Poczta „Magazynu Instalatora”. Podwyższone ciśnienie

1. O ilości dostarczonego do spalania powietrza nie może decydować instalacja kominowa. To nie ona ma za zadanie zasysać powietrze do spalania. Nie może wytwarzać tak dużego ciągu, aby pokrywać opory zasysania powietrza zewnętrznego. Powietrze do kotłowni musi napływać samo w ilości niezbędnej nie tylko do spalania, ale również do prawidłowej wentylacji kotłowni. Opory w tzw. zetkach muszą być minimalne, a obniża się je przez duże przekroje poprzeczne nawietrzaków.

2. Nieprawdą jest, że przekrój poprzeczny komina musi być co najmniej równy przekrojowi poprzecznemu czopucha pieca (w dalszej części artykułu autorzy wspominają o minimalnej średnicy komina 100 mm!). Producenci kotłów wykonują czopuchy o takich przekrojach, aby piece poprawnie pracowały nawet przy bardzo krótkich kominach (minimalna długość przewidziana w normach to 4 m). Przy dłuższych kominach przekroje mogą być mniejsze (ale nie mniejsze niż 14 x 14 cm lub fi 150 mm) i powinny być dobrane na podstawie odpowiednich nomogramów dla danej temperatury spalin i długości komina. Takie nomogramy zawarte są w katalogach wszystkich producentów kominów.

3. W przypadku problemów z kominem i wezwania służb kominiarskich należy przede wszystkim zlecić im czyszczenie komina, bo jest to najczęstsza przyczyna braku ciągu kominowego, a ustawodawca przewidział takie czyszczenie kominów dymowych cztery razy w roku!

4. Wartość ciągu kominowego, jaką podaje producent kotła na podstawie tzw. badań typu, zapewnia optymalną pracę kotła i dla tej wartości ciągu gwarantuje osiągnięcie wszystkich parametrów spalania, a więc moc znamionową i optymalne zużycie paliwa. W przypadku kotów na paliwa stałe głównym czynnikiem, który wpływa na wartość ciągu kominowego jest temperatura spalin (przyjmując właściwie dobrany przekrój poprzeczny i co najmniej 4 m długości komin). Co ważne, ogromna ilość kotłów na paliwa stałe to wcale nie nowoczesne kotły niskotemperaturowe, lecz stare kotły bez żadnej automatyki. W takich kotłach utrzymanie niskiej i stałej temperatury spalin jest po prostu nierealne. Powoduje to, że ciąg kominowy zmienia się wraz z wypalaniem się paliwa w piecu. Nic więc nie dają pomiary ciągu kominowego, bo jest on zmienny w czasie.

5. Stosowanie wentylatora dachowego powoduje dodanie stałej wartości podciśnienia wytwarzanego przez wentylator, co często daje ciąg znacznie większy niż zalecany przez producenta. Zwykły regulator obrotów niczego tu nie załatwi, gdyż po prostu nie sposób bez przerwy mierzyć podciśnienia i kręcić pokrętłem. Jedynym sensownym rozwiązaniem jest zastosowanie układu automatyki, który mierzy ciąg i natychmiast dostosowuje obroty wentylatora do wartości ciągu kominowego w danej chwili. O takiej automatyce autorzy nawet nie wspominają.

6. Budowa wentylatora wskazuje na to, że nie posiada on znaku bezpieczeństwa CE. Brak jakiegokolwiek zabezpieczenia wirnika grozi obcięciem palców w przypadku dotknięcia wirnika w czasie pracy. Jako urządzenie elektryczne zasilane napięciem 220 V powinno ono spełniać wymagania aż trzech norm zharmonizowanych: a) niskonapięciowej, b) kompatybilności elektromagnetycznej, c) normy stawianej wentylatorom dachowym. Dopuszczenie tego typu wyrobu do obrotu bez oznaczenia znakiem CE jest naruszeniem prawa.

7. W artykule autorzy piszą o nasadach kominowych bez wspomagania. Podstawowym zadaniem nasad kominowych zgodnie z PN i DZ. U. 75 jest osłona i zabezpieczenie wylotu komina przed zawiewaniem wiatru, a dodatkowo wspomagają ciąg w kominie.

8. W żadnym wypadku nie wolno prowadzić kabli zasilających przewodami wentylacyjnymi, jest to wedle polskiego prawa zabronione (Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie DZ. U. 75 poz. 690 par. 268 pkt.1.3.)

9. Jak wspomniałem powyżej, zastosowanie wentylatora bez odpowiedniej automatyki wcale nie zapewnia odpowiedniego ciągu kominowego, bo zmienia się on szybko i często, przez to najczęściej jest on zbyt duży. Mówienie o oszczędnościach opału rzędu 30% jest w takich warunkach czystą demagogią niepopartą żadnymi badaniami. Zbyt duży ciąg kominowy powoduje wzrost zużycia paliwa, bo podnosi temperaturę spalin, a wymiennik ciepła nie jest w stanie odebrać zwiększonej ilości ciepła powstałej w wyniku intensywniejszego spalania paliwa niż przewidział producent kotła. Zbyt duża ilość powietrza powoduje wychładzanie kotła (część powietrza nie bierze udziału w spalaniu) i obniżenie sprawności, a także sprzyja powstawaniu szkodliwych tlenków azotu NOx. Ponadto duży nadmiar powietrza powoduje podwyższenie temperatury płomienia spalania, co z kolei przyczynia się do, niekorzystnego dla kotła, topnienia popiołu.

10. Karygodny wydaje się pomysł uszczelniania całego kotła celem ograniczenia ciągu kominowego, gdy wentylator wytwarza zbyt duże podciśnienie. Nie trzeba dużej wyobraźni, aby zrozumieć, co się stanie, gdy braknie prądu lub nastąpi uszkodzenie wentylatora (co zawsze należy brać pod uwagę). Wystąpi wtedy, z braku odpowiedniej ilości powietrza, niepełne spalanie, a powstały tlenek węgla może w skrajnym wypadku spowodować zatrucie domowników, spowodować detonacje w kominie lub gwałtowne dopalanie, gdy do komory spalania dostanie się „lewe” powietrze. W najlepszym przypadku spowoduje wygaszenie pieca. O ekologii oraz oszczędnościach nie może być mowy. Jak wygląda czyszczenie wirnika wentylatora z osadzającej się sadzy czy innych produktów spalania, jak wpływa osadzanie się sadzy na łopatkach wirnika na pracę wentylatora, co w przypadku pożaru sadzy w kominie? Jakie temperatury na wylocie komina wytrzyma silnik wentylatora? W przypadku pożaru sadzy temperatura na wylocie komina osiąga 1000oC.

11. Pomysł z regulatorem ciągu jest jak najbardziej słuszny, ale znowu bez zastosowania automatyki wentylator kominowy zamiast regulować ciąg kominowy będzie powodował niepotrzebne wychłodzenie pomieszczenia kotłowni. Jak pisze producent, wentylator posiada bardzo dużą wydajność i wytwarza bardzo duże podciśnienie.

12. Na końcu, wśród przyczyn trucia autorzy nie wymienili braku konserwacji komina i kotła, a to najczęściej występujący problem z instalacją grzewczą na paliwo stałe.

Józef Darłak

__________________________________________________________________________________________

Uwagi do artykułu „Ciąg na wyciągu”, jakie był uprzejmy zgłosić Pan Józef Darłak sugerują, że jedynymi znającymi się na rzeczy w temacie „kominy” są kominiarze. Otóż chcielibyśmy zauważyć, że oprócz wyżej wymienionych są również specjaliści od mechaniki płynów, fizycy, inżynierowie energetycy, pneumatycy, automatycy oraz rzesze użytkowników kotłów, którzy równie dobrze orientują się w tych zagadnieniach. Proszę zatem wysłuchać i ich zdania na ten temat.

1. Zgodnie z podstawową wiedzą zjawiska przepływu cieczy i gazów (powietrze, spaliny) przebiegają zgodnie z prawem (równaniem) Bernoulliego, wyrażającym bilans energii przepływającego czynnika. Z równania Bernoulliego jednoznacznie wynika, że ciąg kominowy ma istotny wpływ na ilość zasysanego do paleniska powietrza. Wielkość ciągu kominowego zależna jest zarówno od parametrów geometrycznych komina, jak i od parametrów termicznych powietrza i spalin. Niesłuszne jest więc stwierdzenie, że instalacja kominowa nie decyduje o dostarczaniu powietrza do spalania. Również absolutną nieprawdą jest, jak Pan stwierdza, że powietrze „musi samo napływać do kotłowni”. Tutaj także obowiązuje prawo Bernoulliego.

2. W przypadku kominów spalinowych (dymowych), stosowanie przekrojów komina nie mniejszych od przekrojów czopucha jest podstawowym standardem stosowanym w praktyce. Zastosowanie komina o mniejszej średnicy aniżeli średnica czopucha powoduje generowanie niższego ciągu wskutek znacznego zwiększenia oporów przepływu spalin przez komin i w konsekwencji niższą efektywność kotła i zagrożenie bezpieczeństwa użytkownika. Ma to szczególne znaczenie w przypadku kotłów na paliwa stałe, o których jest mowa w prezentowanym artykule. Zgodnie z normą PN-87/B-02411 „Kotłownie wbudowane na paliwa stałe” przekrój kanału dymowego powinien wynosić 20 x 20 cm (w układzie grawitacyjnym). W tej samej normie podany jest również minimalny przekrój 14 x 14 cm, ale dotyczy kanału wywiewnego wentylacji, a nie dymowego. Wspomniana natomiast średnica 100 mm podana była w artykule w kontekście opisu możliwości wentylatora wyciągowego i wskazywała, że nawet w tak ekstremalnych warunkach wentylator jest w stanie zapewnić wymagany ciąg. Uważamy, że uwagi Pana w tym zakresie są nietrafne.

3. Czyszczenie komina nie jest jedynym i najskuteczniejszym sposobem na niewydolny komin i żaden przepis go nie udrożni. Często trzeba działań radykalnych i do takich należy zastosowanie sztucznego ciągu – powszechnie stosowanego w instalacjach przemysłowych. Dlaczegóż zatem nie można go zastosować w ogrzewnictwie domowym? W praktyce jest to podstawowy i zweryfikowany już licznymi zastosowaniami sposób poprawy ciągu.

4. W tym zdaniu przyznaje nam Pan rację w ocenie niewydolności instalacji grzewczych. Jeżeli nie zgadza się Pan na pomiary wielkości ciągu kominowego, to w jaki sposób oceni Pan pracę komina? W praktyce jest to jedyny sposób weryfikacji niesprawności instalacji kominowej, jeżeli występuje wydymianie z kotła. Problem polega tylko na umiejętności wykonania takiego pomiaru oraz posiadania odpowiedniego sprzętu pomiarowego.

5. Przy uważnej lekturze naszego artykułu można dostrzec, że jest w nim mowa również o sterowniku (…autorzy nawet nie wspominają…). Takie sterowniki, które automatycznie regulują obrotami wentylatora już od dawna są stosowane. Nie są to klasyczne regulatory – stabilizatory podciśnienia, ponieważ ich cena przekracza obecnie cenę wentylatora.

6. Wentylator, o którym mowa w artykule, jest sklasyfikowany jako nasada kominowa z własnym napędem. Czy którakolwiek nasada posiada znak CE? Posiada natomiast znak budowlany B. Znak ten jest nadawany produktom, które spełniają określoną normę budowlaną. Niestety, na nasady kominowe z własnym napędem nie ma ani normy, ani dyrektywy, dlatego w wyniku przeprowadzonych badań przez akredytowaną jednostkę (INiG) wyrób uzyskał aprobatę techniczną i spełniając warunki wyszczególnione w tej aprobacie, jest dopuszczony do obrotu towarowego na terenie RP. Dodatkowo zostały przeprowadzone badania na znak CE dwukrotnie: przez wytwórcę silnika oraz przez producenta wentylatora jako całość na znak CE.

7. Nasady bez wspomagania nie wnoszą nic istotnego w poprawę ciągu kominowego – tu się zgadzamy.

8. Proszę przeczytać uważnie Dz. U. 75 poz. 690 par. 268 pkt. 1 „…z wyjątkiem budynków jednorodzinnych i rekreacji indywidualnej…”.

9. Gdyby Pan spróbował zastosować wentylator tak jak wielu naszych użytkowników przekonałby się Pan, ile mniej paliwa spala kocioł, jeżeli spalanie odbywa się w obecności wymaganej porcji powietrza. Przecież certyfikaty, które uzyskują poszczególne kotły, są wykonywane właśnie przy pomocy sztucznego ciągu, zwykle na poziomie 20 ÷ 40 Pa. W takich okolicznościach osiągają sprawności powyżej 80%. O efekcie oszczędności paliwa wskutek zastosowania takiego wentylatora świadczą opinie licznych użytkowników. A jak te warunki zapewnić przy „himerycznym” ciągu, w dodatku stale zmieniającym się? Uważamy, że Pańska teoria na temat powstawania NOx w niskiej temperaturze jest z gruntu błędna.

10. Na temat uszczelnienia kotła wyraziliśmy się niezgrabnie. Chodziło o to, aby mieć kontrolę nad spalaniem w palenisku; aby przypadkiem poza kontrolowanym wlotem powietrza nie przedostawało się inne powietrze i nie schładzało np. wymiennika.

Co do czyszczenia wirnika to przy prawidłowym prowadzeniu procesu spalania, tj. przy temperaturze ok. 1000oC dla węgla, wytrącanie się nagaru na obmurzu i łopatkach jest minimalne. Czyszczenie można ograniczyć do jednego przed sezonem grzewczym. Wykazała to dobitnie praktyka. Przy niższych temperaturach spalania powstają dymy, które osadzają się na wszystkim, co napotkają po drodze. A jak pogodzić wysoką temperaturę spalania z nadmiarem produkcji ciepła, to opiszemy w następnej publikacji. Pożar komina (minimum 1000oC) jest katastrofą i niedopuszczalną sytuacją. Jeżeli już nastąpi, to uszkodzenie mechaniczne wentylatora jest bardzo prawdopodobne. Normalnie może pracować w temperaturze wychodzących dymów do 200oC, krótkotrwale do 300oC. Przekraczanie tego jest nieracjonalne z uwagi na poważne straty ciepła wyrzucane w powietrze.

11. Zarzuty zawarte w tym punkcie zostały omówione w pkt 5. O pomieszczenie kotłowni proszę się nie martwić. Prawidłowo – to powinien być specjalny kanał z zewnątrz doprowadzający potrzebne powietrze do kotła.

12. Artykuł nie miał ambicji wyczerpania wszystkich aspektów poprawnej pracy kotłowni. Tematem, jak wskazuje tytuł, jest nowe podejście do zapewnienia kotłom na paliwo stałe wymaganego ciągu. Możemy Pana zapewnić, że dysponujemy wynikami badań wykonanych przez nas osobiście, wykazującymi, że poprawienie ciągu kominowego (osiągnięcie wielkości wymaganych dokumentacją certyfikacyjną) zmniejszyło emisję tlenku węgla 3-krotnie, dwutlenku węgla 2-krotnie, a NOx pozostały na tym samym poziomie, jak w kotle bez wentylatora. Z tego widać, że kwestionowane oszczędności na poziomie 30% paliwa w skali roku to nie „demagogia”. Niestety, nie byliśmy w stanie zafundować odnośnych badań długotrwałych w jakiejś jednostce notyfikowanej, ponieważ kwoty na badania były astronomiczne, a UE na te badania dwukrotnie odmówiła funduszy, oferując doradztwo i szkolenie.

Możemy zapewnić, że klienci-desperaci, którzy bezskutecznie szukali pomocy w opanowaniu procesu spalania w swoich kotłach, zainstalowali tego typu wentylatory i odetchnęli z wielką ulgą i obecnie nie wyobrażają sobie palenia bez wentylatora.

A co do komina, znam jednego użytkownika wentylatora, który od 5 lat nie czyścił komina i mogłem stwierdzić, że poza drobnym szarym pyłem niczego w nim nie było, a kocioł pracował bez usterek.

Z pozdrowieniami

Marcin Kupka
Andrzej Bulanda

Zobacz artykuł w wersji pdf pdfpdfpdf

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij