3.2.3 Kotlovi

Kotlovi su uređaji u kojima izgara gorivo (kruto, kapljevito ili plinovito) i time nastaje toplina kojom se zagrijava radni medij (voda, zrak ili ulje) za prijenos topline do grijaćih tijela.

Kotlovi se mogu podijeliti prema:

a) prema vrsti materijala od kojih se izrađuju na:

• lijevano - željezne kotlove, čelične kotlove i kotlove od plemenitog čelika, kotlove s kombiniranim materijalima.

b) prema mjestu za postavljanje na:

• podne kotlove i zidne kotlove

c) prema vrsti goriva na:

• kotlove na kruta, kapljevita, plinovita goriva, kotlove na električnu energiju, kotlove na solarnu energiju, kotlove na kombiniranim gorivima.

d) prema načinu iskorištavanja toplinske energije na:

• standardne 90/70 °C,
• niskotemperaturne 70/50 °C i 60/40 °C koji imaju mogućnost namještanja temperature polaznog i povratnog voda,
• kondenzacijske kotlove.

e) prema izvedbi izmjene topline unutar kotla i konstrukcije na:

• vodocjevne kotlove,
• vatrocjevne kotlove.

f) snazi na:

• male kotlove 5 - 50 kW
• srednje kotlove 50 - 200 kW
• velike kotlove > 200 kW

Danas postoje kotlovi na kruta goriva s ložištem na kruta goriva, te ih je moguće vrlo brzo preinačiti tako da koriste neko drugo gorivo; biomasu (pelet), plin ili loživo ulje, ovakvi kotlovi obično imaju dva ložišta.

Primjer kotla s dva ložišta, ložištem za pelet i ložištem na drva, proizvođača Centrometal:

Kotao na kapljevito i plinovito gorivo - osnovni dijelovi

Kotao na kruto gorivo - osnovni dijelovi

Za one koji žele znati više o regulatoru propuha !

Regulator propuha

Slika prikazuje princip rada regulatora propuha: ① kotao, ② termostatski senzor, ③ komandna palica, ④ lanac, ⑤ vratašca za dovod i odvod zraka u kotao, ⑥ dovod zraka za sagorijevanje, ⑦ ložište kotla

Princip rada regulatora protoka

Regulator djeluje tako da otvara i zatvara vrata na kotlu te na taj način omogućuje dovod odnosno zatvaranje dovod zraka u ložište.

• Ako se temperatura vode u uređaj ① promijeni u središnjem prostoru kotla, širenjem ili stezanjem termostatskog senzora ② koji je povezan s polugom, sastavljenom od komandne palice ③ i lanca ④, regulator propuha mijenja otvorenost vratašca ⑤ kroz koja ulazi zrak za sagorijevanje ⑥.

• Ako temperatura vode padne ispod vrijednosti propuha, regulator potegne lanac ④ i poveća otvor vratašca ⑤ koja propuste veću količinu zraka u ložište kotla ⑦ te time pospješi izgaranje.

• Ako temperatura vode naraste, regulator spusti lanac ④ i zatvori vratašca ⑤, čime se ograničava ulaz zraka za sagorijevanje ⑥. Na taj način je proces izgaranja pod nadzorom, tako da je temperatura vode u uređaju stalna te ne dolazi do pregrijavanja niti do prekomjerne potrošnje goriva.

Plamenik se ugrađuje na određeno mjesto, npr. kod kotlova na kruta goriva na otvor za punjenje krutim gorivom, ili je već na peći predviđen otvor za instalaciju plamenika, kao na donjoj slici

Ogrjevna površina

Ogrjevna površina kotla je ona površina kod koje s jedne strane struje ogrjevni plinovi i time je zagrijavaju, a s druge strane struji hladni medij (voda, ulje) koji na sebe preuzima toplinu.

Drugim riječima; ogrjevna površina kotla, predaje toplinu radnom mediju, koji dalje predaje toplinu grijaćim tijelima koja zagrijana predaju toplinu na zraku u prostoriji.

Kod kotlova, ogrjevne površine mogu biti reda veličine od 1 do 300 m².

Osnovni elementi kotla

Slika prikazuje kotao s prednje i stražnje strane i osnovne elemente na njemu:

Osnovne definicije (ogrjevni i dimni plinovi, toplinska snaga)

1. Ogrjevni plinovi

Plinovi koji su nastali izgaranjem goriva i struje kroz kotao nazivaju se ogrjevnim plinovima.

2. Dimni plinovi

Plinovi koji napuštaju kotao te kroz dimnjak izlaze van nazivaju se dimni plinovi.

3. Toplinska snaga

Toplinska snaga je ona količina topline koju daje kotao, proizvođač ju je označio na pločici svojeg proizvoda i izrazio u kilovatima kW. To je snaga koja je dobivena pri ispitivanju u tvornici proizvođača.

4. Toplinsko opterećenje kotla

Toplinsko opterećenje kotla je ona količina topline koja se putem goriva i zraka dovede u ložište. Toplinsko opterećenje iz donje (H_d) odnosno gornje (H_g) ogrjevne vrijednosti goriva.

5. Stupanj iskoristivosti kotla

Stupanj iskoristivosti kotla (η, % - eta) je omjer između toplinske snage i toplinskog opterećenja, izražen postotno.

Stupanj iskorištenja svih navedenih konvencionalnih kotlova je manji od 1, dok je kod kondenzacijskih kotlova stupanj iskorištenja veći od 1.

Slika 5-7 Dijagram prikazuje stupanj iskoristivosti nekoliko različitih vrsta kotlova

Kondenzacijski kotlovi

Kod kondenzacijskih kotlova dolazi do iskorištavanja takozvana latentne topline. 

Latentna toplina je toplina dobivena  iskorištavanjem topline vodene pare koju sadrže dimni plinovi.

Princip rada kondenzacijskog kotla

Dimni plinovi iz kotla (K) usmjereni su na izmjenjivač topline (IZ), čiji je zadatak ohladiti dimne plinove na temperaturu 30 - 40 °C, pri kojoj dolazi kondenzacije vodene pare iz dimnih plinova. Oduzimajući toplinu oni se prije i hlade. Što im više topline oduzmemo, i stupanj kondenzacije će biti veći.

Dimni plinovi s vrlo niskim temperaturama imaju slab uzgon u dimnjaku, zbog čega može doći do smetnji prilikom odvođenja u atmosferu iz tog razloga se u dimnjak može ugraditi odsisni ventilator koji periodično odsisava dimne plinove.

Kondenzacijski kotlovi su niskotemperaturni kotlovi. Na natpisnoj pločici kotla nalaze se sljedeći podatci:

• naziv potrošača, sjedište i registarski znak,

• naziv kotla,

• tvornički broj i godina proizvodnje,

• nazivna toplinska snaga i stupanj iskorištenja.

Neki od proizvođača kotlova su Sterbel, WVterm, Centrometal, TPK, CTC, TKT Toplota, Stabra - Term, Buderus i Vaillant.

http://solar.ba/index.php/2011-05-02-12-33-35/7-usluge/25-instalacije-centralnog-grijanja

http://www.eko-puls.hr/Grijanje_na_drva_piroliza.aspx