Kotły na olej opałowy

Kotły na olej opałowy znajdują zastosowanie w budynkach, gdzie nie ma możliwości podłączenia do sieci gazowej. Kotły tego typu użytkuje się bardzo podobnie do kotłów gazowych. Jednak trzeba pamiętać, że olej opałowy jest droższy od gazu ziemnego.

Oferowane na rynku kotły na olej opałowy mają konstrukcję stojącą lub wiszącą, natomiast w zależności od funkcji urządzenia można podzielić je na jedno- lub dwufunkcyjne. Nie mniej ważny jest również rodzaj regulacji palnika, stąd też kotły dzieli się na jedno- i dwustopniowe. Technologia spalania paliwa może być konwencjonalna lub kondensacyjna.
Z punktu widzenia użytkownika zaleta olejowych kotłów kondensacyjnych to przede wszystkim płynna regulacja wody w kotle bez temperatury progowej. Ważny jest przy tym szeroki zakres dostępnych mocy kotłów, a także cicha praca i łatwa obsługa.

Fot. 1. Przekrój kotła olejowo/gazowego o mocy od 320 do 1080 kW. Kotły na olej opałowy. Fot. VIESSMANN
Fot. 1. Przekrój kotła olejowo/gazowego o mocy od 320 do 1080 kW. Fot. VIESSMANN

Warto mieć na uwadze zintegrowany wymiennik ciepła do kondensacji, który zazwyczaj jest wykonywany ze stali szlachetnej. Przyda się możliwość współpracy z pojemnościowymi podgrzewaczami wody. Zaleta kotłów olejowych to również niskoemisyjna eksploatacja przy wysokiej sprawności wynoszącej do 104%, przy czym sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń wynosi do 90%. Do wyboru jest tryb pracy zależny i niezależny od powietrza w pomieszczeniu. Z kolei przy podłączeniu spalin jest możliwa współpraca z różnymi systemami spalinowo-powietrznymi, które przepisy prawa dopuszczają do użytkowania.

Istotne są długie okresy pracy palnika, a dzięki dużej pojemności wodnej zyskuje się lepszą sprawność systemu. Za pracę kotłem odpowiadają zaawansowane sterowniki przystosowane do wymiany danych z urządzeniami zewnętrznymi. Z kolei zintegrowane układy rozruchowe upraszczają układ hydrauliczny i można zrezygnować z pompy mieszającej lub innego układu odpowiedzialnego za podnoszenie wody. W niektórych urządzeniach nie ma również potrzeby stosowania zabezpieczeń przed brakiem wody w kotle, co dodatkowo obniża koszty instalacji. Kompaktowe wymiary urządzenia sprawdzą się w modernizowanych budynkach.

Kotły na olej opałowy i rodzaje palników

Fot. 2. Klasyczny kocioł olejowy z zasobnikiem, spełniający wymagania postawione przez Dyrektywę ErP. Dzięki zastosowaniu najnowocześniejszej technologii i wysokiej jakości materiałów udowadnia, że kotły na olej opałowy mogą być ekologiczne i zachowywać wyjątkowo wysoką sprawność. Fot. DEDIETRICH
Fot. 2. Klasyczny kocioł olejowy z zasobnikiem, spełniający wymagania postawione przez Dyrektywę ErP. Dzięki zastosowaniu najnowocześniejszej technologii i wysokiej jakości materiałów udowadnia, że kotły olejowe mogą być ekologiczne i zachowywać wyjątkowo wysoką sprawność. Fot. DEDIETRICH

W porównaniu z kotłami gazowymi urządzenia zasilane olejem opałowym wykorzystują inne rodzaje palników. Wynika to stąd, że konieczne jest odpowiednie rozpylanie lub odparowanie oleju wraz z intensywnym wymieszaniem paliwa z powietrzem, po czym dochodzi do spalenia przygotowanej mieszaniny. Biorąc pod uwagę parametry tego procesu zastosowanie znajdują palniki z odparowaniem oleju, inżektorowe oraz wentylatorowe wysokociśnieniowe. Warunkiem zapewnienia prawidłowej pracy palnika olejowego jest stosowanie odpowiedniego oleju.

W przypadku palników wentylatorowych wysokociśnieniowych olej trafia do dysz zapewniających ciśnienie 0,7-2,0 MPa. Paliwo w postaci kropelek rozpylonych przez dysze odparowuje pod wpływem działania temperatury. Z kolei powietrze do spalania wytwarza wentylator. To właśnie powietrze ma zmieszać się z oparami oleju przy zminimalizowaniu wpływu zmian ciągu kominowego. Taki rodzaj palnika znajduje zastosowanie w kotłach zasilanych lekkim olejem opałowym. W praktyce palniki tego typu mogą mieć konstrukcję jedno- lub dwustopniową. Palniki jednostopniowe zapewniają zmianę wydajności kotła poprzez włączenie lub wyłączenie, natomiast kotły dwustopniowe na pierwszym stopniu pracują przy mniejszej mocy a na drugim z mocą nominalną. Palniki bazujące na regulacji dwustopniowej zapewniają bardziej optymalną pracę. Nowoczesne palniki olejowe mają szereg zabezpieczeń, które odpowiadają za kontrolowanie pracy układu. Jeżeli wystąpią jakiekolwiek nieprawidłowości nastąpi odcięcie dopływu paliwa.

Wspomniane już palniki inżektorowe znajdują zastosowanie przy spalaniu cięższych gazów. W takiej konstrukcji paliwo jest doprowadzane pod niskim ciśnieniem nie przekraczającym 0,1 MPa. Z kolei powietrze tłoczone pod ciśnieniem zasysa je z dysz po czym następuje rozpylenie. Konieczne jest przy tym doprowadzenie dodatkowego powietrza do spalania bowiem ilość powietrza używanego do rozpylania oleju jest zbyt mała.
Przydatnym rozwiązaniem aczkolwiek rzadko stosowanym są palniki dwupaliwowe, dzięki którym można wykorzystać olej opałowy lub gaz używając jednego palnika.

Zasada działania kotłów olejowych

Fot. 3. Kotły na olej opałowy - wymiennik. Fot. VIESSMANN
Fot. 3. Wymiennik. Fot. VIESSMANN

Zasada działania kotłów olejowych jest prosta. Olej, który znajduje się w specjalnym zbiorniku trafia do palnika za pomocą przewodów olejowych. Istotną rolę odgrywa przy tym odpowiednia temperatura przechowywania oleju. Powinna być ona wyższa od tej w jakiej olej zaczyna mętnieć i dojdzie do wydzielania parafiny zatykającej przewody. Praktyka pokazuje, że najlepszym rozwiązaniem jest gdy instalacja znajduje się w pomieszczeniu ogrzewanym z temperaturą nie spadającą poniżej 10°C. Niejednokrotnie przewiduje się również systemy odpowiedzialne za podgrzewanie zbiornika, jednak takie rozwiązanie generuje dodatkowe koszty eksploatacyjne. W zależności od aplikacji przepływ oleju odbywa się grawitacyjnie lub wspomaga go pompa.

W przypadku przepływu grawitacyjnego zbiornik musi znajdować się powyżej palnika w piecu. Jednak i tak trzeba mieć na uwadze możliwość wystąpienia zbyt niskiego ciśnienia przepływu oleju, który może być np. skutkiem zmian temperatury oleju przy zmianie jego lepkości. Ponadto w przypadku palników wentylatorowych konieczna jest współpraca z pompą olejową po to aby wyeliminować problemy z przepływem oleju. Pompę łączy się ze zbiornikiem za pomocą przewodu ssącego i przepływowego. Ponadto trzeba pamiętać o tym aby pompa nie była zamontowana zbyt wysoko względem poziomu oleju w zbiorniku (maks. 5 m w różnicy wysokości).

Instalację podającą olej wyposaża się również w filtr zapewniający ochronę dyszy przed zatkaniem zanieczyszczeniami jakie mogą znajdować się w oleju. Z kolei odpowietrznik zapewnia odpowietrzenie instalacji przed palnikiem a jak wiadomo powietrze w instalacji może powodować drgania mechaniczne i nieprawidłowe działanie palnika.
Ponadto na typowy kocioł olejowy składa się zawór odcinający dopływ oleju w przypadku braku płomienia. Zawór tego typu współpracuje z detektorem zaniku płomienia. Z kolei termostat kotłowy pozwala na włączanie i wyłączanie palnika olejowego. Trzeba również wspomnieć o wentylatorze odprowadzającym powietrze do zmieszania z powietrzem rozpylanym przez dyszę, naczyniu wzbiorczym zabezpieczającym system grzewczy przed uszkodzeniem w przypadku nagłego wzrostu ciśnienia oraz odpowiednim zaworze bezpieczeństwa.

Nowoczesne kotły na olej opałowy wykorzystuję zjawisko kondensacji. W pierwszej kolejności następuje spalanie oleju w komorze spalania po czym spaliny trafiają do kondensacyjnego wymiennika ciepła. To właśnie w nim następuje odzysk dodatkowej energii cieplnej. Należy podkreślić, że w tradycyjnych kotłach nie może dojść do wykroplenia wody ze spalin dlatego też konieczne jest utrzymywanie minimalnej temperatury wody grzewczej na poziomie 40°C, co stanowi dolne ograniczenie temperatury. W przypadków kotłów kondensacyjnych spadek temperatury wody grzewczej sprawia, że urządzenie pracuje z wyższą sprawnością, ze względu na intensywniejszą kondensację.

Kotły kondensacyjne

Nowoczesne kotły olejowe to urządzenia wykorzystujące kondensację. Stąd też w pierwszej kolejności następuje spalanie oleju w komorze spalania po czym spaliny trafiają do kondensacyjnego wymiennika ciepła. To właśnie w nim następuje odzysk dodatkowej energii cieplnej. Należy podkreślić, że w tradycyjnych kotłach nie może dojść do wykroplenia wody ze spalin dlatego też konieczne jest utrzymywanie minimalnej temperatury wody grzewczej na poziomie 40°C, co stanowi dolne ograniczenie temperatury. W odniesieniu do kotłów kondensacyjnych przebiega to nieco inaczej bowiem wraz ze spadkiem temperatury wody grzewczej urządzenie pracuje z wyższą sprawnością ze względu na intensywniejszą kondensację. W efekcie w kondensacyjnych kotłach olejowych przewiduje się szereg rozwiązań dodatkowych – np. dwuwarstwową powierzchnię grzewczą. Wszystko po to aby bez względu na temperaturę wody grzewczej nie dochodziło do zjawiska kondensacji.

Kotły spalające olej opałowy pracują automatycznie i są bezobsługowe. Podobnie, jak w przypadku urządzeń zasilanych gazem, nie ma potrzeby uzupełniania paliwa oraz częstego czyszczenia.

Zbiornik na olej opałowy

Fot. 4. Niskotemperaturowy olejowy/ gazowy członowy kocioł grzewczy. Kotły na olej opałowy członowe sprawdzają się szczególnie w modernizowanych obiektach, gdy ze względu na ciasne przejścia nie ma możliwości wstawienia całego kotła żeliwnego. W przypadku kotła członowego można łatwo i bez problemów wnieść do kotłowni pojedynczo poszczególne człony i na miejscu zmontować je przy użyciu specjalnego przyrządu montażowego. Fot. VIESSMANN
Fot. 4. Niskotemperaturowy olejowy/ gazowy członowy kocioł grzewczy. Kotły członowe sprawdzają się szczególnie w modernizowanych obiektach, gdy ze względu na ciasne przejścia nie ma możliwości wstawienia całego kotła żeliwnego. W przypadku kotła członowego można łatwo i bez problemów wnieść do kotłowni pojedynczo poszczególne człony i na miejscu zmontować je przy użyciu specjalnego przyrządu montażowego. Fot. VIESSMANN

Kotły na olej opałowy do 30kW

Kotły olejowe, których moc nie przekracza 30 kW najczęściej instaluje się w pomieszczeniach nieprzeznaczonych na pobyt stały ludzi, natomiast urządzenia osiągające większe moce montowane są wyłącznie w kotłowniach. Przepisy podają, że wysokość pomieszczenia z kotłem olejowym nie może być mniejsza niż 2,2 m przy kubaturze przekraczającej 8 m3. Odpowiednie wymagania precyzuje się również względem podłóg i ścian. Stąd też w pomieszczeniach z kotłem na olej opałowy, które znajdują się nad inną kondygnacją użytkową, zarówno podłoga jak i ściany do wysokości 10 cm łącznie z progami drzwiowymi o wysokości 4 cm muszą być wodoszczelne. Wodoszczelność musi być również zachowana w odniesieniu do wszystkich przejść przewodów w podłodze oraz ścianach do wysokości 10 cm. Ściany wewnętrzne i stropy, które wydzielają kotłownię muszą mieć klasę odporności ogniowej EI60 (E – szczelność ogniowa w minutach, I – izolacja ogniwa w minutach), natomiast drzwi i inne zamknięcia – EI30.

Palniki kotłów olejowych podczas pracy generują hałas i wytwarzają drgania pomieszczenia, stąd też miejsca gdzie są one zamontowane oraz bezpośrednie sąsiedztwo pomieszczeń przeznaczonych na pobyt stały ludzi, musi spełniać odpowiednie wymagania norm w odniesieniu do poziomu hałasu i wielkości szkodliwych drgań.
Decydując się na montaż zbiornika na olej na zewnątrz budynku również muszą być spełnione odpowiednie wymagania względem odległości zbiornika w stosunku do innych obiektów. Odległości naziemnego zbiornika na olej od budynku mieszkalnego, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej wynoszącą nie mniej niż 10 m. Wyjątek stanowi sytuacja, kiedy ściana zewnętrzna budynku od strony zbiornika ma klasę odporności ogniowej REI120 lub taka ściana zostanie wykonana pomiędzy budynkiem a zbiornikiem. Wtedy odległość może być zmniejszona do 3 m.

Podsumowanie

Kotły spalające olej opałowy pracują automatycznie i są bezobsługowe. Nie ma więc potrzeby uzupełniania paliwa oraz czyszczenia. Tak jak i w urządzeniach zasilanych gazem należy odróżnić kocioł jednofunkcyjny od dwufunkcyjnego. urządzenie jednofunkcyjne nie ma odrębnej instalacji przeznaczonej do przygotowania c.w.u. natomiast za pomocą kotłów dwufunkcyjnych przy wykorzystaniu wbudowanego wymiennika przygotowywana jest woda użytkowa.

Damian Żabicki

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here