Nowoczesne kotły na drewno. Szanse i wyzwania

Polski rynek kotłów na drewno przeszedł w ostatnich kilku latach przyspieszony skok technologiczny – od ognisk opakowanych blachą do nowoczesnych urządzeń spełniających europejskie standardy emisyjne. Polski rynek przez wiele dekad oferował jako „kocioł na drewno” prymitywną blaszaną skrzynię, różniącą się od kotłów węglowych tylko przedłużoną komorą zasypową, aby można było wygodnie wrzucać całe półmetrowe okrąglaki. Jedyną oznaką postępu bywał sterownik, pilnujący, żeby nie wygasło.

Nowoczesne kotły europejskie, choć infiltrowały niekiedy rodzimy rynek, pozostawały marginesem i egzotyką. W dużej mierze winne temu były ich wysokie ceny i brak (w tamtych realiach) praktycznych korzyści dla użytkownika, w porównaniu do wprawdzie mniej efektywnych, ale tanich i prostych kotłów.

KLIMOSZ, MODEL WALLY HOLZ

Kotły na drewno 2022

Wprowadzenie norm emisyjnych dla nowo sprzedawanych domowych kotłów ucywilizowało rynek szybko, choć nie od razu skutecznie. Pierwsze przepisy weszły w życie w roku 2017, a ostateczna, uszczelniona wersja, dopiero w 2019 roku.

To był pierwszy impuls do upowszechnienia nowoczesnych kotłów na drewno zbliżonych do tych stosowanych od lat w innych cywilizowanych krajach Europy, bo tylko takie były w stanie spełnić normę emisji i sprawności Ecodesign.

Współcześnie oferowane w Polsce kotły na drewno dzielą się na dwa główne rodzaje: kotły „zwykłe” (dolnego spalania) i kotły zgazowujące.

Choć oba spełniają te same wymagania dyrektywy Ecodesign, różnią się konstrukcją, preferowanymi rodzajami paliwa oraz – przede wszystkim – ceną.

Kotły dolnego spalania na drewno

Obecnie jest to najtańszy i najprostszy rodzaj kotłów na drewno. To konstrukcje w ogólności bardzo podobne do węglowych kotłów dolnego spalania, jednak odpowiednio przystosowane do drewna.

Powietrze, podawane przez klapkę w dolnych drzwiczkach, trafia w warstwę żaru i płonącą część wsadu na ruszcie (część powietrza bywa też podawana od góry komory zasypowej). Powstaje mieszanina palnych gazów, która jest dopalana za ścianą komory zasypowej – w komorze spalania, do której trafia przez umieszczony na poziomie rusztu palnik: element najczęściej ceramiczny, zaprojektowany w taki sposób, aby ułatwić zmieszanie gazu z powietrzem wtórnym i jak najlepsze dopalenie.

Komora załadunkowa jest wysoka i dość wąska, opał w miarę wypalania ma przemieszczać się w dół, co wymusza stosowanie odpowiednio drobnych i krótkich szczap drewna, względnie brykietu lub drobniejszego paliwa, typu ścinki drewniane albo zrębki.

Większość tego typu kotłów obecnie wygląda bardzo podobnie. Wymiennik ciepła prawie w każdym modelu jest pionowy, co oznacza dostęp do czyszczenia od góry kotła. Drzwiczki załadunkowe znajdują się od frontu lub od góry kotła.

W kotłach dolnego spalania na drewno najczęściej nie ma fajerwerków: żadnej automatyki, żadnych wyszukanych materiałów, poza elementami ceramicznymi, tam, gdzie to naprawdę konieczne. Cała regulacja kotła odbywa się ręcznie, czasem jako wyposażenie opcjonalne można spotkać np. wentylator wyciągowy. Ta prostota nie jest zła – pozwala obniżyć koszty, a ponieważ kocioł i tak musi współpracować ze zbiornikiem akumulacyjnym, który pozwala palić zawsze na pełnej mocy, to jest w stanie pracować zupełnie poprawnie bez żadnego wyszukanego sterowania.

ATMOS, MODEL AC 16S

W kotłach zgazowujących spalanie drewna odbywa się dwuetapowo. Chodzi o to, aby z drewna powstał palny gaz, który jest dopalany w ceramicznej komorze dopalania

Kotły zgazowujące drewno

„Kotły zgazowujące” to utrwalona marketingowa nazwa jednego rodzaju konstrukcji nowoczesnego kotła na drewno, która zasadniczo różni się od kotła dolnego spalania.

Kotły zgazowujące zaprojektowano do spalania długich, dość grubych szczap lub polan – stąd komora załadunkowa jest pozioma i długa, ładowana od przodu kotła przez duże drzwiczki. Na dnie komory znajduje się strefa żaru oraz palnik, do którego trafia gaz drzewny wraz z powietrzem wtórnym. Poniżej zlokalizowana jest komora dopalania – w pełni obudowana ceramiką. Wymiennik znajduje się z tyłu kotła, z dostępem od góry. Standardem wyposażenia jest wentylator wyciągowy oraz sterownik, także z możliwością automatycznej regulacji jakości spalania.

Spalanie drewna przebiega dwuetapowo: najpierw w komorze załadunkowej podaje się ograniczone ilości powietrza punktowo pod zwiększonym ciśnieniem, skutkiem czego z drewna powstaje palny gaz, który następnie jest dopalany z udziałem należytej ilości powietrza w ceramicznej komorze dopalania.

W prostszych kotłach dolnego spalania na drewno proces spalania również przebiega dwuetapowo, więc od strony technicznej też są to kotły zgazowujące drewno. Jednak marketingowa nazwa „kotły zgazowujące” przylgnęła tylko do tego specyficznego rodzaju konstrukcji, bowiem pod taką nazwą były te kotły wprowadzone na rynek (nie tylko w Polsce).

Kotły zgazowujące od początku zaprojektowano „na bogato”, z myślą o bardzo czystym spalaniu drewna w świecie, gdzie dymienie nie jest już akceptowalne. Widać zasadnicze różnice w stosunku do kotłów dolnego spalania:

• wentylator wyciągowy umożliwia uzyskiwanie wyższych ciśnień i prędkości przepływu gazów w kotle, a to pozwala na lepszej jakości stabilne spalanie, niezależnie od kaprysów pogody, jakim podlega naturalny ciąg kominowy;

• komora załadunkowa w kotle zgazowującym zajmuje znakomitą większość jego gabarytu, co pozwala zmieścić więcej drewna (i w większych kawałkach) niż w kotle dolnego spalania;

• wymiennik w kotle zgazowującym jest znacznie mniejszy niż w kotle dolnego spalania, a to dzięki temu, że przy dobrej jakości spalania bardzo wolno się brudzi, a wentylator wyciągowy zapewnia zawsze duże prędkości przepływu spalin – co razem pozwala odebrać efektywnie ciepło na znacznie mniejszej powierzchni wymiennika.

Z racji bardziej skomplikowanej budowy i wyposażenia (sterownik, wentylator wyciągowy) oraz zaawansowanych materiałów (dużo ceramiki, czasem też stal nierdzewna), kotły zgazowujące są nawet dwukrotnie droższe od kotłów dolnego spalania.

VIESSMANN, MODEL VITOLIGNO 300-S

Kotły na drewno spełniają wymagania dyrektywy Ekoprojekt. Oznacza to, że spalają drewno w sposób przyjazny dla środowiska

Wyzwania stojące przed kotłami na drewno

Odporność na błędy użytkownika. Jakość pracy kotła na drewno wciąż w ogromnej mierze (w tańszych modelach – całkowicie) zależy od wiedzy i doświadczenia użytkownika. Nawet nowoczesny kocioł na drewno może dymić, jeśli będzie nieprawidłowo wyregulowany. Poprawną obsługę można osiągnąć marchewką (edukacją użytkowników), kijem (karami za uciążliwe dymienie) albo odebraniem zabawek, czyli automatyzacją regulacji procesu spalania, tak jak to się dzieje w dzisiejszych silnikach spalinowych, gdzie nie musimy już ręcznie regulować gaźnika. Dlaczego to ważne? Jeśli nowoczesne kotły na drewno nadal będą nagminnie dymić z powodu złej obsługi, będzie to istotny argument za dalej idącymi ograniczeniami i zakazami ich stosowania w przyszłości.

Dylemat zbiornika akumulacyjnego. Wymóg montażu kotła na drewno w zestawie ze zbiornikiem akumulacyjnym (buforem ciepła) jest technicznie słuszny i korzystny. Zbiornik akumulacyjny kosztuje, a co gorsza – zajmuje sporo miejsca.

HKS LAZAR, MODEL HOLZ MASTER

Kotły na drewno w świetle uchwał antysmogowych

Fatalny wizerunek ogrzewania drewnem spowodował, że w wielu regionach kraju przy opracowywaniu przepisów antysmogowych traktowano węgiel i drewno w podobny sposób – wprowadzając dla obu tych paliw podobne zakazy lub ograniczenia. Niemal każda uchwała antysmogowa podchodzi do kotłów na drewno w nieco inny sposób. Można spotkać następujące rozwiązania:

• całkowity zakaz;

• zakaz tam, gdzie jest dostęp do sieci gazowej lub ciepłowniczej;

• dozwolone jedynie „kotły zgazowujące”;

• dozwolone wszystko, co spełnia standard Ecodesign.

Zupełny zakaz używania kotłów na drewno obowiązuje (lub niedługo będzie obowiązywał) w Krakowie, Sopocie, części dolnośląskich uzdrowisk oraz w całym województwie lubelskim (tylko w odniesieniu do nowych budynków).

Bardziej powszechny jest zakaz kotłów na drewno w zasięgu sieci gazowej lub ciepłowniczej: obejmuje Wrocław i część dolnośląskich uzdrowisk, wszystkie miasta w województwie pomorskim, całe województwo świętokrzyskie. Takie rozwiązanie zaproponowano także w województwie warmińsko-mazurskim, gdzie prace nad uchwałą nadal trwają.

„Kotłów zgazowujących” wymagają województwa małopolskie oraz wielkopolskie. Co ciekawe, w każdym z tych województw urzędnicy odmiennie interpretują identyczne zapisy uchwał i sami nie są pewni, czym jest „kocioł zgazowujący”. Można bowiem ten termin rozumieć albo marketingowo, albo ściśle technicznie.

Na pozostałym obszarze kraju jest możliwe zainstalowanie i legalne używanie kotła na drewno, który spełnia standard Ecodesign. Naturalnie aby kocioł ów standard spełniał, będzie musiał być zainstalowany w zestawie ze zbiornikiem akumulacyjnym. Jeśli zbiornika akumulacyjnego zabraknie, to kocioł nie spełnia żadnej normy emisyjnej.

Dotacje do kotłów na drewno

Kotły na drewno wprawdzie są dotowane w ramach rządowego programu „Czyste powietrze”, ale zarazem są w nim dyskryminowane, bowiem posiadanie możliwości przyłączenia do sieci gazowej uniemożliwia uzyskanie dotacji na kocioł na drewno. Jest to sytuacja kuriozalna i wyjątkowa na tle Europy, która w tym samym czasie dopłaca do rezygnacji z oleju opałowego, a nawet gazu ziemnego na rzecz źródeł odnawialnych, w tym drewna.

Patrząc na to, co dzieje się w Europie, kotły na drewno powinny mieć przed sobą złote lata: wraz z rosnącą świadomością społeczną, drewno będzie zastępować węgiel i olej opałowy.

Wojciech Treter

Czyste ogrzewanie.pl