Lze napojit kotel na pevná paliva s nízkou teplotou spalin na jednovrstvý komín?
Diskuse odborníků – nízká teplota spalin kotlů na pevná paliva a komínové systémy, 2. část
Odvod spalin s nízkou teplotou a rizikem kondenzace od kotlů na pevná paliva jednovrstevným komínem není přípustný. Přesto se v praxi vyskytuje.
Stále zbývá vyměnit více než 300 tisíc starých neekologických kotlů na pevná paliva, jejichž provoz musí být ukončen nejpozději do 1. září 2022. Pokud si provozovatel takovéhoto zdroje zvolí jako nový zdroj tepla opět kotel na biomasu či uhlí, musí mimo jiné vyřešit také jeho napojení na komín. Moderní spalovací zdroje na pevná paliva potřebují pro svůj spolehlivý a bezpečný provoz moderní a funkční spalinové cesty. Co platilo pro jejich napojení na komín po dlouhá desetiletí, se za posledních několik málo let významně změnilo.
Staré komíny již často nevyhovují provozním požadavkům pro moderní spalovací zdroje, u kterých s významným způsobem snížila teplota spalin při jmenovitém výkonu i při běžném provozu. Je nutné si uvědomit, že teplota rosného bodu spalin se u biomasy pohybuje na hranici 60 °C, ale u hnědého uhlí se díky parám kyseliny sírové ve spalinách teplota jejich rosného bodu navyšuje na více než 120 °C. To znamená, že při teplotě spalin 120 °C se již ve spalinových cestách tvoří agresívní kondenzát. Přesto se na trhu objevuje stále více automatických kotlů na hnědé uhlí s teplotou spalin při jmenovitém výkonu nižší než 100 °C, či peletových kotlů s teplotou spalin okolo hranice 80 °C.
V předešlé diskusi odborníků na toto téma jsme se dozvěděli, že snižování teploty spalin při jmenovitém výkonu pod hranici 130 °C (kotle na uhlí a kusové dřevo), respektive pod hranici 110 °C (peletové kotle), není dáno ani tak přísnou legislativou, jako spíše konkurenčním bojem mezi výrobci a prodejci těchto kotlů. Kotle na pevná paliva s teplotou spalin pod 100 °C jsou však v současnosti realitou, a tak před budoucím provozovatelem takovéhoto kotle stojí otázka, co s jeho napojením na komín tak, aby byl funkční kotel i komín? Smí jej napojit na svůj starý jednovrstevný komín?
Protože přibývá havárií spalinových cest (komínů), na které jsou napojeny moderní teplovodní kotle na pevná paliva, rozhodli jsme se proto na TZB-info oslovit přední odborníky, profesní sdružení i výrobce z oboru spalinových cest a spalovacích zdrojů na pevná paliva, zda by se k problému z pohledu svých zkušeností a znalostí vyjádřili.
Dnes jsme odborníkům položili otázku:
„Za jakých podmínek lze napojit spotřebič na pevná paliva s extrémně nízkou teplotou spalin při jmenovitém výkonu na starší jednovrstvý komín (je to vůbec možné)?“
Ing. Jaroslav Schön
Prezident Společenstva kominíků ČR
Odpověď pana prezidenta SKČR na položenou otázku byla stručná a jednoznačná:
„Není to možné“.
Ing. Jiří Vrba
člen TNK Komíny, nezávislý odborník
Dlouholetý technický ředitel firmy Schiedel a všeobecně uznávaný odborník na spalinové cesty nám odpověděl ve stejném duchu, jako pan prezident SKČR, ovšem poněkud obsáhleji.
„Obecně platí požadavek, že spalinová cesta – a komín je její částí – musí svými parametry odpovídat připojenému spotřebiči. A to jak z hlediska bezpečnosti, tak i funkčnosti.
Těmi základními parametry jsou:
- Teplotní třída, typicky T400 – pro připojení spotřebiče s teplotou spalin do 400 °C
- Tlaková třída, např. N1 – odvod spalin v podtlaku (přirozeným tahem)
- Třída odolnosti vůči kondenzátu, požadavek W – mokrý, D – suchý provoz
- Třída korozní odolnosti, zjednodušeně: třída 1 – plyn, 2 – neošetřené dřevo, 3 – uhlí, vše ostatní
- Třída odolnosti při vyhoření sazí, požadavek pro pevná paliva: G – odolný při vyhoření
Splnění požadavků pro výše uvedené zatřídění je odvislé jak od skladby komína, tak i jeho provedení.
Jak se mění požadavky na spalinovou cestu v souvislosti s výměnou spotřebiče:
Předpokládejme, že s výměnou spotřebiče nedojde k významné změně požadavků na jeho výkon. Nový spotřebič pracuje s vyšší účinností, důsledkem je nízká teplota odváděných spalin a s ní spojená jejich kondenzace ve spalinové cestě. Dochází-li ve spalinové cestě ke kondenzaci, hovoříme o tzv. mokrém provozu. Spalinová cesta v tomto případě musí být těsná vůči pronikání vlhkosti – zatřídění W – a zároveň korozně odolná vůči agresivnímu prostředí – zatřídění 2 pouze pro chemicky neošetřené dřevo, zatřídění 3 pro všechna ostatní pevná paliva jako uhlí, pelety apod.
Jednovrstvý komín, typicky zděný z plných cihel, není odolný vůči pronikání kondenzátu. To je dostatečně známá a historicky ověřená skutečnost z relativně nedávné doby, kdy se přecházelo z pevných paliv na plyn. Standardem v novostavbách se proto staly vícevrstvé komíny, kde vnitřní – nejčastěji keramická, v některých případech kovová – vložka zajišťuje potřebnou těsnost a tepelná izolace eliminuje nepříznivý pokles teploty spalin v průduchu. Pro použití plynových spotřebičů ve stávajících zděných komínech bylo možno použít technologii vložkování. Z hlediska jednoduchosti provádění se nejčastěji používaly vložky kovové. Tento způsob je stále vhodný u spotřebičů na plynná paliva. U spotřebičů, kde je vyšší požadavek na odolnost vůči korozi – třídu korozní odolnosti 3 – to již ale vhodné není.
U kovových komínů je zásadním problémem klasifikace vložky podle korozní odolnosti. Ta může být deklarována na základě typu materiálu a tloušťky stěny, u systémových komínů obvykle na základě zkušebních metod se zatříděním V1, V2, V3. Vazby mezi těmito třídami a jejich povoleným použitím z hlediska koroze jsou závislé na národních předpisech, kterým je u nás ČSN 73 4201 v platném znění viz následující tabulka:
| Ověřená třída EN 1856-1 | Třída odolnosti proti korozi a působení kondenzátu | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | ||||
| D | W | D | W | D | W | |
| V1 | X | X | – | – | – | – |
| V2 | X | X | X | X | X | – |
| V3 | X | – | X | – | X | – |
Z tabulky je zřejmé, že vyhovující kombinace mezi korozní odolností vnitřní vložky a požadavkem spalinové cesty na její odolnost vůči kondenzátu W nelze nalézt v případě, kdy spalinová cesta vyžaduje nejvyšší zatřídění odolnosti W3. Jinými slovy: nemáme dnes k dispozici takový vhodný materiál pro kovovou vložku, která bude dlouhodobě odolávat korozi při odvodu spalin od spotřebičů na pevná paliva (uhlí, pelety…) při mokrém provozu.“
Ing. Walter Sodomka ml.
Komínová asociace – APOKS, ředitel
O názor jsme požádali také Komínovou asociaci – APOKS, za kterou nám odpověděl pan ředitel.
„Pro napojení jakéhokoliv spotřebiče na spalinovou cestu musí být splněny tři základní podmínky:
- podmínka tahová (zajištění dostatečných tlakových poměrů pro transport spalin)
- podmínka objemová (zajištění dostatečného průtoku pro transport spalin)
- podmínka teplotní (zajištění teploty spalin nad jejich rosným bodem)
Tyto podmínky musí být splněny všechny tři současně, přičemž je jasné, že jdou v principu „proti sobě“ a nevystačíme tedy s obecnými poučkami typu „komín co nejvyšší nebo největší“ apod., ale v každém konkrétním případě musíme hledat řešení optimální.
Splnění podmínek provozu lze poměrně jednoduše ověřit výpočtem dle ČSN EN 13 384 s použitím certifikovaného softwaru.
Pokud neobejdu teplotní podmínku (což by nikdo udělat neměl), ve většině případů spotřebiče na uhlí nevyhoví a spotřebiče na dřevo nevyhoví v cca pětině případů.“
Ing. Martin Coufalík
HELUZ cihlářský průmysl, v.o.s., produktový specialista
Samozřejmě nesmí chybět ani odpověď zástupce výrobců spalinových cest.
„Toto závisí na výstupních teplotách spalin. Pokud bude teplota spalin nízká a spaliny budou v komíně kondenzovat, pak by se takový spotřebič na jednovrstvý komín připojit vůbec neměl. Jednovrstvý komín beru jako klasický cihlový bez nějaké vnitřní vložky. K tomuto se musí vždy vyjádřit revizní technik, který posoudí každý jednotlivý případ. Nejde totiž jen o teploty spalin, které do komína budou vstupovat ale i o nutný komínový tah, který se snižující se teplotou spalin klesá.“
Ing. Zdeněk Lyčka
Člen představenstva Asociace podniků topenářské techniky
Na závěr názor zástupce výrobců spalovacích zařízení na pevná paliva.
„Při výměně starého nevyhovujícího kotle za nový spalovací zdroj se významně mění podmínky pro provozování spalinové cesty (komína) a před napojením nového spalovacího zdroje tak musí být revizním technikem spalinových cest překontrolována jejich funkčnost a bezpečnost provozu pro nový účel použití, což musí být potvrzeno revizní zprávou. Všichni solidní výrobci kotlů by měli apelovat na budoucí provozovatele svých výrobků i techniky, kteří kotle uvádějí do provozu, aby napojení nového kotle předem konzultovali s revizním technikem spalinových cest. Je to v souladu se zákonem č. 133/1985 Sb. o požární ochraně, ale především i se zdravým rozumem.
Komín, zanesený průduch
V nejbližší době vyjde novelizovaná norma EN 303-5, která reaguje na všeobecně narůstající tlak na zvyšování účinnosti využívání energie a nově tak definuje požadavky na konstrukci a zkoušení (certifikování) kondenzačních kotlů na pevná paliva. Takže i v oboru spalování pevných paliv se kondenzační technika stává realitou. Již deset let jsou na trhu peletové kondenzační kotle a jak se zdá, budou je následovat i další pevná paliva (uhlí se toho už asi „nedožije“). Na nové požadavky reagují také přední výrobci komínové techniky, kteří jsou již nyní schopni nabídnout systémové komíny, které jsou určeny pro mokrý provoz spalinové cesty (označení W) kotlů na biomasu i uhlí.“
Přílišné snižování teploty spalin není spojeno pouze s problémem „mokrého provozu“ spalinové cesty, ale také s dosažením požadovaného tahu komína. U solidních výrobců by mělo obecně platit pravidlo, že čím nižší jsou teploty spalin při jmenovitém výkonu, tím nižší by měl být požadavek na komínový tah. Opravdu moderně konstruovaný kotel na pevná paliva má ventilátorem optimálně řízený přívod spalovacího vzduchu, který významně eliminuje tlakové ztráty spojené se spotřebičem a jeho požadavky na komínový tah jsou na hranici 10 Pa a méně. Zájemce o nový kotel by si měl naopak dát pozor na spotřebič, který má při teplotě spalin při jmenovitém výkonu pod 140 °C požadavek na tah nad 20 Pa, protože bezesporu bude mít problém s napojením takovéhoto spotřebiče na funkční spalinovou cestu.“
