Ogrevajmo se ceneje
S sedanjim nizkotemperaturnem ali kondenzacijskem kotlu lahko v primerjavi z zastarelim visokotemperaturnim kotlom prihranimo do 40% energije. Z manjšimi stroški obratovanja se nam bo investicija v toplotno črpalko povrnila v 10-tih letih, če ne že prej. Sistem talnega ogrevanja je lahko do 30% bolj učinkovit kot radiatorski razvod. To je le nekaj razlogov, da se nam vsekakor splača še pred zimo sanirati zastarel ogrevalni sistem.
Kljub temu, da je neekonomična kurjava za ogrevanje hiš kljub pretresom na svetovnih trgih v zadnjih letih še vedno predraga in nas mediji že dlje časa opozarjajo po potrebnem zmanjšanju škodljivih emisij v ozračju, ki znaten delež doprinesejo ravno ogrevalne naprave stanovanjskih hiš, je dejstvo, da v Sloveniji še vedno porabimo absolutno preveč energije za ogrevanje bivalnih prostorov. Vsem nam je znano, da zaradi visoke vrednosti emisij CO2 z neekonomičnimi ogrevalnimi viri počasi, vendar dolgoročno škodujemo našemu okolju. Pomemben delež k povečanju vseh škodljivih emisij CO2 v ozračju prispeva ravno neekonomično kurivo (predvsem kurilno olje in premog). Zaradi intenzivne rabe naftnih in plinskih zemeljskih zalog se nam že v prihodnjih desetletjih obeta, da nam bodo te svetovne zaloge pošle. Zaradi tega se bodo v bodoče vseskozi bolj ali manj višale cene omenjenih goriv. Če nas že okoljska ozaveščenost ne bo prepričala v posodobitev ogrevalnega sistema z obnovljivim ogrevalnim virom, nas bo v to enostavno prisilil previsok vsakoletni strošek, ki ga odštejemo za nabavo neekonomičnega kuriva. Ta strošek pa je glede na sedanje sodobne ogrevalne sisteme z visoko učinkovitostjo in majhno energijsko porabo, nedvomno povsem prevelik.
Kakšen kotel izbrati?
Učinkovitost ogrevanja stavbe je odvisna predvsem od kotla. Svoje poslanstvo bo opravil le tisti kotel, ki je sodobno zasnovan in deluje tako, da v njegovem kurišču ostajajo minimalni odpadki kakršnegakoli že goriva in se ustvarjena toplota čim manj izgublja z dimnimi plini, kot tudi prek sten kotla. Kljub številnim sanacijam hišnih ogrevalnih sistemov v zadnjih letih, je v slovenskih hišah še vedno dobra četrtina kotlov, ki so stari več kot 15 let. Takšni kotli ne samo, da prekoračujejo dovoljene emisije dimnih plinov, ampak so zastareli in predimenzionirani s povprečnimi letnimi izkoristki le do 65 odstotkov. Sodobni kotli imajo letni izkoristek 85% in več. Že iz tega podatka se lahko vsaj v grobem na hitro razbere, da se investicija v sodoben ogrevalni sistem z novim kotlom lahko v celoti povrne že v nekaj letih. Ob izbiri novega kotla moramo kot prvo upoštevati, da bo ta kotel pravilno dimenzioniran. Da bo nov kotel imel maksimalen energijski izkoristek je obvezno potrebno upoštevat projektantski načrt. Potrebno je vedeti, da ima kotel pri nazivni moči svoj največji izkoristek. Njegov izkoristek bo tem manjši, kolikor dlje časa bo deloval pod nazivno močjo. Pri inštalaciji je obvezno potrebno upoštevati kotel s takšno nazivno močjo kot je naveden v projektantskem načrtu in nič drugače. Samo na ta način bomo imeli bivalne prostore dovolj ogrevane z minimalno porabljeno energijo.
Zastareli visokotemperaturni kotel
Visokotemperaturni kotel deluje s temperaturo predtoka 90°C in povratno temperaturo 70°C, vendar so ob tem temperature izstopnih dimnih plinov med 160°C in 240°C. Dimni plini, ki se ohladijo pod rosiščem, bi lahko povzročili nizkotemperaturno korozijo. Žveplo, ki ga vsebujeta kurilno olje in nekatera trdna kuriva v kombinaciji z vlago kondenzira na hladnih površinah kotla, kar je lahko vzrok za korozijo jeklenih delov kotla. Preprečitev tega pojava pa ustvarijo ravno visoke temperature v dimnih plinih in kotlu. Vendar zaradi višje temperature ogrevalne vode v kotlu tudi v času ko to ni potrebno, so s sevanjem površin kotla njegove toplotne izgube večje. Ker je za vzdrževanje temperature čas delovanja gorilnika razmeroma kratek, so v času nedelovanja gorilnika zaradi vleka hladnega zraka skozi kurišče in dimnik zopet večje toplotne izgube. Pri takšnem sistemu je zaradi najnižje temperature grelne vode v kotlu, ta omejena s temperaturo kondenzacije in je potrebna regulacija temperature dovoda v ogrevalni sistem. To je rešeno z mešalnim ventilom, ki meša vročo in hladno vodo iz povratnih vodov. Zaradi visokotemperaturnega režima takšen kotel ni primeren za talni ali stenski ogrevalni sistem. Predvsem zaradi nizkotemperaturne korozije in slabših letnih izkoristkov, ki običajno ne presegajo 70%, se uporabo visokotemperaturnega kotla opušča. Proizvajalci kotlov se usmerjajo predvsem v razvoj nizkotemperaturnih in kondenzacijskih kotlov.
Ekonomičen nizkotemperaturni kotel
Osnovni princip nizkotemperaturnega kotla je ta, da deluje na nižjih ogrevalnih temperaturah. Obratuje z ogrevano vodo od 40 do 75°C, vendar ob tem ne kondenzira. Letni ogrevalni izkoristek sodobnega nizkotemperaturnega kotla je od 85 do celo 95%. Za dosego tako dobrega izkoristka sta poleg pravilne zasnove kotla pomembna dovolj kvalitetna gorilnik in regulacija. Ta dva morata biti skupaj s kotlom pravilno načrtovana. Zaradi tega nekateri proizvajalci ponujajo kompleten sistem, kjer so vsi elementi med seboj usklajeni. Takšen sistem poleg kotla vsebuje še gorilnik, primerno regulacijo, raztezno posodo in obtočno črpalko. Za nizkotemperaturni kotel je najbolj primerna uporaba kurilnega olja. V primeru uporabe zemeljskega plina je mogoče bolj kot za slednji kotel vredno razmisliti o nakupu kondenzacijskega kotla. Kurišče nizkotemperaturnega kotla ima dvodelno steno iz korozijsko odpornih materialov. Vmesni prostor je oblikovan v obliki kovinskih reber. Notranjo steno vroči dimni plini takoj segrejejo. Ta toplota se preko reber prenaša na zunanjo steno in vodo. Tudi če se zaradi prenizke temperature v vmesnem medstenskem prostoru na rebrih pojavi kondenzacija, ta vlaga hitro izpari. Jedro kotla je oblikovno tako izdelano, da odvzame čim več toplotne energije od plamena gorilnika in jo odda jeklenemu delu kotla, ta pa ogrevani vodi.
Visoko učinkovit kondenzacijski kotel
Nedvomno je energijsko najbolj učinkovit kondenzacijski kotel, ki je sicer najsodobnejša izvedba med sedanjimi vrstami ogrevalnih peči. Da se zagotovi zadosten vlek in kondenzirajoča vlaga ne poškoduje dimniške stene, se pri nizkotemperaturni izvedbi kotla iz kurišča dimne pline s temperaturo nad rosiščem vlage spušča skozi dimnik v ozračje. Z razliko od nizkotemperaturnega kotla, kondenzacijski za potrebe ogrevanja izkorišča tudi temperaturo dimnih plinov. Ta del toplote se pridobi s kondenzacijo vodne pare v dimnih plinih. Zaradi tega ima med vsemi vrstami kotlov najvišji energijski izkoristek. Ta lahko presega tudi 100 odstotkov. Z uporabo kurilnega olja je energijski izkoristek do 105%, z zemeljskim plinom pa celo preko 105%. Najboljši energijski izkoristek se bo pridobil s kondenzacijskim kotlom na zemeljski plin, v kombinaciji z nizkotemperaturnim ogrevalnim razvodom kot je talno gretje. Poleg vrednosti izkoriščene kondenzacije dimnih plinov je višina izkoristka kondenzacijskega kotla odvisna še od temperaturnega režima ogrevane vode v ogrevalnem sistemu. Ta mora biti čim nižja. Medtem, ko je pri temperaturnem režimu 40/30°C izkoristek preko 105%, je pri 75/60°C režimu 100%. V primerjavi z nizkotemperaturnim kotlom lahko s sodobnim kondenzacijskim zmanjšamo porabo goriva do 15%, v primerjavi z visokotemperaturnim pa celo več kot 40%. Posledično z odličnim izkoristkom sta odliki takšnega kotla seveda še v majhni porabi in manjšem onesnaževanjem okolja. Proizvajalci ponujajo različne izvedbe stenskih kotlov z različnimi nominalnimi močmi. Sedanji sodoben kondenzacijski kotel ima modulacijo moči v razmerju 1:10 (od 2,5 Kw do 25 Kw). Takšen kotel niti ne potrebuje posebnega kurilniškega prostora. Nameščen je lahko ne samo v kleti, temveč tudi v bivalnih prostorih ali na podstrešju. Tako kot ostale tehnološko dovršene naprave, lahko tudi tovrstnega kotla enostavno in inteligentno krmilimo preko brezžične internet povezave s pametnim telefonom ali tablico. Zaradi vseh teh naštetih odlik je tovrsten kotel že nekaj zadnjih let v Evropi prodajna uspešnica. Kljub temu je potrebno pri izbiri kondenzacijskega kotla paziti na nekatere stranske produkte kot je na primer prisilen odvod dimnih plinov s pomočjo ventilatorja zaradi nizke temperature dimnih plinov ob izstopu iz kotla. Upoštevati moramo tudi prilagoditev dimnika, ki mora biti popolnoma plinotesen in odporen na vlago. Zaradi tega so najbolj primerne dimne tuljave iz nerjaveče pločevine ali aluminija in vse bolj uveljavljene PVC cevi. Pri zamenjavi starega kotla z novim kondenzacijskim je praviloma vedno potrebno izdelati nov dimnik ali temeljito sanirati starega, kar seveda predstavlja dodaten strošek. Sanacija dimnika se lahko izvede z vstavitvijo plastične tuljave ali pa se sanaciji znotraj hiše izognemo s stensko izvedbo kotla, ki ima izveden dimovodni sistem na fasadi hiše.
Kotel na uporabo biomase
Čeprav je danes v ponudbi več vrst kotlov na izgorevanje lesa, so ti v osnovi sestavljeni iz istih glavnih delov, katere zajema zalogovnik za kurivo, kamor se nalaga potreben les za kurjenje, zgorevalna komora in izmenjevalnik toplote, v katerem se odvzema toploto dimnim plinom in se jo prenaša na ogrevano vodo. Pri sedanjem kotlu z izkoriščanjem polen se kurišče nahaja v njegovem spodnjem delu. S tem območje zgorevanja zajame samo spodnji del zalogovnika, s čimer se reši problem slabega odgorevanja in doziranja goriva. Zalogovnik za polena je precej večji kot pri starem kotlu in je na ta način sicer od tipa kotla možno kurjenje do enega metra dolgih polen. Z večjim zalogovnikom je potrebno manjkrat nalagati polena v kotel. Nekatere sodobne izvedbe omogočajo le enkrat dnevno nalaganje polen. Pogostost nalaganja polen v kotel je seveda precej odvisna od obremenitve kotla in zunanje temperature. Uhajanju dela nezgorelih plinov skozi dimnik v ozračje se izognemo z delnim dovajanjem sekundarnega zraka v spodnji del zalogovnika. Tako so danes novejše izvedbe kotlov lahko izpopolnjene z nadtlačnim ali sesalnim ventilatorjem, ki pomagata pri boljši uravnavi procesa gorenja. S pomočjo uporabe nadtlačnega ventilatorja, ki ga uravnava termostat, se v zalogovniku ustvari nadtlak, ob katerem plini skozi odprtino v kurišču preidejo v spodnjo vročo zgorevalno komoro. Z dovajanjem sekundarnega zraka se doseže popolno zgorevanje plinov pri visoki temperaturi. Razmerje med primarnim in sekundarnim zrakom se elektronsko uravnava s pomočjo lambda sonde. Prednosti kotla z nadtlačnim ventilatorjem je v dolžini gorenja, sposobnosti prilagajanja toplotni obremenitvi kotla glede na dejanske potrebe in v enostavni ter udobni uporabi. Sesalni ventilator v kurišču ustvari podtlak, s katerim vleče nastale pline skozi žerjavico, kjer do kraja zgorijo. Možnost uporabe ostankov lesa in večjih sekancev za kurjavo je poglavitna prednost kotla z sesalnim ventilatorjem. Rešitev problema prilagajanje moči kotla v času manj potrebne ogrevalne energije je vmesni hranilnik toplote velikosti od 1000 do 1500 litrov za posamezno gospodinjstvo. S tem se začasno shrani presežena toplota, kar pomaga pri izravnavanju obremenitve kotla in izboljšuje kakovost gorenja lesa. Najbolj izpopolnjena izvedba kotla za pridobivanje toplote iz lesne biomase je avtomatiziran kotel na lesne sekance ali pelete. V primerjavi z izkoriščanjem polen je poglavitna prednost takšnega kotla v bistveno bolj udobnem rokovanju pri obratovanju. Glede udobja posluževanja se ta lahko enakovredno primerja s kotlom na fosilna goriva.
Gorilnik na lesne pelete
Kompletna prenova hišnega ogrevalnega sistema je seveda precej velik finančni zalogaj za vsak družinski proračun. Enostavna, predvsem pa bistveno bolj cenovno ugodna rešitev, kljub temu pa še vedno dovolj učinkovita, je možnost predelave obstoječega kotla s porabo kurilnega olja na sistem z biomaso. V ta namen se obstoječi potratni kotel nadgradi s posebnim gorilnikom, ki izkorišča namesto kurilnega olja bistveno ugodnejše lesne pelete. Enostavno montažo takšnega gorilnika na obstoječi kotel omogoča posebno oblikovana gorilna komora. Ta je zračno hlajena z dovedenim zrakom, ki se ga za potrebe gorenja vpihuje v gorilno komoro, kar podaljša življenjsko dobo tako gorilnika kot tudi celotnega kotla. Zaradi zračno hlajene gorilne komore, ni potrebno, da je ta v kurišču kotla in s tem odpade nevarnost točkovnega pregrevanja kotla. Vendar, ker je gorilnik montiran na zunanji sprednji strani kotla oziroma na njegova vratca, je tu potreben minimalno 60 cm globok prazen prostor. Za namen nemotenega čiščenja pepela iz kurišča je isto velik prazen prostor potreben tudi v smeri odpiranja vratc. Med postopkom vgradnje gorilnika se ne posega v kotel in tudi ne v ogrevalni sistem. Zaradi posebno zasnovane komore, omogoča ta precej visoke ogrevalne izkoristke lesnih pelet. Inovativni vžigni sistem gorilnika omogoča tudi zelo hiter vžig peletov. Ob priključni moči el. energije le 80 W se vžig izvrši v eni minuti. S tem se v primerjavi s klasičnim gorilnikom precej zmanjšajo stroški el. energije. Zaradi vgrajenega elektronskega krmilnega sistema v gorilnik, omogoča njegovo enostavno in učinkovito delovanje. Kljub enostavni montaži gorilnika je potrebno preveriti ali je obstoječi kotel še v stanju za nadaljnjo uporabo oziroma je njegova uporaba v ta namen tudi praktična. Za nemoteno delovanje takšnega gorilnika mora biti globina kurišča vsaj 35 cm. Če je kurišče manjše, obstaja nevarnost zabijanja plamena nazaj v gorilnik, kar privede do njegovega pregrevanja in samodejnega izklapljanja. Obstoječi kombinirani kotli (drva/olje) ali kotli na drva imajo kurišče dovolj veliko in je delovanje gorilnika povsem zanesljivo. Kotli so opremljeni tudi z vratci, ki omogočajo enostavno čiščenja pepela. Drugače je pri kotlih, ki so namenjeni le za kurilno olje. Večina izvedb takšnih kotlov imajo vratca pritrjena z vijaki ali skrita pod zunanjim pokrovom. S tem je več ali manj še vedno praktično sicer obvezno občasno čiščenje pepela. Problem je pri nekaterih izvedbah kotlov na kurilno olje, ki nimajo vratc. S tem je ob vsakokratnem čiščenju pepela potrebna demontaža gorilnika, kar pa je seveda precej nepraktično. Rešitev tega je, da se kotel predela z vgradnjo novih vratc, kar pa je seveda določen dodaten strošek. Povrnitev stroškov investicije v prenovo obstoječega kotla z novim gorilnikom na pelete je precej hitra. V povprečju se povrne investicija že v dveh ogrevalnih sezonah.
Ogrevanje s poleni
Ker je Slovenija prekrita skoraj s 60% gozdno površino, je ponudba drv res zelo bogata. Vendar ob tem moramo vedeti, da še zdaleč niso vsa drva enaka, oziroma imajo isto kurilno vrednost. Na primer iglavci imajo glede na volumen zelo slabo kurilno vrednost, glede na težo pa zelo dobro. Smrekov les ima kurilno vrednost 2178 kWh/m3, bukov les pa 3078 kWh/m3. Posledično s tem se najbolj pogosto za kurjavo uporablja bukov les. Poleg vrste lesa in njegove kurilne vrednosti naj ob njegovi izbiri upoštevamo tudi njegovo stopnjo vlažnosti. Odvisno od letnega časa ima hlodovina ob poseku razmeroma visoko vsebnost vlage, ki je nad 40%. Za kurjavo je primeren le tisti les, ki ima vsebnost vlage pod 25%. Še boljši učinek kurjenja se bo doseglo še z manjšo vsebnostjo vlage v polenih. Vedeta pa moramo, da bomo z naravnim sušenjem zelo težko dosegli manj kot 15% vlago. Od poseka do kurjenja je 2 leti optimalen čas za zadostno izsušitev lesa. Vendar je v našem okolju to pogosto bolj želja kot realnost. Večina polen se pokuri v 6 do 12 mesecih od poseka. Vsekakor je priporočljivo, da si polena preskrbimo precej pred pričetkom ogrevalne sezone. Če imamo le dovolj velik prostor za njihovo skladiščenje, si jih naj zagotovimo za dve leti vnaprej. Čim prej po poseku naj hlodovino razžagamo, nacepimo na primerne dimenzije, ter zložimo v skladovnice na suho in zračno mesto. Za prodajo so v ponudbi drva v obliki hlodovine, metrskih cepanic ali polen. Metrske cepanice so na meter razžagana in razklana drva. Polena pa so na polovico ali tretjino razžagane metrske cepanice. Oblika drv oziroma njihova velikost pogojuje njihovo ceno. Tako je najcenejša hlodovina, najdražja pa 30 cm polena. Največkrat se ceno lesa določi glede na njegov volumen. Hlodovino se ceni glede na kubični meter. Polena se ceni glede na prostorninski meter. Večje količine polen in sekance pa se ceni glede na nasuti meter (1 nasuti meter = 0,5m3). S pomočjo traktorskega gozdarskega vitla in hidravličnega cepilnika je priprava drv od poseka naprej precej lažja in hitrejša, pa tudi varnejša kot nekdaj. V kolikor imamo lastni gozd in les iz njega uporabljamo le za naše lastno ogrevanje, je primeren klasičen gozdarski vitel, ki ima naletno desko nameščeno na tritočkovnem priključku zadnje strani traktorja. Zmogljivejša profesionalna izvedba vitla je vgrajena v posebej predelanem gozdarskem traktorju. Delovanje vitla je lahko mehansko, hidravlično ali elektrohidravlično. Prvoten vitel je bil mehanski, s katerim je bilo težje in bolj nevarno upravljanje v primerjavi s sedanjimi bistveno izboljšanimi modeli. Danes se uporablja hidravlični in zlasti elektrohidravlični vitel, ki se jih daljinsko upravlja. Osnovna izvedba, ki se največ uporablja, ima en navijalni boben. Zmogljivejša opcija pa ima dva navijalna bobna, z dvema navitima jeklenima vrvema. Vsak posamezni boben od obeh ima ločeno upravljanje. Na trgu so v ponudbi različno zmogljivi vitli z močjo od 30 kN do 100 kN. Manj zmogljiv vitel ima manjšo vlečno silo in s tem lahko navijalni boben z vrvjo vleče manjšo težo hlodovine. Kolikor bolj je vitel zmogljiv, se sorazmerno povečuje možnost vleka težje hlodovine. S pomočjo hidravličnega cepilnika je priprava cepanih drv neprimerno hitrejša in lažja kot z ročnim načinom. Največ sedanjih izvedb hidravličnih cepilnikov deluje s pomočjo traktorja preko kardanskega pogona. V ponudbi so tudi cepilniki z elektromotornim, bencinsko – motornim ali kombiniranim pogonom. Potisni valj s cepilno sekiro je glavni sestavni del hidravličnega sistema. Ta se z upravljanjem preko krmilnega sistema vertikalno pomika. Odvisno od izvedbe ima cepilnik lahko različno moč glede na silo cepljenja, katera je podana v tonah oziroma v kN. V ponudbi so izvedbe razpona moči od 13 tonskega cepilnika (130 kN), ki ima možnost cepljenja maksimalnega premera lesa 60 cm, pa do visoko zmogljivega 26 tonskega (260 kN) z maksimalnim premerom cepljenega lesa 80 cm. Za upravljanje slednega cepilnika je primerna moč traktorja 30 kW ali elektromotor z močjo 7,5 kW. Za manjši 13 tonski cepilnik pa je primeren traktor moči 21 kW ali elektromotor z močjo 5,5 kW.
Ogrevanje s sekanci
Lesni sekanci so delci sesekanega lesa. Lahko so drobni z dolžino od 4 do 25 mm in debeli nekaj mm ali veliki z dolžino od 25 do 80 mm in približno debelino 20 mm. Drobni sekanci so primerni za kurjenje v avtomatiziranem kotlu, z debelimi sekanci pa se ročno polni kotel. Kot takšni so primerni tudi za klasičen kotel na polena. Skladiščenje večjih sekancev je enostavnejše, njihovo sušenje pa je lažje. Sekance se največkrat izdeluje iz drobnega lesa (drobna debla, veje, krošnje), lesa slabše kakovosti ali iz lesnih ostankov. Pred izdelavo se sečne ostanke zbere na kupe in se jih v primeru nezadostne osušenosti, pusti, da se dovolj osušijo. Takšno naravno sušenje bo uspešnejše od sušenja izdelanih in skladiščenih sekancev, kjer zaradi velike gmote in primesi listja obstaja nevarnost gnitja, zmrzovanja in samovžiga sekancev. Lesne sekance se izdeluje s posebnim sekalnim strojem, ki je v različnih izvedbah. Ta je tako lahko stacionaren ali vgrajen na kamionu. Predvsem za manjše uporabnike je aktualna izvedba sekalnika v obliki traktorskega priključka s tritočkovnim priklopom. Odvisno zopet od njegove izvedbe je sekalnik lahko opremljen z lastnim motorjem ali preko traktorskega pogona. Enostavnejšo izvedbo sekalnika se z lesnimi ostanki polni ročno. Avtomatiziran sekalnik pa omogoča hidravlično polnjenje. Glede na to, da so med postopkom izdelave sekancev na stroju velike obremenitve, naj upoštevamo, da je sekalnik izdelan iz dovolj robustnega ohišja. Celotna izvedba sekalnika pa mora seveda biti dovolj zmogljiva tudi ob sekanju večjih lesenih koncev. Vedimo, da bo le dovolj kakovosten sekalni stroj proizvedel dovolj kakovostne sekance enakomernih velikosti in oblik. Kvaliteta izdelanih sekancev je nadalje odvisna tudi od števila oziroma setov sekalnih nožev in razne dodatne opreme kot je npr. sitasta mreža ipd. Poleg vsega tega naj bo sekalnik enostaven in predvsem varen za uporabo. Dobro izolirana stanovanjska hiša z 150 m2 bivalne površine porabi nekaj manj kot 30 m3 sekancev v eni kurilni sezoni. To se lahko primerja s porabo 2300 litrov kurilnega olja. Postopek obratovanja pri avtomatiziranem kotlu poteka po naslednjem zaporedju. Iz skladišča se dovajajo lesni sekanci s pomočjo posebnega polža, ki je lahko dolg tudi do 15 metrov. Sekanci padajo na poti do zgorevalne komore prosto iz ene stopnje v drugo, s katerim se prepreči možnost povratnega gorenja. Sodoben kotel na sekance pepel odstranjuje samodejno. Maksimalno dobro gorenje lesnih sekancev se regulira s pomočjo ventilatorja, ki dovaja potrebno količino zraka v komoro. Tu ima zelo pomembno vlogo lambda sonda, ki meri količino kisika v dimnih plinih, s čimer posledično določa razmerje med količino sekundarnega in primarnega zraka. S tem se poskrbi, da je pri izredno majhni količini pepela popolno izgorevanje in s tem izkoristek kotla tudi več kot 90%.
Ogrevanje s peleti
Lesni peleti so izdelani iz stisnjenega drobno zmletega osušenega lesa oziroma iz stisnjene žagovine in lesnih oblancev. Uporablja se suh odpadni les iglavcev, lahko tudi listavcev, katerega se stisne pod močnim pritiskom, brez dodanih kemično sintetičnih vezivnih materialov. Izdelani so v značilne podolgovate okrogle oblike dolžine do 30 mm in premera 6, 8, 12 ali celo 20 mm, kar je odvisno od namena uporabe. Za pelete je značilno, da imajo zelo nizko vsebnost vlage, ki je pod 10%. Njihova večja gostota in nižja vsebnost vlage omogočata višjo kurilno vrednost v primerjavi z naravnim lesom. Najboljša odlika sodobnega kotla na pelete je torej v zelo dobrem izkoristku, kateri je lahko do 95%. V nizkoenergijski ali pasivni hiši je s kondenzacijskim kotlom z uporabo peletov energijski izkoristek lahko celo do 104%. Da postaja ta vrsta kuriva vse bolj aktualna, je vzrok tudi v ugodni in veliki ponudbi peletov na našem trgu ter možnosti ogrevanja tudi manjših družinski hiš, kjer je potreben kotel z majhno nazivno močjo. Ogrevanje s kurilnim oljem je približno 30% dražje od ogrevanja s peleti. V primerjavi s prej omenjeno porabo sekancev je pri isto veliki hiši (150 m2 stanovanjske površine) poraba peletov približno 7,5 m3, oziroma nekaj manj kot 5 ton. Potreben volumen kuriva je torej manjši, zato ni potrebno tako veliko skladišče goriva kot je pri sekancih ali polenih. V primerjavi z lesnimi sekanci je približno 4 krat manjši zalogovnik. S posebnim tovornjakom s silosom se dobava peletov vrši direktno v zalogovnik. Na trgu so peleti v ponudbi tudi v različno velikih vrečah. Večje big-bag vreče s težo približno 1000 kg se jih dostavlja na dom. Manjše 15 kg vreče pa so primerne predvsem za lokalne peči kot so kamini. Tako kot pri kotlih s sekanci, se pelete s transportnim polžem avtomatsko dozira v kotel. Možna je tudi opcija pnevmatskega sesanja. Prednost slednjega transporta je v možnosti večje oddaljenosti skladišča od kotla, vendar je tudi dražja investicija. Upravljanje je torej zelo poenostavljeno in udobno. Za ogrevanje na pelete se odločajo predvsem tista gospodinjstva, ki nimajo na podeželju lasten gozd in tudi stanovanjske hiše v večjih urbanih naseljih. Nedvomno bo v prihodnosti kotel na pelete postal še bolj aktualen in bo prevzel še večji del ogrevalnega trga kot ga ima sedaj.
Varčna in udobna toplotna črpalka
Toplotna črpalka se je začela razvijati pred dobrimi dvajsetimi leti. Z višanjem cen nafte in ostalih goriv ter hkrati s posodobljeno tehnologijo je postala v zadnjih letih precej aktualna. Tako kot s sodobnim ekonomičnim kotlom na biomaso lahko tudi z novo toplotno črpalko bistveno zmanjšamo stroške ogrevanja. Račun za kurjavo je lahko manjši od 35% pa do celo 60%. Posledično s tem ima tovrstna naprava ekološko čisto delovanje (emisije CO2 se zmanjšajo za 30 do 60%, ne povzroča dima in saj), toplotna črpalka ne potrebuje skoraj nobenega vzdrževanja in hkrati omogoča preko poletja tudi hlajenje hiše, za upravljanje je udobna in enostavna, njeno delovanje je zelo tiho, vgradi se jo lahko kamorkoli na majhen prostor - tudi izven hiše (odvisno od izvedbe) in ne potrebuje dodatnega prostora za skladišče kuriva. V toplotni črpalki je vgrajen tehnološko precej zahteven sistem. V osnovi deluje po principu, da se del energije iz okolice pridobi brezplačno. Na primer pri 4 kW pridobljene toplotne energije porabi sodobna črpalka le 1 kW električne energije. Razmerje med porabljeno električno energijo in vloženim delom črpalke se imenuje grelno število. To število je odvisno od vrste toplotne črpalke in temperature vira toplote, ki jo izkoriščamo. V povprečju pa znaša 3 do 4 in tudi več. Grelno število je višje, če ima vir toplote visoko temperaturo in hkrati je temperatura ogrevalnega medija nizka. V primeru adaptacije ogrevalnega sistema z novo toplotno črpalko je predhodno potreben natančen popis vseh ogrevalnih teles v stavbi, načina ogrevanja, debeline izolacijskega sloja stavbe in šele na podlagi teh podatkov lahko le ustrezen strokovnjak ponudi določeno izvedbo črpalke s primerno močjo. Toplotna črpalka lahko izrablja tri različne vire energije, po katerih se v osnovi med seboj tudi razlikuje. Lahko je toplotna črpalka voda/voda, zemlja/voda ali zrak/voda. Na prvem mestu je beseda s pomenom okolice, ki jo toplotna črpalka hladi. Drugi izraz pa pomeni okolico, ki jo črpalka ogreva. Izbira izvedbe črpalke je odvisna predvsem od razpoložljivega vira ogrevanja, energetskih potreb objekta in ali bo črpalka namenjena le za ogrevanje sanitarne vode oziroma tudi za ogrevanje hiše. Torej izbira izvedbe črpalke še zdaleč ni odvisna le od naših želja. Obvezno je potrebno upoštevat, če je sploh mogoča uporaba izbranega ogrevalnega vira.
Izkoriščanje toplote zemlje
Izkoriščanje toplote zemlje se izvaja s toplotno črpalko zemlja/voda preko talnega zemeljskega razvoda ali toplotne sonde. Pogostejša izbira je z talnim razvodom oz. zemeljskim kolektorjem. Posebej prirejene cevi se položijo 1,2 do 1,8 metra globoko v zemljo, v obliki več sto metrskih dolgih zank. Od 20 do 40 m2 zemeljske površine je potrebnih za 1 kW toplotne moči črpalke. Za ugoden prenos toplote so najbolj primerna vlažna ilovnata tla. V položenih ceveh kroži mešanica vode in tekočine proti zmrzovanju, katera odvzema toplotno energijo zemlje in jo prenaša v toplotno črpalko. Prednost takšne izvedbe je v preprosti namestitvi, visoki učinkovitosti in majhnih obratovalnih stroškov. Grelno število je od 3 do 4,5 in več. Slabosti pa so dokaj velika investicija, potrebna večja gradbena dela ob hiši in velika površina izkopa. Če na premajhni površini ni možen sistem z zemeljskim kolektorjem, je rešitev s pomočjo zemeljske sonde, preko katere se izkorišča toploto globinskih kamenin. Izvrta se eno ali več vrtin premera 10 cm, v globino celo do 150 metrov. V izvrtine se vgradijo 4 sonde iz polietilena. V notranjosti kamenin se mešanica vode in sredstva proti zmrzovanju v sondi segreje ter se po vzporedni sondi segreta vrača na površje do črpalke. Odvisno od kakovosti kamenin je za 1 kW toplotne moči črpalke potrebna 15 do 20 m globoka izvrtina. Poleg visoke učinkovitosti, majhnih letnih stroškov in možnosti neposrednega hlajenja objekta, je pri tem sistemu slaba plat v pridobitvi rudarskega dovoljenja in v investicijsko najdražji varianti.
Izkoriščanje toplote zraka
Toplotna črpalka zrak/voda temelji na principu, da s pomočjo električne energije uporablja okoliški topli zrak za ogrevanje stavbe. Črpalko z manjšo ogrevalno močjo 2 do 3 kW se uporablja le za ogrevanje sanitarne vode. Da lahko tudi ogrevamo prostore z takšno črpalko, je potrebna večja moč do 20 kW. Nekateri sedanji takšni zmogljivi modeli črpalk z najsodobnejšo tehnologijo lahko delujejo pri zunanji temperaturi -25°C in tudi manj. Ob tem je treba vedeti, da zaradi manjše razpoložljivosti toplega zunanjega zraka pri nizkih zimskih temperaturah je delovanje črpalke sorazmerno s tem manj ekonomično, saj takrat porabi več električne energije. Sedanja sodobna črpalka zrak/voda je veliko bolj učinkovita od starejše, delovanje pa je komaj slišno, saj so ventilatorji izolirani in tako vibracije zaduši. Katerokoli izvedbo toplotne črpalke se izbere, je potrebno vedeti, da je za zadostno ogrevalno učinkovitost potrebna dobra toplotna fasadna in strešna izolacija, pa tudi zadostno tesnjenje stavbnega pohištva. Novogradnje in adaptirane hiše to verjetno izpolnjujejo, medtem ko je za ostale zgradbe že vprašanje. V ustrezno toplotno izolirani hiši dosežemo kar najboljšo učinkovitost s toplotno črpalko v kombinaciji s talnim ali stenskim ogrevalnim razvodom, katera delujeta v nižjem temperaturnem območju.
Infrardeče ogrevanje
V zadnjem času se vse bolj pogosto pojavlja sodoben način ogrevanja bivalnih prostorov s sevanjem, oziroma bolj natančno – z infrardečim sevanjem. Takšno sevanje ogreva stene, tla in ostale predmete znotraj prostora, ne da bi pri tem ogrevalo zrak skozi katerega potuje. Sicer se zaradi toplejše površine ogrevanih predmetov posredno ogreje tudi zrak, vendar se pri tem ne dviguje prah ali izsuši zrak. Dolgi infra rdeči žarki so podobni sončnim žarkom in ne ustvarjajo elektronskih valov, ki bi škodili človeškemu telesu. Človeško telo infrardeče valovanje zaznava torej kot toploto. Posledično s tem so se razvili posebni infrardeči (v nadaljevanju IR) grelniki, ki pretvorijo električno energijo v infra rdeče toplotno valovanje. Takšna oblika toplote je živim bitjem najbolj naravna toplota. Ravno s to energijo sonce greje zemljo. Pri klasičnem ogrevanju v procesu od vira energije do ogretega zraka nastajajo toplotne izgube, ki slabijo učinke ogrevanja. Zrak v prostoru kroži, dviga se prah, zrak je suh in temperatura v prostoru je neenakomerno porazdeljena, ker so zgornje plasti toplejše kot spodnje. Zaradi materialov iz katerih so IR grelniki izdelani, pretvorijo električno energijo v toploto brez vmesnih faz. Keramika na grelni strani panela oddaja v prostor IR toploto v valovni dolžini 7-11um. To je vrsta toplote, ki jo vsako živo bitje sprejme v 99% in je za človeka pomembnejša kot toplota zraka. Dokazano je, da IR toplota blagodejno vpliva na človekovo počutje. Grelniki nimajo nobenih negativnih lastnosti ali učinkov. Vsak ogrevani prostor lahko termostatsko krmiljen z želeno temperaturo in časom vklopa vsakega panela posebej. S tem lahko prihranimo od 40% do 60% električne energije, ki jo panel potrebuje za ogrevanje. IR ogrevanje učinkovito izsušuje vlažne zidove in preprečuje nastanek plesni. Takšno ogrevanje ne onesnažuje okolja. Celotni prostor se ogreje že po cca 25. minutah ali manj. Ob tem ni zagonskega predgretja in toplotnih izgub. IR toploto iz grelnikov lahko usmerimo enako kot svetlobo v vse smeri. Z montažo IR grelnikov ne potrebujemo projektno dokumentacijo za centralno ogrevanje. Investicija je lahko tudi do 70% nižja v primerjavi z drugimi sistemi ogrevanja. Ob delovanju IR grelnikov ni velikih izgub pri odpiranju oken in vrat, zato ni potrebnega dragega prezračevalnega sistema. Montažo grelnikov se opravi hitro in enostavno na zid ali strop. Ob tem ni potrebnih drugih instalacijskih del. Grelnike ni potrebno vzdrževati in servisirati. Ob adaptaciji prostorov grelnike le enostavno snamemo. Prednost je tudi v tem, da lahko investicijo ogrevanja opravljamo po korakih. Torej vsak prostor opremimo posebej. IR grelniki so še posebej primerni za objekt, ki se ga ogreva občasno (počitniška hiša). Nekateri sistemi imajo že vgrajeno kontrolno enoto s termostatom in moduliranim delovanjem. Na ta način grelnik porabi toliko energije kot jo potrebuje. Ob številnih navedenih prednostih se seveda vprašamo kako, da se tovrstno ogrevanje ni še bolj razširilo kot se je sicer? Odgovor se skriva predvsem v tem, ker so v preteklosti bili paneli oz. grelniki precej slabše kakovosti kot sedanji. Osnova IR grelnika je plošča, izdelana iz toplotno odporne keramične mešanice, katera oddaja dolge infrardeče valove. Na njo je pritrjena negorljiva oglena plošča. Na zadnji strani panela je posebna izolacija iz steklenih vlaken in aluminijaste folije, katera poskrbi, da prehaja maksimalno število žarkov skozi prednjo stran in se hkrati zadnja stran panela ne pregreva. S povečanim povpraševanjem po tovrstnem ogrevalnem sistemu se je na trgu pojavilo tudi več različnih IR grelnikov. V ceni, predvsem pa v kvaliteti so ti med seboj lahko precej razlikujejo. Na začetku so prihranki pri ogrevanju med vso konkurenco IR panelov razmeroma podobni. IR paneli so po večini izdelani na osnovi karbona, nekateri pa na osnovi turmalina. Prednost karbona je v njegovi nizki teži in možnosti enostavne izrabe dolgih IR valov. Slabost je v tem, da prične po uporabi spreminjati svoje lastnosti in s tem prične valovna dolžina IR valovanja postopoma padati. S tem panel nič več ne segreva tako intenzivno. Turmalin je naravni poldragi kamen, ki sam po sebi nevtralizira elektromagnetna sevanja, na sebe vleče negativno energijo, ima pa tudi lastnost, da pri povišani temperaturi v prostor oddaja negativne ione. S tem naj bi takšen panel deloval z nespremenjenimi lastnostmi celotno življenjsko obdobje.
pripravil: M.A.
