Oficiální definice typů teplovodních spalovacích zdrojů na pevná paliva

kotle a kotelny

krby a kamna

Do konce letošního roku musí provozovatelé všech malých teplovodních kotlů na pevná paliva zajistit jejich pravidelnou kontrolu podle § 17 odst. 1 písm. h) zákona č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší [1].

Součástí kontroly je i identifikace typu spalovacího zdroje (technologie spalování), která musí být zapsána do protokolu o kontrole. V souvislosti s kontrolami vydalo MŽP „Sdělení k provozování a kontrole spalovacích stacionárních zdrojů o jmenovitém tepelném příkonu 300 kW a nižším“[2]. V tomto dokumentu jsou uvedeny definice základních technologií spalování tak, jak by měly být uváděny v protokolech.

S rozvíjejícími se technologiemi spalování pevných paliv v malých teplovodních kotlích se objevovaly stále nové obchodní názvy typu zdrojů, definujících technologii spalování. Jedním z důvodů byl i fakt, že „oficiální“, zákonem či normou definované technologie, byly nedostačující. Do roku 2000 byly oficiálními definicemi dle ČSN 07 0240 pouze kotle s odhoříváním, prohoříváním a periodickým dávkováním paliva. Zavedením ČSN EN 303-5 v roce 2000 byly oficiální definice redukovány na kotle s ruční dodávkou a samočinnou dodávkou paliva. Výrobci a prodejci však přicházeli se stále novými názvy, které více či méně přesně přibližovaly různé technologie spalování – pyrolyzní, zplyňovací, automatické, univerzální,…. Ovšem na druhou stranu zákazníci stále více ztráceli přehled o tom, co konkrétní označení vlastně znamená, respektive kde končí jedna technologie a začíná jiná, modernější. Zvláště v poslední „dotační“ době v tomto směru chování některých výrobců a prodejců překračuje hranici rozumné obchodní politiky a blíží se spíše klamavé reklamě. Často se tak nízká technická úroveň kotle nahrazuje jeho vzletným názvem.

Nová situace nastala v okamžiku, kdy bylo přijato výše uvedené Sdělení MŽP. I když se nejedná o zákon, nařízení vlády či vyhlášku, lze ve Sdělení uvedené definice chápat jako oficiální stanovisko MŽP, a měly by být tedy respektovány výrobci a prodejci kotlů při označování jimi prezentovaných výrobků. Popišme si jednotlivé technologie podrobněji s krátkým výkladem.

Obr. 1 • Rozdíly v technologiích kotlů s ručním přikládáním

• „KOTEL PROHOŘÍVACÍ … spalovací stacionární zdroje s ruční dodávkou paliva, přirozeným přívodem spalovacího vzduchu (bez ventilátoru), u nichž při spalování spaliny procházejí přes vrstvu paliva.“ Jedná se o klasickou definici dle ČSN 07 0240. Typickým představitelem této technologie spalování je běžný litinový kotel s ručním přikládáním paliva.
• „KOTEL ODHOŘÍVACÍ … spalovací stacionární zdroje s ruční dodávkou paliva, přirozeným přívodem spalovacího vzduchu, u nichž při spalování spaliny neprocházejí přes vrstvu paliva.“ Takto mají být definovány všechny kotle s ručním přikládáním, u kterých nedochází k cílenému prohořívání paliva v násypné šachtě. Palivo by mělo nahořívat postupně nad roštem (základní vrstva paliva) a spalinové cesty jsou vedeny mimo násypnou šachtu. Podstatným znakem této technologie je také přirozený přívod spalovacího vzduchu. Tedy, že tyto kotle nemají ventilátor pro přívod spalovacího vzduchu, tudíž také jakoukoliv možnost elektronické regulace provozu.
• „KOTEL ZPLYŇOVACÍ... odhořívací spalovací stacionární zdroje s ruční dodávkou paliva, nuceným přívodem spalovacího vzduchu ventilátorem a speciální žárovzdornou spalovací komorou.“ Základním rozlišovacím znakem oproti běžnému odhořívacímu kotli je přítomnost ventilátoru, který řídí přívod spalovacího vzduchu do spalovací komory. Podle této definice je nepřípustné nazývat běžné odhořívací kotle bez ventilátoru kotli zplyňovacími, což je v současnosti bohužel běžnou praxí. Dalším podstatným znakem této technologie je přítomnost „speciální žárovzdorné spalovací komory“. Z čistě technického hlediska lze jako zplyňovací kotle nazývat všechny kotle na pevná paliva, protože ve všech dochází k uvolňování prchavé hořlaviny z paliva (což je dosti nepřesně nazýváno zplyňováním). Rozdíl mezi jednotlivými technologiemi ale spočívá v tom, do jaké míry je uvolněný plyn (prchavá hořlavina) využit. Uvedu to na příkladu spalování dřeva. U prohořívacích kotlů díky krátkým spalinovým cestám většina živelně uvolněné prchavé hořlaviny „vylétne“ komínem. U odhořívacích je živelnost uvolňování prchavé hořlaviny částečně eliminována postupným odhoříváním paliva, ale je to do značné míry omezeno nemožností řízeného přísunu spalovacího vzduchu elektronickou regulací. Navíc musí být hořlavina po celou dobu vyhořívání (oxidace) v prostředí s vysokou teplotou (nad 500 °C), jinak se proces hoření zastaví. Toto prostředí lze zajistit pouze odcloněním vodou chlazených stěn spalovací komory dostatečně velkou žáruvzdornou vyzdívkou. Mnozí výrobci se snaží zákazníky přesvědčit o tom, že toho dosáhli integrací několika šamotových cihliček do spalinových cest. Ale pokud není po­užito speciální vyzdívky o hmotnosti až několika desítek kilogramů, jedná se pouze o kosmetickou úpravu s minimálním účinkem.
• „KOTEL AUTOMATICKÝ SE ŠNEKOVÝM DOPRAVNÍKEM … spalovací stacionární zdroje na uhlí nebo pelety s dopravou paliva šnekovým dopravníkem.“ Jedná se o nejrozšířenější verze kotlů se samočinnou dodávkou paliva. Zahrnuje jednak kotle s retortovými hořáky, což je obchodní název pro kotle s hořáky se spodním přikládáním paliva (palivo je vertikálně vytlačováno na rošt). Dále kotle s hořáky s horizontálním přísunem paliva na rošt (u uhelných kotlů se často nesmyslně označují jako univerzální). A také kotle s hořáky, u kterých palivo ze šnekového podavače přepadává volně do spalovací části hořáku (na rošt). Existují i kombinace výše uvedených technologií.
• „KOTEL AUTOMATICKÝ S ROTAČNÍM ROŠTEM … spalovací stacionární zdroje na uhlí s bubnovým otočným roštem.“ Jedná se o známé variace na koncepci Carborobot (u nás první sériově vyráběné teplovodní kotle se samočinnou dodávkou paliva). Ke spalování paliva dochází na bubnovém roštu, který se pomalu pootáčí podél horizontální osy. Nelze zde samozřejmě zařadit kotle s retortovými hořáky s otočným roštem (většinou nesprávně nazývané s otočnou retortou).
• „KOTEL AUTOMATICKÝ PŘESTAVĚNÝ … spalovací stacionární zdroje s automatickou dodávkou paliva přestavěné z původních odhořívacích a prohořívacích kotlů dodatečnou instalací hořáku.“ Zde je myšlena individuální přestavba zákazníkem původně zakoupeného prohořívacího či odhořívacího kotle na kotel automatický tím, že je do něj jedním z několika známých způsobů integrován hořák (přímo do spalovací komory původního kotle, pod vodou chlazený rošt původního kotle,…). Nepatří sem sériově vyráběné litinovo-ocelové kotle, které využívají litinová kotlová tělesa prohořívacích kotlů jako výměníku.
• „KOTEL AUTOMATICKÝ SPECIÁLNÍ … spalovací stacionární zdroje určené primárně ke spalování jiné než peletizované biomasy (piliny, štěpka, sláma).“ I když jsou kotle této kategorie konstrukčně často velice podobné výše uvedeným kategoriím automatických kotlů, jejich zvláštností je především podstatně robustnější konstrukce a naddimenzování jednotlivých technologických uzlů (větší průměry šnekových dopravníků, nesrovnatelně vyšší příkony pohonných jednotek dopravníků,…). To vše vyplývá z faktu, že i když mají shodný původ, jsou výhřevnost, vlhkost, obsah popelovin, či teplota tavení popelovin u dřevních pelet a ostatní dřevní biomasy nesrovnatelné.
• „LOKÁLNÍ TOPIDLO S VÝMĚNÍKEM … primárně sálavý zdroj tepla s teplovodním výměníkem určeným k přípravě teplé vody k vytápění.“ Do této kategorie patří všechny teplovodní spalovací zdroje do výkonů 500 kW, které nespadají do kompetence ČSN EN 303-5:2013. Jedná se především o krbové vložky a krbová kamna s teplovodním výměníkem, ale také i poměrně hojně rozšířené tzv. interiérové kotle, což je legislativně jen jiný obchodní název pro krbovou vložku s výměníkem. Zde by bylo možné využít definici teplovodních kotlů dle Nařízení komise 2015/1189 (ekodesign kotlů na pevná paliva), podle které nelze za kotel považovat jakýkoli zdroj, jehož ztráty do okolí převyšují hranici 6 %.
• „JINÝ TYP SPALOVACÍHO STACIONÁRNÍHO ZDROJE … bližší specifikaci je nezbytné uvést v osvědčení o proškolení výrobcem spalovacího stacionárního zdroje.“ Zde lze zařadit všechny speciální konstrukce spalovacích zdrojů, které nejsou definovány ve výše uvedených kategoriích. Mne například napadají automatické kotle s pístovým dopravníkem paliva z násypky na rošt.

Obr. 2 • Příklad provedení peletových hořáků se šnekovým podavačem s přepadem

Literatura

1. Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší, zdroj:http://www.mzp.cz/ www/platnalegislativa.nsf/%24%24 OpenDominoDocument.xsp?documentId=9F4906381B38F7F6C1257A
   94002EC4A0&action=openDocument
2. Sdělení k provozování a kontrole spalovacích stacionárních zdrojů o jmenovitém tepelném příkonu 300 kW a nižším, zdroj: http://www.mzp.cz/cz/ spalovaci_stacionarni_zdroje_300kW _sdeleni

Official definitions of types of hot combustion sources for solid fuels

Subsidy program “Kotlíkové dotace” requires a clear distinction between different kinds of hot combustion sources for solid fuels. The species chosen heat source must be clearly specified in the Protocol requests for financial subsidy.