By ograniczyć koszty ogrzewania związane z uprawą roślin ozdobnych należy najpierw przeanalizować zmiany w istniejących rozwiązaniach.
Kwestie te dotyczą istniejących kotłów i kotłowni. Nie opisuję możliwości ich wymiany lub modernizacji – w obecnej sytuacji nie do końca wiadomo, w jakim kierunku modernizować źródła wytwarzania ciepła. Dlatego w związku z tym skupiam się na istniejących źródłach wytwarzania ciepła – kotłach opalanych miałem węglowym lub innymi rodzajami węgla kamiennego oraz możliwościami zwiększenia ich efektywności.
Kotły — konstrukcja i ich eksploatacja
W Polsce najbardziej popularne są kotły z paleniskiem rusztowym stałym lub ruchomym.
Te o mniejszej mocy wyposaża się w paleniska retortowe lub tłokowe. Konstrukcja kotłów jest różna, lecz problemy eksploatacyjne są podobne.
Uszczelnienie
W pierwszej kolejności należy wyeliminować wszelkie nieszczelności w kotle, powodujące zasysanie „fałszywego” powietrza, nieuczestniczącego w procesie spalania. Dlatego na początku należy zrobić przegląd komina oraz kanałów łączących kocioł z wentylatorem wyciągowym. Widoczne nieszczelności możemy usunąć za pomocą silikonu wysokotemperaturowego lub sznura uszczelniającego.
Oczywiście skorodowane kanały lub cyklony w instalacji odpylania muszą być wymienione, lub naprawione. Kanały spalinowe między kotłem a kominem powinny być zaizolowane. W szczególności dotyczy to kanałów zabudowanych na zewnątrz. W wyniku wychłodzenia spalin w kanałach może dochodzić do silnej korozji niskotemperaturowej i szybkiej degradacji ścianek kanałów oraz wentylatora wyciągowego.
Na wielu kotłach obserwuje się duże nieszczelności w obszarze suchego odbioru żużla. W wyniku wysokiej temperatury dochodzi do odkształceń elementów metalowych drzwi i powstawania szczelin. Uszczelnienie tego obszaru ma istotny wpływ na wymianę ciepła w wymienniku.
Prace związane z doszczelnieniem wszelkich miejsc są stosunkowo łatwe i mało kosztowne. Uzyskane efekty mogą być bardzo duże.
Kolejnym obszarem nieszczelności jest odbiór popiołu z instalacji odpylania. Najprostszym sposobem zapewnienia szczelności jest zastosowanie podwójnych migałek lub śluz gumowych. Jednakże wiąże się to z kosztami ich zabudowy.
W tym wypadku proponuję utrzymanie pewnej ilości popiołu nad zasuwą nożową, bo samoczynnie doszczelni on ten obszar. W praktyce nie do końca usuwajmy popiół z kanałów. Nigdy nie zostawiajmy otwartego kanału odprowadzającego popiół.
Odpowiednie podciśnienie w komorze paleniskowej
Odrębnym problemem w eksploatacji kotłów jest zapewnienie minimalnego podciśnienia w komorze paleniskowej.
Zbyt wysokie powoduje zasysanie zwiększonej ilości powietrza, które nie uczestniczy w procesie spalania. Podciśnienie w kotle powinno być na takim poziomie, aby spaliny w obrębie warstwownicy nie wybijały na zewnątrz. Podciśnienie w kotle najlepiej uzależnić od wydajności wentylatora wyciągowego.
Na większości obiektów do regulowania wydajnością wentylatora wyciągowego stosuje się falowniki. Jednakże w wielu wypadkach w automatyce nie utrzymuje się stałego podciśnienia w kotle.
Stan techniczny rusztu
Istotnym elementem w procesie spalania jest stan techniczny rusztu. Odpowiednia obsługa kotła na węgiel wymaga, by minimum raz do roku przeprowadzić przegląd rusztu oraz sprawdzić szczelność skrzyni powietrza podmuchowego.
Wszelkie nieszczelności między strefami rusztu powinny być wyeliminowane. Pozwoli nam to na doprowadzenie powietrza tylko do stref, gdzie prowadzony jest proces spalania. Strefy na ruszcie, gdzie się już nie pali, powinny być zamknięte.
Nieszczelności w kotle i kanałach spalinowych wpływają na zwiększone zużycie węgla oraz na ryzyko korozji niskotemperaturowej kanałów spalinowych i komina. Wszelkie czynności związane z doszczelnieniem kotła i kanałów spalinowych mogą przynieść wymierne efekty ekonomiczne.
Uwaga na stratę kominową!
Ważnym elementem w eksploatacji kotłów jest utrzymanie minimalnego podciśnienia w komorze paleniskowej. Zbyt duża ilość tlenu w spalinach, związana z dossaniem „fałszywego” powietrza, powoduje zwiększenie straty wylotowej (kominowej).
Im większa strata wylotowa, która uzależniona jest od temperatury spalin oraz zawartości tlenu, tym więcej węgla musimy spalić niepotrzebnie.
Strata wylotowa w niektórych wypadkach może dochodzić do 30%, co oznacza większe o 30% zużycie węgla w skali roku. To niepotrzebnie stracone pieniądze, które ulatują nam przez komin do atmosfery.
System czyszczenia powierzchni grzewczych
Jednym z podstawowych problemów, występującym praktycznie we wszystkich kotłach opalanych paliwami stałymi, w tym węglem, jest zabrudzanie się powierzchni wymiany ciepła osadami popiołowymi od strony spalin. Brudzenie się powierzchni wymiany ciepła wpływa nie tylko na wzrost temperatury spalin, ale jest częstą przyczyną awarii kotłów.
Ręczne czyszczenie kotłów za pomocą wyciorów lub szczotek metalowych jest bardzo uciążliwe i szkodliwe dla człowieka. Coraz mniej osób, niezależnie od proponowanego wynagrodzenia, jest chętnych do wykonywania tych czynności.
W wyniku zabrudzania się kotła rosną również koszty zużycia energii elektrycznej wentylatora wyciągowego, wynikające ze zwiększonych oporów przepływu spalin. Aby ograniczyć straty wynikające z zalegania osadów popiołowych w kotle, należy regularnie czyścić powierzchnie wymiany ciepła. Jest to bardzo istotne z punktu widzenia odpowiedniej obsługi kotła spalającego węgiel.
Z mojego doświadczenia i obserwacji wynika, że w niektórych wypadkach kocioł już po tygodniu eksploatacji nadaje się do ponownego odstawienia i ręcznego czyszczenia. Jednakże większość użytkowników bagatelizuje ten problem i ręczne czyszczenie kotłów wykonuje sporadycznie.
Generatory fal uderzeniowych
Alternatywą dla ręcznego czyszczenia kotłów są automatyczne systemy czyszczenia oparte o zawory szybkootwierające sprężonego powietrza lub generatory fal uderzeniowych. Technologia oparta o generatory fal uderzeniowych jest stosunkowo prosta w zabudowie i eksploatacji. Można ją stosować praktycznie do każdego typu kotłów, niezależnie od ich wielkości i konstrukcji.
W wypadku mniejszych kotłów (o mocy do 150 kW) w systemach czyszczenia stosuje się generatory GFU-1/15 o pojemności 1 l. Do zainicjowania fali uderzeniowej wykorzystuje się sprężone powietrze o ciśnieniu do 10 barów. Generatory zasila się najczęściej sprężonym powietrzem ze zwykłej sprężarki tłokowej. Operacja czyszczenia jest prosta i polega na ręcznym otwarciu zaworu kulowego.
Samo czyszczenie trwa około pięciu minut i nie powoduje żadnego zapylenia kotłowni. Porcja powietrza wtłaczanego do kotła jest na tyle mała, że nie powoduje nadciśnienia i wyrzucania popiołu na zewnątrz.
Do czyszczenia kotłów o większej mocy można zastosować generatory fal uderzeniowych GFU-24/8 o pojemności 24 l. W tym wypadku system czyszczenia działa w pełnej automatyce. Fala uderzeniowa inicjowana jest średnio co 10 minut. Duża częstotliwość działania systemu czyszczenia powoduje utrzymanie w czystości powierzchnie wymiany ciepła.
Temat na lata
Aktualnie i przez wiele następnych lat będziemy borykać się z problemem niedoboru energii do ogrzewania mieszkań i obiektów przemysłowych.
Pomimo działań proekologicznych jeszcze długo będziemy spalać węgiel oraz biomasę. Skończyły się czasy taniego i dobrego węgla.
Wojna w Ukrainie uzmysłowiła nam również, że energii może zabraknąć.
Będąc u wielu użytkowników kotłów, obserwuję możliwości zaoszczędzenia węgla stosunkowo prostymi metodami:
- W pierwszej kolejności kupujmy węgiel u sprawdzonych dostawców i z wiadomego źródła.
- Zapewnijmy odpowiednie składowanie węgla.
O powyższych metodach pisaliśmy o tym w artykule „Ogrzewanie węglem — jak zaoszczędzić?”
- W wypadku kotłów w pierwszej kolejności uszczelnijmy wszelkie miejsca, gdzie może być zasysane „fałszywe” powietrze.
- Najpierw należy się zająć suchym odbiorem popiołu – w większości wypadków tam są największe nieszczelności.
- Warto się zastanowić nad zabudową automatycznego systemu czyszczenia powierzchni wymiany ciepła od strony spalin, która przyniesie konkretne efekty ekonomiczne oraz wyręczy od uciążliwego ręcznego czyszczenia.
- Należy zapewnić odpowiednią ilość powietrza do spalania poprzez zabudowę czerpni.
Trzeba się zastanowić nad jakością wody kotłowej oraz możliwością efektywnego płukania kotłów i instalacji. W miarę możliwości korzystajcie z wiedzy i doświadczenia swoich znajomych, oraz odpowiednio wykwalifikowanych fachowców.
Każdy kocioł jest inny i wiążą się z nim różne problemy. Do problemu ograniczenia zużycia energii cieplnej do ogrzewania pomieszczeń przemysłowych należy podchodzić indywidualnie.
Odpowiednia obsługa kotła na węgiel nie jest bardzo skomplikowana. W pierwszej kolejności należy wykonać proste czynności, które mogą przynieść duże oszczędności spalanego węgla. W większości wypadków prace te można wykonać samemu, bez ponoszenia większych kosztów.
