V současné době již automatický kotel na uhlí přestal být raritou a vysloužil si pověst autonomního a spolehlivého topného zařízení, které může konkurovat peletovým stanicím.
Jak fungují automatické kotle na uhlí
Autonomní kotle na uhlí pracující v automatickém režimu se od klasických verzí liší tím, že všechny pracovní procesy jsou plně řízeny regulátorem. Pro udržení spalování se používá automatický šroubový mechanismus pro přívod paliva, systém nuceného vstřikování vzduchu a odvod spalin. Konstrukce zajišťuje také samočistící funkci.
Princip fungování je následující:
- Po zapnutí kotle se spustí šnekový automatický přívod uhlí do kotle. První část paliva je zapálena elektrickou plazmou. Při vyhoření se do pece přivádí nová část uhlí. Pokud je potřeba zvýšit intenzitu ohřevu, zvýší se rychlost šnekového dopravníku. Po dosažení určité teploty se zastaví přívod paliva.
- Současně se šnekovým převodem se zapne přívod vzduchu do pece. Regulátor sleduje rychlost přítoku vzduchových hmot, která ovlivňuje intenzitu spalování.
- Topeniště je vybaveno automatickými rošty. Při hoření uhlí se popel a nehořlavé zbytky vysypávají do popelníku. Rošty se převracejí, popel padá dolů, přímo na další šnek, kterým se provádí odvod spalin. Samočistící systém prochází i pod rozbitými kouřovými kanály.
Saze zbývající na stěnách jsou vyčištěny speciálními pružinami umístěnými uvnitř kanálů a padají na šroubový převod samočistícího systému. Všechny produkty spalování ze spalovací komory a kouřového kanálu jsou odváděny do popelníku.
Mikroprocesorový regulátor je „srdcem a mozkem“ kotle na uhlí. Nepřerušovaný provoz však závisí na několika dalších prvcích systému. Důležitou roli hraje uhelný hořák a bunkr – dávkovač uhlí.
Pokud jsou technické vlastnosti automatického kotle na uhlí správně zvoleny, na výstupu z komína nebudou žádné zbytky sazí a teplota kouře zůstane do 150 ° C.
Princip činnosti uhelného hořáku
Automatický kotel na uhlí by nemohl efektivně pracovat bez speciálního hořákového zařízení. Spalování paliva probíhá v dávkách. Konstrukce zahrnuje elektrický zapalovací systém a nucený přívod vzduchu.
Hlavní úkoly hořáku jsou následující:
- Zajistěte optimální podmínky pro úplné spálení paliva s minimálním nedopalováním.
- Zaručuje udržení plamene ohně pro maximální přenos tepla.
- Zabraňte nadměrné spotřebě uhlí optimalizací přídělu paliva.
V praxi to znamená, že hořáková jednotka je úzce propojena s podavačem uhlí, odsavačem kouře, dmychadly a regulátorem. Všechna zařízení fungují jako celek, což zajišťuje plnění úkolů.
Výrobci používají dva typy hořáků v závislosti na tom, jaké uhlí se používá pro kotle s automatickým přívodem:
-
Retortový hořák – určený pro spalování uhlí, Eko-hrášek, bez přítomnosti jemných částic, malých částeček horniny (uhelné prachy). Optimální frakce paliva je 5-25 mm.
-
Hořákové zařízení AKM – je povoleno spalovat uhlí s vysokým obsahem jemného podílu až 60%. Velikosti frakcí 5-25 mm.
Při výběru domácího automatického kotle na uhlí berou v úvahu vlastnosti budoucího provozu zařízení, zejména typ a velikost frakce paliva. Na tomto parametru závisí typ hořáku.
Pro automatizaci dodávky paliva do uhelného kotle slouží mikroprocesorový regulátor, což je prakticky mini počítač. Na hořáku je instalováno optické čidlo, které hlídá přítomnost plamene. Při útlumu je dán signál k opětovnému zapálení.
K regulátoru je připojeno několik pokojových termostatů pro automatické ovládání kotle. Teplota ohřevu chladicí kapaliny se mění v závislosti na údajích čidel. Moderní modely používají automatizaci závislou na počasí, která umožňuje měnit nastavení kotle s přihlédnutím k okolní teplotě.
Uhlí vstupuje do hořáku v přesně odměřených dávkách, poté dohoří. Z hořáku je odeslán signál do ovladače, který spustí pohyb dopravníku paliva. Do hořáku vstupuje nová část uhlí, ventilátory se zapnou. Vysoká účinnost kotle, která je 87 %, závisí na koherenci akcí.
Minimální technické požadavky na systém řízení hořáku jsou: přesnost dávkování porcí uhlí, možnost automatického řízení spalovacího procesu. Modulace zařízení by se měla pohybovat mezi 30-100%.
Zařízení zásobníku na uhlí
Systém automatické dodávky uhlí do kotle je dalším důležitým článkem, který zajišťuje provozuschopnost automatizované stanice. Šnekový nebo pístový přenos paliva, spojuje zásobník paliva a hořák. Automatické kotle na uhlí s nakládacím zásobníkem jsou napojeny na samostatný nebo vestavěný sklad různých velikostí.
Nakládací násypka je řešena jako kovový zásobník se šnekovým dopravníkem umístěným ve spodní části. Konstrukce obsahuje několik důležitých komponentů, které zabraňují zaseknutí uhlí ve šneku a spékání paliva.
Pro automatizaci dodávky uhlí do kotle se používají následující důležité komponenty:
- Automatický drtič uhlí – hořák a šnekový dopravník, určený pro využití paliva určité frakce (do 25 mm). Hornina se sype do speciálního nástupce s instalovaným drtičem uhlí. Po mletí se palivo dostává na pohyblivý dopravník.
- Trhačka uhlí – v bunkru je instalováno speciální zařízení zabraňující stloukání uskladněného uhlí do hrudek, které zajišťuje rovnoměrný přísun frakce do šneku a zabraňuje jeho vzpříčení.
- Podavačový převodový motor – v pohybu pohání dopravník elektrický pohon šneku. Spotřeba energie potřebná pro provoz je v závislosti na modelu 130-180 wattů. Elektrický pohon je připojen k automatizaci, zapíná a vypíná se signálem z ovladače.
- Sklad paliva – automatické kotle na uhlí s bunkrem na tuhá paliva, existuje více typů. První jsou napojeny na mechanizovaný, samostatný sklad. Výhodou tohoto řešení je téměř úplná absence časového omezení při autonomním provozu topných zařízení.
Akumulační kapacita je dostatečná pro to, aby kotel pracoval bez zastavení po celou topnou sezónu. Automatické kotle na uhlí s vestavěným bunkrem nevyžadují úpravu samostatné místnosti pro mechanizované skladování. Kapacita zásobníku paliva v uhelném kotli bunkru vystačí na 3-7 dní. - Porciový buben – Šnekový pohon nepodává uhlí přímo do hořáku, jako je tomu u zařízení na pelety. Pro začátek se část paliva naloží do speciálního sudu. Po vydání signálu z ovladače se buben začne točit. Část paliva se nalije na hořák v rovnoměrné tenké vrstvě. Po dohoření uhlí automatika vydá druhý signál a proces se opakuje.
Automatické kotle na tuhá paliva s vestavěným zásobníkem na uhlí jsou instalovány během pár hodin. Instalace mechanizovaného úložiště může vyžadovat dobu několika dnů. Bunkr se instaluje pomocí speciálních konektorů, které jsou součástí návrhu. Zásobník paliva se montuje na boční nebo horní stranu kotle.
Které uhlí je vhodné pro automatické kotle
Nakládací systém kotle je navržen pro použití určité frakce paliva. Většina dopravníků je schopna přepravovat uhlí s frakcí do 50 mm. Výrobci nedoporučují používat hrubé uhlí, protože při procesu spalování zůstává velké množství popela a nehořlavých zbytků.
Hlavní požadavky na kvalitu paliva pro všechny teplovodní kotle na tuhá paliva s plně automatizovaným systémem dodávky uhlí jsou:
- Třída paliva “eko-hrášek”.
- Doporučená velikost frakce je od 5 do 25 mm.
- Množství jemných částic není větší než 60 %.
Optimálně odpovídá výše popsaným požadavkům, balení uhlí do pytlů. Pokud však nákup hotového frakčního paliva není ekonomicky proveditelný, je povoleno používat speciální drtiče.
Procházením uhlí drtícím zařízením můžete získat velké množství uhlí, přesně definovanou frakci. Nevýhodou řešení je velké množství prachu a malých částic, jemných částic. Výsledná kompozice je vypálena výhradně na hořáku typu AKM.
Jak vybrat automatický kotel na uhlí
Ekonomické kompaktní domácí automatizované kotle na uhlí s účinností až 90 % nabízí několik desítek výrobců. Modely se liší výkonem, konstrukčními prvky a přítomností vodního okruhu pro zásobování horkou vodou.
Výběr topného kotle se provádí na základě následujících tepelných parametrů:
- Stupeň automatizace – moderní bunkrové automatické topné kotle na uhlí, vybavené mikroprocesorovým regulátorem. Na přání kupujícího je topné zařízení vybaveno samočistícím systémem a dálkovým ovládáním.
Po instalaci GSM modulu je provoz kotle řízen pomocí libovolného mobilního zařízení. Regulátor nové generace je schopen automaticky podporovat provoz několika topných okruhů: radiátorové vytápění a “teplé” podlahy. - Kapacita zásobníku paliva – obvykle se zásobník počítá tak, aby byl zajištěn autonomní provoz kotle po dobu 3-7 dnů.
- Produktivita – výpočet se provádí podle vzorce 1 kW = 10 m².
Zvláštní pozornost je věnována požadavkům na automatizaci systému dálkového ovládání provozu kotle. Jednotka dálkového ovládání musí být připojena k internetu, mít stabilní rádiový signál a fungovat stabilně i při rušení v elektrické síti.
Kromě toho se bere v úvahu stupeň izolace zařízení. Při použití uhlí v kotelně je vysoká pravděpodobnost hromadění hořlavého prachu. Řídicí jednotka proto musí mít stupeň krytí alespoň IP 26.
Přední výrobci uhelných zásobníkových kotlů
Kromě výběru instalace podle technických vlastností provádějí výběr kotle podle výrobce. Spotřebiteli je nabízeno vybavení různých cenových segmentů.
Nejlevnější zůstávají kotle ruské výroby. Modely se zároveň vyznačují vysokou kvalitou provedení, spolehlivostí a dlouhou životností.
Evropské kotle jsou nabízeny v prémiové třídě. Modely jsou vysoce automatizované a funkční.
- Německé kotle – Roda, Buderus.
- České kotle – Metal-Fach.
- Turecké modely – Termodinamik, Emtas.
- Polské kotle – Stalmark, Defro.
V poslední době jsou ruské kotle stále populárnější. Důvodem je neustále se zlepšující kvalita výrobků a nízká cena ve srovnání se zahraničními jednotkami. Za hlavní nevýhodu jsou považovány malé nedostatky v systému automatizace procesu spalování.
Za pozornost stojí kotle ALTEP, TIS EKO, KAZ Kordi.
Asijské kotle na tuhá paliva jsou prezentovány v malém sortimentu. Pozornost si zaslouží modely Kentatsu, které se liší funkčností, ale jsou horší z hlediska tepelného výkonu a spolehlivosti než ruské a evropské protějšky.
Náklady na automatické kotle na uhlí
Topné uhelné kotle s automatickou dodávkou paliva se vyrábí o minimálním výkonu 15 kW. Modely ruského výrobce s vestavěným bunkrem budou stát přibližně 160 tisíc rublů.
Evropské protějšky jsou dražší, asi 2-3x více. Kotle vyrobené společností Buderus a Roda budou stát 350-500 tisíc rublů. Potrubí topného zařízení stojí přibližně 5-10% nákladů stanice.
Názory na kotle na uhlí s automatickou dodávkou paliva
Zpočátku opatrný názor spotřebitelů na automatická uhelná zařízení postupně vystřídalo velké množství nadšených recenzí na síti.
Navzdory mnoha pozitivním aspektům: dlouhá životnost baterie, vysoký stupeň bezpečnosti, účinnosti a spolehlivosti mají kotle několik skutečných nevýhod:
- Závislost na elektřině – provoz kotle bez elektřiny je nemožný. Po vypnutí napájení se zastaví šroubový převod, systém nuceného vstřikování a odvod spalin. Pro zajištění provozu kotle se připojení k síti provádí přes UPS a stabilizátor.
- Usazování prachu – topeniště na uhlí má jednu významnou nevýhodu. V procesu spalování a dodávky paliva se hromadí velké množství jemného prachu. Malé částice dosahující určité koncentrace mohou za mnoha okolností způsobit výbuch. Kontrola prašnosti při nakládání bunkru uhlím, zahrnuje instalaci speciálních lapačů prachu. Vyžaduje se také pravidelné mokré čištění.
Přes dvě významné nevýhody jsou uhelné automatické kotle u domácího spotřebitele obzvláště oblíbené, o čemž svědčí neustálá poptávka po topných zařízeních tohoto typu.
Automatické kotle na uhlí
GSM modul
Automatické čištění výměníku tepla
Odsávač kouře (odsavač kouře)
Internetový modul Wi-Fi a Ethernet
Ovládání pomocí smartphonu
- Napájení: 27 kW
- Kapacita zásobníku: 500 l
- Druh paliva: Frakce uhlí do 50 mm
- Rozměry kotle s bočním bunkrem dxšxv: 950x1450x1650 mm
- Průměr komína: 160 mm
- Hmotnost: 200 kg
GSM modul
Automatické čištění výměníku tepla
Odsávač kouře (odsavač kouře)
Internetový modul Wi-Fi a Ethernet
Ovládání pomocí smartphonu
- Napájení: 45 kW
- Kapacita zásobníku: 500 l
- Druh paliva: Frakce uhlí do 50 mm
- Rozměry kotle s bočním bunkrem dxšxv: 1070x1600x1700 mm
- Průměr komína: 200 mm
- Hmotnost: 270 kg
GSM modul
Automatické čištění výměníku tepla
Odsávač kouře (odsavač kouře)
Internetový modul Wi-Fi a Ethernet
Ovládání pomocí smartphonu
- Napájení: 55 kW
- Kapacita zásobníku: 500 l
- Druh paliva: Frakce uhlí do 50 mm
- Rozměry kotle s bočním bunkrem dxšxv: 1070x1620x1710 mm
- Průměr komína: 200 mm
- Hmotnost: 300 kg
GSM modul
Automatické čištění výměníku tepla
Odsávač kouře (odsavač kouře)
Internetový modul Wi-Fi a Ethernet
Ovládání pomocí smartphonu
- Napájení: 115 kW
- Kapacita zásobníku: 500 l
- Druh paliva: Frakce uhlí do 50 mm
- Rozměry kotle s bočním bunkrem dxšxv: 1600x2170x2110 mm
- Rozměry kotle se zadním bunkrem dxšxv: 2425x1340x2110 mm
- Průměr komína: 250 mm
- Hmotnost: 850 kg
Uhelné pelety Palivové dřevo
GSM modul
Automatické čištění výměníku tepla
odstraňování spodního popela
Odsávač kouře (odsavač kouře)
Internetový modul Wi-Fi a Ethernet
Ovládání pomocí smartphonu
- Napájení: 215 kW
- Kapacita zásobníku: 500 l
- Druh paliva: Frakce uhlí do 50 mm
- Rozměry kotle s bočním bunkrem dxšxv: 1600x2170x2200 mm
- Rozměry kotle se zadním bunkrem dxšxv: 2620x1390x2200 mm
- Průměr komína: 250 mm
- Hmotnost: 920 kg
Uhelné pelety Palivové dřevo
GSM modul
Automatické čištění výměníku tepla
odstraňování spodního popela
Odsávač kouře (odsavač kouře)
Internetový modul Wi-Fi a Ethernet
Ovládání pomocí smartphonu
