Odvody spalin (komíny) ke kotlům na topné oleje

Topné oleje

Topné oleje rozlišujeme zejména podle jejich viskozity, bodu tuhnutí a obsahu síry. Hlavními skupinami jsou potom extra lehké topné oleje, lehké (LTO) a těžké (TTO) oleje. Topné oleje mohou navíc obsahovat přísady, které upravují jejich vlastnosti. V současnosti jsou na trhu nejen extra lehké topné oleje vyrobené jen na bázi ropy, ale i směsi s olejem vyrobeným s využitím obnovitelných zdrojů energií.

Extra lehký topný olej

Extra lehký topný olej využívaný k vytápění se na trhu nabízí pod více různými obchodními značkami, například ELTO, ETO, TOEL, TOLEX. Má podobné složení, jako jakostní motorová nafta (bez motorových aditiv atp.), ale s odlišným, výrazně signálním červeným zbarvením. Signální červené zbarvení je podmínkou pro možnost vrácení spotřební daně, kterou spotřebitel zaplatí při nákupu oleje. V praxi může být použit mimo jiné i jako náhrada zemního plynu u malých i velkých zdrojů tepla.

Významnou předností je jeho vysoká energetická hustota, ze které vyplývá nízký nárok na objem úložiště i přepravní objem oproti ostatním palivům. Má vysokou výhřevnost, která je udávána hodnotou 42 MJ/kg (palivové dřevo: 14,6 MJ/kg, hnědé uhlí 17,2 MJ/kg, zemní plyn 38 MJ/m³).

V porovnání se zahraničím má použití kapalných paliv, a tedy i extra lehkého topného oleje v ČR zanedbatelný podíl. Naproti tomu v sousedním Německu a Rakousku je toto číslo vyšší, přibližně 25 % rodinných domů je zde vytápěno právě topnými oleji. Spotřebiče připomínají z hlediska schopnosti regulace a komfortu plynová topidla. A podobně jako u plynu zde hovoříme také o běžných (konvenčních) nebo kondenzačních spotřebičích.

Odvod spalin od spotřebičů na extra lehký topný olej

Vývoj spotřebičů paliv vyvolaný požadavky na racionální využití energií a na ochranu životního prostředí měl a stále má za následek i nový technický vývoj v oblasti komínů a kouřovodů. Proto jsou zde vytvořena pravidla, která tyto požadavky z hlediska funkce, bezpečnosti, životnosti a ochrany životního prostředí respektují. Specifikace základních provozních požadavků je zakotvena v obecné technické normě ČSN EN 1443 – Komíny – Obecné požadavky, v platném znění. Při návrhu nové nebo posouzení stávající spalinové cesty pro odvod spalin od spotřebičů na extra lehké topné oleje se zaměříme na ty následující.

Teplotní třída

Teplotní třída: obecně T 080 až T 600.

Udává, pro jakou nejvyšší teplotu spalin je komín nebo kouřovod schopen bezpečného provozu. Teplotní třída musí odpovídat parametrům připojeného spotřebiče. U olejových spotřebičů se můžeme setkat s poměrně širokým rozpětím teplot v závislosti na jejich konstrukci. V případě volby spotřebiče pro vytápění rodinného domu ale pravděpodobně budeme vybírat produkty s co možná nejvyšší účinností, a tedy s nízkou teplotou spalin. V takovém případě se bude tato teplota pohybovat u běžných kotlů v rozmezí od cca od 130 °C do 170 °C, u kondenzačních potom méně než 100 °C. Z tohoto pohledu nejspíše vyhoví komín a kouřovod v teplotní třídě T 200 (do 200 °C), ale samozřejmě i každý další v některé z vyšších tříd. Teplotní třída T 200200 je typická pro keramické a kovové komíny a kouřovody. V případě kondenzačních spotřebičů je možno volit ovšem také produkty zařazené ve třídě T 120, která je typická pro některé plastové systémy.

Tlaková třída

Obecně rozlišujeme tlakové třídy takto: N1, N2 – pro komíny s přirozeným tahem; P1, P2 – nízký přetlak, do 200 Pa; M1, M2 – střední přetlak do 1500 Pa; H1, H2 – pro vysokopřetlakové komíny do 5000 Pa.

Pro malý spotřebič na extra lehký topný olej můžeme požadavek omezit na první dvě skupiny, to je skupina N pro odvod spalin přirozeným tahem nebo P pro odvod spalin v nízkém přetlaku.

Mezi laickou veřejností je rozšířený názor, že kotel s ventilátorem nebo přetlakovým hořákem vyžaduje vždy odvod spalin v přetlaku. Tento názor je mylný a vždy záleží na konkrétních podmínkách řešení spalinové cesty (průměry úseků, jejich účinné výšky). Toto můžeme dokumentovat na jednoduchém příkladu (Příklad 1), kde výpočtem podle ČSN EN 13384-1 Komíny – Tepelně technické a hydraulické výpočtové metody – Část 1: Samostatné komíny provedeme ověření průběhu tlaků v kouřovodu a komínu. V obou případech bude účinná výška úseku komína 5,0 m, kouřovod v koncentrickém provedení 80/130 mm s účinnou výškou 0,5 m rozvinutá délka 1,5 m a 1× koleno 90°. Výsledky výpočtu a jejich porovnání jsou uvedeny přehledně v tabulce (Tab. 2).

Příklad 1

Z příkladu je zřejmé, jak rozměr komínového průduchu ovlivní průběh tlaků ve spalinové cestě, rychlost proudění spalin a využití výkonu ventilátoru. Při průměru komínového průduchu 120 mm dochází k přetlaku pouze v úseku kouřovodu, spaliny v úseku komín odcházejí již přirozeným tahem. Při koncentrickém provedení odvodu spalin a přívodu spalovacího vzduchu 80/130 mm je tlaková ztráta v úseku komína vyšší než účinky komínového tahu, proto celá spalinová cesta bude provozována v nízkém přetlakovém režimu. Obě řešení jsou přitom možná a obě vyhovují podmínkám posouzení spalinové cesty podle ČSN EN 13384-1.

Závěr tedy je, že z hlediska tlakové třídy nelze jednoznačně specifikovat požadavek bez znalosti konstrukčního řešení spalinové cesty a připojeného spotřebiče. Otázku podtlak (přirozený tah) vs. přetlak zodpoví pouze výpočet spalinové cesty podle platné metodiky (ČSN EN 1443-1).

Třída odolnosti proti působení kondenzátu

Třídy odolnosti proti působení kondenzátu: D – pro komíny provozované v suchém provozním režimu; W – pro komíny provozované v mokrém provozním režimu.

Provozní režim úzce souvisí s teplotou spalin spotřebiče. U spotřebiče s teplotou spalin na horní typické hranici 170 °C můžeme teoreticky uvažovat i s provozem, kdy nebude docházet ve spalinové cestě ke kondenzaci, ale vzhledem k již výše citovaném trendu na použití spotřebičů s vysokou účinností je třeba jednoznačně počítat s mokrým provozem. Třída W tak bezpečně pokryje všechny případy včetně kondenzačních kotlů.

Třída odolnosti proti korozi

Třídy odolnosti proti korozi se obecně řeší v závislosti na použitém palivu, u kovových komínů, kouřovodů a vložek je ještě navíc rozhodující vazba na konkrétní materiál vložky či kouřovodu. Třídy odolnosti proti korozi jsou uvedeny v tabulce 3 (pro přehlednost záměrně zjednodušené).

Obsah síry u extra lehkých topných olejů je stanoven hranicí do 0,2 % hm. Z tabulky 1 je zřejmé, že tomuto požadavku plně vyhoví třída 2 korozní odolnosti (samozřejmě také vyšší).

Při použití kovových komínů, kouřovodů a vložek je ale třeba ještě přihlédnout k technické normě ČSN EN 1856-1 Komíny – Požadavky na kovové komíny. Zde je tabulkou 4 vyjádřena vazba mezi korozní odolností materiálu vložky (hodnoty V1, V2, V3), působení kondenzátu (suchý vs. mokrý provoz) a obecnou korozní odolností dle výše uvedené tabulky 1 (třídy 1, 2, 3):

Pro splnění požadavku na korozní odolnost ve třídě 2 při mokrém provozu musí tedy být použitý materiál vnitřní kovové vložky či kouřovodu klasifikován hodnotou V2 podle ČSN EN 1856-1.

Třída odolnosti při vyhoření sazí

Obecně: O – pro komíny bez odolnosti; G – odolné při vyhoření sazí; (pro úplnost ještě As – pro samostatné příslušenství s odolností při vyhoření sazí).

Komíny, komínové vložky, kouřovody, konstrukční prvky a příslušenství s označením „O“ lze použít pouze ke spotřebičům spalujícím plynná nebo kapalná paliva, v tomto případě je tedy tato skupina vyhovující. Komíny, komínové vložky, kouřovody, konstrukční prvky a příslušenství s označením „G“ lze použít ke spotřebičům spalujícím všechny druhy paliv.

Jak se tedy jednoduše orientovat v nabídce komínů a kouřovodů z hlediska požadovaných vlastností?

Zatřídění komínů a kouřovodů najdeme vždy v Prohlášení o vlastnostech systémových produktů, a třeba také v technických listech, v katalozích apod. Dále platí, že každá dokončená spalinová cesta musí být opatřena štítkem s jednoznačnou deklarací jejích parametrů. To platí nejen pro systémové komíny, ale stejně tak pro komíny individuální či komíny dodatečně vyvložkované.

Možné příklady zatřídění keramických komínů použitelných pro extralehký topný olej:
T200 - N1 - W2 - O
T200 - P1 - W2 - O
T400 - N1 - W3 - G

Možné příklady zatřídění kovových komínů použitelných pro extralehký topný olej:
T450 - N1 - W - V2 - L50050 - O
T200 - P1 - W - V2 - L50050 - O
Poznámka: L50050 – je kód materiálového označení vnitřní vložky.

Možné příklady zatřídění plastových komínů použitelných pro extralehký topný olej ve spojení s kondenzačními kotli:
T120 - P1 - W2 - O

K parametrům a značení komínů a kouřovodů podrobněji v článku Funkční a konstrukční rozdělení komínů podle ČSN 73 4201
https://vytapeni.tzb-info.cz/kominy-a-kourovody/23342-funkcni-a-konstrukcni-rozdeleni-kominu-podle-csn-73-4201-2016