Co to są kotły na biomasę?

Co oznacza biomasa w ogrzewaniu?

Biomasa obejmuje biodegradowalne substancje pochodzenia biologicznego. W ogrzewaniu budynków wykorzystuje się głównie paliwa stałe wytwarzane z drewna albo pozostałości roślinnych. Polska ustawa o odnawialnych źródłach energii zalicza energię otrzymywaną z biomasy do odnawialnych źródeł energii.^[1]

Nie oznacza to jednak, że do każdego kotła można wsypać dowolny materiał organiczny. Konstrukcja palnika, podajnika i wymiennika jest projektowana dla określonego paliwa. Pellet, polana, zrębki i słoma różnią się postacią, wilgotnością, ilością popiołu oraz przebiegiem spalania. Paliwo dopuszczone przez producenta i wymagania dotyczące jego jakości należy sprawdzić w instrukcji konkretnego urządzenia.

Jak działa kocioł na biomasę?

Zasada działania przypomina inne kotły na paliwo stałe. Paliwo trafia do komory spalania, powietrze umożliwia kontrolowane spalanie, a gorące spaliny przepływają przez wymiennik. Woda ogrzana w wymienniku jest kierowana do grzejników, ogrzewania podłogowego lub zbiornika buforowego, po czym wraca do kotła.

1. Podanie paliwa – ręczne w kotle zasypowym albo mechaniczne z zasobnika w urządzeniu automatycznym.
2. Spalanie – sterownik dobiera pracę podajnika i wentylatora, jeśli dany model jest w nie wyposażony.
3. Odbiór ciepła – wymiennik przekazuje energię spalin wodzie instalacyjnej.
4. Odprowadzenie spalin – spaliny opuszczają urządzenie przewodem kominowym dobranym do kotła.
5. Usunięcie pozostałości – popiół trafia do popielnika, który wymaga okresowego opróżniania.

Dobór urządzenia nie powinien zaczynać się od rodzaju podajnika. Najpierw trzeba znać zapotrzebowanie budynku na ciepło, sposób przygotowania ciepłej wody i parametry instalacji. Zbyt duży kocioł może częściej ograniczać moc lub wygaszać się, a zbyt mały nie pokryje potrzeb w trudniejszych warunkach. Dopiero na tej podstawie porównuje się konkretne rozwiązania.

Rodzaje kotłów na biomasę

Najbardziej użyteczny podział uwzględnia rodzaj paliwa i sposób jego podawania. To właśnie te cechy wpływają na codzienną obsługę, potrzebne miejsce oraz przygotowanie kotłowni.

Kocioł zgazowujący drewno

W kotle zgazowującym najpierw z drewna uwalniane są palne gazy, a następnie dopalają się one w kolejnej strefie komory. Taki kocioł nadal wymaga prawidłowego paliwa, odpowiedniego ciągu kominowego i regularnego czyszczenia. Zwykle współpracuje z instalacją zaprojektowaną tak, aby odebrać ciepło wytwarzane podczas cyklu spalania.

Jakie paliwa stosuje się w kotłach na biomasę?

Rodzaj paliwa nie jest wyborem niezależnym od urządzenia. Kocioł, jego palnik, podajnik i zabezpieczenia tworzą układ przeznaczony do określonego paliwa. Unijne wymagania ekoprojektu przewidują, że producent podaje paliwo preferowane, inne paliwa odpowiednie dla urządzenia oraz wymagania jakościowe dotyczące ich prawidłowego użycia.^[2]

• Pellet – paliwo granulowane, wygodne do mechanicznego transportowania ze zbiornika do palnika.
• Drewno kawałkowe – polana stosowane w kotłach zasypowych i zgazowujących, wymagające miejsca do składowania i sezonowania.
• Zrębki drzewne – paliwo o mniej regularnej postaci, dla którego potrzebny jest odpowiedni system magazynowania oraz podawania.
• Słoma i pozostałości roślinne – paliwa przeznaczone do wyspecjalizowanych konstrukcji, a nie zamiennik pelletu w typowym palniku domowym.

Komfort obsługi i wymagania instalacji

Automatyzacja ogranicza liczbę ręcznych czynności, ale nie zmienia kotła na urządzenie bezobsługowe. Trzeba uzupełniać paliwo, opróżniać popielnik, czyścić powierzchnie wymiany ciepła i wykonywać przeglądy zgodnie z instrukcją. Zakres automatyzacji zależy od modelu: niektóre urządzenia automatycznie się rozpalają i czyszczą wybrane elementy, inne wymagają większego udziału użytkownika.

Kotłownia musi pomieścić urządzenie i umożliwić dostęp serwisowy. Potrzebne są również doprowadzenie powietrza do spalania, właściwy przewód kominowy, bezpieczne odprowadzenie spalin oraz miejsce na paliwo. Instalacja wodna może wymagać bufora, ochrony temperatury powrotu, pomp i armatury dobranych do schematu producenta oraz charakteru odbiorników ciepła.

W praktyce wybór kotła obejmuje więc nie tylko jego moc i cenę zakupu. Trzeba ocenić dostępne miejsce, źródło paliwa, częstotliwość obsługi, możliwość usuwania popiołu, stan komina i sposób połączenia z instalacją CO oraz ciepłą wodą użytkową.

Wpływ kotła na biomasę na środowisko

Biomasa jest paliwem odnawialnym w rozumieniu przepisów, ale jej spalanie nadal powoduje emisję spalin. Dlatego przy ocenie środowiskowej trzeba rozdzielić pochodzenie energii od lokalnej jakości powietrza. Znaczenie mają konstrukcja urządzenia, jakość i wilgotność paliwa, ustawienia spalania, stan komina oraz sposób obsługi.

Dla kotłów na paliwo stałe objętych unijnym rozporządzeniem ekoprojektu określono wymagania dotyczące sezonowej efektywności ogrzewania oraz emisji pyłu, gazowych związków organicznych, tlenku węgla i tlenków azotu.^[2] Spełnienie wymagań przez urządzenie nie zwalnia użytkownika z używania paliwa wskazanego w dokumentacji ani z prawidłowej konserwacji.

Nie należy więc opisywać kotła na biomasę jako źródła bez emisji. Jego zaletą jest wykorzystanie paliwa pochodzenia biologicznego zamiast paliwa kopalnego, ale lokalny wpływ spalania zależy od realnej pracy konkretnego urządzenia i instalacji.

Czy kocioł na biomasę pasuje do każdego domu?

Kocioł na biomasę może być rozważany tam, gdzie użytkownik ma miejsce na kotłownię i magazyn paliwa, akceptuje regularną obsługę oraz może zapewnić właściwy komin. Istotna jest też dostępność stabilnego paliwa odpowiadającego wymaganiom wybranego urządzenia. W małej kotłowni albo domu bez dogodnego miejsca na składowanie te wymagania mogą przesądzić o wyborze innego źródła ciepła.

Decyzja powinna obejmować cały budynek. Po ograniczeniu strat ciepła może się zmienić potrzebna moc źródła, pojemność bufora i roczne zapotrzebowanie na paliwo. Dlatego przed zakupem warto uporządkować kolejność prac: najpierw ocenić stan przegród i instalacji, następnie określić potrzeby cieplne, a dopiero potem wybierać paliwo oraz urządzenie.

Kotły na biomasę: podsumowanie

Kotły na biomasę ogrzewają wodę instalacyjną ciepłem ze spalania pelletu, drewna, zrębek lub innego paliwa dopuszczonego dla danego modelu. Mogą być ręczne albo automatyczne, lecz każde wymagają właściwego paliwa, odprowadzania spalin, czyszczenia i miejsca do magazynowania.

Przy wyborze trzeba patrzeć szerzej niż na nazwę paliwa. Najważniejsze są zapotrzebowanie budynku na ciepło, zgodność kotła z instalacją, warunki kotłowni i komina, dostępność paliwa oraz akceptowany poziom obsługi. Dopiero zestawienie tych elementów pozwala ocenić, czy kocioł na biomasę jest praktycznym źródłem ciepła w konkretnym domu.