliva a je lepší se obrátit na konkurenci. Také ceny palivového dřeva a briket se výzmamně liší během roku - v létě bývají zpravidla nejnižší a je dobré nakoupit zásobu na celou zimu, jelikož v zimě mohou ceny narůstat až o 40 %.

Pro přípravu teplé užitkové vody je nutno kalkulovat s další potřebou tepla cca 25 GJ/rok. To představuje asi 2 tuny dřevených briket (cca 8 tis. Kč za palivo) ročně navíc a instalaci akumulační nádrže.

Rostlinné brikety mají při stejném obsahu vody nižší výhřevnost a také cenu. Jejich nabídka na trhu není tak široká, jako v případě dřevěných briket. Rostlinné brikety lze spalovat ve většině kotlů na kusové dřevo pro centrální vytápění rodinných domů, nehodí se však pro kamna umístěná v místnostech. Cenu za roční vytápění domu při použití rostlinných briket lze odhadnout mezi 13 až 20 tis. Kč.

Skladování a manipulace s dřívím a briketami

Polena i brikety je nezbytné přikládat ručně do kotle několikrát denně. Na noc je možno u nastanovit tzv. úsporný režim, ovšem u některých kotlů je tento režim spjatý s tvorbou nepříznivých emisí.

Polena lze skladovat uvnitř vytápěné budovy v odděleném skladovacím prostoru jako volně ložené dřeva, nebo na paletách a v bednách podle způsobu dodávky. Brikety se nejčastěji umísťují v podobném skladu na paletách zabalené ve fólii. Sklad by měl být dimenzován pro veškeré množství paliva potřebné na celou topnou sezonu (pro rodinný dům do 15 m³). V případě omezených prostor je možno vybudovat v blízkosti kotle mezisklad paliva.

Umístění zplynovacího kotle na biomasu

Kotel se nejčastěji instaluje ve sklepě. Při výkonech do 50 kW není zapotřebí pro instalaci oddělený prostor. Sklad paliva nebo prostor pro palety s poleny nebo briketami by měl být co nejblíže ke kotli.

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 zplynovací kotel např. se solárním systémem ohřevu vody, případně i k podpoře ústředního vytápění.

Technické informace o zplynovacích kotlích na biomasu

V kotlích se systémem zplynování dřevního paliva se tvoří v zásobníku polen při nedokonalém hoření s omezeným přístupem (primárního) vzduchu spalný plyn, ke kterému se následně při průchodu tryskou přidává regulované množství sekundárního vzduchu. Směs prochází do dohořívací komory, kde dokonale prohoří.

Nejrozšířenější a nejúčinější koncepce zplynovacích kotlů je tvořena spodním odhoříváním paliva, existují však i starší kotle s horním odhoříváním nebo s postupným prohoříváním paliva.

Účinnost zplynovacích kotlů na biomasu je mezi 88 až 92 %, tepelný výkon je možno automaticky regulovat přívodem vzduchu v závislosti na venkovní teplotě a požadované vnitřní teplotě. Otopnou plochu lze orientačně stanovit při tepelných ztrátách objektu 50 W/m²  a 15 kW výkonu kotle na 300 m².

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

Moderní zplynovací kotle na biomasu nabízejí funkci automatizovaného zapalování paliva elektricky ohřátým vzduchem a ventilátorem. Kotle na spalování polen a briket je také možno kombinovat s dalšími doplňky, jako např. se solárními ohřívači vody.

Náklady na pořízení zplynovacího kotle

Výhodou je velmi levná investice do jednoduchého kotle na polena v porovnání se systémem dřevní štěpky nebo pelet.

Pořízení zplynovacího kotle na biomasu není v porovnání s kotli na spalování pelet nebo dřevní štěpky nákladné. Investiční náklady zplynovacích kotlů pro rodinné domy se na trhu pohybují od jednotlivých výrobců od 20 do 60 tis. Kč a na jejich nákup lze využít 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