Kondenzačný kotol na pelety HERZ pelletstar CONDENSATION
Kondenzačná technika a biomasa
Využitie biomasy na vykurovanie a prípravu teplej vody nie je už ani v podmienkach Slovenska novinkou. Biomasa si našla svoje miesto ako ekologický a ekonomicky výhodný zdroj tepla so širokým spektrom využitia. Novinkou vo využívaní biomasy s prvými úspešnými realizáciami sa stali najmodernejšie zariadenia využívajúce pri spaľovaní peliet a drevnej štiepky kondenzačnú techniku.
Po intenzívnych vývojových prácach bol v roku 2016 predstavený popredným rakúskym výrobcom kotlov na biomasu prvý kotol na pelety pelletstar condesation využívajúci kondenzačnú technológiu. Kotol peletstar condesation je ideálnym riešením vykurovania pre nové budovy a je ho možné použiť aj pri rekonštrukcii a modernizácii stávajúcich objektov, najmä pri nízkoteplotných plošných systémoch (pri podlahovom a stenovom vykurovaní), ale aj pre vysokoteplotné systémy (radiátory). V závislosti od požiadaviek poskytuje kotol požadovanú optimálnu teplotu vykurovacej vody.
Kondenzačná technika - princíp funkcie
Kotly na biomasu pelletstar condesation využívajú kondenzačnú techniku podobne ako kondenzačné plynové kotly. Princípom funkcie kondenzačného kotla je využitie kondenzačného „latentného“ tepla zo spalín. Spaliny vznikajúce pri spaľovaní sa ochladzujú až pod teplotu rosného bodu. Tým dochádza ku kondenzácii vodnej pary obsiahnutej v spalinách a uvoľneniu tepelnej energie.
Obr. 1 Využitie kondenzačného tepla
Spalné teplo [kWh/kg, kJ/kg]
Je množstvo tepla, ktoré sa uvoľní dokonalým spálením jednotkového množstvo paliva (v našom prípade peliet) a stechiometrického množstva kyslíka s ochladením spalín. Predpokladá sa, že voda, uvoľnená spaľovaním, skondenzuje. Ide teda o všetko množstvo tepla vzniknuté spálením a zahŕňa aj vo vodnej pare viazané, tzv. latentné teplo.
Výhrevnosť [kWh/kg, kJ/kg]
Výhrevnosť sa rovná spalnému teplu, zmenšenému o teplo uvoľnené kondenzáciou vodnej pary zo spalín, na konci reakcie ostáva voda v plynnom skupenstve. Nezohľadňuje sa energia obsiahnutá vo vodnej pare spalín (u klasických kotlov odchádza toto teplo komínom do ovzdušia).
Obr. 2 Porovnanie konvenčného a kondenzačného kotla
Účinnosť nad 100%
Pri kondenzačných kotloch bol zavedený tzv. normovaný stupeň využitia, ktorý nadobúda hodnoty nad 100% a často býva označovaný ako účinnosť. Používa sa pre porovnanie klasických kotlov s kondenzačnými a vzťahuje sa rovnako ako pri klasických kotloch k výhrevnosti.
Ak by sme počítali účinnosť kondenzačného kotla zo spalného tepla, dostaneme sa fyzikálne korektným postupom k nižším hodnotám (cca 96%)
Prepočet cez výhrevnosť (klasický kotol):
1 kg peliet = 4,9 kWh energie (privedenej do kotla) = QZU
namerané množstvo energie získanej z kotla: 4,6 kWh = QAB
Prepočet cez spalné teplo:
1 kg peliet = 5,4 kWh energie (privedenej do kotla) = QZU
namerané množstvo energie získanej z kotla: 5,2 kWh = QAB
Kondenzačný kotol a teploty vykurovacieho systému
Pri ochladzovaní spalín získaných pri ideálnom spaľovaní začne pri teplote rosného bodu (pri spaľovaní peletiet pod 58°C) kondenzovať vodná para.
Z obr. 3 je zrejmé, že kondenzačný kotol pracuje s určitým prebytkom vzduchu a skutočná teplota rosného bodu spalín sa pohybuje medzi 48 - 52°C.
Teplota spalín je previazaná s teplotou vratnej vody vykurovacieho systému. Ak má dochádzať ku kondenzácii, musí sa teplota vratnej vody pohybovať pod touto hodnotou. Ideálne je, ak je teplota spalín o 3-4 K vyššia ako teplota vratnej vody.
Čím dosiahneme nižšiu teplotu vratnej vody, tým je vyšší stupeň účinnosti – z tohto hľadiska sú tieto kotly ideálne ako zdroje tepla pre sálavé systémy, teda nízkoteplotné systémy podlahového alebo stenového vykurovania. Najvyššia účinnosť sa dosahuje pri teplote vratnej vody ≤ 35 °C.
Kondenzačnú techniku je samozrejme možné využívať aj v sústavách s vyššími teplotami vykurovacej vody, avšak v určitom časovom období - při veľmi nízkých vonkajších teplotách, bude teplota vratnej vody prekračovať rosný bod spalín a kondenzačné teplo sa nebude dať využiť.
Obr. 3 Teplota rosného bodu spalín v závislosti od prebytku vzduchu
Kondenzačný kotol a emisie
Prínosom kondenzačných kotlov na pelety je okrem vyššej účinnosti aj pokles emisií tuhých znečisťujúcich látok (TZL), čiže prachových častíc, do ovzdušia.
V ďalších rokoch sa očakáva ďalšie sprísnenie emisných limitov aj pre kotly na biomasu. Kondenzačné kotly dokážu splniť prísnejšie emisné limity, aké sú v platnosti dnes, množstvo prachových častíc (TZL) dokážu dostať na úroveň pod 10 mg/mN³ pri 13% O2.
Kondenzačný kotol na pelety HERZ pelletstar CONDENSATION
Kotly pelletstar CONDENSATION sa dodávajú v 8 výkonových rozsahoch, od 10 do 60 kW menovitého výkonu.
| Typ | Menovitý výkon | Rozsah výkonu |
| pelletstar CONDENSATION 10 | 10 kW | 3,0 – 10,0 kW |
| pelletstar CONDENSATION 12 | 12 kW | 4,0 – 12,0 kW |
| pelletstar CONDENSATION 14 | 14 kW | 4,0 – 14,0 kW |
| pelletstar CONDENSATION 16 | 16 kW | 5,0 – 16,0 kW |
| pelletstar CONDENSATION 20 | 20 kW | 6,0 – 20,0 kW |
| pelletstar CONDENSATION 30 | 30 kW | 6,0 – 30,0 kW |
| pelletstar CONDENSATION 45 | 45 kW | 13,0 – 45,0 kW |
| pelletstar CONDENSATION 60 | 60 kW | 13,0 – 60,0 kW |
Konštrukcia kondenzačného peletového kotla
Kotly pelletstar CONDENSATION je možné dodať vo vyhotovení pre napojenie na sklad peliet systémom flexidopravníka, vo vyhotovení pre napojenie na sklad so zásobníkom pre sanie a systémom dopravy peliet vákuovým (sacím) systémom alebo so zásobníkom pre ručné plnenie.