Kocioł ze spalaniem górnym czy dolnym

Istnieje wiele różnych klasyfikacji dzielących kotły c.o. na paliwa stałe. Z punktu widzenia specyfiki prowadzenia procesu spalania urządzenia takie dzielimy na kotły spalania górnego i dolnego. Zanim dokonamy wyboru kotła dostosowanego do naszych potrzeb warto poznać specyfikę obydwu w/w grup.

Spalanie górne a dolne

Kotły górnego i dolnego spalania to potoczna nazwa jednostek zasypowych, często określanych także mianem kotłów rusztowych, komorowych. Paliwo w takich kotłach spalane jest na ruszcie stałym w dużej komorze spalania, gdzie ładowana jest porcja paliwa wystarczająca na okres pracy od kilku nawet do kilkunastu godzin. Najbardziej poprawna nazwa dla całej tej grupy jednostek grzewczych to kotły ze spalaniem w całej objętości, jednak sposób doprowadzenia powietrza oraz odprowadzenia spalin umożliwia rozróżnienie dwóch podgrup, określanych kotłami spalania górnego i dolnego.

Kotły zasypowe wymagają cyklicznego, ręcznego uzupełniania paliwa. Sprawności jednostek górnego i dolnego spalania są relatywnie przeciętne, co wiąże się z ograniczonymi możliwościami sterowania procesem. Brak skomplikowanych elementów wpływa jednak korzystnie na trwałość i łatwość obsługi urządzeń. W związku z różnymi opiniami specjalistów, klasyfikacja kotłów ze względu na spalanie dolne czy górne bywa niejednoznaczna z technicznego punktu widzenia, z uwagi na fakt, iż często te same kotły zaliczane są do jednej bądź drugiej grupy, w zależności od indywidualnej interpretacji osoby oceniającej. Istnieje jednak podstawowa różnica dotycząca obszaru komory spalania, w którym zachodzi palenie i żarzenie się paliwa oraz sposobu dystrybucji powietrza. W związku z powyższym, w przypadku spalania górnego i dolnego mamy do czynienia z różną sprawnością i możliwościami kontroli produkcji ciepła.

Sprawdż ceny kotłów na paliwo stałe na krn.pl

W obu przypadkach najpopularniejsze są kotły węglowe -€“ paliwo to gwarantuje osiągnięcie najwyższych sprawności (w przypadku górnego spalania także koks). Kotły z systemem spalania górnego Do tej podgrupy należą urządzenia o zdecydowanie najprostszej konstrukcji i najtańsze. Kolejne porcje paliwa dostarczane są tu na warstwę rozżarzonego opału, przy czym powietrze przechodzi przez całą jego warstwę, w konsekwencji czego obszar spalania szybko obejmuje cały załadowany wsad. Stanowi to najczęściej wymienianą wadę układu, ponieważ takie rozwiązanie technologiczne redukuje możliwość efektywnego sterowania pracą urządzenia do minimum. Metodą regulacji mocy, proponowaną przez producentów, jest sterowanie poprzez zmianę strumienia powietrza dostarczanego do komory spalania. Pogarsza to jednak charakterystykę spalania, gdyż wpływa znacząco na jego szybkość oraz emisję zanieczyszczeń.

Zaletą kotła z górnym spalaniem jest wysoka temperatura spalin, która zapewnia odpowiedni ciąg kominowy. Z drugiej strony, fakt ten wpływa niekorzystnie na wielkość straty kominowej. Kotły z systemem górnego spalania charakteryzują się relatywnie niską sprawnością, sięgającą 75%. Praca urządzenia pomiędzy kolejnymi załadunkami paliwa trwa najczęściej nie dłużej niż 8 godzin, przy czym możliwe są znaczne wahania mocy w czasie cyklu grzewczego. Warto wspomnieć, iż kocioł z systemem spalania górnego może stanowić uzupełnienie dla urządzenia olejowego czy gazowego. Dla wielu użytkowników zaletę tego rozwiązania stanowi spora elastyczność w zakresie doboru paliwa, choć oczywiście producenci zalecają konkretny jego typ, dostosowanych do danego urządzenia. Należy pamiętać, iż wykorzystywanie paliw innych niż dedykowane dla danego kotła znacząco obniża sprawność urządzenia.

Kotły z systemem spalania dolnego

Kocioł ze spalaniem dolnym to wydatek zdecydowanie większy niż w przypadku urządzeń opisanych powyżej, zyskujemy jednak gwarancję nowoczesnej konstrukcji, wysokiej sprawności i możliwość kontroli procesu spalania wsadu paliwa. W przeciwieństwie do poprzednio opisanego typu kotłów, w tym przypadku w danym momencie spalaniu ulega tylko część paliwa w dolnej strefie komory, na ruszcie. Żarzące się paliwo z czasem ulega spaleniu (popiół spada niżej), przez co kolejne wyższe jego warstwy obniżają się w kierunku rusztu i proces się powtarza aż do wyczerpania wsadu. Taki przebieg spalania ułatwia odpowiednie pochylenie paleniska, a często także przewężenie komory, zapobiegające nadmiernemu rozprzestrzenianiu się obszaru spalania. Dzięki temu, wykorzystywana jest faktycznie taka jego część, jaka w danym momencie gwarantuje wymaganą moc. Mniejsze zużycie paliwa powoduje, że różnica w cenie względem kotła ze spalaniem górnym zwraca się szybko - wg deklaracji renomowanych producentów nawet już po 2-3 sezonach grzewczych.

Spaliny odprowadzane są do wymiennika ciepła z dolnej części złoża, u dołu kotła, zatem nie przemieszczają się przez załadowaną porcję paliwa ku górze komory. Fakt ten sprawia, iż znacznej redukcji ulega odkładanie się osadów na ściankach wymiennika ciepła. Stałopalność urządzenia z systemem spalania dolnego sięga nawet 18 godzin, a sposób, w jaki zużywany jest wsad korzystnie wpływa na stabilność mocy w cyklu grzewczym. Oczywiście sprawność kotła jest zależna od rodzaju zastosowanego paliwa. W przypadku węgla (groszek), bez większych problemów może przekraczać 80%. Należy zwracać uwagę na jakość paliwa – węgiel kamienisty lub z tendencją do żużlowania wymusi znacznie częstsze oczyszczanie rusztu. Opisywane rozwiązanie stanowi kompromis między względnie nieskomplikowaną konstrukcją i paliwem w przyzwoitej cenie oraz wydłużoną stałopalnością.

Mateusz Szubel