Katilas yra pagrindinis šildymo sistemos elementas, perduodantis kuro degimo metu sukurtą energiją šilumos paskirstymo sistemai. Šilumą sistemoje dažniausiai išnešioja vanduo. Šiuolaikinių šildymo katilų yra labai daug ir skirtingų pagal veikimo principą, naudojamą kurą, gabaritus.
Renkantis šildymo katilą, atsižvelgiama ne tik į ekonominius vieno ar kito tipo šildymo rodiklius, bet ir į techninius šildomų patalpų parametrus, šildymo periodiškumą, kitus parametrus. Šildymo katilo galingumas parenkamas, atsižvelgiant į šildomų patalpų tūrį. Standartiškai skaičiuojama, kad 1 KW apšildo 10 kvadratinių metrų, kai patalpų aukštis 2,5 metro. Tačiau pastatai skiriasi savo šilumos atidavimo koeficientais ir galingumą verta patikėti suskaičiuoti specialistams. Kompensuoti pastato šilumos praradimus ir kitus šiluminius poreikius, dažniausiai pridedama apie 20-30 procentų papildomo galingumo.
Katilo tipą verta pasirinkti pačiam, kadangi dauguma konsultantų suinteresuoti įsiūlyti būtent savo katilą ir argumentų UŽ suras daugiau nei trūkumų.
Naudingumo koeficientas: kas tai ir kodėl svarbu?
Vienas iš pagrindinių rodiklių, apibūdinančių šildymo įrenginio efektyvumą, yra naudingumo koeficientas (COP). Naudingumo koeficientas (angl. Coefficient of Performance, COP) yra rodiklis, apibūdinantis įrenginio (pvz., šilumos siurblio, oro kondicionieriaus) šildymo ar vėsinimo efektyvumą. Jis parodo, kiek šilumos ar vėsos įrenginys gali pagaminti, sunaudodamas vieną elektros energijos vienetą. Trumpai tariant, COP parodo energijos konversijos efektyvumą. Pavyzdžiui, jei šilumos siurblio naudingumo koeficientas yra 5, tai reiškia, kad sunaudojus 1 kW elektros energijos, bus pagaminta 5 kW šiluminės energijos. Nesunku nuspėti, jog kuo šis rodiklis aukštesnis, tuo šilumos siurblys veiks efektyviau, o šildymas atsieis pigiau. Geriausia, jei šilumos siurblio naudingumo koeficientas bus ne mažesnis kaip 3.
Naudingumo koeficientas (COP) apskaičiuojamas pagal formulę: COP = Pagaminta šiluma (kW) / Sunaudota elektros energija (kW). Aukštas COP rodo, kad įrenginys efektyviai naudoja energiją ir leidžia sutaupyti pinigų už šildymą ar vėsinimą. Kuo didesnis COP, tuo mažiau elektros energijos sunaudojama šilumos ar vėsos pagaminimui. Be to, aukštas COP rodo, kad įrenginys yra ekologiškesnis, nes sunaudoja mažiau energijos ir mažiau prisideda prie aplinkos taršos.
Šilumos siurblio COP gali skirtis priklausomai nuo kelių veiksnių: lauko temperatūros (kuo žemesnė lauko temperatūra, tuo mažesnis COP), paduodamo į šildymo sistemą vandens temperatūros (kuo aukštesnė vandens temperatūra, tuo mažesnis COP), šilumos siurblio modelio ir gamintojo.
Katilų naudingumo koeficientai ir jų palyginimas
Šiuolaikinių šildymo katilų naudingumo koeficientas viršija 90 procentų. Renkantis pigesnį katilą, galima vėliau pasigailėti dėl prarandamos energijos.
Kietojo kuro katilai:
- Apatinio degimo (klasikiniai) katilų naudingumo koeficientas apie 50 procentų, t.y apie pusė šilumos išlekia pro šalį.
- Didesnį naudingumo koeficientą turi viršutinio degimo katilai, kurie kurą degina tolygiau.
- Virš 90 procentų naudingumo koeficientą pasiekia kietojo kuro dujų generaciniai katilai.
Dujiniai katilai:
- Senesnio tipo dujiniai katilai su atmosferiniu degikliu (dujų patekimas per mažą angą) turi 80-85 procentų naudingumo koeficientą.
- 5-20 procentų ekonomiškesni dujiniai katilai su ventiliatoriniu degikliu.
- Ekonomiškiausi yra kondensaciniai katilai, kurie išnaudoja degimo produktų kondensacinę šilumą. Senesniuose katilų modeliuose naudingumo koeficientas paprastai siekia maždaug 94-97 %, kai tuo tarpu naujausių kondensacinių katilų - apie 105 %.
Elektros katilai:
Elektros katilų naudingumo koeficientas yra beveik 100%. Firmos Kospel elektros katilų atveju jis yra 99,38%. Tai reiškia, kad elektros energija yra beveik visa paverčiama į šilumos energiją. Elektros katilai užtikrina šiluminės energijos gavimą beveik be nuostolių, t.y. žiūrint iš vartotojo požiūrio punkto, yra labiausiai efektyvūs. Tačiau pagal Europos Sąjungos direktyvą, pateikiant sezoninį patalpų apšildymo energetinį efektyvumą, elektriniams katilams taikomas konversijos faktorius (40%), todėl energetinėje etiketėje jų efektyvumas gali būti žymimas kaip maksimaliai 40% (klasė D).
Šilumos siurbliai:
Šilumos siurblių naudingumo koeficientas (COP) gali svyruoti nuo 2.5 iki 4.5. Kuo aukštesnis COP, tuo efektyviau veikia šilumos siurblys.
Naudingumo koeficientų palyginimas
| Šildymo sistema | Naudingumo koeficientas (COP) |
|---|---|
| Šilumos siurblys oras-vanduo | 2.5 - 4.5 |
| Elektros katilas | ~1.0 (praktinis, etiketėje gali būti mažesnis dėl konversijos faktoriaus) |
| Kondensacinis dujinis katilas | ~1.05 (iki 105%) |
| Senesnis dujinis katilas | 0.94 - 0.97 (94-97%) |
| Kieto kuro dujų generaciniai katilai | iki 0.94 (iki 94%) |
| Granuliniai katilai | 0.80 - 0.95 (80-95%) |
| Plieninių kieto kuro katilai | iki 0.82 (iki 82%) |
| Kieto kuro apatinio degimo katilai | ~0.50 (~50%) |
Katilo naudingumo koeficientus verta lyginti pagal Lietuvoje priimtus žymėjimus, užsienio koeficientai gali skirtis priklausomai nuo šalies. Naudingumo koeficientas svarbus tiek vardinei atiduodamajai galiai, tiek esant dalinei apkrovai.
Kuro tipai ir katilų ypatumai
Dujos: Pagal daugelį rodiklių patogiausia šildytis dujomis. Tai ir sąlyginis dujų pigumas, mažas katilo užimamas plotas, nereikia sandėliuoti kuro. Dėl to jie labiausiai paplitę. Didžiausios problemos kyla dėl iki patalpų neatvestų dujų. Tokiu atveju dujų privedimo projektavimas ir įrengimas gali kainuoti „pasakiškus" pinigus. Besirenkant dujinį katilą svarbu gerai apgalvoti viską, pradedant katilo galia ir naudingumo koeficientu, kitomis techninėmis savybėmis, baigiant jo pritaikymu pagal konkretų patalpų dydį ir aplinką. Katilo naudingumo koeficientą didžiąja dalimi lemia degiklio tipas.
Kietasis kuras: Kieto kuro katilai kūrenami: malkomis, anglimis, medžio granulėmis. Tačiau vystantis technologijoms, ir kitų kuro rūšių šildymo katilai ekonomiškumu ir patogumu nebenusileidžia dujiniams katilams. Pavyzdžiui, medžio granulėmis kūrenami katilai pagal patogumą artėja prie dujinių ir skysto kuro katilų, nes gaminami su automatiniu didesnės talpos pakuros papildymu, o tai leidžia labiau automatizuoti šildymo procesą ir prailginti vieno pakūrimo laiką. Pasirinkus kieto kuro katilus, kyla problemų dėl kuro sandėliavimo, jam reikia vietos, jis turi būti patogiai atnešamas iki šildymo katilo. Be to, sandėliavimas neturi pažeisti priešgaisrinės saugos taisyklių. Kieto kuro katilus tenka nuolat valyti nuo kuro likučių. Kietojo kuro katilams, ypač dujų generaliniams, naudojama tik sausa mediena, todėl reikia turėti vietos sandėliuoti ir džiovinti dažnai atvežamą drėgną medieną.
Kieto kuro katilų yra kelios pagrindinės rūšys: tiesioginio degimo ir dujų generaciniai katilai. Tiesioginio degimo katilai skirstomi į viršutinio ir apatinio degimo katilus. Viršutinio degimo klasikiniai katilai greitai sudegina kurą, dėl to prarandama daug energijos. Papildyti tokį katilą tenka nuolat, kas 3-5 valandas. Apatinio degimo kietojo kuro katilai ekonomiškesni, juose tolygesnis degimas, pakraunamas didesnis kuro kiekis. Tai leidžia kurą pakrauti 1-2 kartus per dieną. Dujų generaciniai katilai yra dvikameriniai - pirmajame kuras dega su oro trūkumu ir gaminasi dujos, kurios deginamos antroje kameroje, paduodant daugiau oro.
Granuliniai katilai tai dar viena iš naujų kieto kuro katilų rūšių. Šios rūšies katilai spėjo greitai paplisti dėl minimalios katilo priežiūros. Jei bunkeris pasirenkamas didesnės talpos, katilą pakanka aplankyti vieną kartą per savaitę, išvalyti pelenus bei papildyti bunkerį granulėmis. Šie pilnai automatizuoti katilai turi automatinio uždegimo degiklį, kuris pagal užduotus parametrus gali automatiškai užsigesinti (nutraukti kuro tiekimą), arba automatiškai užsidegti (elektros pagalba). Tinkamas kuras medžio granulės, bei anglies granulės.
Skystas kuras: Skysto kuro katilai nėra paklausūs mūsų rinkoje dėl gana brangaus dyzelino. Bet is kitos puses tai alternatyva suskystintoms dujoms, nes nereikia investicijų į dujų talpyklą, dyzelino talpykla gali būti plastikinė kuri ženkliai pigesnė. Kuro sąnaudos pinigine išraiška praktiškai vienodos, dyzelino ar suskystintų dujų. Standartinių katilų naudingumo koeficientas apie 90%, tačiau vokiečiai pagamino skysto kuro kondensacinį katilą, kurio naudingumo koeficientas perkopia 105%.
Katilų montavimas ir priežiūra
Pagal pastatymą katilai skirstomi į sieninius ir pastatomus. Sieniniai katilai turi galingumą iki 35 KW, leidžiančius apšildyti apie 300 kv. metrų namą. Tačiau, jungiant lygiagrečiai kelis katilus, galingumą galima padidinti. Dažniausiai sieniniai yra dujiniai katilai su nerūdijančio plieno pakura. Katilai iki 60 KW gali būti statomi virtuvėje, kurios lubos ne žemiau nei 2,5 metro, tūris 15 kub. Metrų. Katilai iki 150 KW turi būti įrengiami atskiroje patalpoje bet kurioje namo vietoje su išėjimu į lauką. Katilinės sienos turi būti iš nedegios medžiagos, durys į gyvenamąsias patalpas atsparios gaisrui, patalpoje turi būti langas, skaičiuojant 0,03 kv. Šildymo katilai virš 150 KW turi būti statomi tik pirmame, cokoliniame namo aukšte, rūsyje ar atskirai nuo namo pastatytoje katilinėje. Galingesni šildymo katilai daromi iš nerūdijančio plieno arba ketaus. Ketus yra atsparesnis, teoriškai gali ilgiau tarnauti, net iki 50 metų.
Degimo produktai šalinami kelių tipų dūmtraukiais: horizontaliais, dažniausiai priverstinės ventiliacijos koaksialiniais dūmtraukiais ir vertikaliais, natūralios traukos dūmtraukiais. Koaksialiniai dūmtraukiai patogūs tuo, kad viename vamzdyje įtaisoma išorinio oro paėmimo ir dūmų atidavimo sistema. Šiuolaikiniai šildymo katilai efektyviai panaudoja labai daug šilumos ir dūmai iš katilo išeina pakankamai šalti, kad jau kelių metrų aukštyje pradėtų kondensuotis, susidaręs vanduo jungiasi su dervomis ir kitais degimo likučiais, sukurdamas agresyvius junginius, pažeidžiančius neatsparius paviršius. Turėtų būti naudojami dūmtraukiai iš atsparių rūgštims medžiagų, turi būti kondensato nutekėjimo galimybės, bei papildomi šildymai dūmtraukio vietose, einančiose per nešildomus pastato plotus.
Jei šildymo katilas perkamas tik šildymui, renkamasi vienkontūrį šildymo katilą. Jei yra poreikis šiltam vandeniu,i turėtų būti naudojami arba dvikontūria katilas, kuriame įtaisomas boileris, arba prie esamos sistemos jungiama papildoma vandens pašildymo sistema.
Šiuolaikinis šildymo katilas - modernus prietaisas, galintis save diagnozuoti, spręsti dėl optimalaus šildymo režimo, o įtaisyta automatika padeda gerokai sutaupyti. Dažniausiai su katilo priežiūra susiduria kieto kuro katilų savininkai. Verta pasiaiškinti, kas aptarnaus jūsų šildymo katilą. Šiuolaikinis šildymo katilas sudėtingas prietaisas, prie kurio nagų geriau nekišti.
Kaip išsirinkti GERIAUSIĄ katilą savo namams (3 paprastais žingsniais!)
tags: #katilo #naudingumo #koeficiento #virs #vieno