Řídicí prvky automatických kotlů na uhlí

Moderní zdroje vytápění využívající uhlí, zejména automatické kotle, jsou dnes vybaveny celou řadou speciálních elektronických prvků. Vhodná kombinace těchto komponentů a jejich promyšlené řízení zajišťují vysokou účinnost a dosažení nízkých emisí prachu při provozu kotlů. Dosažení přísných hodnot definovaných v metodickém pokynu Ministerstva životního prostředí je nezbytné pro zařazení do kategorie tzv. „nízkoemisních spalovacích zdrojů.“ Firma BENEKOV se dlouhodobě zaměřuje na spolupráci se světovou jedničkou v oblasti řízení kotelen, firmou Siemens. Pro zajištění kvalitního spalovacího procesu obě firmy společně vyvinuly několik unikátních technologií, díky kterým dnes BENEKOV nabízí výrobky s bezkonkurenčně nejnižší spotřebou elektřiny, s nadstandardně vysokou účinností a minimálními nároky na obsluhu.

Pro řízení kotelen osazených automatickými kotli na uhlí z BENEKOVU jsou využity mimo jiné následující prvky:

Modulace výkonu kotlů

BENEKOV - kotel C26 Premium

Obecně známou pravdou při řízení automobilu je skutečnost, že plynulá jízda má pozitivní vliv na spotřebu paliva. Každý rozjezd či prudké zrychlení a následné nutné brzdění je spojeno s nárůstem spotřeby paliva.

Podobné principy platí i při vytápění: čím plynulejší je provoz kotle, bez zbytečných „rozjezdů“ či „brzdění“, tím významnější je úspora paliva.

Před několika lety bylo standardem – a pro spoustu výrobců kotlů to platí až doteď – že automatický kotel na tuhé palivo buď topí na nastavený (většinou maximální) výkon, nebo je v útlumu.

Naproti tomu kotle BENEKOV, vybavené řídící jednotkou Siemens Climatix, jsou specifické tzv. modulací výkonu. Jedná se o moderní způsob provozu kotle, kdy na základě rozdílu žádané a skutečné teploty topné vody řídící jednotka automaticky upravuje dávkování paliva a množství přiváděného vzduchu do spalovací komory.

Výhodou tohoto inteligentního řešení je plynulost chodu kotle, a s tím spojena úspora paliva. Kotel pak v ustáleném stavu topí pouze na takový výkon, který si topný systém žádá.

Takový způsob provozování kotle v praxi přináší ve výsledku snížení spotřeby paliva o cca 5 až 10%.

Čidlo teploty spalin

Dalším prvkem, kterým jsou vybavovány kotle BENEKOV s řídící jednotkou Siemens Climatix, je čidlo teploty spalin. I toto zařízení je umístěné na kouřovodu kotle a kontinuálně měří okamžitou hodnotu teploty spalin na výstupu z kotle.

Přínosem tohoto čidla je skutečnost, že řídící jednotka má nepřetržitě informaci o intenzitě hoření paliva v ohništi, a to jak v režimu normálního provozu, tak i útlumu. Na základě ní pak může dle potřeby ovlivňovat a přizpůsobovat chod kotle. A pokud by např. z jakéhokoliv důvodu došlo k vyhasnutí kotle, právě na základě hodnoty teploty spalin řídící jednotka odstaví kotel z provozu (tzv. ztráta plamene).

Čidlo teploty spalin rovněž zamezuje přetápění kotle. Dosáhne-li totiž teplota spalin limitní hodnoty nastavené v řídící jednotce Siemens Climatix, dojde k automatickému omezení výkonu kotle.

U kotlů vybavených automatickým zapalováním údaj z čidla teploty spalin je rozhodujícím pro vyhodnocení, zda v průběhu samotného zapalování došlo k zážehu paliva v hořáku či nikoliv.

V neposlední řadě údaj o teplotě spalin je i přínosnou informaci pro zákazníka, do jaké míry je zanesen výměník kotle popílkem. S rostoucím zanesením výměníku totiž klesá jeho schopnost předávat tepelnou energii topné vodě. To se právě projevuje na zvýšených hodnotách teplot spalin na výstupu z kotle, tudíž i nižší jeho účinnosti. Jedná se tedy o vodítko pro obsluhu kotle, kdy je zapotřebí odstavit kotel z provozu a teplosměnnou plochu výměníku řádně vyčistit.

Kyslíkový senzor

Kyslíkový senzor, často taky nazýván lambda sondou, je moderním a hlavně přínosným prvkem automatických kotlů na tuhá paliva. Je to zařízení umístěné na kouřovodu kotle, které snímá množství kyslíku (O₂) ve spalinách, a na základě této informace řídící jednotka zasahuje do spalovacího procesu s cílem jeho optimalizace.

Na dvou nejvyspělejších evropských trzích s kotli na biomasu (Rakousko a Německo) je využití kyslíkového senzoru prakticky nezbytné a žádný významný výrobce na tomto trhu (Hargassner, Ökofen, Fröling, KWB, Heizomat, HDG Bavaria, atd.) bez něho kotle nedodává. Ve Slovinsku je použití kyslíkového senzoru nutnou podmínkou pro možnost získání dotace na kotel.

Společnost BENEKOV má zkušenosti s používáním kyslíkového senzoru na svých kotlích již 10 let. Dříve naše regulátory TM3007 a v současností řídící jednotky Siemens Climatix umí v maximální míře využívat výhod komunikace s kyslíkovým senzorem. Řešení Benekovu je unikátní v tom, že využívá lambda sondu vyvinutou speciálně pro aplikace v kotlích na tuhá paliva s řízením pomocí signálu 0–10 V. Naproti tomu většina ostatních výrobců využívá starší typ kyslíkového senzoru využívaného standardně v automobilovém průmyslu s méně přesným přenosem signálu do řídící jednotky. Využití kyslíkového senzoru zvyšuje účinnost spalování tím, že hladina O₂ se drží na požadované úrovni. Dále je jeho použití vhodné pro spalování nehomogenních paliv, kde je nutno průběžně korigovat spalovací proces úpravou dávkování paliva.

Jeho vlivnost zasahování do spalovacího procesu lze nastavit v rozmezí 0 až 70 %. Po odstavení kotle z provozu senzor se automaticky deaktivuje z důvodu úspory elektrické energie.

Ekvitermní regulace s vlivem teploty v referenční místnosti

Tento druh regulace je dnes nejlepším dostupným technickým řešením pro řízení kotelen. Prostorový přístroj umístění v referenční místnosti neustále koriguje žádanou teplotu topné vody posunem po ekvitermní křivce a vychází kromě venkovní teploty také ze stavu v referenční místnosti. Do řízení topné soustavy se tak mohou promítnout například tepelné zisky z pronikající sluneční energie nebo od používaných elektrospotřebičů. Odhaduje se, že při instalaci zdroje do topné soustavy řízené ekvitermní regulací s vlivem teploty v referenční místnosti pomocí prostorového přístroje lze ušetřit ročně až 15 % nákladů na palivo ve srovnání s běžným způsobem regulace pomocí termostatických hlavic a ručně ovládaného směšovacího ventilu.

Více informací o moderních systémech vytápění tuhými palivy naleznete na www.benekov.com