Společné komíny v bytových domech, 4. díl – Podmínka tlaková, teplotní a průtoku
Metodika společných komínů při výměně plynových spotřebičů v bytových domech
Výměna plynového kotle za nový kondenzační připojený na společný komín je podmíněna splněním podmínek pro bezpečný provoz komínu. Splnění podmínek může majitel domu ověřit zčásti sám, a tím snížit své náklady. Základem je popsaný metodický postup navazujících rozhodovacích kroků.
Výpočty byly provedeny s využitím technických vlastností kondenzačního plynového spotřebiče Buderus Logamax GB 172-24. Pro schválení spalinové cesty do provozu musí být současně splněny všechny uvedené podmínky, nicméně v dalším textu budou probrány jedna po druhé tak, že výsledkem bude jejich průnik odhalující předpokládaná optimální řešení.
4.1 – Tlaková podmínka
Je ovlivněna především účinnou výškou komínu, teplotou spalin, teplotou okolního vzduchu a u plynových kondenzačních kotlů především disponibilním přetlakem ventilátoru. Plynové kondenzační kotle, které přicházejí v úvahu, obsahují ventilátor, který přetlakově „tlačí“ spaliny komínem mimo budovu. Již z toho je zřejmé, že splnění tlakové podmínky bude u tohoto typu spotřebičů nejjednodušší. Podmínka nebude splněna pouze v případech zapojení většího počtu spotřebičů do komínu menšího průměru, a to vzhledem k nárůstu tlakové ztráty třením.
Výsledky jsou shrnuty v následující tabulce.
Tab. Na svislé ose je počet připojených kondenzačních spotřebičů s příslušnými účinnými výškami a na vodorovné ose jsou vnitřní průměry komínu. Zelená oblast s označeními V představuje množinu kombinací, při kterých je tlaková podmínka splněna.
Pokud reálně posuzované spalinové cesty leží mimo zelenou V-oblast, lze předpokládat, že stávající spalinová cesta nebude vhodná pro připojení daného počtu plynových kondenzačních kotlů.
4.2 – Teplotní podmínka
Je ovlivněna především výškou komínu (zejména mimo objekt), tepelným odporem stěny komínu (tloušťkou tepelné izolace) a u plynových kondenzačních kotlů především požadavkem na udržení teploty spalin nad bodem mrazu (zabránění tvorbě ledu). U plynových kondenzačních kotlů je totiž nejen akceptována, ale přímo podporována přítomnost zkondenzované vlhkosti na výměníku spotřebiče. Část této vlhkosti kondenzuje i ve spalinové cestě, která je k odolnosti proti kondenzátu certifikována (typ W) a kondenzace proto nepředstavuje problém. Ovšem pouze v tom případě, že kondenzát nebude v pevném skupenství. To znamená, že teplota ve spalinové cestě neklesne pod 0 °C a vznikající kondenzát nezmrzne. Protože vzniklý led by mohl spalinovou cestu redukovat nebo zcela ucpat.
Přestože zjednodušeně platí, že čím je teplota spalin na výstupu z kondenzačního kotle nižší, tím větší je účinnost, teplota spalin jen výjimečné klesá pod 30 °C a obvykle se pohybuje v rozmezí 40 až 50 °C. Je tedy zřejmé, že splnění teplotní podmínky bude u tohoto typu spotřebičů poněkud složitější, a to zejména při nízkých okolních teplotách (norma předepisuje výpočtovou teplotu okolí −15 °C). Podmínka nebude splněna především v případech zapojení menšího počtu spotřebičů do komínu většího průměru, a to vzhledem ke snížení rychlosti proudění v komíně a s následným větším únikem tepla ze spalin do okolí.
Výsledky jsou shrnuty v následující tabulce.
Tab. Na svislé ose je počet připojených kondenzačních spotřebičů s příslušnými účinnými výškami a na vodorovné ose jsou vnitřní průměry komínu. Zelená oblast s označeními V představuje množinu kombinací, při kterých je teplotní podmínka splněna.
Pokud reálně posuzované spalinové cesty leží mimo zelenou V-oblast, lze předpokládat, že stávající spalinová cesta nebude vhodná pro připojení daného počtu plynových kondenzačních kotlů. Je zřejmé, že vyhovující oblast se proti podmínce tlakové přesunula na opačnou stranu tabulky, tedy že pouze některé kombinace budou splňovat obě podmínky zároveň.
4.3 – Podmínka průtoku
Je ovlivněna především plochou vnitřního průduchu komínu (průměr), množstvím paliva (výkonem spotřebičů) a množstvím přebytku vzduchu po spalování (optimální nastavení hořáku). Plynový kondenzační kotel spalující zemní plyn vyprodukuje cca 10,5 m3 spalin z 1 m3 spáleného zemního plynu, tedy při předpokládaném využití spalného tepla cca 10,5 kWh obsaženého v 1 m3 zemního plynu. Přepočtem tedy cca 1 m3 spalin na 1 kW trvajícího výkonu. Plynový kondenzační kotel o maximálním výkonu 24 kW může vyprodukovat kolem 25 m3 spalin za hodinu. A to není málo, přičemž při připojení více kotlů do společného komínu se jednotlivé objemy sčítají. Takže např. při připojení pěti podobných kotlů může komínem projít přes 125 m3 spalin za hodinu. Při výpočtu se přitom uvažuje více variant kombinace kotlů, které mohou být v jednom okamžiku v provozu.
Přestože se může zdát, že ventilátory jednotlivých spotřebičů si s tímto problémem poradí, opak je pravdou. Při nárustu tlaku ve spalinové cestě vstupuje totiž do hry bezpečnostní pojistka spotřebiče, která nadměrný nárůst tlakového odporu vyhodnotí jako stav ucpání komínu a daný spotřebič vypne. Je tedy zřejmé, že i splnění rychlostní podmínky průtoku bude u tohoto typu spotřebičů poněkud složitější, a to zejména v situacích, kdy všechny připojené spotřebiče budou pracovat na plný výkon. Podmínka nebude splněna především v případech zapojení většího počtu spotřebičů do komínu menšího průměru, a to vzhledem k limitnímu nárustu objemu spalin.
Výsledky jsou shrnuty v následující tabulce.
Tab. Na svislé ose je počet připojených kondenzačních spotřebičů s příslušnými účinnými výškami a na vodorovné ose jsou vnitřní průměry komínu. Zelená oblast s označeními V představuje množinu kombinací, při kterých je podmínka průtoku splněna.
Pokud reálně posuzované spalinové cesty leží mimo zelenou V-oblast, lze předpokládat, že stávající spalinová cesta nebude vhodná pro připojení daného počtu plynových kondenzačních kotlů.
Je zřejmé, že vyhovující oblast představuje další redukci přijatelných řešení, a že pouze několik málo kombinací bude splňovat všechny tři podmínky zároveň.
Publikaci si lze objednat u Komínové asociace – APOKS
Partneři projektu
ALMEVA EAST EUROPE a.s.
Schiedel, s.r.o.
Bosch Termotechnika s.r.o.
Český plynárenský svaz
Centrum pasivního domu, z.s.
PROGRAM EFEKT, MPO
Redakční úpravy: Ing. Josef Hodboď
Pokračování příště: Průnik provozních podmínek a doporučení.
