1. DOBÓR KOTŁA

a. Dobór mocy   b. Wytyczne doboru kotła 

2. WYTYCZNE DOTYCZĄCE MONTAŻU KOTŁÓW

a. Zalecenia ogólne

b. Możliwości lokalizacji kotła

c. Podłączenie hydrauliczne

d. Wytyczne dotyczące układów zamkniętych

e. Podłączenie wężownicy bezpieczeństwa

f. Montaż baterii bezpieczeństwa

g. Wymagania dotyczące wody kotłowej

h. Podłączenie kotła do komina i wentylacja kotłowni

3. PRZYKŁADOWE SCHEMATY HYDRAULICZNE INSTALACJI C.O. i C.W.U.

a. Oznaczenia na schematach

b. Poglądowe schematy instalacji c.o. z kotłami na paliwa stałe w układzie otwartym

c. Połączenie kotła zabezpieczonego układem otwartym z instalacją c.o. układu zamkniętego

d. Poglądowe schematy instalacji c.o. z kotłami na paliwa stałe w układzie zamkniętym

4. KONSERWACJA I EKSPLOATACJA

a. Czyszczenie kotła na paliwo stałe

b. Jak często należy czyścić kocioł węglowy i kocioł na drewno?

c. W jaki sposób czyścić kocioł?

d. Problemy eksploatacyjne kotłów

e. Zakłócenia w pracy kotła, które mogą wystąpić w trakcie eksploatacji.

1. DOBÓR KOTŁA

a. Dobór mocy     

Dobór odpowiedniej dla naszego budynku mocy kotła, jest jednym z podstawowych warunków zapewnienia komfortu cieplnego ogrzewanych pomieszczeń. Właściwy dobór kotła zapewnia jego prawidłowe funkcjonowanie jak również ekonomiczną i ekologiczną eksploatację.

Kocioł dobiera się odpowiednio do powierzchni ogrzewanego budynku, stopnia jego ocieplenia, rodzaju instalacji itp. Jeżeli kocioł ma za małą moc w stosunku do zapotrzebowania na ciepło nie będzie mógł osiągnąć każdej nastawionej na nim temperatury i dogrzać pomieszczeń.. W przypadku przewymiarowania kotła  mogą wystąpić problemy z utrzymaniem żądanej temperatury na kotle, a co za tym idzie doprowadzać do przegrzewania kotła i jego awaryjnego wyłączania się jak również może powodować nadmierne zanieczyszczenie kotła tzw. smolenie kotła. 

W przypadku nieodpowiedniego doboru kotła jego sprawność obniży się zwiększając straty i przyczyniając się do zmniejszenia trwałości kotła Podstawowym kryterium doboru kotłów jest zapewnienie wymaganej mocy cieplnej potrzebnej na pokrycie strat przez przegrody zewnętrzne oraz strat na wentylację. W chwili obecnej każdy nowo wznoszony budynek posiada projekt razem z wyliczonym zapotrzebowaniem na ciepło a czasami nawet dobranym kotłem. W przypadku starszych budynków takiej dokumentacji może brakować. Wtedy możemy posłużyć się metodą wskaźnikowego obliczenia zapotrzebowania na ciepło budynku.

Q = V x q [W]

Q – orientacyjne zapotrzebowanie na moc cieplną w [W],

V – kubatura budynku (do kubatury budynku wlicza się wszystkie wewnętrzne przegrody pionowe i poziome),

q – współczynnik zapotrzebowania na moc cieplną budynku w odniesieniu do 1 m3 kubatury ogrzewanej.

W zależności od stopnia izolacyjności przegród zewnętrznych współczynnik wynosi od 15 do 30 W/ m3. Rzeczywista moc i sprawność kotłów na paliwa stałe (węgiel, drewno) pracujących w domowych instalacjach c.o. zależy od wartości opałowej paliwa, stopnia zanieczyszczenia kotła, zmiennego obciążenia cieplnego, dodatkowych strat itp. Powyższe przyczyny mogą mieć wpływ na różnice w sprawności i uzyskiwanej mocy pomiędzy deklarowanymi parametrami przez producenta a uzyskiwanymi w rzeczywistości. Kotły na paliwa stałe dobieramy więc z 10-15% zapasem na uwzględnienie tych różnic.

Qk= 1,15 x Q

Qk- moc kotła

Przykład

Budynek o powierzchni 150m2 i kubaturze ogrzewalnej V=480m3.

Wariant I budynek słabo izolowany: q=30 W/ m3

Q= 30 x 480 = 14400W

Qk= 1,15 x 14400 =16560W = 16,56 kW

Wariant II budynek średnio izolowany q= 22 W/ m3

Q= 22 x 480 = 10560W

Qk= 1,15 x 10560 =12144W = 12,144 kW

Wariant III budynek bardzo dobrze izolowany q= 15 W/ m3

Q= 15 x 480 = 7200W

Qk= 1,15 x 10560 = 8280W = 8,28 kW

Powyższy dobór jest tylko przykładem i określa orientacyjne zapotrzebowanie na ciepło. 

b. Wytyczne doboru kotła 

Poszukując najlepszego dla nas kotła, oprócz jego mocy powinniśmy wziąć pod uwagę:

- Paliwo, którym będziemy palić w naszym kotle. Może to być węgiel, drewno, inna biomasa w formie zrębki, trociny, brykietów, pellet, itp. Przy wyborze paliwa oprócz warunków finansowych należy wziąć pod uwagę dostępność tego paliwa na naszym terenie, warunki składowania, transport.

- Rodzaj kotła. Mogą to być kotły z ręcznym załadunkiem lub z automatycznym systemem podawania paliwa. Te pierwsze charakteryzują się z reguły stałopalnością na poziomie od kilku do kilkunastu godzin, co powoduje konieczność uzupełniania paliwa minimum 1-2 razy na dobę. Zaletą kotłów z ręcznym zasypem jest to, że z reguły nie jesteśmy ograniczeni do jednej frakcji i rodzaju paliwa jak to się dzieje w przypadku kotłów z podajnikami. Zaletą kotłów z podajnikami jest ich długa stałopalność od 2 do 7 dni co daje nam większy komfort obsługi, wyższa sprawność – czyli mniejsze zużycie paliwa, czystsze spalanie.

- Gabaryty kotła. Wymiary kotłowni powinny zapewnić swobodny dostęp do obsługi i konserwacji kotła.

- Przekrój i wysokość komina. Różne kotły wymagają różnego podciśnienia kominowego i dlatego producent zaleca pewną wysokość i przekrój komina dla prawidłowego spalania i odbioru spalin.

3. WYTYCZNE DOTYCZĄCE MONTAŻU KOTŁÓW
a. Zalecenia ogólne.
      Pomieszczenie kotłowni, w którym ustawiono kocioł powinno odpowiadać wymaganiom Polskiej  Normy PN-87/B-02411.
Kocioł na paliwa stałe musi być instalowany w zgodzie z obowiązującymi normami i regulacjami prawnymi.

System grzewczy musi zostać wykonany według następujących wytycznych:
a)  Kocioł powinien być zamontowany w instalacji zabezpieczonej układem otwartym lub w przypadku kotłów zabezpieczonych dodatkowym wymiennikiem(wężownicą schładzającą) może być układ zamknięty.
b)  Kocioł powinien znajdować się w bezpiecznej odległości od materiałów łatwopalnych
c)  W przypadku kotłów nadmuchowych lub z podajnikiem zasilanych elektrycznie, podłączenie elektryczne musi być dokonane według obowiązujących przepisów przez osobę posiadająca odpowiednie uprawnienia.
d)  Podłączenie kotła do komina musi być wykonane zgodnie z obowiązującymi przepisami i zaleceniami producenta.
e)  W przypadku kotłów do spalania biomasy wymagany jest montaż regulatora ciągu kominowego. W przypadku innych modeli kotłów regulator ten jest zalecany, gdyż ogranicza górną granicę ciągu kominowego zabezpieczając proces spalania przed zbyt dużą ilością powietrza

b. Możliwości lokalizacji kotła
Lokalizacja kotła musi być zgodna z przepisami przeciwpożarowymi:
- Należy umieścić kocioł na niepalnym podłożu
- Miejsce, na którym posadowiony będzie kocioł musi być niepalną, izolującą podkładką wystającą nie mniej niż 20 mm poza zewnętrzne wymiary kotła 
- Jeśli kocioł znajduje się w piwnicy to postument na jakim znajdzie się musi być nie niżej niż 50 mm nad poziomem podłoża. Kocioł i ewentualnie zasobnik paliwa muszą stać w pozycji pionowej. Należy dokładnie wypoziomować urządzenie.

Bezpieczna odległość od materiałów łatwopalnych.

- podczas instalacji oraz użytkowania kotła musi być zachowana 200 mm odległość od materiałów średniopalnych.  
- podczas instalacji oraz użytkowania kotła musi być zachowana 400 mm odległość od materiałów szczególnie łatwopalnych C3 (papier, drewno, plastik, itp.;)
- jeśli zapalność materiałów jest bardzo duża odległości muszą zostać podwojone.

Klasa palności 
A – niepalne (materiały: Piaskowiec, beton, cegły, tynk wykonany z materiału niepalnego, kafelki ceramiczne, granit)
B – trunopalne (materiały: Podłoże cementowo-drewniane, włókno szklane)
C1 – trudnopalne (materiały: Drewno bukowe, drewno dębowe, sklejka)
C2 – śreniopalne  (materiały: Drewno sosnowe, drewno modrzewiowe, drewno świerkowe, korek, gumowe podłoże)
C3 – łatwopalne (materiały: asfalt, celuloid, poliuretan, polistyren, plastik, PVC)


Lokalizacja kotła musi uwzględniać przeprowadzenie czynności konserwacyjnych i serwisowych:
*  W przypadku kotłów z podajnikami minimum 1000 mm wolnej przestrzeni musi znajdować się po stronie kosza zasypowego(jeżeli jest to możliwe najlepiej pozostawić odległość równą długości kosza zasypowego z rurą podawczą ). 
* W przypadku kotłów z ręcznym zasypem czyszczonych od góry i z boku powinien być zachowany odstęp od ściany przynajmniej z jednej strony około 80 cm. dla swobodnego dostępu do konserwacji.
* Minimalna odległość między tylną ścianą kotła a ścianą kotłowni to 400 mm w celu swobodnego podłączenia hydraulicznego.
* Powinien być łatwy dostęp do podłączenia hydraulicznego, kominowego i elektrycznego (230 V/50Hz).

c. Podłączenie hydrauliczne.
Montaż hydrauliczny polega na podłączeniu przewodów zasilania i powrotu instalacji do odpowiednich króćców przy kotle.
Zalecenia dotyczące montażu kotła:
* Instalacja musi być wykonana zgodnie z obowiązującymi przepisami i zasadami sztuki budowlanej.
* Kotły w zależności od wersji mogą pracować w instalacjach grzewczych systemu otwartego spełniających wymagania polskiej normy PN-91/B-02413 dotyczącej zabezpieczenia urządzeń grzewczych wodnych systemu otwartego i naczyń wzbiorczych systemu otwartego lub zamkniętego PN-B-02414:1999.
* Pomiędzy kotłem a naczyniem nie wolno montować żadnych zaworów odcinających.
* Instalacja hydrauliczna kotłowni musi zapewnić minimalną temperaturą wody powrotnej do kotła na poziomie 550C. Możemy to zrealizować, np.: poprzez 3-drogowe zawory temperaturowe (np.: zawory typu TV firmy ESBE), poprzez pompę mieszającą lub inne urządzenia, które w sposób automatyczny zapewnią odpowiednią temperaturę powrotu.
* Zalecana różnica temperatur w czasie pracy pomiędzy zasileniem a powrotem to 10-200C

d. Wytyczne dotyczące układów zamkniętych.
Montaż kotłów na paliwa stałe możliwy jest zarówno w układach otwartych, jak i zamkniętych, przy czym przy tych drugich obowiązkowo należy instalować urządzenia do odprowadzania nadmiaru ciepła (np. wężownice schładzające).  W skład urządzenia zabezpieczającego instalację ogrzewań wodnych powinny wchodzić:
-zawór bezpieczeństwa;
- przewód dopływowy oraz przewód odpływowy;
- naczynie wzbiorcze przeponowe;
- rura wzbiorcza;
- zabezpieczenie kotła przed przekroczeniem dopuszczalnej temperatury wody grzewczej;
- zabezpieczenie kotła przed zbyt niskim poziomem wody;
- osprzęt dodatkowy.
 Każdy z wyżej wymienionych elementów powinien być prawidłowo dobrany i zamontowany.

e. Podłączenie wężownicy bezpieczeństwa 
Montaż kotła w układzie zamkniętym możliwy jest tylko w przypadku wyposażenia kotła w urządzenia do odprowadzania nadmiaru ciepła  np. wężownicę schładzającą.

Musi ona być koniecznie podłączona!

Bateria bezpieczeństwa (wężownica chłodząca, wymiennik ciepła):
Bateria bezpieczeństwa służy zabezpieczeniu przed przegrzaniem w przypadku przerwania cyrkulacji (np. brak prądu) i nie może być wykorzystane do przygotowywania wody użytkowej. Bateria posiada zasilenie i powrót. Powrót łączymy ze spływem do studzienki schładzającej, zasilenie zaś z zimną wodą.
Dane techniczne baterii bezpieczeństwa:
Minimalne ciśnienie zasilania dla baterii bezpieczeństwa: 2 bar
Maksymalne ciśnienie robocze:  6 bar
Wymiar przyłączenia:  0,5” gwint zewnętrzny
f. Montaż baterii bezpieczeństwa
W wersji z baterią bezpieczeństwa jest ona fabrycznie wbudowana. Pozostały osprzęt
Zabezpieczenie termiczne wypływu, zawór bezpieczeństwa, zawór zwrotny jak również lej do czyszczenia muszą być dostępne jeszcze po gotowym montażu. W celu sprawdzenia poprawności działania musi być widoczny odpływ, dlatego stosować lej odpływowy!

g. Wymagania dotyczące wody kotłowej.
Woda służąca do napełniania kotła i instalacji centralnego ogrzewania powinna spełniać wymagania normy PN-93/C-04607.
Woda kotłowa powinna posiadać następujące parametry:

h. Podłączenie kotła do komina i wentylacja kotłowni.                
Przewody kominowe powinny być wykonane zgodnie z
obowiązującymi przepisami.
 Podciśnienie w kominie powinno być utrzymane na zalecanym w tabeli poziomie. 
Producent zaleca stosowanie systemów kominowych odpornych na przesiąkanie kondensatu. Komin powinien być wykonany z materiałów kwasoodpornych i być ocieplony na całej długości. Dopuszcza się kominy murowane z cegły pod warunkiem dobrej izolacji cieplnej komina.
Odcinek odprowadzenia spalin z kotła do komina, nazywany czopuchem powinien mieć lekki wznos w kierunku komina.. Aby zmniejszyć opory przepływu spalin odcinek ten powinien być prowadzony w linii prostej a ewentualne zmiany kierunku wykonane za pomocą łagodnych łuków.
Na spodzie komina około 30 cm od posadzki powinna znajdować się wyczystka.
W przypadku kotłów do spalania biomasy wymagany jest montaż regulatora ciągu kominowego i klapy anty-wybuchowej na kominie.
W przypadku innych modeli kotłów regulator ten jest zalecany, gdyż ogranicza górną granicę ciągu kominowego zabezpieczając proces spalania przed zbyt dużą ilością powietrza.

i. Wentylacja kotłowni
Zgodnie z przepisami każda kotłownia wbudowana musi mieć wentylację nawiewną i wywiewną w celu zapewnienia prawidłowej pracy kotłów oraz bezpieczeństwa użytkowników. Brak wentylacji nawiewnej lub jej niedrożność jest najczęstszą przyczyną nieprawidłowej pracy kotła (dymienie, roszenie kotła, niemożliwość uzyskania wyższej temperatury). Wentylacja wywiewna ma natomiast za zadanie odprowadzenia z pomieszczenia zużytego powietrza i szkodliwych gazów. W kotłowni z kominem o naturalnym ciągu nie można stosować wentylacji mechanicznej.

Wentylacja nawiewna
Kanał wentylacji nawiewnej powinien mieć wymiar 50 % powierzchni przekroju komina, nie mniej niż 20 x 20 cm. Jego wylot powinien znajdować się 1 m nad podłogą.
W otworze nawiewnym lub w kanale powinno znajdować  się urządzenie do regulacji  przepływu powietrza, jednak takie aby nie pozwalało na zmniejszenie przekroju więcej niż do 1/5.
Przewód wentylacyjny powinien być wykonany z materiału niepalnego.

Wentylacja wywiewna
Kanał powinien być murowany o przekroju min  25% przekroju komina nie mniejszy jednak niż 14 x 14 cm. Otwory wlotowe nie mogą mieć żadnych urządzeń zamykających jego przekrój. Otwór wylotowy powinien znajdować się pod sufitem pomieszczenia, wyprowadzony na dach co najmniej 1,5 m. Przewód wentylacyjny powinien być wykonany z materiału niepalnego. 

3. Przykładowe schematy hydrauliczne instalacji c.o. i c.w.u

a. Oznaczenia na schematach
co - Centralne ogrzewanie    
ZTM-t - Zawór trójdrogowy mieszający - termostatyczny    
cwu - Ciepła woda użytkowa    
ZT - Zawór termostatyczny
RW - Rura wzbiorcza    
ZB - Zawór bezpieczeństwa
RB - Rura bezpieczeństwa    
WP - Wymiennik płytowy
RP - Rura przelewowa    
NPC - Naczynie przeponowe c.o.
RS - Rura sygnalizacyjna    
NPW - Naczynie przeponowe wody użytkowej
RO - Rura odpowietrzająca    
KS - Zawór spustowy
Pco - Pompa obiegowa c.o.    
O - Odpowietrznik 
Pcwu - Pompa ładująca zasobnik c.w.u.    
RC - Reduktor ciśnienia
Pc - Pompa cyrkulacji c.w.u.    
zwu - Zimna woda użytkowa
Tp - Termostat pokojowy    
MN - Manometr 
CTz - Czujnik temperatury zewnętrznej    
SP - Separator powietrza
CTco - Czujnik temperatury c.o.        
SZ - Siłownik zaworu        
F - Filtr         
ZZ - Zawór zwrotny        
ZRC - Zawór różnicowy ciśnienia        
ZTM - Zawór trójdrogowy mieszający        

4. KONSERWACJA I EKSPLOATACJA

a. Czyszczenie kotła na paliwo stałe
Dlaczego czyszczenie kotła na paliwo stałe jest konieczne? Podczas spalania paliw stałych - bez względu na to, czy jest to węgiel, pelety, biomasa lub inny materiał opałowy - na ścianach kanałów spalinowych osadzają się żrące sadze i lotny popiół. Niewielu użytkowników zdaje sobie sprawę, że warstwa sadzy o grubości zaledwie kilku milimetrów może spowodować zmniejszenie sprawności cieplnej kotła o około 30%, a więc także zwiększenie zużycia paliwa. Przepływ spalin jest utrudniony przez osadzone na ściankach kotła substancje smoliste, co powoduje zmniejszenie ciągu kominowego oraz przyspiesza spalanie opału. Zaniechanie regularnego czyszczenia może znacznie pogorszyć parametry eksploatacyjne kotła oraz – co ważne – przyspieszyć jego zużycie.
b. Jak często należy czyścić kocioł węglowy i kocioł na drewno?
Jeżeli spalamy węgiel lub drewno dobrego gatunku, wystarczy czyścić kocioł węglowy lub kocioł na drewno raz na kilka tygodni, jeśli koks – raz na 7-10 dni. Kotły opalane miałem trzeba czyścić przed każdym załadunkiem paliwa. Kotły zgazowujące drewno czyści się bardzo rzadko.
Po czterech-pięciu latach użytkowania wnętrze kotła należy także oczyścić z tak zwanego kamienia kotłowego, zwłaszcza gdy instalacja grzewcza była często opróżniana z wody. W tym celu kotły przepłukuje się specjalnymi roztworami rozpuszczającymi osad, na przykład wodnym roztworem kwasu chlorowodorowego.
c. W jaki sposób czyścić kocioł?
Kotły na paliwa stałe czyści się szczotkami drucianymi lub pogrzebaczami dostarczanymi przez producenta wraz z urządzeniem. Większe kotły można czyścić sprężonym powietrzem. Czyszczenie odbywa się przez otwory wyczystne kotła. W tym czasie przepustnica spalin w czopuchu powinna być całkowicie otwarta.
Kotły mają różną liczbę otworów wyczystnych.  Niektóre urządzenia mają otwory u góry i z boku, niektóre z przodu  lub z tyłu pod czopuchem oraz w samym czopuchu. Ścianki wymiennika czyścimy poprzez otwory wyczystne a pozostałości popiołu usuwa się wygarniaczem przez wyczystkę w dolnej części kotła. Po zakończeniu czyszczenia trzeba szczelnie zamknąć pokrywy otworów wyczystnych.
Niektóre kotły na paliwa stałe są wyposażone w szufladę na popiół, dzięki której opróżnianie kotła z popiołu jest naprawdę komfortowe.

d. Problemy eksploatacyjne kotłów
Źle podłączone lub nieumiejętnie eksploatowane kotły na paliwo stałe - zarówno kotły węglowe, kotły na pelety czy kotły na drewno - mogą przysporzyć użytkownikowi wiele problemów. Jeśli:
•    z kotła lub instalacji c.o. zaczyna wyciekać woda,
•    temperatura w kotle przekracza 100°C,
•    w rurach lub w grzejnikach słychać stukanie świadczące o odparowaniu wody, należy przede wszystkim usunąć paliwo z kotła i wynieść je na zewnątrz kotłowni. Trzeba uważać, by się nie poparzyć i nie ulec zaczadzeniu.
Nie wolno gasić paliwa wodą w pomieszczeniu kotłowni, bo można doprowadzić do wybuchu kotła. Nagłe ochłodzenie wymiennika ciepła w kotłach żeliwnych może spowodować pęknięcie stopu żeliwa. Rozżarzone paliwo można jedynie zasypać suchym piaskiem.