Spalování kotlů na pevná paliva a jejich měření

Kotle na pevná paliva dnes rozdělujeme podle ČSN EN 303-5, která stanovuje v zemích Evropské unie požadavky na kotle na pevná paliva do výkonu 300 kW, do několika základních skupin na:

• kotle, které spalují biologická nebo fosilní paliva,
• kotle zařazené do 1., 2. nebo 3. třídy,
• kotle s ruční nebo automatickou dodávkou paliva.

Kotle spalující biologická a fosilní paliva

Rozdělení kotlů na biologická a fosilní paliva je velice důležité, a to kvůli získání různých příspěvků v jednotlivých zemích EU – v České republice např. ze Státního fondu životního prostředí. Tyto podpory jsou v zásadě vždy poskytovány jen na zařízení spalující obnovitelné a biologické zdroje energie, dosahující vysoké účinnosti při jmenovitém výkonu a zaručené kvality spalování (minimálně 3. třídy a lepší). Např. v Německu bývá nyní investorovi poskytnuta dotace ve výši 26 až 38 eur na 1kW instalovaného výkonu za předpokladu, že kotel má přímou účinnost vyšší než 90 %, ve spalinách hodnoty CO menší než 250mg/m³ a hodnoty OGC (CxHy) a prachu menší než 50 mg/m³ (přepočteno na 13% O₂).

Účinnost a množství CO ve spalinách musí být vždy ověřeno před obdržením dotace autorizovaným měřením přímo u každého zákazníka při spuštění kotle tak, aby byly ověřeny technické parametry udávané výrobcem. Tato měření se provádějí a opakují v pravidelných intervalech např. po dvou letech u každého majitele kotle bez rozdílů, aby bylo zabezpečeno, že zařízení stále dosahuje svých parametrů při určitém stupni opotřebení. Týká se to samozřejmě i všech zařízení, která nezískají finanční podporu, ale jsou schválena pro provoz v dané zemi. To však u nás v České republice chybí.

Kotle rozdělené podle kvality spalování

Kotle jsou do 1., 2. nebo 3. třídy rozděleny na základě kvality spalování (CO, OGC, prach) a dosažené přímé účinnosti (viz tabulka).

Poznámka: Vztahuje se k suchým spalinám, 0 °C,1 013 mbar.

V tabulce lze vidět, že kotle s nejlepšími naměřenými hodnotami jsou zařazeny do 3. třídy. Rozdíly mezi 1., 2. a 3. třídou jsou tak obrovské, že si většina západních zemí EU stanovila, že na jejich území smějí být prodávány výrobky pouze 3. třídy. (např. Německo, Rakousko, Švédsko atd.). Navíc povolené množství CO ve spalinách pro udělení dotace je ještě o něco přísnější, což je jistě motivující. Bohužel Česká republika se v tomto zemím EU zatím nijak nepodobá.

Kotle s ruční a automatickou dodávkou paliva

Rozdělení na kotle s ruční a automatickou dodávkou paliva je důležité z pohledu samot­ného seřízení kotle na požadované parametry. U kotlů s automatickou dodávkou paliva je seřízení většinou mnohem jednodušší, a proto jsou na ně kladeny vyšší požadavky z hlediska kvality spalování (viz tabulka).
Kotle s ruční dodávkou paliva je možné rozdělit podle konstrukčního řešení na prohořívací, odhořívací a zplynovací.

Toto rozdělení nemá žádný vliv na požadavky, které jsou na kotle kladeny ze strany státní zkušebny, ale určitým způsobem charakterizuje možnosti daného výrobku.
Je potřeba vědět, že prohořívací a odhořívací systém neumožňuje dobře dosažení lepších průměrných hodnot spalování při spalování biologických paliv, než je stanoveno pro třídu 1 a 2. Příčinou je samotný způsob hoření paliva a uvolněných plynů s velkým nebo malým přebytkem kyslíku za relativně nízkých teplot ve spalovací komoře. Proto očekávat zázraky od takového kotle je nereálné.

Pravým opakem jsou zplynovací kotle. Pokud je jejich technické řešení na vysoké úrovni, lze při jmenovitém výkonu bez problémů dosáhnout průměrných hodnot CO ve spalinách kolem 100 mg/m³, což je zcela srovnatelné s vytápěním zemním plynem nebo ETO. Nezáleží na tom, jaké kvalitní palivo spalujeme, ale jakým způsobem a v jakém zařízení.

Podle posledních návrhů by stejný systém a stejné požadavky na výrobky jako v západních zemích EU měl v České republice začít platit nejpozději od 1. ledna 2009.

Ing. Petr Cankař
 
Autor je technickým ředitelem ve společnosti Atmos.