projekřní podklady dakon sp pyro dakon np pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 jednotky objemu dřeva...

42
Projekční podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro PYROLITICKÉ KOTLE NA PEVNÁ PALIVA Výkonová řada: 18–50 kW Palivo: Kusové dřevo (vlhkost do 20 %)

Upload: others

Post on 20-Dec-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

Projekční podklady

Dakon SP PyroDakon NP PyroPYROLITICKÉ KOTLE NA PEVNÁ PALIVA

Výkonová řada: 18–50 kW

Palivo: Kusové dřevo (vlhkost do 20 %)

Page 2: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

2

Obsah

Obsah

1. Kotle Dakon na pevná paliva – kusové dřevo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2 Typy a výkony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3 Možné aplikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.4 Hlavní znaky a výhody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2. Základy spalování dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.1 Proč vytápět dřevem? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.1. Přehodnocení spotřeby energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.2 Dřevo jako palivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.3 Příprava dřeva na vytápění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.4 Proces hoření . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.5 Správné vytápění dřevem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.6 Návrh otopné soustavy s kotlem na dřevo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3. Technický popis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.1 SP Pyro kotel na pyrolytické spalování dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.2 NP Pyro kotel na pyrolytické spalování dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.3 Rozměry a technická data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4. Předpisy a podmínky provozu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.1 Výtah z předpisů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.2 Zákon o ochraně ovzduší . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.3 Provozní podmínky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.4 Ochrana proti korozi v otopné soustavě . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.4.2 Přídavná ochrana proti korozi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5. Stanovení velikosti kotle na dřevo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185.1 Základní principy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185.2 Otopná soustava se dvěma kotly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185.3 Otopná soustava se samostatným kotlem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

6. Akumulační zásobník . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.1 Použití akumulačního zásobníku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.2 Určení velikosti akumulačního zásobníku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.3 Výběr akumulačního zásobníku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

7. Řídící jednotka kotle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237.1 CFS 230 pro kotel SP Pyro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237.2 CS-882 pro kotel NP Pyro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

8. Příklady zapojení otopné soustavy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 8.1 Informace ke všem uvedeným příkladům . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 8.2 Bezpečnostní vybavení otopné soustavy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 8.3 Tabulka použitých zkratek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 8.4 Příklady zapojení kotle SP Pyro do otopné soustavy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 8.5 Příklady zapojení kotle na dřevo NP Pyro do otopné soustavy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

9. Instalace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.1 Doprava a manipulace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349.2 Požadavky na umístění kotle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349.3 Přívod spalovacího vzduchu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 9.4 Komín a spalinová cesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 9.5 Termostatický pojistný ventil a bezpečnostní tepelný výměník . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

10. Komponenty vybavení otopné soustavy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 10.1 Tlaková expanzní nádoba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 10.2 Zařízení pro zvýšení teploty vratné vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 10.3 Termostaticky směšovač TV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Page 3: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

3

Kotle Dakon na pevná paliva – kusové dřevo

1. Kotle Dakon na pevná paliva – kusové dřevo

1.2 Typy a výkony

Kotle SP Pyro se vyrábí ve výkonové řadě 18 a 24 kW.

Kotle NP Pyro se vyrábí ve výkonové řadě 22 až 50 kW.

Mohou být použity v otopných soustavách s akumulačním, zásobníkem otopné vody nebo s kombinovaným zásobníkem různých velikostí

1.3 Možné aplikace

Kotle SP PYRO a NP PYRO jsou vhodné do všech otopných soustav, které odpovídají normě ČSN EN 12 828. Mohou být použity pro ústřední vytápění i ohřev teplé vody v rodinných domech. Podle požadavku na zajištění dodávky tepla nebo provozních nákladů mohou být instalovány samostatně nebo v kombinaci s dalším zdrojem tepla.

1.4 Hlavní znaky a výhody

1.4.1 Pyrolytický kotel SP Pyro

Ní zké emise Kotel splňuje emisní třídu 5 dle požadavků ČSN EN 303-5. Kotel je určen pro spalování kusového dřeva, které hoří spodním hořením.

Vysoká účinnost spalování Spalovací komora obsahuje žáruvzdorné cihly, které udržují vysokou teplotu spalování po dostatečně dlouhou dobu. Tepelné ztráty kotle jsou minimalizovány dokonalou izolací sběrače spalin. Tak je dosaženo vyššího využití energie spalin.

P ohodlné ovládání Kotel je vybaven elektronickou řídící jednotkou, která řídí kromě provozu kotle rovněž některé funkce otopné soustavy. Pro snadné roztopení je kotel vybaven roztápěcí klapkou. Nastavení primárního a sekundárního vzduchu je pomocí pevných clon a umožňuje nastavit optimální spalování.

Bezpečný provoz Pro provoz v uzavřených soustavách podle ČSN EN 12 828 je kotel vybaven bezpečnostním výměníkem tepla, kterým je možno odvést přebytečné teplo ze soustavy. Řízený ventilátor zajišťuje optimální přívod spalovacího vzduchu do kotle.

1.4.2 Pyrolytický kotel NP Pyro

Nízké emise Kotel splňuje emisní třídu 4 pro výkony 22, 30 a 40 kW a třídu 5 pro výkon 50 kW dle požadavků ČSN EN 303-5

Vysoká účinnost spalování Tepelné ztráty kotle jsou minimalizovány novou konstrukcí kotle, která využívá vodou chlazeného spalinového kanálu. Tak je dosaženo vyššího využití energie spalin. Doba hoření kotle při jmenovitém výkonu je minimálně 3 hodiny.

Pohodlné ovládání Kotel je vybaven elektronickou řídící jednotkou, která řídí kromě provozu kotle rovněž některé funkce otopné soustavy. Je možné rozšíření funkce řídící jednotky pomocí přídavných modulů a tak ovládat soustavu komplexně. Kotel nepotřebuje pro roztopení roztápěcí klapku. Nastavení primárního a sekundárního vzduchu je na stranách kotle, tak je možno nastavit optimální spalování

Snadná údržba a čištění Při spalování dřeva vzniká pouze malé množství popela. Popel a prach z kotle je možno snadno odstranit pomocí čistícího otvoru shora a zepředu kotle.

Page 4: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

4

Základy spalování dřeva

2. Základy spalování dřeva

2.1 Proč vytápět dřevem?

2.1. Přehodnocení spotřeby energie

Stálý rozvoj distribuce a spotřeby fosilních paliv – zemního plynu a topného oleje a poněkud jednostranné vnímání ekologie způsobily, že v posledních desetiletích měla tuhá paliva spíše pochybnou pověst „špinavého“ a „staromódního“ paliva. Moderní kotle na dřevo nyní dokazují opak a způsobují obecně

přehodnocení naší energetické spotřeby. Nicméně, výše uvedené okolnosti vedly, zejména v Německu, k drastickému poklesu prodeje, plánování a instalaci kotlů na tuhá paliva. To způsobilo ztrátu zkušeností s těmito kotli ve výrobě, projekci i prodeji.

Tento dokument je navržen tak, aby projektanti a instalatéři dostali základní vědomosti o návrhu a realizaci moderních otopných soustav s kotlem na dřevo.

V diskuzích o zdrojích energie, ochrany životního prostředí a ochrany klimatu, nabývá stále více na významu využití obnovitelných paliv šetrných k životnímu prostředí. Nejvíce úsilí je v současné době soustředěno na využití sluneční energie. Avšak použití dřeva, ve kterém je rovněž uložena sluneční energie, přináší ve srovnání s fosilními palivy významné výhody.

CO2 neutrální spalování

Během spalování se ze dřeva uvolňuje stejné množství oxidu uhličitého (CO2) jako se spotřebuje během jeho růstu. Při fotosyntéze se spotřebovává oxid uhličitý ve věčném cyklu: rostliny a stromy absorbují CO2, minerály, vodu (H2O) a sluneční světlo pro svůj růst a na druhé straně produkují, mimo jiné, kyslík (O2) (Obr.1 ).

Ropa a plyn jako fosilní paliva mají vázaný obsažený CO2 před miliony let. Pokud jsou spáleny - dnes v obrovských množstvích - není CO2 cyklus, na rozdíl od spalování dřeva, uzavřený a podílí se na hromadění CO2 v atmosféře a tvorbě skleníkového efektu.

Forma udržitelné energie

Dřevo je surovina a palivo, které stále roste, výhodné zvláště proto, že uchovává sluneční energii. Když dřevo hoří, uvolňuje se „uložená“ solární energie. V perspektivním lesnictví se produkuje dostatečné množství dřeva, použitelného jako materiál, surovina nebo palivo. Takové lesní hospodářství přispívá k ochraně a zachování lesního ekosystému, který je životně důležitý pro naše přežití.

Obr. 1 Fotosyntéza a CO2 cyklus

Nízké náklady na zajištění energie a šetrné zacházení s životním prostředím

Dřevo neroste pouze na jednom místě, a proto nevyžaduje žádné dlouhé dopravní cesty, které by mohly být škodlivé pro životní prostředí. Příprava dřeva jako paliva nevyžaduje mnoho energie a složité technologie ve srovnání s jinými druhy paliv. Dřevo může být přepravováno a skladováno bez velkého rizika pro životní prostředí.

Kromě všech výhod dřeva jako paliva je třeba poznamenat, že dřevo z udržitelného lesního hospodářství může pokrývat pouze část aktuální spotřeby primární energie. Proto dřevo může být jen jednou z mnoha forem energie, které se lidstvo potřebuje naučit používat trvale. Avšak ze všech alternativních obnovitelných paliv má dřevo největší potenciál, který může být k dispozici snadno a rychle.

Při správném použití poskytuje spalování dřeva vytápění s minimálním vlivem na životní prostředí. Kvalita přeměny energie závisí do značné míry na volbě zdroje tepla a palivu, hydraulickém řešení otopné soustavy, regulaci, způsobu provozování soustavy uživatelem. Výše uvedené aspekty by měly být objasněny v tomto dokumentu, jak efektivně spalovat dřevo v kotli ústředního vytápění.

2.2 Dřevo jako palivo

2.2.1 Porovnání dřeva s ostatními druhy tuhých paliv

V podstatě se dřevo skládá z celulózy a ligninu. Dále jsou obsaženy také pryskyřice, tuky a oleje, podle druhu dřeva. Základní složení různých druhů dřev jsou velmi podobná. Avšak liší se značně od ostatních tuhých paliv.

Page 5: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

5

Základy spalování dřeva

Složení dřevaTuhé palivo

Dřevo (sušené přirozeně) Hnědouhelné brikety Černé uhlí Koks

Výhřevnost kWh/kg 4,1 5,4 8,8 8,0

Uhlík C % 42 55 82 83

Vodík H % 5 5,5 4 1

Kyslík O % 37 18 4 0,5

Dusík N % 0 1 1 1

Síra S % 0 0,5 0,5 0,5

Voda H2O % 15 15 3,5 5

Popel % 1 1 5 9

Tab. 1 Chemické složení v procentech a výhřevnost tuhých paliv

2.2.2 Výhřevnost různých druhů dřeva

Je zřejmé, že rozdílné chemické složení různých paliv vyžaduje použití různých konstrukcí spalovacího zařízení, které umožní ekologicky a ekonomicky optimálně využít vlastností daného druhu paliva.

Podle chemického složení paliva má dřevo nižší specifickou výhřevnost než jiné typy paliv. Specifické spalné teplo různých druhů dřeva je důležité pro ekonomické srovnání.

Různé druhy dřeva mají přibližně stejnou výhřevnost, vztaženou k hmotnosti. Při srovnání měrného objemu druhů dřeva má tvrdé dřevo, jako je buk, vyšší výhřevnost, než měkké dřevo. Avšak výhřevnost je silně závislá na vlhkosti dřeva.

Druh dřevaVýhřevnost 1) Srovnání výhřevnosti

kWh/kg kWh/ běžný m3 Zemní plyn kWh/m3

Topný olej kWh/l Peletky kWh/kg

Buk, dub, jasan 4,1 2100

9,8 9,8 - 10 4,8 - 5

Javor, bříza 4,2 1900

Topol 4,1 1200

Smrk, modřín, douglaska 4,4 1700

Borovice, jedle 4,5 1500

Tab. 2 Výhřevnost dřeva

1) Dřevo s obsahem vlhkosti 15%, sušené na vzduchu

2.2.3 Jednotky objemu dřeva

Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které se však musí pečlivě rozlišovat. Základní jednotka dřeva je definována jako plnometr. Je to objem čisté dřevní hmoty, která zaujímá prostor 1 m3. Tato jednotka se při běžném obchodě nepoužívá, protože při uložení vznikají mezi špalky mezery. Používá se proto jednotka prostorový metr, která respektuje právě tyto mezery.

1 plnometr = 1,4 prostorový metr

1 prostorový metr = 0,7 plnometr

2.3 Příprava dřeva na vytápění

2.3.1 Vlhkost dřeva

Mokré dřevo vždy dává méně tepla než suché dřevo, ve vlhkém dřevu je k dispozici méně energie.

Vlhkost se během spalování odpařuje, tento proces však vyžaduje energii. Část energie obsažená ve dřevě, se spotřebuje na odpaření vody a nemůže být využita pro vytápění. Proto je doporučeno používat dřevo s předepsanou vlhkostí, neboť jen tak mohou být zaručeny technické parametry spalovacího zdroje.

Čerstvě pokácené dřevo obsahuje více než 50 % vody a má pouze poloviční výhřevnost než dřevo s obsahem vody 15 %.

Spalování mokrého dřeva je neefektivní a škodlivé. Při vlhkosti vyšší než 25% až 30% je spalování dřeva problematické, probíhá při nízké teplotě. Vzniká mnoho hustého kouře, nepříjemného zápachu, tvoří se dehet a saze, které se usazují v kotli a spalinových cestách. Tyto se musí pracně odstranit. Výsledkem je spalování s malou účinností při vysoké spotřebě paliva.

Page 6: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

6

Základy spalování dřeva

Proto je nutno použít pro vytápění pouze sušené dřevo (přirozeným sušením) s obsahem vody pod 20%, aby se zabránilo poškození životního prostředí.

Obr. 2 Výhřevnost dřeva v závislosti na vlhkosti (přibližně)

2.3.2 Štípání dřeva

Pro optimální spalování je zvláště důležité, aby dřevěné špalky byly naštípány. Dřevo by mělo být naštípáno hned po pokácení. Toto naštípání je výhodné pro sušení, získá se tak větší povrch pro urychlení sušení.

Dřevo jako palivo se skládá převážně z plynných látek, které jsou snadno zápalné. Dobré uvolnění plynu ze dřeva – zplyňování – umožňuje kvalitní, rychlé hoření. Zplyňovánídřeva je možné pouze při dosažení frakčního bodu (teplotyuvolnění plynu), který je dosažen dříve u štípaného dřeva.Proces spalování dřeva je podstatně odlišný od procesuspalování tekutých nebo plynných paliv.

Další faktor, který ovlivňuje optimální spalování dřeva, je nejen naštípání dřeva, ale také jeho fyzické rozměry. Pro malé spalovací systémy v rodinných domech, by neměl maximální průměr nebo maximální délka hrany přesáhnout 15 cm. Ve srovnání s jejich hmotností, menší kusy dřeva mají větší plochu než velké kusy. Menší kusy hoří lépe, mají větší plochu kontaktu, rychleji dojde k vysušení, rychleji zplyňují a dohořívají. Větší kusy dřeva mohou zpomalit hoření, pokud mají nepříznivý poměr mezi objemem a povrchem. To vede k nižším teplotám hoření a vyšším škodlivým emisím.

2.3.3 Sušení naštípaného dřeva

Uložení dřeva

Kromě mechanického zpracování (nařezání, naštípání) dřeva, je důležité správné skladování dřeva. Výsledná vlhkost sušení čerstvě naštípaných špalků, uložených pod stříškou, je závislá nejen na době skladování, ale také na dalších vlivech okolí.

Naštípané dřevo by mělo být uloženo volně a chráněno proti dešti pod stříškou. Kromě toho by měly být vytvořeny mezi jednotlivými vrstvami dřeva dostatečné mezery, aby proudící vzduch mohl odvést vlhkost (Obr.3). Nikdy neskladujte čerstvé dřevo ve sklepě, protože nemusí dostatečně vyschnout a mohou vzniknout další problémy uvolňovanými plyny při sušení.

Naštípané špalky by měly být v ideálním případě uloženy v dobře větraném, slunném, jižně orientovaném místě chráněné před deštěm. Dřevo by proto nemělo být při sušení baleno do fólie. Dobré větrání je nejdůležitější faktor při procesu sušení.

Pro dobu sušení platí pro měkké dřevo, nejméně 1 rok, lépe 2 roky pro tvrdé jsou nutné nejméně 2 roky, lépe 3 roky

Obr. 3 Skladování dřeva (míry v cm)

Obr. 4 Závislost vlhkosti naštípaného dřeva podle doby skladování

2.4 Proces hoření

2.4.1 Spalovací komora pro dřevo

Při spalování dřeva vzniká velké množství hořlavých plynů, které hoří poměrně dlouhou dobu (Obr. 5). Proto spalovací komora musí být dostatečně velká a musí zajistit dostatečnou teplotu pro spálení těchto plynů.

Page 7: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

7

Základy spalování dřeva

Obr. 5 Délka plamene pro různé druhy paliv

a Koksb Černé uhlíc Hnědé uhlíd Dřevox Prchavé látky

2.4.2 Fáze spalování dřeva

Skutečný zjednodušený spalovací proces lze rozdělit do následujících několika fází (Obr.6):

Vysoušecí fáze Na začátku spalovacího procesu se palivo vysouší. V této fázi, nad 100 °C se voda obsažená ve dřevě vypařuje a uniká z paliva. Tento únik se projevuje „praskáním“ dřeva.

Zplyňovací fáze Při dalším ohřevu při teplotách nad 200 °C se ze dřeva uvolňují hořlavé plyny z celulózy, pryskyřic, oleje, atp. Tyto plyny proudí do spalovací komory, kde za přístupu sekundárního vzduchu hoří. Při teplotách nad 500 °C je již všechna celulóza převedena do plynné fáze. Poté, když se tyto těkavé složky uvolnily ve formě plynů, zplyňují se pevné uhlíkové složky.

Spalovací fáze Spalování (oxidace) uvolněných plynů začíná při cca. 700 °C, ve skutečnosti může dosáhnout teploty vyšší než 1200 °C.

V jediném kusu dřeva, mohou nastat všechny fáze současně. Vysoká teplota spalování a dostatečně dlouhá doba pro spálení plynů ve spalovací zóně je jedním z předpokladů dobrého spalování s minimem škodlivých emisí. Dalším požadavkem je dostatečný přívod spalovacího vzduchu, protože dřevo by mělo hořet s konstantním plamenem.

Obr. 6 Fáze spalování dřeva

t ČastA Rychlost reakce1 Zapálení2 Vysoušení3 Pyrolýza4 Zplyňování pevného uhlíku5 Hoření

2.4.3 Princip spodního hoření

Při spodním hoření paliva se spaluje pouze nejnižší vrstva paliva. Pomocí spalinového ventilátoru se do prostoru vsázky paliva přivádí primární vzduch. Vytvoří se žhavá vrstva, převážně uhlíku, přes kterou se vedou uvolněné hořlavé plyny. V této žhavé vrstvě se redukuje produkt spalování CO2 na CO, který je významnou součástí dřevního plynu. Vzniklý dřevní plyn se vede přes trysku do spalovací komory, která je umístěna ve spodní části kotle. V trysce se dřevní plyn směšuje se sekundárním vzduchem, výsledná směs potom hoří ve spalovací komoře. Celá spalinová cesta je konstruována tak, aby bylo dosaženo potřebné vysoké teploty a dostatečně dlouhé doby, potřebné pro dokonalé spálení dřevního plynu.

Dřevo, které se nachází nad žhavou vrstvou, se chová jako zásoba paliva, která postupně posunuje do prostoru žhavé vrstvy. Tak je prakticky zajištěna plynulá dodávka paliva.

Spojení principu spodního hoření a dostatečně velkou přikládací komorou znamená, že není třeba časté přikládání. Provoz kotle bez přikládání může trvat až 5 hodin. Rychlost hoření – velikosti žhavé vrstvy – je dána v určitých mezích množstvím primárního vzduchu.

Spodní spalování umožňuje poměrně plynulý pyrolytický provoz kotle. Je možno poměrně dobře nastavit potřebné množství primárního a sekundárního vzduchu a tím zajistit vysokou kvalitu spalování.

Michal
Lístek s poznámkou
Marked nastavil Michal
Page 8: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

8

Základy spalování dřeva

Obr. 7 Princip spodního hoření

2.5 Správné vytápění dřevem

Pro zabránění zbytečného znečištění by měl uživatel věnovat dostatečnou pozornost způsobu vytápění. Měl by používat pouze palivo určené pro konkrétní typ kotle.

I tento zdánlivě triviální požadavek je často opomíjen v praktickém provozu, i když je to jedna z nejdůležitějších podmínek, které je třeba dodržet.

2.5.1 Správné přikládání

Dřevo potřebuje pro roztopení dostatečné množství vzduchu a oheň. Proto se pro rozdělání ohně používají drobné třísky. Tak je umožněno rychle vytvořit potřebné podmínky pro pyrolytické spalování.

Po roztopení kotle je rovněž velmi důležité správné přikládání pro dosažení dobrého spalování s nízkými emisemi. V případě, že z kotle není odebíráno teplo (při plném nabití akumulační nádže), kotel pracuje při částečném zatížení s nízkým výkonem bez dostatečného množství spalovacího vzduchu. Výsledkem je tvorba dehtu, sazí a dalšího znečištění kotle, nízká účinnost a vysoká hladina emisí. Dalším negativním aspektem provozu kotle se sníženým výkonem je koroze výměníku kotle způsobená chemickými složením dehtu a tím významné zkrácení jeho životnosti.Přijatelného provozu lze tudíž dosáhnout pouze odpovídajícím přiložením takového množství paliva, které odpovídá spotřebě tepla objektu a tepla, které je možné předat do akumulační nádrže.

2.5.2 Spalovací vzduch a teplota otopné vody

Bezproblémového spalování dřeva lze dosáhnout pouze při dodržení výše uvedených podmínek. Je potřeba zajistit dostatečný přísun spalovacího vzduchu, dodržet požadovanou teplotu otopné vody a předepsaný teplotní spád v otopném okruhu. Zvláště pro kotle ústředního vytápění, kdy teplosměnné plochy jsou chlazeny vodou, je důležité provozovat kotel při spalování dřeva na vyšších teplotách kotlové vody. Pro kotle na dřevo je doporučena teplota kotlové otopné vody nad 65 °C. Při roztápění kotle je nutno studenou fázi pod 50 ° C překonat co nejrychleji, jak je to možné.

2.6 Návrh otopné soustavy s kotlem na dřevo

2.6.1 Volba kotle

Dnes kotle na pevná paliva musí soutěžit v nejrůznějších oblastech s osvědčenými kotli na olej nebo plyn – samozřejmě v rámci charakteristik paliv. Jako příklad porovnání lze zmínit spolehlivost a komfort obsluhy, na druhé straně ekonomiku provozu. Stále častěji je uvažován i vztah k životnímu prostředí, v diskusi o současném energetickém hospodářství. Pokud jdeo spalování tuhých paliv, mají jednotlivé země svézákony a předpisy (Česko - Zákon o ochraně ovzduší,Německo - BImSchV) a regionální dotační programy, ježobsahují některé velmi přísné limity týkající se emisí COa prachu. Zákonné požadavky na emise a účinnost kotlůnutí výrobce neustále zvyšovat technickou úroveň svýchzařízení. Není možné mít „univerzální“ kotel na všechnydruhy paliva, či dokonce na „spalování odpadu“, toto jedefinitivně minulostí. Kotle jsou konstruovány na určité,přesně definované palivo, jehož použití zajišťuje dosaženídeklarovaných parametrů. Kromě další, je to neoddělitelnápodmínka provozování kotle a celé otopné soustavy podlepožadavků výrobce.

Uvedená kritéria výběru jasně ukazují, kolik kritérií může nebo by mělo být zvažováno při výběru kotle. Kromě základních požadavků na technologii kotle, musí být požadavky uživatelů upřesněny v prvních fázích plánování. Pouze tak mohou být otopné soustavy navrženy, vytvořeny a provozovány způsobem vedoucím ke spokojenosti všech účastníků.

Výběrová kriteria

S amostatně nastavitelný vstup spalovacího vzduchu: primární vzduch do přikládací komory a sekundární vzduch pro spalování dřevních plynů ve spalovací komoře

S palovací komora musí zajistit dokonalé smíchání a spalování směsi vzduchu a dřevního plynu

Dostatečně velké teplosměnné plochy pro dobré využití energie spalin

Spalování s odpovídajícími přebytkem vzduchu

Vysoká teplota spalování a dostatečný prostor pro dohoření dřevního plynu

Jmenovitá doba hoření, které lze dosáhnout při plném zatížení

Maximální délka dřevěných polen, které mohou být použity

Spotřeba energie pro základní nebo pomocné spotřebiče (ventilátory, řídící jednotky ...)

Snadná obsluha, čištění

Možná integrace do otopné soustavy s dalšími zařízeními

Page 9: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

9

Technický popis

2.6.2 Kombinace kotle se zásobníkem otopné vody

Aby bylo dosaženo deklarovaných emisí a účinnosti musí být vždy kotle SP Pyro nebo NP Pyro zapojeny do otopné soustavy s akumulačním zásobníkem. Stanovení minimálního objemu akumulačního zásobníku pro danou výkonovou verzi kotle je uvedeno v technické dokumentaci kotle.

Výhody akumulačního zásobníkuKotel na pevná paliva může být vždy provozován ve výhodném plném rozsahu zatížení - zvláště během jara a podzimu, kdy je nízká potřeba tepla nebo v létě jen pro přípravu TV.

Doba využití kotle může být prodloužena na celoroční provoz, kdy je v létě využíván pro přípravu TV, což přináší velmi příznivé náklady a další výhody.

Ek onomika soustavy s kotlem na tuhá paliva je nejpříznivější, palivo se využívá nejlepším možným způsobem. Provozu při částečném zatížení, se všemi jeho nepříznivými důsledky, je lépe se vyhnout.Znečištění životního prostředí je výrazně sníženo, tuhé palivo se spaluje za optimálních podmínek, při minimálních emisích.

Je možno výrazně omezit nedokonalé spalování a s tím spojených emisí zakázaných látek a dalšího znečištění životního prostředí.

Je možno dobu a intervaly obsluhy přizpůsobit tak, aby kotel hořel v nejvhodnější době dne. Přes den, kdy je potřeba tepla největší, se přebytečná energie ukládá v akumulátoru. V noci se potom použije pro vytápění, bez nutnosti provozu kotle.

Kromě komfortu, lze pomocí automatického řízení otopné soustavy s akumulačním zásobníkem zlepšit ekonomiku provozu. Provozní výsledky jsou plně srovnatelné s jinými pokročilými otopnými soustavami

Bezpečnost soustavy se výrazně zlepší. Protože přebytečné teplo se akumuluje v zásobníku, je možnost přehřátí kotle snížena. Bezpečnostní systém kotle (sekundární výměník, termostatický pojistný ventil) zasahuje jen zřídka, při správném návrhu akumulačního zásobníku nemusí reagovat vůbec.

Provádění údržby kotle je podstatně jednodušší. Protože je kotel provozován při optimálních podmínkách, suché dřevo shoří s minimálním množstvím popela (cca 0,5%). Čištění kotle se pak omezí na vymetení popela ze spalovací komory a spalinových cest.

2.6.3 Závěr

Při správném použití je dřevo palivo, které dává ekologický smysl.

Správný návrh, instalace a provoz pokročilé soustavy s kotlem na dřevo vyžaduje poměrně značné znalosti o dřevu jako o palivu.

Z výše uvedených argumentů a se znalostmi o vytápění dřevem vyplývá, že v otopné soustavě je nutné instalovat akumulační zásobník s dostatečně velkou kapacitou. Z tohoto důvodu požadují některé země instalaci zásobníku u soustavy s kotlem nad 15 kW zákonným předpisem (Česko – podmínky dotace, Německo – Zákon o imisích - viz kapitola 4). Moderní kotle na dřevo v kombinaci s akumulačním zásobníkem nabízejí provozní výsledky, plně srovnatelné se soustavami vytápění na olej nebo plyn.

Při návrhu otopné soustavy s kotlem na dřevo musí být zahrnuto mnoho složitých faktorů. Jen tak může být navžena a instalovaná dobře a ekonomicky fungující soustava. Spojení dobře navržené soustavy moderního kotle na dřevo s řídicím systémem je cesta k ekologicky šetrnému, perspektivnímu využití dřeva jako paliva.

3. Technický popis

3.1 SP Pyro kotel na pyrolytické spalování dřeva

3.1.1 SP Pyro – Základní informace

Obecně

Kotel je vhodný pro jedno nebo více generační rodinné domy

Ideální pro kombinaci s jiným zdrojem tepla (např. elektrokotlem)Řídící jednotka CFS 230 umožňuje snadné připojení plynového/olejového kotle v nadřazeném systému

Kotel má zabudovaný bezpečnostní výměník tepla pro zajištění bezpečnosti před přehřátím

Nízké emise a vysoká účinnost splňuje požadavky normy ČSN EN 303-5

Výkon

1 8 kW a 24 kW

Palivo

Kusové štípané dříví délky 0,33 m pro 18 kW 0,5 pro 24 kW

Vlastnosti

Technologie zplyňování dřeva s optimalizovaným přívodem primárního a sekundárního vzduchu

Přikládací a spalovací prostor je vybaven žáruvzdornými cihlami

Vysoká účinnost až 89% je dosažena pomocí elektronicky řízeného ventilátoru

Plně automatický provoz po roztopení

Přikládací dvířka s mikrospínačem pro odsávání spalin během přikládání

Posuvná klapka pro snadné roztopení

Zobrazení potřebných teplot na displeji řídící jednotky CFS 230

Optimální integrace do otopné soustavy, alternativní nebo sériové zapojení akumulačního zásobníku

Velká přikládací komora s oddělovacími přepážkami z tepelně odolné oceli

Page 10: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

10

Technický popis

Obr. 11 Zplyňovací kotel na dřevo SP Pyro s řídící jednotkou CFS 230

3.1.2 Popis funkce kotle SP Pyro

Princip funkce kotle

Kotel SP Pyro je zplyňovací kotel na kusové dřevo, který využívá principu spodního hoření. Jako palivo je možno použít kusové dřevo délky přibližně 33 / 50 cm. Objem přikládacího prostoru je až 120 l, což umožňuje dobu hoření při jmenovitém výkonu až 4 hodiny.

Kotel má stěny přikládacího a spalovacího prostoru vyrobeny z ocelového plechu tloušťky 6 mm. Toto zajišťuje dlouhou životnost kotle.

Roztopení

Otevřete zatápěcí klapku směrem doprava, Zvýší se množství primárního vzduchu pro roztopení

Otevřete dvířka přikládacího prostoru, ventilátor se automaticky spustí

Na dno přikládací komory vložte zmačkaný papír a dřevěné třísky na podpal a zapalte je

Zavřete přikládací dvířka

Po dosažení teploty spalin asi 75°C otevřete přikládací dvířka

Plyny ze spalovací komory se odsávají spalinovým kanálem

Přiložte vhodné dřevo na roztopení

Po dosažení teploty spalin asi 175°C je žhavé jádro vytvořeno (asi 20 minut) a můžete doplnit dřevo do přikládací komory

Zavřete roztápěcí klapku

V přikládací komoře probíhá řízené generování dřevního plynu. Do tohoto prostoru se přivádí primární spalovací vzduch.

Dřevní plyn se vede přes trysku do spalovacího prostoru, k plynu se ve trysce přidává sekundární vzduch a tak vzniká hořlavá směs. Tato směs hoří ve spalovací komoře, kterou tvoří speciální keramická tvarovka. Zde při vysoké teplotě a dostatečně dlouhé době hoří směs při optimálních podmínkách. Tepelná energie se přenáší ze spalin do otopné vody přes teplosměnné plochy. Spaliny jsou dopravovány do komína spalinovým ventilátorem. Jeho otáčky jsou řízeny řídící jednotkou a tak je možno v určitých mezích řídit i výkon kotle.Plnění kotle se provádí předními přikládacími dvířky.

Čištění kotle se provádí pomocí čistících otvorů na horní a bočních stranách a dvířkami zepředu kotle. Čištění kotle je s dodaným nářadím velmi snadné.

Kotel SP Pyro je standardně vybaven řídící jednotkou CFS 230.

Obr. 12 Řez kotlem SP Pyro

1 Přikládací prostor2 Rozvod primárního vzduchu3 Vstup primárního vzduchu4 Vstup sekundárního vzduchu5 Spalovací prostor6 Spalinová cesta7 Oddělovací plechy8 Ochrana trysky

Page 11: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

11

Technický popis

Obr. 13 Řez kotlem SP Pyro

8 Dvířka spalovací komory9 Přikládací dvířka10 Sběrač spalin

3.2 NP Pyro kotel na pyrolytické spalování dřeva

3.2.1 NP Pyro – Základní informace

Obecně

Vý stupní výkon vhodný pro rodinné domy a bytové domy

Samostatný tepelný zdroj nebo možná kombinace s jinými kotli (plyn/olej/elektro)Regulátor CS-882 řídí provoz kotle, obsluhu akumulačního zásobníku otopné vody a přípravu TV

Vestavěný bezpečnostní tepelný výměník na ochranu kotle před přetopením

Nízké emise splňující třídu 5 dle ČSN EN 303-5pro výkon 50 kW, třídu 4 pro ostatní výkony

Dlouhá doba hoření, více než 3 hodiny při jmenovitém výkonu

Možnost rozšíření funkcí řídící jednotky pomocí přídavných modulů: směšované otopné okruhy ovládání mobilním telefonem ovládání pomocí PC

Výstupní výkon

Kotle se vyrábějí s výstupním výkonem 22 kW, 30 kW, 40 kW a 50 kW

Palivo

Maximální délka kusového dřeva je 500 mm pro všechny výkony.

Maximální průměr kusu dřeva je 10 cm nebo délka hrany 15 cm

Zvláštní znaky kotle

Technologie spodního hoření s rozdělením spalovacího vzduchu na primární a sekundární část s možností samostatného nastavení

Spalinový kanál pro zvýšení účinnosti kotle

Šamotová vyzdívka spalovací komory umožňuje dosáhnout nízké emise

Spodní spalování s účinností až 89%

Automatická regulace teploty otopné vody řízením otáček ventilátoru

Při otevření přikládacích dvířek se spustí spalinový ventilátor pro zamezení úniku kouře do prostoru kotelny. Spaliny jsou vedeny odsávacím kanálem

Spínání oběhového čerpadla po dosažení minimální teploty kotlové vody

Velký přikládací prostor

Obr. 14 Pyrolytický kotel NP Pyro

Page 12: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

12

Technický popis

3.2.2 Popis funkce kotle NP Pyro

Princip funkce kotle

Kotel NP Pyro je zplyňovací kotel na kusové dřevo, který využívá principu spodního hoření. Jako palivo je možno použít kusové dřevo délky přibližně 50 cm, které spaluje při jmenovitém výkonu minimálně 3 hodiny. Objem přikládacího prostoru je od 110 l do 133 l podle typu (viz technické údaje).

Tloušťka stěn, které jsou v kontaktu s plamenem, je 6 mm a zajišťuje dlouhou životnost kotle při dodržení dalších provozních podmínek.

Dřevní plyn se uvolňuje při hoření dřeva v přikládací komoře. Primární vzduch je přiváděn do přikládací komory přes stavitelné vstupy po obou stranách kotle. Dřevní plyn se vede do trysky, kde se smíchá se sekundárním vzduchem. Tato směs prochází do spalovací komory, která je vyložena keramickými cihlami. Zde je díky keramice vysoká teplota a spaliny zde stráví dostatečně dlouhou dobu, aby se spálily všechny hořlavé látky. Spaliny se dále vedou vnitřním spalinovým kanálem pomocí ventilátoru do komína.

Jako řídící jednotka je použit regulátor CS-882.

Obr. 15 Pyrolytický kotel NP Pyro – vnitřní uspořádání

1 Řídící jednotka CS-8822 Spalinový ventilátor 3 Bezpečnostní výměník tepla4 Spalinové hrdlo5 Spalinový trubkový kanál6 Šamotové cihly spalovacího prostoru

7 Spalovací komora 8 Dvířka spalovacího prostoru9 Tryska 10 Přikládací komora 11 Přikládací dvířka

Page 13: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

13

Technický popis

3.3 Rozměry a technická data

3.3.1 SP Pyro

Obr. 18 Rozměry pyrolytického kotle SP Pyro

RK Vstup vratné vody (R1 ½“)

VK Výstup otopné vody (R1 ½“)

MV Měřící bod termostatického pojistného ventilu (R1/2“)

VL-SWT Vstup bezpečnostního výměníku tepla (R1/2“)

RL-SWT Výstup bezpečnostního výměníku tepla (R1/2“) EL Vypouštěcí/napouštěcí ventil (R1/2“)

SP Pyro Zkratka JednotkaTyp kotle

18 24

Výkon kotle - kW 18 24

Hloubka L mm 855 1045

Šířka B mm 640 640

Výška s regulačním přístrojem H mm 1450 1450

Výška bez regulačního přístroje HK mm 1290 1290

Ø kouřového hrdla DAA mm 150 150

Výška kouřového hrdla HAA mm 1060 1060

Výška výstupu z kotle HVK mm 1250 1250

Výška vstupu do kotle/vypouštění HRK/EL mm 82 82

Výška výstupu/výstupu bezp. výměníku tepla VLSWT mm 955 955

Výška měřícího bodu term. pojistného ventilu MV mm 877 877

Výstup bezpečnostního výměníku tepla VLSWT G1/2“ vnější

Vstup bezpečnostního výměníku tepla RLSWT G1/2“ vnější

Měřící bod termostatického pojistného ventilu MV G1/2“ vnitřní

Tab.6 Rozměry a přípojky

Page 14: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

14

Technický popis

SP Pyro JednotkaTyp kotle

18 24

Výkon kotle kW 18 24

Emisní třída podle ČSN EN 303-5 - 5

Účinnost % 89 89

Hmotnost kg 360 435

Obsah vody l 65 90

Rozměry dvířek přikládacího prostoru (šířka x výška, v půlkruhu mm 390x205

Objem přikládacího prostoru l 80 120

Maximální délka polen (+/- 30%, Ø 100 mm) mm 330 500

Doba hoření při jmenovitém výkonu1)cca h >4 2)

Spotřeba paliva kg/hod 6 7

Teplota spalin (v kouřovém hrdle) 3)4) °C 160 - 210

Hmotnostní tok spalin kg/s 0,012 0,017

CO při 13 % O2 mg/m3N 114 185

Prach při 13 % O2 mg/m3N 11 11

Jmenovitý tah komína Pa 15 18

Maximální tah komína Pa 20 5) 20 5)

Pracovní přetlak min./max. bar 1/3

Maximální teplota kotlové vody °C 90

Minimální teplota vratné vody °C 65

Minimální tlak chladící vody pro bezp. výměník tepla bar 2

Minimální průtok chladící vody pro bezp. výměník tepla l/min 11

Elektrické krytí - IP 21

Elektrický příkon (bez externích spotřebičů) W 72 72

Doporučený objem akumulátoru l 1000 1350

1) Jmenovitá doba hoření2) V závislosti na kvalitě dřeva (uvedené hodnoty platí pro buk)3) Teplota spalin může být vyšší, závisí na okolní teplotě a znečištění kotle4) Teplota na ŘJ se může lišit až o 30 K, podle místa měření5) Při tahu komína přes 20 Pa je nutno nastavit regulátor tahu na 20 Pa

Tab.7 Technické údaje pro kotle SP Pyro

Hydraulická tlaková ztráta (odpor) kotle v závislosti na průtoku

rpH Hydraulická ztráta (odpor) v [mbar]

VH Průtok otopné vody v [m3/hod]

Obr.19 Graf hydraulické tlakové ztráty (odporu) pro kotle SP Pyro

00,300,200,105,000,0 05,205,10

0,5

1,5

1

2

2,5

3

mba

r

m3

Page 15: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

15

Technický popis

3.3.2 NP Pyro

Obr. 20 Rozměry pyrolytického kotle NP Pyro

NP Pyro Zkratka JednotkaTyp kotle

22 30 40 50

Výkon kotle - kW 20 30 40 50

Hloubka L mm 1019 1019 1083 1083

Šířka B mm 620 620 699 699

Výška s regulačním přístrojem H mm 1136 1136 1257 1257

Ø kouřového hrdla DAA mm 150 150 150 150

Výška kouřového hrdla HAA mm 600 600 754 754

Výška výstupu z kotle HVK mm 1045 1045 1169 1169

Výška vstupu do kotle HRK mm 270 270 293 293

Výška vstupu do kotle/vypouštění HRK/EL mm 34 34 34 34

Výstup bezpečnostního výměníku tepla VLSWT G1/2“ vnější G1/2“ vnější

Vstup bezpečnostního výměníku tepla RLSWT G1/2“ vnější G1/2“ vnější

Měřící bod termostatického pojistného ventilu MV G1/2“ vnitřní G1/2“ vnitřní

Tab. 8 Rozměry a přípojky

RK Vstup vratné vody (R1 ½“)VK Výstup otopné vody (R1 ½“)MV Měřící bod termostatického pojistného ventilu

(R1/2“)

VL-SWT Vstup bezpečnostního výměníku tepla (R1/2“)RL-SWT Výstup bezpečnostního výměníku tepla (R1/2“) EL Vypouštěcí/napouštěcí ventil (R1/2“)

Page 16: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

16

Technický popis

NP Pyro JednotkaTyp kotle

22 30 40 50

Výkon kotle kW 20 30 40 50

Emisní třída podle ČSN EN 303-5 - 4 4 4 5

Účinnost % 87 87 88 89

Hmotnost kg 362 362 466 466

Obsah vody l 81 81 119 119

Rozměry dvířek přikládacího prostoru (šířka x výška, v půlkruhu) mm 430 x 185 514 x 185

Objem přikládacího prostoru l 110 110 133 133

Maximální délka polen (+/- 30%, Ø 100 mm) mm 500 500 500 500

Doba hoření při jmenovitém výkonu1)cca h >3 2) >3 2)

Spotřeba paliva kg/hod 6 7 6 7

Teplota spalin (v kouřovém hrdle) 3) 4) °C 180 - 210 180 - 210

Hmotnostní tok spalin kg/s 0,0157 0,0204 0,0267 0,0328

CO2 při 13 % O2 % 12,6 12,6 12,7 12,7

CO při 13 % O2 mg/m3N 525 678 321 613

Prach při 13 % O2 mg/m3N 6 10 29 44

Jmenovitý tah komína Pa 18 22 25 30

Pracovní přetlak min./max. bar 1/3

Maximální teplota kotlové vody °C 85

Minimální teplota vratné vody °C 65

Minimální tlak chladící vody pro bezp. výměník tepla bar 2

Minimální průtok chladící vody pro bezp. výměník tepla l/min 11

Elektrické krytí - IP 21

Elektrický příkon (bez externích spotřebičů) W 50 50 50 50

Doporučený objem akumulátoru l 1200 1650 2200 2750

1) Jmenovitá doba hoření2) V závislosti na kvalitě dřeva (uvedené hodnoty platí pro buk)3) Teplota spalin může být vyšší, závisí na okolní teplotě a znečištění kotleTab. 9 Technické údaje pro kotle NP Pyro

Hydraulická tlaková ztráta (odpor) kotle v závislosti na průtoku

Obr. 21 Graf hydraulické tlakové ztráty (odporu) pro kotle NP Pyro

Page 17: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

17

Předpisy a podmínky provozu

4. Předpisy a podmínky provozu

4.1 Výtah z předpisů

Zde uvedené předpisy a normy platí pro Českou republiku. V legislativě jiných zemí lze nalézt obdobné předpisy, případně normy, které se zabývají podmínkami provozu tepelných zařízení na tuhá paliva.

Podle normy ČSN EN 303-5 jsou kotle SP Pyro a NP Pyro kotle s ručním přikládáním. Jsou vhodné pro pracovní tlak 3 bar a do otopných soustav, které vyhovují požadavkům normy ČSN EN 12 828.

Soustava má být navržena a provozována s ohledem na:

Technické stavební předpisy a normy

Zákonné předpisy

Místní předpisy

Instalace, připojení na komín, napájení, uvedení do provozu, stejně jako údržba a opravy musí být prováděny pouze pracovníky s odpovídající kvalifikací.

Oznamovací povinnost

V místních předpisech může být zakotvena povinnost oznámit záměr instalace zařízení na tuhá paliva obecnímu úřadu. V každém případě musí být provedena výchozí revize spalinové cesty, jejíž součástí musí být i technický výpočet komína a vzduchových cest.

Čištění a údržba

Podle Nařízení vlády 91/2010 Sb. musí být prováděno pravidelné čištění a kontrola spalinových cest. Čištění může provádět sám provozovatel 3x do roka, o čištění provádí záznam. Kontrolu spalinové cesty (kouřovodu a komína) a výběr tuhých znečišťujících částic a kondenzátu, musí provést kominík jednou ročně.

Doporučujeme uživateli uzavřít smlouvu o údržbě zařízení s místní odbornou firmou. Pravidelná údržba je předpokladem spolehlivého a ekonomického provozu zařízení

4.2 Zákon o ochraně ovzduší

Zákon o ochraně ovzduší 201/2012 Sb. se zabývá předcházením znečišťování ovzduší, snižování úrovně znečištění tak, aby byla omezena rizika pro lidské zdraví způsobená znečištěním ovzduší. Tento zákon stanovuje maximální limity znečišťujících látek v průběhu platnosti zákona. Dále nařizuje kontrolu kotlů na pevná paliva jednou za 3 roky, kdy se kontroluje stav zařízení, způsob jeho provozu, používané palivo. Kontrolu provádí technik, vyškolený výrobcem, výstupem je protokol o provedené prohlídce, který potom slouží uživateli jako doklad lokálním úřadům.

Kotle SP Pyro i NP Pyro vyhovují tomuto zákonu podle Přílohy 10, část 1.

4.2.1 Připojení k elektrické síti

Kotle jsou určen pro instalaci do základního prostředí AA5/AB5 dle ČSN 33 2000-3. Připojují se do zásuvky 230 V/10 A, která musí zůstat přístupná pro nutné odpojení kotle od sítě v případě např. opravy kotle. Zásuvkový okruh musí být chráněn proudovým chráničem s vybavovacím proudem 30 mA.

4.3 Provozní podmínky

4.3.1 Požadavek na provozní podmínky

Provozní podmínky, které jsou uvedeny v tab. 4, 7 a 9 jsou částí záručních podmínek kotlů SP Pyro a NP Pyro

Tyto provozní podmínky musí být zajištěny prostřednictvím vhodného hydraulického okruhu a řízením kotlového okruhu. Požadavek na kvalitu otopné vody je rovněž součástí záručních podmínek.

Provozní podmínky pro zvláštní aplikace musí být projednány s výrobcem.

Pro kotel SP Pyro i NP Pyro platí tyto základní podmínky:

Minimální teplota otopné vody 70 °C

Minimální teplota vratné vody 65 °C

Instalace akumulačního zásobníku otopné vody (minimální objem uveden v tabulce technických dat v technické dokumnetaci)

4.3.2 Palivo

Kotle SP Pyro a NP Pyro byly zkoušeny s palivem odpovídající ČSN EN 303-5, tab. 7, sloupec A – Kulatina s obsahem vody do 20%, obsah popela do 1%, s výhřevností nad 14 MJ/kg. Pokud je použito palivo s jinými parametry, nemusí být dosaženo deklarovaných parametrů. Dřevo musí být naštípáno na kusy s průměrem cca 100 mm nebo s hranou 150 mm. Délka dřeva závisí na typu kotle, je uvedena v tab. 4, 7 a 9. Pokud je používáno jako palivo měkké dřevo, musí být upraveno nastavení primárního (více) a sekundárního (méně) vzduchu.

4.4 Ochrana proti korozi v otopné soustavě

4.4.1 Spalovací vzduch

Spalovací vzduch nesmí být silně znečištěn prachem a nesmí obsahovat žádné halogenované sloučeniny. V opačném případě hrozí, že spalovací komora a další teplosměnné plochy mohou být poškozeny. Halogenované sloučeniny jsou silně korozivní. Tyto jsou obsaženy ve sprejích, ředidlech, čistících a odmašťovacích prostředcích a rozpouštědlech. Přívod spalovacího vzduchu musí být navržen tak, aby nemohl být nasáván např. z chemických čistíren nebo lakoven. Na rozvod vzduchu přímo v kotelně se vztahují zvláštní požadavky.

4.4.2 Přídavná ochrana proti korozi

K poškození otopného zařízení korozí dochází, pokud má kyslík možnost průniku do otopné vody. To je možné, např. při podtlaku v otopné soustavě, kdy je expanzní nádoba příliš malá, nebo jsou v soustavě použity plastové trubky bez kyslíkové bariéry. Pokud otopná soustava nemůže být provedena jako uzavřená, bez trvalého přístupu kyslíku, je nutno provést dodatečná protikorozní ochranná opatření. Vhodná opatření zahrnují změkčenou vodu, chemikálie vázající kyslík nebo chemikálie, které tvoří povlak na povrchu materiálu (např. podlahové vytápění s plastovými trubkami).

Aby nedošlo k poškození otopné soustavy, musí mít chemické přísady prohlášení výrobce o vhodnosti jejich požití pro danou aplikaci.

Tam, kde se přístupu kyslíku nelze zabránit (např. u podlahového vytápění s potrubím propustným prokyslík), se doporučuje soustavu oddělit pomocí výměníkutepla.

Page 18: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

18

Stanovení velikosti kotle na dřevo

5. Stanovení velikosti kotle na dřevo

5.1 Základní principy

Uživatel kotle na dřevo očekává spokojenost s provozem otopné soustavy, s jeho účinností a pohodlí obsluhy. Pro stanovení potřebného výkonu kotle na dřevo je nutno zahrnout mnohem více vlivů, než při obdobném výpočtu kotle na plyn nebo olej. Předně je nutno akceptovat ruční, ne plně automatický provoz. Dále je to nemožnost zastavení hoření a tím nutnost provedení opatření k odvedení přebytečného výkonu (povinnost použití akumulačního zásobníku). Proto je při návrhu nutno zahrnout tyto a další specifické vlastnosti kotle na dřevo.

Ze strany otopné soustavy má na návrh zásadní vliv požadavek na noční útlum a ranní výkonovou špičku. Navíc, zahrnutí akumulačního zásobníku do otopné soustavy vyžaduje specifické řešení hydrauliky.

Ze strany kotle se musí zahrnout potřebná doba náběhu kotle. Kotel je schopen dosáhnout plného výkonu ze studeného stavu až po určité době, není výjimkou i 45 minut.

Proto zde jsou následující doporučení:

Neautomatický provoz kotle na dřevo vyžaduje jiný přístup k volbě potřebného výkonu, než běžné typy kotlů

Zapojení akumulačního zásobníku vyžaduje soustavu s hydraulickým vyvážením a omezením maximálního průtoku

Plné nabití akumulačního zásobníku večer zajistí potřebné teplo pro ranní provoz

V zásadě jsou možné dva typy návrhu otopné soustavy s kotlem na dřevo:

Kotel na dřevo je v zapojení s druhým, automatickým tepelným zdrojem, např. plynovým kotlem nebo elektrokotlem

Samostatný kotel na dřevo, jehož provoz není zálohován jiným tepelným zdrojem

5.2 Otopná soustava se dvěma kotliV soustavě se dvěma kotli je kotel na dřevo zálohován druhým automatickým kotlem. Zálohový zdroj může pokrýt spotřebu tepla v době, kdy kotle na dřevo nemá při startu potřebný výkon nebo došlo k dohoření paliva. V tomto případě nemusí být kotel předimenzován, akumulační zásobník o potřebném objemu zajistí optimální provoz kotle.

V některých soustavách může být kotel na dřevo použitý jako záložní, používá se pouze při venkovních teplotách nižších než např. -10°C (pouze několik dnů v otopné sezóně) a vypomáhá primárnímu zdroji tepla, např. tepelnému čerpadlu.

5.3 Otopná soustava se samostatným kotlem

Pokud je kotel na dřevo jediným zdrojem tepla nebo musí být provozován samostatně (např. v kombinaci s plynovým kotlem na jeden komín), je nutno řešit předimenzování kotle. Nejpřesnější je výpočet projektanta podle stavební dispozice objektu, použitých materiálů a konstrukcí.

Ve starších soustavách, které byly již v provozu, je možno využít známou spotřebu paliva v minulých otopných sezónách. V mnoha případech je možno vypočítat minimální spotřebu tepla pomocí metody MINERGIE®.

Obr. 22 Vzorec pro výpočet požadavku na výkon podle MINERGIE®

Výsledný požadovaný výkon kotle je často menší, než je požadavek normy ČSN EN 12 831, ale je v mnoha případech dostatečný. V některých případech se ale odhadovaná spotřeba může výrazně lišit od skutečnosti. Opět je nutno respektovat specifické vlastnosti kotlů na dřevo. Každý kotel je vybaven určitou velikostí přikládací komory, která určuje dobu hoření kotle. Tato doba je určena dobou hoření kotle při jmenovitém výkonu, např. 3 hodiny. Pro získání tepla jmenovitého výkonu kotle po dobu 24 hodin je nutno přikládat 8x za den. Při reálném provozu však není možno takto kotel provozovat (je nutné např. čištění), příslušné potřebné teplo je nutno získat jiným způsobem.

Jako možné řešení je předimenzování kotle.

Page 19: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

19

Stanovení velikosti kotle na dřevo

Doba hoření při plném naložení paliva [h] Zvětšení výkonu kotle [%]

Obr. 23 Stanovení výkonu kotle podle doby hoření a požadovaného přikládání

Počet přikládání za dena 2xb 3xc 4xd 5xe 6x

Potřebné zvýšení výkonu kotle při požadovaném počtu přikládání za den je

QK = Qmin x (f + 1)

f koeficient navýšení výkonu kotle

QK Zvýšený výkon kotle [kW]

Qmin Min. požadovaný výkon kotle [kW]

Příklad výpočtu

Zadáno

Starší dům, spotřeba plynu cca 3750 m3 za rok

Maximální počet přikládání za den 5

Výpočet

Přibližný požadavek na spotřebu objektu podle vzorce

Qmin = 3750 m3 / 250 m3/kW = 15 kW

Kotel NP Pyro – doba hoření 3 hod.

Koeficient zvýšení výkonu – (cca 60 %) .... f = 0,6

Výstupní výkon kotle

QK = 15 kW x 1,6 = 24 kW

SP Pyro Jednotka 18 24

Výkon kotle kW 18 24

Doba hoření hod 4 4

Přikládání 2x za den kW 6,0 8,0

Přikládání 3x za den kW 9,0 12,0

Přikládání 4x za den kW 12,0 16,0

Přikládání 5x za den kW 15,0 20,0

Přikládání 6x za den kW 18,0 24,0

NP Pyro Jednotka 22 30 40 50

Výkon kotle kW 22 30 40 50

Doba hoření hod 3 3 3 3

Přikládání 2x za den kW 5,5 7,5 10,0 12,5

Přikládání 3x za den kW 8,3 11,3 15,0 18,8

Přikládání 4x za den kW 11,0 15,0 20,0 25,0

Přikládání 5x za den kW 13,8 18,8 25,0 31,3

Přikládání 6x za den kW 16,5 22,5 30,0 37,5

Tab. 10 Očekávaný maximální příkon objektu v závislosti na počtu přikládání za den

3 h 60 %

Page 20: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

20

Akumulační zásobník

6. Akumulační zásobník

6.1 Použití akumulačního zásobníku

Akumulační zásobník umožňuje provoz kotle při optimálních podmínkách – energie paliva je získána při nejlepší účinnosti a nejnižších emisích.

Teplo, které není spotřebováno na vytápění objektu, je uloženo do akumulačního zásobníku. Po dohoření paliva v kotli je energie, potřebná pro vytápění objektu, vedena ze zásobníku.

Kromě technických výhod, použití akumulačního zásobníku také podstatně zlepšuje komfort vytápění, není nutno často přikládat a je možný plně automatický provoz.

6.2 Určení velikosti akumulačního zásobníku

Na výpočet velikosti zásobníku existují různé metody, které doporučují jeho co největší velikost. Jednoduchá metoda pracuje s konstantou ke jmenovitému výkonu kotle, např. 50 l/kW. Tato metoda se většinou používá pro doporučení velikosti zásobníku v různých předpisech a nařízeních, např. BImSchV (Německo). Nicméně se zde uvádí: „(spalovací systémy na dřevo) musí být vybaveny přiměřeně velkým tepelným akumulačním zásobníkem“. Takový to požadavek jasně stanoví potřebu věcného a odborného výpočtu.

Uvedené metody právně neomezují jiná technická řešení. Avšak vždy by měl být zvážen prostorový i ekonomický pohled navrhovaného řešení.

V dalším jsou uvedeny dvě jednoduché metody pro stanovení velikosti akumulačního zásobníku. Jako minimální velikost akumulátoru by měl být zvolen větší výsledek z obou metod. Větší objem akumulátoru je výhodnější pro soustavy s kotlem na dřevo a přinášejí zejména komfort při jeho provozu. Tato větší velikost akumulačního zásobníku je však dražší, vyžaduje větší prostor pro instalaci apod. Uživatel takovéto soustavy většinou volí kompromis mezi technickou potřebou velkého zásobníku a ekonomickými náklady. Avšak nevhodně zvolený menší zásobník z důvodu vyšších investičních nákladů nemusí vyhovovat provozu otopné soustavy s kotlem na dřevo. Proto je správný technický návrh důležitý.

6.2.1 Statická metoda

Statická metoda určuje velikost akumulačního zásobníku, který musí pojmout teplo za určitou dobu. Základem této metody je předpoklad, že teplo plně naloženého kotle musí pojmout akumulační zásobník, kdy otopná soustava nepožaduje žádné teplo.

Objem akumulačního zásobníku, který je schopen pojmout teplo z kotle:

VPU Objem zásobníku [l]

QK Jmenovitý výkon kotle [kW]

TB Jmenovitá doba hoření [hod]

Tato metoda určení objemu zásobníku dává rychlý odhad (bez znalosti konkrétní otopné soustavy) jejího objemu, který by měl umožnit bezpečný, ekonomický provoz kotle na dřevo.

Pokud je zvolen menší zásobník, musí být zajištěn odběr energie do otopné soustavy nebo musí být přiměřeně omezené množství přikládaného paliva do kotle.

Příklad výpočtu

Kotel NP Pyro

Jmenovitý výkon 22 kW

Jmenovitá doba hoření 3 hod

Velikost akumulačního zásobníku

VPU = 13,5 x 22 kW x 3 hod = 891 l

Jako vhodný zásobník může být zvolen např. Storacell P 1000-80/120 S o objemu 1000 l

Norma ČSN EN 303-5 uvádí rozšířený vzorec pro výpočet minimální velikosti objemu akumulačního zásobníku

QH Tepelná spotřeba objektu [kW]

QKmin Minimální výkon kotle [kW]

Výraz v závorce zavádí do vzorce jistou dynamiku. Zahrnutí je dáno poměrem minimálního výkonu kotle (u kotlů s ruční přikládkou je roven výkonu nominálnímu) a tepelnou spotřebou objektu. Toto vychází z předpokladu, že pokud je poměr minimálního výkonu kotle a spotřeby tepla objektu nižší než 30%, nemusí být kotel na dřevo v provozu.

V normě ČSN EN 303-5 byl poprvé uveden vzorec pro výpočet minimálního objemu akumulačního zásobníku jako standard. Proto je nutno výsledek výpočtu podle některé jiné metody posoudit rovněž podle uvedené normy.

6.2.2 Dynamická metoda

Dynamická metoda určuje velikost akumulačního zásobníku podle požadavku na teplo a chování uživatele. Základem této metody je znalost potřeby tepla v závislosti na venkovní teplotě během topné sezóny. Ve většině topné sezóny je požadavek na teplo pouze částí požadavku na maximální výkon kotle. Průměrná teplota v topné sezóně je pro naše podmínky přibližně 4°C, proto je dnů s tímto částečným požadavkem na teplo nejvíce. Systém se proto navrhuje na tento, nejvíce se vyskytující, pracovní bod.

Metoda výpočtu zahrnuje parametry pro typický rodinný dům s typickým uživatelem.

Page 21: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

21

Akumulační zásobník

ϑA [°C]

Návrhový bod, nejčastější pracovní bod – cca 45% běžného požadavku na teplo

Obr. 24 Klimatická křivka

Gt Poměr dnů s danou venkovní teplotou k počtu dnů v topné sezóně

ϑA Venkovní teplota [°C]

Graf na obr. 25 jasně ukazuje, že přebytek výkonu kotle a jeho akumulace musí být dostatečně velký, aby pokryl spotřebu objektu i po dohoření kotle.

Obr. 25 Akumulace energie kotle

fBeh Faktor zahrnující potřebnou denní topnou dobuφ Faktor zahrnující návrhový pracovní bod (venkovní

teplota 3 – 5 °C, která zahrnuje 45% běžného požadavku na teplo

Q Výkon QN Požadavek objektu na teplo (dle ČSN EN 12 831)QK Jmenovitý výkon kotlet ČasT Jmenovitá doba hoření [hod]

Pro výpočet podle dynamické metody platí vzorec:

VPU Objem akumulátoru [l]QK Jmenovitý výkon kotle [kW]QN Normované tepelné ztráty objektu [kW]ϑR Výpočtová teplota vratné vody [°C]

Počet denního přikládání je potom dán vzorcem:

n Potřebný počet přiložení za denQK Jmenovitý výkon kotle [kW]TB Jmenovitá doba hoření kotle [hod]QN Tepelné ztráty objektu [kW]

Tento jednoduchý vzorec pro výpočet velikosti akumulačního zásobníku zahrnuje pouze parametry na požadavek tepla, výkonu kotle a určené teploty vratné vody. Požadavek tepla a návrhová teplota vratné vody jsou závislé na otopné soustavě. Proto změna velikosti kotle (výstupní výkon, jmenovitá doba hoření) má vliv na velikost akumulačního zásobníku.

Jiný přístup k výpočtu, např. uživatel určí maximální dobu provozu kotle, dává vzorec.

b uvažovaná denní doba provozu kotle [hod] při návrhovém bodu dle obr. 24

Výkon kotle podle výše uvedených předpokladů

Příklad výpočtu

Zadáno

Kotel NP Pyro

Jmenovitý výkon 22 kW

Jmenovitá doba hoření 3 hod

Návrhová teplota 80/65°C

Spotřeba objektu 20 kW

Objem akumulačního zásobníkuVPU = 2246 x (2,5 – (20/22)) / (73- (0,4 x 65)) x 20 = 1523 l

Počet přikládání za denn = 6,4 x 20 / 3 / 22 = 1,9

Výsledek

Zvolená velikost zásobníku

2 x Storacell P 750-80/120 S, tj. 1500 l

Do kotle bude nutno přiložit během dne 2 x plnou dávkou dřeva. Takto může být systém provozován přibližně polovinu topné sezóny, při venkovní teplotě kolem 3 °C

7.2.3 Určení velikosti čerpadla primárního okruhu

Pro zajištění plného a rovnoměrného ohřevu zásobníku na nejvyšší teplotu (max. 90°C) musí být primární čerpadlo dostatečně dimenzováno pro potřebný průtok při teplotním spádu mezi otopnou a vratnou vodou 5 až 10 K. Čerpadlo by mělo být instalováno na potrubí vratné vody, výtlak musí pokrýt hydraulickou tlakovou ztrátu v obvodu kotle, zařízení pro zvýšení teploty vratné vody, profilu potrubí, apod.

Page 22: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

22

Akumulační zásobník

6.2.4 Připojení akumulačního zásobníku

Při nesprávně připojeném čerpadle akumulačního zásobníku mohou nastat následující problémy:

Předimenzované čerpadlo (výtlačná výška i průtok) dává ve výsledku vysokou rychlost proudění, nadměrný hluk, zapříčiní špatnou funkci regulačních ventilů, apod.

Nežádoucí průtok do otopných okruhů nebo zásobníků TV

Nedostatečné využití akumulačního zásobníku

Akumulační zásobník jako hydraulický oddělovač

Doporučujeme využít akumulační zásobník jako hydraulický oddělovač podle obr. 26. Z tohoto důvodu by měly být akumulační zásobníky vybaveny příslušným připojením. Např. zásobník Storacell P 750-80/120 S umožňuje připojit potrubí vratné vody tak, aby vratná voda do kotle měla požadovanou teplotu. Rovněž působí proti možnému ovlivnění vrstvení vody v zásobníku.

Obr. 26 Zapojení akumulačního zásobníku jako hydraulického oddělovače

Připojení akumulačního zásobníku přes T-kus

Připojení akumulačního zásobníku bez zvláštního vývodu pro vratnou vodu je možné přes tzv. T-kus na spodním vývodu zásobníku. Toto řešení zabraňuje ovlivnění vrstvení nebo poklesu teploty uvnitř zásobníku vlivem vratné vody. Je důležité, aby T-kus byl připojen co nejblíže zásobníku a aby jeho rozměry zajistily co nejlepší hydraulické oddělení.

Obr. 27 Připojení akumulátoru pomocí T-kusu

6.2.5 Použití několika akumulačních zásobníků

Pro získání velkého objemu akumulace, je někdy lépe použít několika menších, ať z důvodů prostorových nebo snadné obsluhy. Při zapojení několika nádrží musí být zajištěno jejich rovnoměrné rozložení zatížení, např. zapojení podle Tichelmanna.

Pro paralelní zapojení je nutno dodržet tyto zásady:

Paralelní zapojení je doporučeno pro dva stejné zásobníky

Navrhované zapojení může být použito pro více zásobníků

Teplotní čidlo pro přepínání zdrojů v systémech se zdroji na různá paliva může být zapojeno v jednom nebo ve všech zásobnících, protože teplo je ukládáno ve všech zásobnících rovnoměrně (při zapojení dle Tichelmanna)

Vnitřní průměr propojovacího potrubí s částečným průtokem musí být zvoleno podle požadovaného průtoku

Obr. 28 Paralelní zapojení stejných zásobníků

VL Otopná voda ze zásobníku, kromě hydrauliky:- Otopná otopné okruhy- Vratná olejový/plynový kotel- Vratná hydraulický oddělovač

RL Vratná voda do zásobníku, kromě hydrauliky: - Vratná otopné okruhy- Přepínací ventil

EK Vstup studené vody do bezpečnostního tepelného výměníku

Pro sériové zapojení je nutno dodržet tyto zásady:

Sériové zapojení je vhodné pro soustavy s různými zásobníky a různém objemu a typu. Při instalaci se často řeší zapojení zásobníku s kombinovaným typem, s vnitřním integrovaným zásobníkem TV. Tento kombinovaný zásobník má vyšší prioritu, protože je požadován vysoký komfort při dodávce teplé vody.

Sériové zapojení dvou stejných akumulačních zásobníků je možné, ale nedoporučuje se z energetických důvodů. Vratná voda z otopné soustavy musí nejdříve projít přes druhý, chladnější zásobník. Proto se doporučuje paralelní zapojení dvou stejných akumulačních zásobníků.

Page 23: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

23

Řídící jednotka kotle

6.3 Výběr akumulačního zásobníku

V současnosti existuje mnoho výrobců zásobníků, které je možno použít k akumulaci tepelné energie z kotle na dřevo. Tyto zásobníky mohou sloužit pouze k akumulaci nebo mohou být kombinovány s dalšími možnostmi ohřevu z dalšího zdroje tepla, např. solárního systému, nebo mohou ve vnitřním zásobníku ohřívat teplou vodu.

Samostatný zásobník pro akumulaci by měl mít možnost vrstvení vody uvnitř zásobníku s odběrem vratné vody do kotle s požadovanou teplotou. Vrstvení vody v zásobníku je takřka podmínkou dobrého akumulátoru, protože teplo se ukládá v horní části zásobníku a nedochází k promíchávání objemu. Teplo je tak možno odebírat i při částečně nabitém zásobníku.

Důležitým kritériem výběru je izolace zásobníku. Dobrá izolace brání úniku tepla a ochlazování vody.

Dalším důležitým parametrem výběru je počet, rozmístění a dimenze přípojek k otopné soustavě a zdroji tepla.

Akumulační zásobníky jsou vyráběny v různých typech, velikostech a provedeních, které umožňují projektantovi zvolit správný zásobník do otopné soustavy.

6.3.1 Storacell P 500/750/1000-80/120 S

Akumulační zásobníky Storacell P se vyrábějí ve velikostech 500 l, 750 l a 1000 l. Jsou vybaveny speciálním společným zpětným kanálem, který umožňuje volit teplotu vratné vody. Tím se dosáhne optimální teplota vratné vody bez vlivu na rozvrstvení uvnitř zásobníku. To přináší výhodu podstatně lepšího využití tepelné energie uložené v akumulované vodě.

V nabídce jsou zásobníky s jedním typem izolace, hlavní znaky:

80 mm silná pružná izolace potažená bílou fólií, která se nasazuje před instalací hydraulického připojení

Solární kolektory mohou být připojeny přes externí výměník.

6.3.2 Storacell P 500/750/1000-80/120 S-solar

Tento zásobník zajišťuje rovnoměrný vrstvený ohřev vody shora dolů. Akumulační zásobníky Storacell jsou vyráběny ve velikostech 500 l, 750 l a 1000 l.. Jsou tvořeny ocelovým zásobníkem a solárním výměníkem pro připojení solárního systému. Tepelnou izolaci tvoří PU pěna o síle 100 mm potažená tvrdým materiálem PS, která snižuje tepelné ztráty na minimum.

Zásobník je vhodný až pro 16 solárních kolektorů

Patentovaný rozvod tepla ve vrstveném zásobníku

6.3.3 Storacell SP 750 solar

Tento kombinovaný zásobník je určen pro solární ohřev TV v kombinaci se záložním solárním vytápěním. Kompaktní konstrukce má příznivý poměr mezi vnějším povrchem a objemem, jsou tak minimalizovány ztráty zásobníku. Izolaci zásobníku tvoří 100 mm silná PU pěna, která neobsahuje CFC. Hydraulické připojení je zjednodušeno použitím několika mechanických dílů.

Kombinovaný zásobník má tyto vlastnosti a funkce:

Vnitřní smaltovaný zásobník 160 l s hořčíkovou anodou jako ochranou proti korozi

Velký solární výměník, tvořený trubkovým vinutím pro optimální využití sluneční energie

Veškeré přípojky TV jsou umístěny shora, všechny přípojky pro solární a otopné okruhy jsou umístěny na boku zásobníku

Solární výměník je umístěn v otopné vodě, takže nehrozí tvorba usazenin vodního kamene

Podrobné technické údaje, rozměry a schémata zapojení jsou uvedeny v projekčních podkladech k plynovým kotlům v části zásobníků.

7. Řídící jednotka kotle

7.1 CFS 230 pro kotel SP Pyro

Pro řízení kotle SP Pyro je určen regulátor CFS 230. Ovládá plynule otáčky spalinového ventilátoru, zásobník otopné vody, oběhové čerpadlo.Jednotku je možno propojit s druhým olejovým/plynovým kotlem nebo elektrokotlem. Při provozu kotle na dřevo je druhý kotel zablokován.

Ventilátor pyrolitického kotle se automaticky spustí po otevření přikládacích dvířek, což zamezí kouření kotle do prostoru instalace.

Po spuštění kotle je kontrolována teplota spalin. Jestliže v určitém čase nedosáhne teplota spalin 80°C, je roztopení kotle neúspěšné. Pokud je teplota vyšší než 80°C, řídící jednotka se přepne do normálního provozu. Teplota kotle je řízena pomocí změny otáček ventilátoru, na základě teploty spalin. Pokud dojde k překročení požadované teploty, ventilátor se vypne a k novému zapnutí dojde po poklesu kotlové teploty o nastavenou hysterezi.

Po dohoření paliva se ventilátor vypne.

Řídící jednotka může ovládat nabíjení akumulačního zásobníku pomocí čerpadla, které je řízeno rozdílem teplot kotle a teplotou akumulace. Akumulační zásobník je chráněn před zamrznutím, při tomto se zapíná nabíjecí čerpadlo.

Obr. 34 Řídící jednotka CFS 230

Page 24: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

24

Řídící jednotka kotle

7.2 CS-882 pro kotel NP Pyro

Elektronický regulátor CS-882 je určen pro řízení kotle NP Pyro.

Řídící jednotka je vybavena displejem, který umožňuje nastavení všech potřebných parametrů pro provoz kotle i otopné soustavy.

Regulátor řídí spalinový ventilátor na základě teploty otopné vody. Kromě řízení provozu kotle umožňuje regulátor řídit i další prvky otopné soustavy:

Obr. 35 Řídící jednotka CS-882

1 Rozhraní USB pro aktualizaci SW2 Displej3 Otočný spínač4 Tlačítko Exit5 Tlačítko pohotovostního režimu

7.2.1 Přídavné moduly pro CS-882

Modul ST-431n – pro řízení směšovaného okruhu

Modul ST-431n je určen pro obsluhu směšovacího ventilu (tří nebo čtyřcestného) s možností připojení přídavného čerpadla / ventilu. Po připojení venkovního čidla umožňuje regulovat výstupní teplotu za ventilem podle ekvitermní křivky. Provoz ventilu je možno řídit pomocí prostorového termostatu. Modul umožňuje regulaci teploty výstupní vody týdenním programem s rozlišením jedné hodiny. Při použití čtyřcestného ventilu je možná regulace teploty vratné vody do kotle.

Obr. 36 Modul směšovaného okruhu

Modul GSM ST-65 pro řízení kotle mobilním telefonem

Modul GSM umožňuje dálkově kontrolovat provoz kotle pomocí mobilního telefonu prostřednictvím SMS zpráv. Je možno zjistit aktuální stav otopné soustavy, případné alarmy (poruchy). Je možno měnit nastavení požadovaných teplot otopné soustavy – teploty kotle, TV nebo teploty na směšovacím ventilu. Mimo informací o otopné soustavě a kotli, je možno měřit dvě nezávislé teploty (např. v místnosti), zasílat alarmy, pokud jsou tyto teploty mimo nastavený rozsah. Další možnost je ovládat jedno zařízení (např. záložní zdroj) nebo vysílat informaci o změně stavu samostatného vstupu (např. poplachové zařízení)

Obr. 37 Modul pro řízení GSM telefonem

Prostorový termostat ST-290 On/Off

V principu je možno použít libovolný dvoubodový regulátor s beznapěťovým kontaktem.

Funkce regulátoru ST-290 v3- Řízení teploty v místnosti- Týdenní program vytápění- Manuální provoz- Denní/noční režim- Dočasné podsvícení displeje

Funkce regulátoru ST-290 v2- Bezdrátová komunikace- Řízení teploty v místnosti- Týdenní program vytápění- Manuální provoz- Denní/noční režim- Dočasné podsvícení displeje- Možnost použití venkovní čidla (ST-291) s

bezdrátovou komunikací pro zobrazení venkovníteploty na displeji regulátoru

čerpadlo pro přípravu TV v zásobníku akumulační zásobník otopné vody čerpadlo otopné soustavy přídavné čerpadlo s možností volby funkce

čerpadlo otopného okruhu (pro vybíjení akumulační nádrže, spínané prostorovým termostatem) čerpadlo podlahového okruhu cirkulační čerpadlo pro okruh TV čerpadlo by-pass

řízení pomocí GSM telefonuřízení přes internetřízení pomocí prostorového regulátoru

On/Off datový typ RS

Řídící jednotka je vybavena vlastní diagnostikou

Page 25: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

25

Příklady zapojení otopné soustavy

Obr. 38 Prostorový termostat ST-290

Datový prostorový regulátor ST-280

Prostorový regulátor ST-280 je určen pro řízení a kontrolu teplot v soustavě vytápění, teplé vody (TV) a teploty v místnosti. Dodatečně může realizovat program týdenního vytápění nebo spolupracovat se směšovacími ventily (prostřednictvím modulů ST-431). Zařízení je vybavené rodičovským zámkem proti nežádoucím změnám v nastavení, budíkem a množstvím jiných užitečných funkcí. Použití regulátoru umožňuje pohodlné ovládání teploty v domě (oběh ÚT) a teploty teplé vody (TV) přímo z bytu, bez nutnosti vstupu do kotelny. Velký, snadno čitelný, barevný grafický displej s podsvětlenou dotykovou obrazovkou zjednodušuje čtení a nastavování změn parametrů regulátoru. Datový regulátor RS může být do daného modulu (ST-431n) zapojen pouze jeden. Pro bezdrátový přenos komunikace RS je možné doinstalovat modul CS-260.

Obr. 39 Prostorový regulátor ST-280

8. Příklady zapojení otopné soustavy

8.1 Informace ke všem uvedeným příkladům

Připojení kotle na tuhá paliva do hydraulického systému vyžaduje respektování určitých pravidel. Kromě zákonných požadavků a technických pravidel pro instalaci takového to zařízení, je velmi důležité nejprve konzultovat požadavky uživatele jeho požadavky na provoz otopné soustavy.

Kotel na tuhá paliva je možno provozovat samostatně nebo v kombinaci s dalším zdrojem tepla, od toho se odvíjí vybavení otopné soustavy provozními prvky, bezpečnostním zařízením, případně řídicím systémem.

Kotel smí být připojen do samostatného komína odpovídající třídy – pro mokrý provoz a teploty nad 250°C – dle normy ČSN 73 4201

Uvedená hydraulická zapojení jsou doporučená pro zajištění spolehlivého provozu otopné soustavy.

Pro všechny příklady otopné soustavy platí:

uspořádání otopné soustavy je nutno chápat pouze jako doporučení

uvedená zapojení nemusí být úplná

při návrhu otopné soustavy musí být dodrženy všechny místně platné předpisy a pokyny / směrnice týkající se instalace otopné soustavy a dimenzování jednotlivých prvků soustavy

8.1.1 Hydraulické zapojení

Směšovací ventily otopných okruhů

Otopné soustavy s kotlem na tuhá paliva, s akumulačním nebo kombinovaným zásobníkem by měly být vybaveny regulací otopného okruhu se směšovačem. Tyto směšovací ventily jsou nabízeny v různém provedení s pohony pro rychlou instalaci. Optimální využití akumulačního zásobníku je možné pouze s regulací směšovače na straně otopné vody.

Čerpadla otopných okruhů

Nařízení komise ES č. 641/2009 upravuje použití čerpadel pro otopné soustavy. Od 1. ledna 2013 musí mít bezucpávková samostatná oběhová čerpadla, s výjimkou čerpadel výslovně navržených pro primární okruhy tepelných solárních systémů a tepelných čerpadel, hodnotu indexu energetické účinnosti EEI nejvýše 0,27.

Od 1. srpna 2015 musí mít samostatná bezucpávková oběhová čerpadla a bezucpávková oběhová čerpadla vestavěná ve výrobcích hodnotu indexu energetické účinnosti EEI nejvýše 0,23. Tento požadavek splní většinou čerpadla s elektronickým řízením výkonu podle tlakové ztráty. U otopných soustav s konstantním průtokem (např. oběhové čerpadlo primárního okruhu nebo soustavy s nízkou tlakovou ztrátou) se nevyžadují čerpadla s elektronickým řízením.

Expanzní nádoby

Pro návrh otopné soustavy musí být vypočtena expanzní nádoba pro maximální teplotu soustavy (obecně 90° C – maximální teplota kotlové vody) a celkový objem vodyv otopné soustavě. Tento požadavek je důležitý při použití jednoho nebo více akumulačních zásobníků s velkým objemem. Expanzní nádoba bude mít rovněž velký objem. Proto může být výhodnější a cenově přístupnější použití několika menších expanzních nádob, než použití, např. jen jedné velké expanzní nádoby. Ve schématech je umístění a počet expanzních nádob pouze informativní. Konkrétní umístění expanzních nádob může mít zásadní vliv na funkci celé otopné soustavy.

Page 26: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

26

Příklady zapojení otopné soustavy

Využití solární energie

Použití solárního ohřevu v kombinaci s kotlem na dřevo je výhodné z hlediska ekologického i ekonomického. Zde uvedené příklady je možno využít jak pro vytápění, tak i pro přípravu TV. V principu jsou vhodné všechny typy zapojení, které používají akumulační zásobník, s výhodou i kombinovaný zásobník s přípravou TV nebo v sériovém zapojení.

8.2 Bezpečnostní vybavení otopné soustavy

8.2.1 Požadavky

Spalování tuhých paliv je klasifikováno jako mnohem obtížnější, než spalování plynu nebo oleje. Kotle na dřevo jsou provozovány přednostně v uzavřených soustavách s membránovou expanzní nádobou. Proti přehřátí je kotel chráněn bezpečnostním tepelným výměníkem, napojeným na chladící vodu. Tato voda je přivedena do bezpečnostního výměníku přes termostatický pojistný ventil, který se otevírá po překročení limitní teploty kotlové vody. Výkon kotle na tuhá paliva je zásadně závislý na předepsaném tahu komína. Proto je doporučen výpočet komína podle skutečné instalace kotle. Dále je doporučen regulátor/stabilizátor komínového tahu, kterým lze snížit tah komína na požadovanou hodnotu. Bezpečnostní zařízení otopné soustavy musí odpovídat ČSN EN 12 828. Použití otevřené otopné soustavy je v zásadě možné, ale není doporučené. Vybavení kotle, uvedené na obrázku, ukazuje nejdůležitější bezpečnostní prvky otopné soustavy, nemusí být však úplné. Praktická realizace musí odpovídat platným technickým předpisům

8.2.2 Použití bezpečnostních prvků kotle podle ČSN EN 12828

Bezpečnostní vybavení pro kotle na tuhá paliva do 100 kW a bezpečnostním omezovačem teploty do 110 °C

Obr. 40 Vybavení kotle bezpečnostním zařízením

RK Vratná vodaVK Otopná voda 1 Kotel 2 Bezpečnostní výměník – chladící smyčka 3 Uzavírací ventil topné/vratné vody4 Tepelný regulátor výkonu kotle - TRV 5 Termostatický ventil chladící smyčky jako omezovač

teploty STB6 Teploměr vody v kotli 7 Pojistný přetlakový ventil 8 Odpad od pojistného ventilu 9 Tlakoměr vody v kotli 10 Kontrola množství vody v kotli (stavoznak) 11 Napouštěcí ventil se zpětnou klapkou 12 Vypouštěcí ventil 13 Potrubí pro připojení expanzní nádoby 14 Uzavírací ventil s pojistkou proti uzavření 15 Vypouštěcí ventil expanzní nádoby 16 Tlaková expanzní nádoba 17 Vstup chladící vody 18 Regulátor tahu komína 19 Komín

Page 27: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

27

Příklady zapojení otopné soustavy

8.3 Tabulka použitých zkratek

Tab. 12 Popis nejčastěji používaných prvků ve schématech otopných soustav

Page 28: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

28

Příklady zapojení otopné soustavy

8.4 Příklady zapojení kotle SP Pyro do otopné soustavy

8.4.1 Zapojení samostatného kotle s akumulačním zásobníkem, dvěma otopnými okruhy a přípravou TV

Obr. 51

Čerpadlo PP nabíjí akumulační zásobník teplem z kotle, toto nabíjení je řízeno čidly FPO a FPU řídící jednotkou kotle. Termostatický ventil SWR zajišťuje minimální teplotu vratné vody.

Akumulační zásobník odděluje obvod zdroje tepla od okruhu spotřeby.

Regulace otopných okruhů je řízena nadřazenou regulací.

Protimrazová ochrana musí být zajištěna např. elektrickým ohřevem nebo nemrznoucí směsí v otopné soustavě.

Page 29: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

29

Příklady zapojení otopné soustavy

8.4.2 Zapojení kotle s plynovým kotlem, akumulačním zásobníkem, dvěma otopnými okruhy a přípravou TV

Obr. 52

Čerpadlo PP nabíjí akumulační zásobník teplem z kotle, toto nabíjení je řízeno čidly FPO a FPU řídící jednotkou kotle. Termostatický ventil SWR zajišťuje minimální teplotu vratné vody.

Akumulační zásobník odděluje obvod zdroje tepla od okruhu spotřeby.

Po dosažení požadované teploty v akumulační nádrži se přepne ventil SU, který odpojí obvod plynového kotle a přepne akumulační zásobník jako zdroj tepla. Zároveň se zablokuje provoz plynového kotle. Po dohoření kotle na pevná paliva a spotřebování energie z akumulačního zásobníku (snížení teploty v akumulátoru) se ventil SU přepne do obvodu plynového kotle a tento kotel se odblokuje.

Regulace otopných okruhů je řízena nadřazenou regulací.

Page 30: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

30

Příklady zapojení otopné soustavy

Obr. 56

Kotle NP Pyro je vždy nutné zapojit do otopné soustavy s akumulačním zásobníkem otopné vody. Regulačním přístrojem kotle je možné ovládat tři čerpadla otopné soustavy. Čerpadlo PP je použito pro kotlový okruh a nabíjení akumulační nádrže. Toto čerpadlo je spínáno na základě teploty otopné vody v kotli (FK) a vypínáno po dosažení požadované teploty dolního čidla akumulačního zásobníku (FPU). Čerpadlo PP je také spínáno ochrannou funkcí proti přetopení kotle po překročení nastaveného teplotního limitu. Příprava teplé vody (TV) je prováděna průtokem přes akumulační nádrž (vnitřní nádrž TV). Protože teplota otopné vody v akumulační nádrži dosahuje běžně teplot nad 60°C, je nutné na výstup teplé vody instalovat směšovací trojcestný ventil pro upravení maximální teploty TV. Čerpadlo PH1 pro vytápění objektu (distribuci otopné vody z akumulační nádrže) je řízeno regulačním přístrojem kotle. V případě připojení prostorového termostatu ke kotli je možné nastavit v regulačním přístroji kotle sepnutí čerpadla PH1 při sepnutí prostorového termostatu. Pro přídavné čerpadlo PH1 je zároveň nastavena v regulačním přístroji kotle podmínka na minimální teplotu zapnutí (z horního teplotního čidla akumulačního zásobníku FPO). Pro docílení vrstvení otopné vody v akumulační nádrži a zároveň omezení teploty otopné vody pro vytápění objektu, je vhodné před čerpadlo PH1 zařadit směšovací trojcestný ventil.

Prostorový termostat (PT):

typ On/Off (vypíná čerpadlo PH1)

8.5 P říklady zapojení kotle NP Pyro do otopné soustavy

8.5.1 Zapojení kotle N P Pyro s akumulačním zásobníkem, směšovaným okruhem a průtočnou přípravou TV

Page 31: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

31

Příklady zapojení otopné soustavy

8.5.2 Zapojení kotle NP Pyro s akumulačním zásobníkem, zásobníkem TV a směšovaným okruhem

Obr. 56

Kotle NP Pyro je vždy nutné zapojit do otopné soustavy s akumulačním zásobníkem otopné vody. Regulačním přístrojem kotle je možné ovládat tři čerpadla otopné soustavy. Čerpadlo PP je použito pro kotlový okruh a nabíjení akumulační nádrže. Toto čerpadlo je spínáno na základě teploty otopné vody v kotli (FK) a vypínáno po dosažení požadované teploty dolního čidla akumulačního zásobníku (FPU). Čerpadlo PP je také spínáno ochrannou funkcí proti přetopení kotle po překročení nastaveného teplotního limitu.V případě, že příprava teplé vody (TV) je prováděna v odděleném zásobníku TV, je vhodné tento zásobník instalovat za akumulační nádrž. Takto provedené zapojení umožní přípravu TV i době, kdy je vyhaslý kotel, ale nabitá akumulační nádrž. V regulačním přístroji kotle je možné zvolit možnost spínání čerpadla PS pro přípravu teplé vody v zásobníku TV a to buď na základě rozdílu měřených teplot mezi teplotním čidlem kotle FK a teplotním čidlem zásobníku TV (FB) a nebo rozdílu měřených teplot mezi teplotním čidlem umístěným v horní části akumulační nádrže (FPO) a teplotním čidlem zásobníku TV (FB). Čerpadlo PS je sepnuto v případě poklesu teploty TV v zásobníku pod požadovanou a zároveň dostatečné teplotě zdroje (FK nebo FPO dle nastavení). Třetí čerpadlo PH1, které může být řízeno regulačním přístrojem kotle, může být použito pro vytápění objektu.

typ On/Off (vypíná čerpadlo PH1)

V případě připojení prostorového termostatu ke kotli je možné nastavit v regulačním přístroji kotle sepnutí přídavného čerpadlo PH1 při sepnutí prostorového termostatu. Pro přídavné čerpadlo PH1 je zároveň nastavena v regulačním přístroji kotle podmínka na minimální teplotu zapnutí (z horního teplotního čidla akumulačního zásobníku FPO). Pro docílení vrstvení otopné vody v akumulační nádrži a zároveň omezení teploty otopné vody pro vytápění objektu, je vhodné před čerpadlo PH1 zařadit směšovací trojcestný ventil.

Prostorový termostat (PT):

Page 32: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

32

Příklady zapojení otopné soustavy

8.5.3 Zapojení kotle NP Pyro s akumulačním zásobníkem, zásobníkem TV a ekvitermně směšovaným okruhem

Obr. 56

Kotle NP Pyro je vždy nutné zapojit do otopné soustavy s akumulačním zásobníkem otopné vody. Čerpadlo kotlového okruhu je řízeno regulačním přístrojem kotle na základě na měřených vstupů z teplotních čidel FK (potřebná teplota kotle pro sepnutí čerpadla) a vstupu z dolního teplotního čidla akumulační nádrže FPU (vypnutí čerpadla v případě dosažení nastavené teploty a nebo nedostatečné diference mezi FPU a FK). K regulačnímu přístroji kotle je možné připojit modul ST-431N, kterým je možné řídit směšování otopného okruhu pro vytápění objektu na základě venkovní teploty měřené externím teplotním čidlem FA. Teplota otopné vody je směšována dle nastavené ekvitermní křivky. Modulem ST-431N je řízeno spínání čerpadla PH1 (např. na základě připojeného prostorového termostatu PT). V případě, že je příprava teplé vody (TV) prováděna v odděleném zásobníku TV, je vhodné tento zásobník instalovat za akumulační nádrž. Takto provedené zapojení umožní přípravu TV i době, kdy je vyhaslý kotel, ale nabitá akumulační nádrž. Pro tento případ je v regulačním přístroji kotle možné zvolit možnost spínání čerpadla PS pro přípravu teplé vody v zásobníku na základě rozdílu měřených teplot mezi teplotním čidlem umístěným v horní části akumulační nádrže (FPO) a teplotním čidlem zásobníku TV (FB). Čerpadlo PS je sepnuto v případě poklesu teploty TV v zásobníku pod požadovanou úroveň sníženou o nastavenou hysterezi a zároveň dostatečné teplotě akumulační nádrže (FPO). Regulačním přístrojem kotle je také možné řídit provoz cirkulačního čerpadla pro distribuci teplé vody ze zásobníku (PZ). Pro potřebnou regulaci cirkulace čerpadla PZ se v regulačním přístroji kotle nastavuje plán provozu (určení doby během dne, kdy je funkce aktivní) čas provozu a a čas přestávky.

Prostorový termostat:

typ On/Off (vypíná čerpadlo PH1)

datový typ RS, kdy je možno řídit teplotu vody na ventilu

snížení teploty o nastavenou hodnotu

podle ekvitermní křivky

podle teploty v místnosti a ekvitermní křivky

proporcionální řízení teploty na ventilu

Termostat typu RS může být v propojeném řídícím systému instalován pouze jeden

Page 33: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

33

Příklady zapojení otopné soustavy

8.5.4 Zapojení kotle NP Pyro s akumulačním zásobníkem, elektrokotlem Bosch Tronic Heat 3500 jako záložním zdrojem, zásobníkem TV a směšovaným okruhem

Obr. 57

Zapojení otopné soustavy s kotlem NP Pyro, s akumulačním zásobníkem otopné vody, a záložním elektrokotlem Bosch Tronic Heat 3500 a zásobníkem TV. Čerpadlo kotlového okruhu PP je řízeno regulačním přístrojem kotle na základě naměřených vstupů z teplotních čidel FK (potřebná teplota kotle pro sepnutí čerpadla) a vstupu z dolního teplotního čidla akumulační nádrže FPU (vypnutí čerpadla v případě dosažení nastavené teploty a nebo nedostatečné diference mezi FPU a FK). Řídící jednotka kotle NP Pyro obsahuje výstupní relé, jehož kontakt je spínán na základě teploty horního čidla akumulační nádrže FPO. V případě poklesu teploty na horním čidle akumulační nádrže FPO pod nastavenou mez sníženou o nastavenou hysterezi je kontakt výstupního relé v řídící jednotce kotle NP Pyro sepnut. V případě dosažení nastavené teploty na horním čidle akumulační nádrže FPO je kontakt výstupního relé rozpojen. Tímto kontaktem je možné ovládat elektrokotel Bosch Tronic Heat 3500 jako záložní zdroj. V případě sepnutí kontaktu výstupního relé na řídící jednotce kotle NP Pyro je spuštěn elektrokotel. Pohon přepínacího trojcestného ventilu je ovládán z řídící jednotky elektrokotle Tronic Heat 3500 a v případě požadavku na provoz elektrokotle je překlopen na otopný okruh elektrokotle. Elektrokotel je v provozu do dosažení nastavené požadované teploty na horním čidle akumulační nádrže FPO. Čerpadlo PH1 je ovládáno řídící jednotkou kotle NP Pyro a je spínáno na základě požadavku z prostoru (sepnutí prostorového termostatu). Teplota otopné vody pro vytápění objektu je směšována na požadovanou teplotu trojcestným termostatickým ventilem.

Prostorový termostat:

typ On/Off (spíná čerpadlo PH1)

Příprava teplé vody je realizována v odděleném zásobníku TV instalovaném za akumulační nádrži. Čerpadlo PS pro ohřev zásobníku TV je řízeno řídící jednotkou kotle NP Pyro. Čerpadlo PS je spínáno na základě nastavené požadované teploty teplé vody v zásobníku měřené čidlem FB a teploty měřené horním čidlem akumulační nádrže FPO. V případě, že požadovaná teplota vody v zásobníku TV poklesne o nastavenou hysterezi a zároveň je na horním čidle teploty akumulační nádrže FPO vyšší teplota je čerpadlo PS sepnuto.

Page 34: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

34

Instalace

9. Instalace

9.1 Doprava a manipulace

9.1.1 Dodávka zařízení

Dodávka kotle je popsána v konkrétním návodu k instalaci kotle. Dodávka obsahuje kotel/kotlové těleso na paletě, včetně opláštění a potřebných dílů a příslušenství.

9.2 Požadavky na umístění kotlePři instalaci otopné soustavy je třeba dodržovat tyto předpisy:

stavební předpisy a normy pro instalaci zařízení

ustanovení místních stavebních předpisů o zajištění přívodu spalovacího vzduchu a vedení odtahu spalin

předpisy a normy upravující bezpečnostně technické vybavení otopné soustavy.

Místnost instalace musí splňovat následující podmínky:

Místo instalace musí být vhodné pro bezpečný provoz

Místnost instalace musí být chráněná před mrazem

Kotel se smí instalovat a provozovat pouze v místnostech s nepřetržitým účinným větráním.

Musí být zajištěn dostatečný přívod čerstvého vzduchu

Plocha pro instalaci musí míst dostatečnou nosnost, musí být rovná a vodorovná

Kotel se smí instalovat pouze na nehořlavý podklad

Kotel na tuhá paliva nesmí být instalován těchto prostorách:

obytné prostory, schodiště

únikové cesty (chodby)

garáže, skladiště potravin, WC

v prostorách s nebezpečím požáru nebo výbuchu

Kotel na tuhá paliva musí být umístěn v dostatečné vzdálenosti od hořlavých součástí / stavebních konstrukcí a vestavěného nábytku tak, aby při jmenovitém výkonu kotle nepřesáhla teplota těchto povrchů 85 °C. Jinak je nutno dodržet minimální vzdálenost 40 cm. Pokud je kotel postaven na hořlavou (dřevěnou) podlahu, je nutno použít nehořlavou podložku, která přesahuje obrys kotle po stranách min. 10 cm a v přední (obslužné) části o min. 30 cm.

9.2.1 Umístění kotle

Kotel umístěte při dodržení uvedené vzdálenosti od stěn na nehořlavou plochu. Nehořlavá plocha pro umístění nebo základna musí být vodorovná, kotel případně podložte klíny z nehořlavého materiálu. Základová deska musí být větší než půdorysná plocha kotle, na přední straně nejméně o 300 mm a na ostatních stranách o cca 100 mm.

Obr. 58 Umístění kotle SP Pyro a NP Pyro

Page 35: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

35

Instalace

9.3 Přívod spalovacího vzduchu

Místo instalace musí splňovat podmínky pro přívod spalovacího vzduchu stanovené příslušnými vnitrostátními, regionálními nebo místními předpisy pro kotelny a musí být v souladu s příslušnými požadavky norem. Pro Českou republiku je nutno dodržet ČSN 73 4201 v platném znění.Kotel na tuhá paliva (spotřebič typu B) se smí instalovat:

do místnosti, která je alespoň nepřímo větratelná s minimálním objemem 4 m3 na 1 kW příkonu kotle v prostoru instalace nesmí být vytvářen podtlak vlivem větracích zařízení (ventilátor, digestoř) pro bezpečný a spolehlivý provoz je třeba zajistit přívod vzduchu pro spalování podle výkonu kotle a použitého paliva

propojení větracími otvory s venkovním prostorem o průřezu nejméně 100 cm2 na 10 kW příkonu zdroje Propojení přívodu spalovacího vzduchu mezi místnostmi instalace kotle a prostorem propojeným s venkovním prostorem musí být otvorems minimálním průřezem 150 cm2

9.4 Komín a spalinová cesta

Komín s dobrým tahem je jedním ze základních předpokladů správné funkce kotle. Zásadně ovlivňuje výkon a hospodárnost kotle a celé otopné soustavy.

Kotel smí být připojen pouze na komín s dostatečným tahem. Při výpočtu je třeba brát v úvahu velikost hmotnostního toku spalin při celkovém jmenovitém tepelném výkonu. Účinná výška komína se počítá od zaústění spalin do komína. Potřebný tah komína je nutno dodržet s tolerancí ±3 Pa. Tah komína je možno snížit na požadovanou hodnotu pomocí regulátoru tahu komína.

Komín musí splňovat následující podmínky: Komín a připojení odtahu spalin musí splňovat platné předpisy (ČSN 73 4201) Komín musí být odolný vůči vlhkosti. Připojení odtahu spalin musí být vybaveno kontrolním a čistícím otvorem.

Kouřovod by měl být co nejkratší a od kotle ke komínu směřovat s náklonem vzhůru s úhlem 10 – 4°, s vyloučením kolen 90° Kouřovod delší než 2 m vyžaduje dodatečné upevnění

Všechny součásti potrubí odtahu spalin musejí být vyrobeny z nehořlavých materiálů.

Protože komín je jednou z nejdůležitějších částí otopné soustavy s kotlem na dřevo, doporučujeme nechat provést potřebný výpočet autorizovaným projektantem.

9.4.1 Tlakové poměry při napojení jednoho kotle na komín

Informativní potřebné dimenze komína

2

1

Obr. 59 Připojení odtahu spalin

[1] Připojení na komín[2] Regulátor tahu (volitelně dle potřeby)

Instalace

NP Pyro – 6720830472 (2015/01)16

Obr. 16 Příklad nastavení vzduchové klapky

7.6.2 Připojení odtahu spalin

NEBEZPEČĺ: Ohrožení života v důsledku chybného připojení odtahu spalin! Při neodborném připojení odtahu spalin se do okolního vzduchu mohou dostávat topné plyny a spaliny.▶ Dbejte na to, aby výpočet spalinových cest a připojení spalinového

systému provedli pouze kvalifikovaní odborníci.

UPOZORNĚNĺ: Poškození zařízení v důsledku nedostatečného tahu spalinového systému!▶ Dodržte potřebný tah systému odvodu spalin, který je uveden v

technických údajích.▶ Pro omezení maximálního tahu systému odvodu spalin instalujte

regulátor.

Dostatečný tah spalinového systému je základním předpokladem správné funkce kotle. Významně to ovlivňuje výkon a hospodárnost. Při připojení spalinového systému proto vezměte na vědomí, že:▶ Připojení kotle musí být v souladu s příslušnými místními stavebními

předpisy a provedeno musí být po konzultaci s příslušným schvalovacím úřadem.

▶ Kotel smí být připojen pouze na spalinové zařízení s řádným tahem ( tab. 21, str. 38).

▶ Při výpočtu rozměrů spalinové cesty se musí dosadit provozní podmínky (spotřeba vzduchu, účinnost) a hmotnostní tok spalin při celkovém jmenovitém tepelném výkonu (účinná výška komínu se počítá od místa vstupu spalin do komína).

▶ Při výpočtu je třeba zohlednit všechny podmínky instalace, umístění systému, provedení kouřovodu, použité palivo a další skutečnosti.

Kotel smí být připojen pouze na vlhku odolný komín, být odolávající vysokým teplotám. Na obr. 17 (str. 16) je znázorněno řádné připojení odtahu spalin se zařízením pro přívod sekundárního vzduchu.Při instalaci připojení odtahu spalin se řiďte těmito pokyny:▶ Kouřovod instalujte s revizním otvorem pro čištění.▶ Kouřovod připevněte na kotel.

▶ Kouřovod veďte nejkratší cestou se stoupáním do spalinového systému. Vyvarujte se změn směru, především v úhlu 90°. Změny směru by měly být zachovány mezi 10 ° a 45 °.

▶ Spojovací díly dostatečně připevněte šrouby nebo nýty a případně podepřete.

Údaje v následující tabulce jsou pouze orientační. Skutečný tah komína závisí na mnoha faktorech (např. průměr, výška, odpor, drsnost vnitřního povrchu komína, teplotní spád mezi spalinami a venkovním vzduchem).

Tab. 9 Doporučená minimální výška komína

Obr. 17 připojení odtahu spalin

[1] připojení odtahu spalin[2] Regulátor tahu komína ve stěně komína v budově

7.6.3 Dveřní spínačDveřní kontaktní spínač [2] zapne při každém otevření přikládacích dvířek spalinový ventilátor a zabrání tak úniku topných plynů do prostoru umístění kotle.Šroub dveřního kontaktu [1] (namontovaný na dvířkách přikládacího prostoru) je již nastaven výrobcem.Elektrické připojení spínače dveřního kontaktu je popsáno v návodu k připojení regulačního přístroje ( kapitola 16.7, str. 42).

0010005631-001

Výkon kotle[kW]

Ø Komín[mm]

Minimální výška[m]

22 160180200

887

30 160180200220

99 88

40 160180200220

12 1099

50 180200220

111010

2

1

0010004657-001

9.4.2 Regulátor tahu komína

Regulátor tahu dokáže automaticky regulovat (snižovat) tah komína. Může být instalován do komínového tělesa nebo do kouřovodu. Pro zajištění potřebných podmínek pro činnost kotle (teplota spalin, sazení) regulátor by měl být montován před vstupem spalin do komína.

(Rozměry regulátoru tahu ZUK150)

Obr. 60 Regulátor tahu komína

Page 36: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

36

Komponenty pro vybavení otopné soustavy

9.5 Termostatický pojistný ventil a bezpečnostní tepelný výměník

Zdroje tepla na tuhá paliva musí být vybaveny tepelným bezpečnostním výměníkem, který slouží k odvedení přebytečného tepla ze zdroje. Do tohoto výměníku se přivádí přes termostatický pojistný ventil studená voda. Tento ventil působí jako pojistný termostat, jeho čidlo je umístěno v kotli, kde snímá teplotu kotlové vody. Při překročení maximální povolené teploty (95°C) se ventil otevře a pustí studenou vodu do bezpečnostního tepelného výměníku. Takto se kotlová voda ochladí, bez nebezpečí přehřátí kotle. Pojistný termostatický ventil je umístěn na vstupu výměníku, ohřátá voda z výměníku se odvádí do odpadu. Doporučujeme vést odpadní vodu přes trychtýř, aby bylo možno kontrolovat případnou netěsnost pojistného ventilu.

Obr. 61 Princip funkce bezpečnostního výměníku tepla

10. Komponenty pro vybavení otopné soustavy

10.1 Tlaková expanzní nádoba

Použití tlakových expanzních nádob v otopných soustavách má mnoho výhod, z nichž hlavní je zabránění přístupu vzduchu do otopné soustavy. U některých soustav s tlakovou expanzní nádobou docházelo k vyšším nárůstům tlaku vlivem nesprávně provedeného výpočtu. Po dlouhodobých zkouškách kotlových těles je navržen způsob výpočtu velikosti tlakové expanzní nádoby s ohledem na maximální tlakový rozdíl, který nemůže při dynamickém namáhání poškodit kotlové těleso. Tento tlakový rozdíl se pro ocelové kotle stanovil na 0,6 bar.

Při montáži tlakových expanzních nádob k ocelovým kotlům do 50 kW musí být respektovány níže uvedené zásady:

Přívodní potrubí k tlakové expanzní nádobě musí být co nejkratší, bez uzavírek a s možností dilatace. Expanzní nádoba musí být umístěna tak, aby nemohlo dojít k ohřátí nádoby sálavým teplem.

Každá otopná soustava musí být opatřena nejméně jedním spolehlivým pojistným ventilem, umístěným na výstupním potrubí na kotli, a manometrem. Umístění, montáž a světlost pojistných ventilů musí odpovídat ČSN 06 0830

Při montáži pojistného ventilu je zapotřebí překontrolovat správnost jeho seřízení maximálním provozním přetlakem, při kterém se musí pojistný ventil otevřít. V případě vyššího otevíracího tlaku

pojistného ventilu je nutno provést nové seřízení (výměnu)

Montáž a seřízení pojistného ventilu, montáž s přezkoušením a úpravou tlaku plynu v tlakové expanzní nádobě smí provádět jen firma k tomu oprávněná. Před napuštěním otopné soustavy vodou je zapotřebí ověřit tlak plynu v tlakové expanzní nádobě, je-li vyšší než hydrostatická výška v soustavě

Zdroj tepla musí být vybaven zabezpečovacím zařízením podle ČSN 06 0830. Nejvyšší pracovní teplota je omezena na 95°C.

Tlaková expanzní nádoba a její přívodní potrubí musí být chráněny proti zamrznutí vody.

Přetlak plynu v expanzní nádobě lze upravit odpuštěním na hodnotu hydraulického tlaku soustavy za studena. Odpuštění se provádí přes ventilek na tlakové nádobě.

Vnější kontrola tlakové expanzní nádoby a kontrola plnicího tlaku musí být provedena nejméně 1x za rok.

Na přívodní potrubí těsně před expanzní nádobu s membránou se instaluje uzávěr, tlakoměr a vypouštěcí ventil z důvodu kontroly tlaku plynu v nádobě. Uzávěr musí být za provozu v otevřeném stavu, což musí být vizuálně patrné.

Při správně zvolené tlakové expanzní nádobě nesmí dojít k většímu skutečnému tlakovému rozdílu než 0,6 bar při teplotách vody v soustavě od 10 do 90 °C. Tento tlakový rozdíl lze vyzkoušet při topné zkoušce, kdy se voda v otopné soustavě zahřívá ze studeného stavu. Pokud dojde k většímu tlakovému rozdílu než 0,6 bar, jde nejspíš o nesprávnou volbu tlakové expanzní nádoby a vznikánebezpečí poškození kotlového tělesa.

10.1.1 Výpočet objemu tlakové expanzní nádoby:

Objem tlakové expanzní nádoby:

O = 1,3 * V * (P1+B)/B

B tlakový rozdíl, stanoven pro ocelové kotle na hodnotu 0,5 bar

P1 hydrostatický tlak v absolutní hodnotě (bar)

V zvětšený objem vody v celé soustavě

V = G * Δv

1,3 koeficient bezpečnosti

G hmotnost vody v otopné soustavě

Δv zvětšení měrného objemu vody při určitém teplotním rozdílu Δt, např. z 10°C na 90°C (dm3/kg)

Δt °C 60 80 90

Δv dm3/kg 0,0224 0,0355 0,0431

Tab. 13 Změna hustoty vody při změně teploty

Skutečný tlakový rozdíl může být vyšší než vypočtený maximálně o 0,1 bar v případě mezních výpočtových hodnot a v důsledku zvýšení tlaku plynu v tlakové expanzní nádobě tlakem vody.

Studená voda

Teplotní čidlo

Odvod do odpadu

Kotel

Bezp

ečn.

vým

ěník

Page 37: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

37

Komponenty pro vybavení otopné soustavy

Dle vypočteného objemu tlakové expanzní nádoby stanovíme skutečný objem podle nejblíže vyráběné velikosti expanzní nádoby:

O = 50 dm3

Upozornění

Pokud má tlaková expanzní nádoba prodloužit životnost kotle, musí se odstranit nízkoteplotní koroze spalinových cest udržením teploty v kotli nad rosným bodem (asi na 65°C), např. pomocí směšovacího zařízení. Pokud není zabráněno nízkoteplotní korozi, pak kotel zkoroduje ze strany spalin a tlaková expanzní nádoba ve většině případů zkrátí životnost kotle působením tlaku a dynamickým namáháním stěn kotle.

Otevřená expanzní nádoba

Otevřené expanzní nádoby se v současnosti téměř neprojektují. Příčinou je možnost jejího zamrznutí tepelně - izolačně nechráněném půdním prostoru, otevřená hladinavody, která umožňuje odpar otopné vody a tudíž nutnostjejího doplňování v průběhu otopného období stejně jakosycení otopné vody kyslíkem. Nárůst podílu kyslíku vevzduchu, který je v otopné vodě, je dán dvakrát většímsoučinitelem rozpustnosti tohoto plynu ve vodě oprotisoučiniteli rozpustnosti dusíku. Při reakci kyslíkus kovovými materiály otopné soustavy pak vznikají korozní produkty ohrožující další prvky otopné soustavy či působícíprovozní potíže.

10.1.2 Výpočet objemu otevřené expanzní nádoby

Objem otevřené expanzní nádoby:

O = 1,6 * G * Δv

G hmotnost vody v otopné soustavě

Δv zvětšení měrného objemu vody při teplotním rozdílu Δt, např. z 10°C na 90°C (dm3/kg)

10.2 Zařízení pro zvýšení teploty vratné vody

Při provozu otopné soustavy může delší dobu do kotle proudit chladná voda. To platí pro otopné soustavy s velkým obsahem vody (> 15 l / kW). Takovéto ochlazování kotle v prostoru spalinových cest vede k větší tvorbě dehtu a horším provozním parametrům. Ochlazením spalin pod jejich rosný bod vodní páry obsažené ve spalinách zkondenzují a kondenzát způsobuje korozi těchto ploch.

Pro zabránění tohoto problému je nutno instalovat ke kotli zařízení pro zvýšení teploty vratné vody.

Jako nejvhodnější je systémová skupina pro rychlou montáž Oventrop Regumat RTA (až do cca. 30 kW). Další možností je použití trojcestného nebo čtyřcestného směšovacího ventilu v zapojení podle systémových schémat.

Typ směšovače kVS Zeta

DN25 6,5 21

DN40 9,5 52

Tab. 14 Specifikace směšovacího trojcestného ventilu

Typ směšovače L [mm] H [mm] H1 [mm] SW [mm]

DN25 90 91 50 46

DN40 115 106 64 66

Tab. 15 Rozměry směšovacího trojcestného ventilu

Tlaková ztráta trojcestného ventilu může být vypočtena podle vzorce

Δp – tlaková ztráta

V – průtok ventilem

Obr. 62 Směšovací skupina Oventrop RTA

Obr. 63 Zapojení termostatického směšovače

G = 180 kg

9,5 m

Příklad

Hmotnost vody v otopné soustavě

Hydrostatická výška vody v soustavě

Absolutní hodnota hydrostatického tlaku

Rozdíl teplot otopné vody (z 10°C na 90°C)

P1 = 1,95 bar

Δt = 80°C

v = 0,0355 dm3/kg

1,80 bar

0,5 bar

Objemová změna pro Δt 80°C

Otevírací přetlak pojistného ventilu

Tlakový rozdíl B

Zvětšení objemu vody v celé soustavě V = G * Δv = 180 * 0,0355 = 6,39 dm3

Minimální potřebný objem expanzní nádoby O = 1,3 * 6,39 * (1,95 + 0,5)/0,5 = 40,7 dm3

10.2.1 Trojcestný směšovací ventilmá dva vstupy a jeden výstup. Médium je směšované podle polohy disku ventilu. S rostoucí teplotou na senzoru se přímý průchod (A) otevírá a boční průchod (B) se uzavírá.

Page 38: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

38

Komponenty pro vybavení otopné soustavy

Obr. 64 Termostatický trojcestný směšovač

10.2.2 Systémová skupina Oventrop Regumat RT

Oventrop Regumat RTA

světlost mm DN25

max. tlak bar 10

max. teplota °C 120

kSV m3/hod 3,9

otevírací teplota °C 65

otevírací tlak ventilu mbar 20

stavební výška mm 365

stavební šířka mm 250

vzdálenost os mm 125

Tab. 16 Specifikace skupiny Oventrop Regumat RTA

RH vratná voda z otopné soustavyRK vratná voda do kotleVH otopná voda do otopné soustavyVK otopná voda z kotle

Obr. 65 Nákres skupiny Oventrop Regumat RTA

Tlaková ztráta systémové skupiny Oventrop Regumat RTA

Obr. 66 Tlaková ztráta směšovače RTA

Δp – tlaková ztrátaV – průtok skupinou

Page 39: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

39

Komponenty pro vybavení otopné soustavy

10.3 Termostaticky směšovač TV

Ochrana proti opaření

Pokud je maximální teplota v zásobníku nastavena nad 60°C, je nutno přijmout vhodné opatření pro ochranu uživatelů před opařením. Možné volby jsou:

Instalace jednoho termostatického směšovacího ventilu na výstup zásobníku TV, nebo

Omezení teploty TV na všech odběrných místech, např. s termostatickou směšovací baterií nebo pákovou vodovodní baterií, která umožňuje omezit maximální teplotu odběru vody (v obytných budovách jsou považovány za vhodné maximální teploty teplé vody 45°C až 60°C)

Nastavení výstupní teploty TV je možné v rozsahu 35 až 60°C

Směšovací jednotka TV s cirkulačním čerpadlem

Termostatická směšovací jednotka s cirkulačním čerpadlem je vhodná pro použití ve vícegeneračních domech se zásobníkem o teplotě do 90°C. Je navržena tak, aby se zabránilo opaření, především v solárních systémech.

Směšovací jednotka TV se skládá z termostatického směšovacího ventilu s možností nastavení teploty teplé vody v rozsahu 35 až 60°C, cirkulačního čerpadla, teploměru vstupní vody (zásobníku) a TV. Dále obsahuje zpětné klapky a uzavírací kulové ventily, pro snadnou montáž a údržbu.

Směšovací jednotka TV Jednotka

Max. pracovní přetlak bar 10

Max. teplota vody °C 90

Rozsah nastavení teploty TV °C 35 - 65

Kvs m3/h 1,6

Oběhové čerpadlo Jednotka

Napájení V 230

Spotřeba stupně 1 W 27

Spotřeba stupně 2 W 39

Spotřeba stupně 3 W 56

Tab. 17 Specifikace cirkulačního čerpadla

Obr. 67 Rozměry a specifikace směšovací jednotky TV, zbytkový výtlak cirkulačního čerpadla

H Zbytkový výtlakV Průtoka Stupeň 3b Stupeň 2c Stupeň 1

Page 40: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

40

Komponenty vybavení pro otopné soustavy - volitelné příslušenství

Typ Popis Objednací číslo

CS-431N Plynulé řízení 1 směšovacího ventilu Řízení čerpadla ventilu Ekvitermní regulace

8738127234

CS-408N Plynulé řízení 2 směšovacích ventilů Řízení čerpadla TUV Ochrana kotle a zpátečky Týdenní program, Ekvitermní regulace 2 konfigurovatelné bezpotenciálové výstupy 2 konfigurovatelné napěťové výstupy Spolupráce s 3 dvoupolohovými pokojovými termostaty

7738503920

ST-290 v2 Prostorový termostat bezdrátový ON/OFF Řízení pokojové teploty Týdenní program program den/noc

8738127237

Čerpadlo s připojením ke kotli

Čerpadlo Grundfos UPM3 Hybrid s připojením ke kotli s odbočkou pro zpátečku TV nebo připojení expanzní nádoby

7738504243

Pojistná skupina kotle 3,0 bar

Pro otopné soustavy dle ČSN EN 12828 Do 50 kW, 3 bar Pojistný ventil 1/2", Automatický odvzdušňovač Manometr 0-4 bar

7738573035

Instalační sada Připojení pojistné skupiny na výstup z kotle 7738504253

ST-290 v3 Prostorový termostat ON/OFF Řízení pokojové teploty Týdenní program program den/noc

8738127238

Termostatický ventil STS 20

8738124051 Termostatický ventil pro ovládání bezpečnostní smyčky

Ventil 3cestný termostatický s izolací a čerpadlem

7738504238Sestava 3cestného termostatického ventilu 60°C s oběhovým čerpadlemGrundfos UPM3 Hybrid 25-70(7m) v izolaci s připojenímna zpátečku kotle.

Page 41: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

41

Zapojení kotle NP Pyro se 3cestným ventilem

PopisObjednací čísloPozice

NP Pyro 22- nebo -NP Pyro 30NP Pyro 40NP Pyro 50

7-738-501-518- nebo -7-738-501-5197-738-501-5207-738-501-521

1

Pojistná skupina KSG mini 3,0 bar7-738-573-0352

Instalační sada – připojení ke kotli (výstup otopné vody) a pojistné skupiny s výstupem do soustavy

7-738-504-2533

Ventil 3cestný termostatický s izolací a čerpadlem Grundfos UPM3 Hybrid 25-70 (výtlak 7 m)Připojení na zpátečku kotle s odbočkou pro zpátečku TV nebo připojení expanzní nádoby

7-738-504-2384

Akumulační nádoba, objem dle potřebyZáleží na typu7

Expanzní nádobaZáleží na typu6

Koleno 1“ vnitřní/vnější závit, ploché těsněníNení v nabídce5

Page 42: Projekřní podklady Dakon SP Pyro Dakon NP Pyro · 2019. 4. 2. · 2.2.3 Jednotky objemu dřeva Pro určení množství dřeva se používají různé měřicí jednotky, které

Bosch Termotechnika s.r.o. Závod KrnovVe Vrbině 588/3794 01 Krnov - Pod CvilínemDAK PP CZ 12/2017

Tel. +420 554 694 111Fax +420 554 694 333e-mail: [email protected] 03/2019