Kotle Varimatik a Varikot: spalování tuhých paliv s nižšími emisemi

Kotle Varimatik a Varikot mají automatické řízení provozu, spalují různé druhy paliv a omezují tvorbu škodlivin. Kotle Varimatik se dělí na kotle pro domácnosti, z nichž je nejoblíbenější typ VM 25, a kotle pro centrální vytápění vhodné pro větší rodinné domy, školy, rekreační zařízení či provozovny. Kotle Varikot se hodí zejména pro vytápění venkovských domů.

Kotle vyráběné firmou VARIMATIK s.r.o. byly prioritně vyvíjeny a určeny pro spalování hnědých tuzemských paliv. Postupné zvyšování výhřevnosti hnědouhelného paliva dodávaného na trh v ČR vede výrobce výše uvedených kotlů k ověření možnosti spalování i jiných druhů, hlavně pak snadno dostupných černých uhlí.

Kotle s označením "VM xxx" (xxx - výkonové označení konkrétního kotle) jsou kotle s automatickým řízením provozu a vyznačují se uspořádáním válcové roštové plochy, která zastává několik funkcí. Zajišťuje přisouvání paliva ze spodní části násypky do spalovacího prostoru, umožňuje řízené spalování paliva na horní části roštového válce, distribuci spalovacího vzduchu a odsun vyhořelých popelovin do popelového prostoru. Roštovou plochu tvoří válcové těleso standardního průměru 330 mm. To je tvořeno paprsky lamel a po obvodu je osazeno roštnicemi z chromové žárupevné litiny.

Kotle s označením "VK xx" jsou kotle rovněž s automatickým řízením provozu. Roštovou plochu tvoří ploché desky z chromové žárupevné litiny. Uspořádání s bezpropadovým roštem umožňuje spalovat i značný podíl prachových částic v palivu. Přisunování paliva na plochý rošt je zajišťováno hrablem, které v nastavitelném intervalu přisouvá dávky paliva ze dna násypky.

Přívod spalovacího vzduchu u obou typů je zajišťován podtlakem vytvořeným v kotlovém tělese odtahovým spalinovým ventilátorem. Uspořádání sestavy s odtahovým ventilátorem snižuje v prostoru kotle prašnost a omezuje únik plynů z kotle do okolí.

Kotle Varikot spalují uhlí i peletky

Současný celospolečenský trend vedoucí ke snižování skleníkových plynů a masivní podpora státu na podporu užití energie z obnovitelných zdrojů se rovněž odrazily v hledání možností jak v kotlích, řešených pro spalování hnědého uhlí, umožnit spalování "biomasy" a v jaké její formě. Pracovníky Varimatiku byla úspěšně ověřena možnost spalování zpeletizovaných rostlinných materiálů na kotlích Varikot a tento typ kotle byl Státní zkušebnou Brno pro spalování peletek certifikován v emisní i účinnostní třídě 3.

Tento typ kotle pro své užitné vlastnosti - umožňuje spalovat jak uhlí (ověřena možnost spalování černého uhlí) tak i peletky v automatickém režimu - je z pohledu vývoje cen paliv pro uživatele velmi výhodný. Topí se takovým palivem, které je v dané situaci cenově nejsnáze dostupné.

Kotle Varimatik: Spalování směsného paliva

Na kotlích Varimatik pak byla ve spolupráci s pracovníky Výzkumného ústavu hnědého uhlí ověřována možnost spalování tzv. "směsných peletek" různého složení, kdy byl měněn podíl prachového uhlí a biomasy, a následně provedena peletizace. Bylo rovněž odzkoušeno spalování směsi hnědého uhlí (ořech 2) a dřevní štěpky.

Možnost takového řešení vyústila v realizaci linky pro spalování směsného paliva na kotli středního výkonu na kotelně ČETRANSu Most. Provozní zkušenosti s tímto zařízením jsou velmi uspokojivé, jakož i výsledky emisních měření provedených autorizovanou měřící skupinou.

Kotel VM 25: Nejrozšířenější typ v domácnostech

Výrobní řada kotlů pro domácnosti začíná kotlem VM 15 se jmenovitým výkonem 15 kW. Dalším je kotel VM 20 s výkonem 20 kW, následuje VM 25 s výkonem 25 kW a maximálním výkonem 28 kW. VM 45 je určen pro vytápění objektů se ztrátovým tepelným výkonem stanoveným na 45 kW. Tuto řadu uzavírá VM 65 s jmenovitým výkonem 65 kW a maximálním výkonem 70 kW.

Nejvíce rozšířeným kotlem u uživatelů se stal kotel VM 25. Tento kotel mnohdy nahrazoval kotle s pevným odhořívacím nebo prohřívacím roštem o výkonu až 32 kW. V době zahájení výroby tohoto typu převažovaly kotle ústředního vytápění s uvedeným výkonem a jsou v současné době ještě ve velké míře používány.

Postupem doby narůstala poptávka po automatických kotlích menších výkonů nastavená hospodárností a ve značné míře ovlivněná zateplováním vytápěných objektů. Z tohoto důvodu byl vyprojektován kotel VM 20 a následně pak kotel VM 15.

Kotle Varimatik používají elektronické regulátory

Pro ovládání kotlů VARIMATIK jsou používány elektronické regulátory ADEX typové řady SL 3 od firmy KTR s.r.o. Uherský Brod. Slouží k ovládání motoru převodového ústrojí k pootáčení roštu kotle a odtahového ventilátoru. Regulátor ovládá spouštění čerpadla kotlového okruhu při dosažení požadované minimální teploty vody v kotli. Dále spíná ventilátor při poklesu teploty topné vody a vypíná jej při dosažení nastavené hodnoty. Současně s chodem odtahového ventilátoru je spuštěno cyklické spínání posuvu roštu. Délka kroků motoru roštu a prodlevy je nastavitelná pro případnou změnu kvality spalovaného paliva. Základní nastavení regulátoru provede servisní technik po instalaci kotle a jeho propojení k otopné soustavě v rámci uvedení kotle do provozu a jeho předání uživateli.

Na regulátor je připojen havarijní termostat HT. Termostat je umístěn na tělese kotle společně s provozním čidlem teploty TK. Havarijní termostat je pevně nastaven na teplotu 100 °C. Překročí-li teplota vody v kotli tuto hodnotu (např. při poruše oběhového čerpadla), HT se rozepne. Regulátor vyhodnotí rozepnutí havarijního termostatu a zablokuje chod odtahového ventilátoru i posuvu roštu. Současně signalizuje havarijní stav. Havarijní stav lze odstranit až po vychlazení kotle na cca 60 °C postupem uvedeným v návodech pro regulátory.

Řez kotlem VARIMATIK VM15 - popis funkce

Kotle Varimatik: Minimální tvorba škodlivin

Krokové dávkování paliva omezuje množství paliva pro realizaci daného výkonu kotle. Současně je spalováno s velkou intenzitou velmi malé množství paliva. Matematickým modelováním byl stanoven průřez vstupního otvoru vzduchu do roštu takových rozměrů, aby byla zajištěna dobrá úroveň spalování a omezena tvorba oxidu uhelnatého při minimalizovaném přebytku spalovacího vzduchu. Malá plocha hořícího paliva pak vede k omezené tvorbě oxidů dusíku.

Z výše uvedeného vyplývá, že kotel je provozován na jmenovitém výkonu s maximální účinností a minimální tvorbou škodlivin a po dosažení hodnoty nastavené teploty je odstaven z provozu do tzv. teplé zálohy. Jelikož kotlem neproudí žádné vzdušiny, které by kotel ochlazovaly, je kotel připraven k okamžitému provozu na jmenovitém výkonu ohniště bezprostředně po startu ventilátoru. V teplé záloze vydrží kotel řadu hodin, aniž by bylo nutné provést jeho opětovné zapálení. Po odstavení odtahového ventilátoru dochází k přerušení spalování a k zastavení tvorby spalin (žádné emise).

Kotle pro centrální vytápění pracují automaticky

Kotle pro centrální vytápění tvoří výkonovou řadu VM 100, VM 200, VM 300, VM 500. Jmenovitý výkon kotle VM 100 je 95 kW. Jmenovitý výkon kotle VM 200 je 170 kW, VM 300 - 255 kW, VM 500 - 430 kW. Lze je využívat pro vytápění větších rodinných domů, škol, rekreačních zařízení, dílen, provozoven, skleníků a všude tam, kde se požaduje plynulé a regulovatelné teplovodní vytápění s minimálními požadavky na dohled a obsluhu. Po zatopení může kotel pracovat řadu týdnů zcela automaticky při pouhém doplňování paliva a odstraňování popele.

Kotle lze přímo připojit na vytápěnou soustavu s maximálním provozním tlakem 200 kPA (20 m vodního sloupce). Pro soustavy s větším hydrostatickým tlakem musí být použit oddělovací výměník.

Kotle Varimatik jsou testovány na těsnost

Kotle VARIMATIK jsou vyráběny podle dokumentace předložené k typovým zkouškám Státnímu zkušebnímu ústavu v Brně. Zkoušky byly provedeny podle nařízení vlády č.163/2001 Sb. a dle ČSN - EN 303-5. Kotlová tělesa jsou ocelové svařence a v průběhu výroby jsou zkoušeny na těsnost zkušebním přetlakem 400 kPa. Jsou vybaveny válcovým spalovacím roštěm s elektrickým pohonem. Pro provoz vyžadují elektrické napájení 230 V, kotle řady VM 200 a vyšší pak napájení z třífázového rozvodu 400 V. V případě přerušení dodávky el. energie přechází kotel automaticky do stavu pohotovosti. Po obnovení dodávky el. energie kotel pokračuje v provozu.

Kotle jsou řešeny jako svařence z ocelových plechů a trubek. Přenos tepla ze spalovaného paliva do teplonosného média je realizován přes stěny spalovací komory a stěny spalinového výměníku. Teplonosné médium je do kotle přiváděno do dvojitého pláště. Rozdílem měrné hmotnosti ohřívaného média dochází k jeho proudění podél vnitřních stěn kotle do horních partií, odkud je následně přes výstupní hrdlo vyvedeno do topného okruhu.

Kotle Varikot: Tříděné uhlí a jakékoliv peletky

Tento typ kotlů byl certifikován pro spalování tříděného uhlí a peletek. Lze jej využívat pro spalování tříděného uhlí až do zrnitosti 40 mm a peletek jakéhokoliv provedení a složení.

Kotel byl dlouhodobě testován Výzkumným ústavem rostlinné výroby v Praze-Ruzyni při spalování peletek z rychle rostoucích dřevin a velkoobjemových travin.

Kotle Varikot se vyznačují roštovou plochou z plochých roštnic, kde spalovací vzduch je přiváděn pod roštnicemi k jejich čelu. Zde se zářezy dostává ke spalovanému palivu. Spalovací vzduch je do kotle nasáván pod tlakem vytvořeným odtahovým spalinovým ventilátorem. Nad roštovou plochou (uspořádání obdobné jako u velkých teplárenských kotlů) je spalovací komora velkého objemu, vyložená keramickým obkladem. Vznikající spaliny tak nejsou ochlazovány a dochází v nich k dokonalému vyhoření spalitelných látek.

Řez kotlem VARIKOT VK25 - popis funkce

Kotle Varikot řeší i problematiku transportu

Rovněž u tohoto typu kotle je spalováno palivo přikládané v relativně malých dávkách. Je tak pozitivně omezován vznik oxidů dusíku.

Tento typ kotle je složen ze tří dílů - pro případ problematické možnosti jeho transportu do sklepních prostor. Díly tvoří palivová násypka, těleso popelníku s mechanikou přikládání a roštu a těleso kotle - spalovací komora a spalinový výměník.

Pro velkou variabilitu spalovaného paliva jsou tyto kotle vhodné pro vytápění venkovských domů.

Kombinací kotlů různých výkonů, vyráběných firmou VARIMATIK s.r.o., lze sestavit tepelný zdroj s výkonem až 3 MW.