Przyjęta w 2009 roku dyrektywa Ekoprojektu narzuca producentom urządzeń grzewczych i wytwarzających ciepłą wodę stosowanie od 2015 roku nowych przepisów.

Dyrektywa Ekoprojektu (zwana najczęściej skrótowo ErP) ustanawia minimalną sprawność energetyczną oraz górną granicę emisji zanieczyszczeń przez urządzenia grzewcze i produkujące ciepłą wodę. Dotyczy ona pomp ciepła, podgrzewaczy wody, zasobników buforowych, kotłów kogeneracyjnych, kotłów, solarnych instalacji grzewczych i systemów regulacji, itd. Podstawą dla nowych przepisów jest globalna walka ze zmianami klimatycznymi i wymaganie redukcji emisji CO2. Już na Światowej Konferencji w Kioto w roku 1997 jej uczestnicy wyrazili chęć obniżenia rocznej emisji gazów cieplarnianych w krajach uprzemysłowionych w pierwszym okresie zobowiązań od 2008 do 2012 r. średnio o 5,2% w stosunku do 1990 r. Uczestnicy szczytu klimatycznego w Katarze w roku 2012 zgodzili się na przedłużenie protokołu z Kioto do roku 2020. Minimalne wymogi dotyczące efektywności odpowiadają poziomowi jak dla kotła kondensacyjnego i oznaczają praktycznie koniec konwencjonalnych kotłów gazowych i olejowych, może poza nielicznymi wyjątkami. Dyrektywa w sprawie Ekoprojektu jest wprowadzana do prawodawstwa poszczególnych krajów w postaci krajowych ustaw. Dlatego produkty, które będą wprowadzane na rynek, muszą spełniać określone w tych ustawach wymagania.

Checinski205-1

Rys. 1. System koncentryczny – rozdzielenie powietrza i spalin.

W poniższym tekście nie będziemy się jednak zajmować kotłami kondensacyjnymi, lecz całą uwagę poświęcimy systemom kominowym stosowanym do odprowadzania produktów spalania z tychże urządzeń. Wybór właściwego rozwiązania w tym zakresie jest niezmiernie istotny, gdyż wpływa nie tylko na prawidłowe funkcjonowanie urządzenia grzewczego, ale ma również bezpośredni wpływ na komfort i bezpieczeństwo użytkownika.

Zajmiemy się dwoma sytuacjami – pierwsza będzie dotyczyła domu nowego i doboru komina do planowanego kotła. Sytuacja druga będzie się odnosiła do zmiany urządzenia i adaptacji istniejącego komina.

Nowy budynek

Zacznijmy od wariantu dotyczącego domu nowego. Decyzja o zastosowaniu kotła kondensacyjnego wiąże się z koniecznością zastosowania odpowiedniego komina. Nie ma tu miejsca na dowolność i swobodę, a to ze względu na warunki panujące w przewodzie kominowym oraz specyficzną konstrukcję takiego komina. Z całą pewnością można stwierdzić, że w przewodzie odprowadzającym spaliny z kotła kondensacyjnego będzie gromadziła się wilgoć, dużo wilgoci. Jej obecność to przypieczętowanie zasady działania kotłów kondensacyjnych. Wysoka sprawność tych urządzeń jest możliwa dzięki wykorzystywaniu ciepła ze spalin, a więc z produktu ubocznego samego procesu spalania paliwa. W kotłach tradycyjnych energia ta przepada bezpowrotnie i ucieka – mówiąc kolokwialnie – w komin. Odbieranie ciepła ze spalin w kotle kondensacyjnym doprowadza do ich silnego wyziębienia, w wyniku czego dochodzi do zjawiska kondensacji, czyli wytrącania się wilgoci z gazów spalinowych. Jest to typowe, znane z lekcji fizyki w szkole podstawowej, zjawisko zmiany stanu skupienia substancji z gazowego w ciekły pod wpływem spadku temperatury. W przypadku gazu ziemnego temperatura kondensacji wynosi 53-57oC (w zależności od źródła), w przypadku paliwa olejowego jest to ok. 47oC. Temperatura spalin odprowadzanych z gazowych kotłów kondensacyjnych jest w stanie spadać nawet do ok. 30oC. Na pierwszym miejscu należy więc zapewnić, aby przewód kominowy był odporny na działanie kondensatu. Po czym poznać, że komin posiada taką właściwość? W klasyfikacji komina powinno się znaleźć oznaczenie W. Jeśli komin będzie posiadał oznaczenie D, to z pewnością nie będzie prawidłowym rozwiązaniem dla odprowadzania spalin mokrych. Wyjątek mogą stanowić kominy o uniwersalnym trybie pracy, które posiadają tzw. podwójną klasyfikację – W i D. W tym bezpośrednim starciu na linii kondensat vs. materiał przewodu spalinowego najlepiej sprawdza się specjalna ceramika kominowa, szczególnie izostatycznie prasowana. Proszę nie mylić tego słowa z tradycyjną cegłą budowlaną (choć przecież też ceramiczną). Technologia produkcji tychże współczesnych przewodów jest w stanie zapewnić bardzo niską porowatość materiału, co zamyka wilgotnym substancjom drogę ucieczki przez ściankę przewodu, nawet w perspektywie wieloletniej eksploatacji, i wymusza spływanie całej wilgoci na dno komina i dalej – do kanalizacji.

Checinski205-2

Rys. 2. Układ koncentryczny.

Kominy przeznaczone do odprowadzania spalin z kotłów kondensacyjnych, bez względu na materiał, z jakiego są wykonane, powinny mieć możliwość pracy w nadciśnieniu (możliwość pracy w takim trybie potwierdza oznaczenie „P1” komina). Wynika to z prostej przyczyny – kocioł kondensacyjny może pracować w takim trybie, tym samym przewód kominowy musi sprostać jego wymaganiom. Cóż to oznacza w praktyce? Na pewno konieczność zapewnienia wysokiej szczelności przewodu odprowadzającego spaliny. Przewody ceramiczne przeznaczone do nadciśnienia łączone są innymi materiałami niż działające w podciśnieniu, inna też może być konstrukcja połączeń między rurami (np. połączenia kielichowe stosowane w rurach izostatycznie prasowanych). Szczelność przewodów stalowych zapewniają uszczelki montowane na połączeniach między rurami. Warto również wspomnieć o korzyści, jaką daje nadciśnieniowy tryb pracy w postaci znacznie zmniejszonej średnicy przewodu niż w kominie dla kotła o tradycyjnym trybie pracy.

Budynek istniejący

Zajmijmy się teraz sytuacją wymagającą adaptacji istniejącego komina do potrzeb kotła kondensacyjnego. Jeśli ktokolwiek zdecydujemy się na podłączenie takiego kotła do istniejącego komina ceglanego, pozostaje nam już tylko czekać na wilgotne plamy na ścianach komina, a wewnątrz pomieszczeń użytkowych. Bo przeniknięcie wilgoci na zewnątrz to wyłącznie kwestia czasu. Jak długiego? Wszystko będzie zależało od mocy i intensywności pracy urządzenia grzewczego. Posiadanie komina murowanego nie oznacza, że kotła kondensacyjnego zastosować już nie możemy. Otóż jak najbardziej możemy to zrobić, lecz do wnętrza przewodu należy wcześniej wprowadzić przewód kominowy – najszybszym i najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem będzie przewód stalowy odporny na działanie kondensatu. Jego żywotność z pewnością nie dorówna ceramice, lecz będzie on stanowił skuteczną ochronę komina ceglanego przed mokrymi i agresywnymi chemicznie spalinami.

Zasysanie

Cechą charakterystyczną kotłów kondensacyjnych jest zamknięta komora spalania, niespotykana w kotłach tradycyjnych. W ujęciu tradycyjnym powietrze niezbędne w procesie spalania paliwa jest do kotła pobierane z jego otoczenia (wprost z kotłowni), kocioł kondensacyjny uzyskuje jednak powietrze ze środowiska zewnętrznego (w dosłownym tego słowa znaczeniu, bo z atmosfery). Sposób zasysania powietrza może być zorganizowany koncentrycznie, przez komin (powietrze do kotła będzie napływało sponad dachu w przestrzeni kominowej zorganizowanej wokół przewodu spalinowego, którym wyprowadzane będą spaliny z kotła do atmosfery – rys. 1 i 2), lub rozdzielnie (powietrze do kotła będzie pobierane przewodem niezależnym od komina, np. poziomym przewodem prowadzącym od ściany zewnętrznej budynku – rys. 3).

Checinski205-3

Rys. 3. Układ rozdzielny.

System kominowy o takiej konstrukcji nazywa się systemem powietrzno-spalinowym. Takie rozwiązanie to przede wszystkim bezpieczeństwo użytkownika. Nawet w przypadku awarii komina lub kotła człowiek jest oddzielony od przewodu spalinowego ścianką tego przewodu i jego obudową zewnętrzną, a ewentualny ciąg wsteczny spalin nie przedostaje się do pomieszczenia mieszkalnego. Może się jedynie przedostać przez kocioł grzewczy do przestrzeni przeznaczonej na powietrze w kominie. Cały układ pozostaje zamknięty.

Klasyfikacja

Tak zbudowanych kominów nie klasyfikuje się tymi samymi normami co kominy tradycyjne. W tym przypadku specyfikację techniczną stanowi dla kominów ceramicznych norma EN 13063-3 (Kominy – Systemy kominowe z ceramicznymi kanałami wewnętrznymi – Część 3: Wymagania i badania kanałów powietrzno-spalinowych), a dla kominów stalowych norma EN 14989-2 (Kominy – Wymagania i metody badań metalowych kominów i kanałów doprowadzających powietrze, wykonanych z dowolnego materiału, przeznaczonych do urządzeń z zamkniętą komorą spalania – Część 2: Kanały spalin i kanały doprowadzające powietrze do zamkniętych komór spalania).

Punktem newralgicznym systemu powietrzno-spalinowego jest połączenie urządzenia grzewczego z kominem. W przypadku kominów koncentrycznych łącznik musi zapewniać jednocześnie dopływ powietrza do kotła i odprowadzenie z niego spalin (tak jak ma to miejsce w przypadku samego komina). Rurą wewnętrzną łącznika (o mniejszej średnicy) odprowadzane są spaliny, a przestrzenią między tą rurą i rurą zewnętrzną (o większej średnicy) biegnie strumień powietrza do kotła (fot. 4). W przypadku systemów rozdzielnych sprawa jest trochę prostsza, gdyż powietrze do spalania jest dostarczane oddzielnym przewodem wprost do kotła, a odprowadzenie spalin odbywa się za pomocą jednościennego łącznika. Charakterystyczne w obu przypadkach jest „wpięcie” łącznika do króćca spalinowego, który jest wyposażony w gumową uszczelkę mającą zapewnić wymaganą szczelność.

Checinski205fot

Fot. Łącznik koncentryczny.

Wysokie wymagania

Kotły kondensacyjne stawiają bardzo wysokie wymagania przewodom spalinowym, do których są podłączone. Muszą być one odporne na wilgoć, agresywne chemicznie środowisko, a ich konstrukcja powinna zapewniać możliwość pracy w nadciśnieniu, a niejednokrotnie oprócz odprowadzania spalin muszą jednocześnie dostarczać powietrze do urządzenia grzewczego, które jest wykorzystywane później w procesie spalania (koncentryczne systemy powietrzno-spalinowe). Komin podłączony do takiego kotła nie może więc być przypadkowy. Na etapie wyboru należy na to zwrócić uwagę, a w przypadku jakichkolwiek wątpliwości zdać się na doświadczenie producentów systemów kominowych. Eksploatacja przewodu kominowego o nieodpowiednich parametrach będzie skutkowała problemami w postaci przesiąkania wilgotnych substancji przez przewód, może nawet dojść do utraty szczelności.

Łukasz Chęciński

Mariusz Kiedos

Jedna myśl na temat “Kominy i kotły kondensacyjne

  • 18 października 2017 o 22:58
    Permalink

    Czy można cos więcej napisać o krzywych kanałach kominowych? Czy opcja wyrzutu spalin przez jeden kanał i zasysanie powietrza dla kotła przez drugi kanał wchodzi w rachubę? Pytam, bo mieszkam w starej kamienicy, gdzie wszystkie kanały są krzywe, a jest ich dość dużo (po 1 na każdy były piec kaflowy + 1 wentylacyjny). Przeprowadzenie kanału poziomego byłoby raczej trudne.

    Odpowiedz

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