W swojej pracy zawodowej parę razy spotykałem się z pytaniami o możliwość poprowadzenia powietrza do kominka za pośrednictwem komina wentylacyjnego dobudowanego do komina dymowego. Oczywiście przy założeniu, że określenia „wentylacyjny” nie potraktujemy dosłownie, wszak funkcjonalnie byłby to kanał nawiewny przewidziany wyłącznie dla potrzeb paleniska kominkowego.

Jak powszechnie wiadomo, każde urządzenie grzewcze spalające przeznaczone dla niego paliwo do procesu spalania potrzebuje pewnej ilości powietrza. Powietrze to może być pobierane bezpośrednio z otoczenia urządzenia grzewczego (jak np. dzieje się to w przypadku kuchenki gazowej, otwartego paleniska kominkowego czy kotła na węgiel) lub powinno zostać dostarczone oddzielnym przewodem poprowadzonym w bezpośrednie otoczenie urządzenia lub wręcz doprowadzone do specjalnego króćca w takim urządzeniu. Powietrze to z reguły jest prowadzone spoza budynku, aby ilość dostarczanego powietrza nie była uzależniona od stopnia szczelności stolarki okienno-drzwiowej.

W swojej pracy zawodowej parę razy spotykałem się z pytaniami o możliwość poprowadzenia powietrza do kominka za pośrednictwem komina wentylacyjnego dobudowanego do komina dymowego. Oczywiście przy założeniu, że określenia „wentylacyjny” nie potraktujemy dosłownie, wszak funkcjonalnie byłby to kanał nawiewny przewidziany wyłącznie dla potrzeb paleniska kominkowego.

Przyznać się Państwu muszę, że każdorazowo odpowiadałem w jednakowy, standardowy sposób: „można, owszem, ale nie jest to sposób zalecany, gdyż pionowe sprowadzanie powietrza w kierunku od góry do dołu jest działaniem wbrew powszechnym prawom fizyki. Stwarza niepotrzebne dodatkowe opory dla układu kominka z kominem dymowym. Naturalnym kierunkiem przepływu gazów cieplejszych od powietrza atmosferycznego, w wąskim kanale, prowadzonym w pionie, jest kierunek od dołu ku górze, jak to ma miejsce w grawitacyjnie działających kominach dymowych, spalinowych czy wentylacyjnych”.

Zdecydowanie więc, za zaleceniami zduńskimi, powtarzałem, że najlepszą drogą, którą można prowadzić powietrze spoza budynku do kominka, jest droga o kierunku poziomym. Droga w miarę możliwości krótka, pokonywana przewodem okrągłym, o średnicy wynikającej z wytycznych producenta kominka.

W ostatnim czasie przyszło mi jednak zmierzyć się z tym zagadnieniem w mojej praktyce. Wiązało się to także z przeprowadzeniem analizy obliczeniowej dla różnych wariantów tego, spotkanego realnie, przypadku.

Zadzwonił do mnie znajomy, pan Andrzej, który od kilkunastu lat instaluje kominki we współcześnie budowanych domach. Współpracuje z wieloma producentami wkładów i piecyków kominkowych i z tej współpracy był do tej pory zadowolony. Tak samo jak też druga strona – dystrybutorzy chętnie polecali swoim klientom pana Andrzeja jako sprawdzonego instalatora.

Moja rozmowa z Andrzejem ujawniła jednak, że to obopólne zadowolenie, w przypadku jednego z producentów, nagle uległo tąpnięciu. Producent kominka zrzucał winę za nieprawidłowe działanie kominka w jednym z domów na źle dobraną wysokość komina lub na nieprawidłowe wykonanie nawiewu powietrza pod kominek. Sytuacja dotyczyła domu wybudowanego pół roku wcześniej, a pomysłem budowniczych było co prawda przygotowanie komina dymowego dla kominka (współczesnego systemowego komina ceramicznego – co należy pochwalić), jednak w ślad za tym krokiem nie wykonano drugiego – nie przygotowano rzetelnego nawiewu powietrza niezbędnego do spalania.

Trudno przecież liczyć na to, że to powietrze w nadmiarze znajdzie się w salonie z kominkiem, gdy salon ten ma – fajne wprawdzie i dość drogie okna i drzwi balkonowe – jednak infiltracja powietrza w tej stolarce jest stanowczo zbyt mała jak na potrzeby nawet bardzo małego urządzenia kominkowego!

Pan Andrzej, mając już te ograniczenia narzucone, zadecydował o poprowadzeniu wzdłuż komina elegancko zabudowanej rury stalowej o średnicy 150 mm i tą drogą postanowił sprowadzić świeże atmosferyczne powietrze bezpośrednio pod kominek. Chciał w ten sposób uniknąć fundowania mieszkańcom dodatkowych nerwów spowodowanych pracami remontowymi w gotowej już posadzce, w której najczęściej prowadzi się rury nawiewne dla potrzeb paleniska kominkowego.

Dodatkowym problemem było usytuowanie trójnika spalin w kominie dymowym na poziomie znacznie przekraczającym wymagane przez kominek minimum (co najmniej 150 cm nad posadzką), co jednocześnie zmniejszało wysokość efektywną samego komina (wychodziło ok. 3,7 m) w stosunku do zalecanej na ogół wysokości „co najmniej 4,0 m”.

Ponieważ inwestor zgłosił reklamację na kominek ze względu na jego dymienie do pomieszczenia i brak ciągu kominowego, to przyjmujący reklamację producent kominka „odbił” grzecznie piłeczkę, wskazując na błąd projektowy w postaci zbyt małej wysokości efektywnej komina (poniżej 4 m). Pan Andrzej był już gotowy do wykonania remontu komina – zaślepienia trójnika spalin i ukształtowania przy pomocy specjalnego zestawu naprawczego nowego trójnika ponad pół metra niżej, ale…. ale właśnie postanowił wstrzymać się z tą pracą i skontaktować się ze mną, aby problematykę omówić i upewnić się co do sensu tej pracy. Dodatkowo nie dawał mu spokoju nietypowy, ale wymuszony przez warunki lokalne zastane na budowie, sposób doprowadzenia powietrza do spalania.

Instalator postąpił bardzo rozsądnie, ponieważ po pierwsze producent zastosowanego systemu kominowego miał prawo odebrać uprawnienia gwarancyjne na komin, a po drugie dla uzyskania określonego ciągu w kominie ważna jest nie tyle odpowiednia wysokość czynna samego komina, co wysokość całego układu spalinowego powyżej kominka, tj. geometria sumaryczna mierzona dla komina oraz łącznika prowadzącego spaliny od kominka do komina, a to przy obniżeniu poziomu trójnika spalin w kominie nie uległoby przecież zmianie. Na pewno warto było przeanalizować to obliczeniowo pod kątem ewentualnego „sprowadzenia na ziemię” osoby rozpatrującej reklamację i zwrócenia jej uwagi, że problemu należy szukać gdzie indziej.

Odnośnie do pierwszego zagadnienia, tj. wątpliwych praw gwarancyjnych na komin, producent zabraniał (w warunkach gwarancji) samodzielnego, nieuzgodnionego z gwarantem, wykonywania jakichkolwiek prac związanych z ingerencją w struktury materiałowe komina. Po prostu zastrzegał sobie wyłączność na wykonywanie takich remontów. Tylko zlecenie serwisowi firmy wykonania przeróbki trójnika spalin pozwalało inwestorowi na utrzymanie wieloletniej gwarancji na system kominowy.

Wracając do meritum sprawy, postawiłem sobie dwa zadania:

1. Sprawdzić na drodze obliczeniowej, jakie występują straty ciśnienia ze względu na pionowe prowadzenie powietrza do spalania z góry do dołu zamiast standardowego prowadzenia poziomego.

2. Sprawdzić na drodze obliczeniowej, czy warto obniżać usytuowanie trójnika spalin o 50 cm po to, aby zapewnić co najmniej 4 m wysokości efektywnej komina.

Parametry techniczno-spalinowe kominka przyjęte do analizy obliczeniowej:

* moc grzewcza nominalna: 8 kW,

* strumień masowy spalin: 7,1 g/s,

* temperatura spalin: 300ºC,

* wymagany ciąg kominowy: 12 Pa,

* króciec spalin/dymu: okrągły f 180 mm.

Geometria przyłączenia do komina:

* łącznik stalowy okrągły o średnicy 180 mm, 1 kolano 90o (opory: 0,18), wysokość efektywna: 100 cm, długość całkowita w rozwinięciu: 150 cm.

Sposób dostarczenia powietrza do spalania:

* w wariancie A: pobór z zewnątrz budynku przewodem poziomym stalowym (flex) okrągłym o średnicy 110 mm (taki zalecał producent kominka) i długości 400 cm,

* w wariancie B: pobór z zewnątrz budynku przewodem stalowym (flex) pionowym okrągłym o średnicy 150 mm i długości 400 cm.

3. Komin ceramiczny, okrągły, izolowany o średnicy 200 cm i wysokości efektywnej: 3,7 m.

Analiza obliczeniowa (obliczenia zgodne z EN 13384-1) wskazuje na poprawność w OBU analizowanych przypadkach. Różnica co do wartości podciśnienia w przewodzie kominowym (grawitacyjny ciąg kominowy) są nieznaczne między wariantami A i B i wynosi ok. 1,3 Pa. Gwoli sprawiedliwości należy dodać, że ta nieznaczna różnica jest na korzyść rozwiązania z poziomym doprowadzenie powietrza.

Dla wariantu A ciąg kominowy (PZ,W) ma wartość 20,4 Pa (przypomnę, że oczekiwane ciśnienie (PW) wynosi 12 Pa. W wariancie B ciąg kominowy faktyczny (PZ,W) osiąga 19,1 Pa.

Różnicę ciśnień wynikającą z wariantu A i B określiłem jako nieznaczną, ponieważ w obu przypadkach wartości obliczeniowe znacznie przekraczają wymagania (PZ,W > PW).

Pamiętając jeszcze o problemie z wysokością efektywną komina, wykonałem dodatkowo analizę dla przypadku oznaczonego przeze mnie roboczo jako A2. Różnica w stosunku do geometrii z wariantu A polega na usytuowaniu trójnika spalin w kominie około 0,5 m niżej. Komin ma wówczas wysokość efektywną: 4,2 m, ale łącznik jest skrócony do długości całkowitej ok. 100 cm przy wysokości efektywnej: 50 cm. Pozostałe warunki geometryczne bez zmian.

W wyniku analizy obliczeniowej (wg EN 13384-1) uzyskany ciąg kominowy to 19,9 Pa (19,9 Pa > 12 Pa, czyli warunek normowy PZ,W > PW jest spełniony), a wartość ciągu kominowego jest o 0,5 Pa mniejsza niż w przypadku A, gdzie łącznik był dłuższy, a wysokość efektywna komina krótsza. Wartość 0,5 Pa jest wartością znikomo małą, a zapas (19,9 czy 20,4 Pa znacznie przekracza wymagane 12 Pa) pozwala stwierdzić, że w omawianym przypadku nieuzasadnione jest zrzucanie winy na rzekomo zbyt niski komin.

Oczywiście należy pamiętać o tym, że im niższy jest komin, tym mniej ustabilizowane są warunki jego ciągu i większe są wahania ciśnienia w kominie spowodowane naturalnym zmiennym oddziaływaniem wiatru. Wynikiem tego mogą być jednak wyłącznie krótkotrwałe (choć przyznam, że mogą być one niezwykle uciążliwe) problemy z ciągiem kominowym. W skrajnych przypadkach może nawet dochodzić do wydymiania z komory paleniskowej, np. jeżeli do negatywnego wpływu wiatru dojdzie przypadkowo podczas dokładaniu paliwa do kominka (otwarte drzwiczki kominka). Nie może być jednak mowy o permanentnym, utrzymującym się w czasie, problemie z ciągiem kominowym. Podsumowując – im dłuższy komin, tym słabszy będzie wpływ dynamicznego oddziaływania wiatru na spaliny w kominie, a warunki rzeczywiste będą bardziej zbliżone do warunków wynikających z obliczeń teoretycznych.

Warto podkreślić, że choć wyniki obliczeń dla układu z pionowym doprowadzeniem powietrza do spalania w mojej analizie okazały się porównywalne do wyników w układzie ze zwyczajowym, poziomym prowadzeniem powietrza, to zdecydowanie zaważyły na tym zmniejszone opory związane ze średnicą przewodu stalowego pionowego. Proszę zauważyć, że pan Andrzej wykazał się bardzo dobrym wyczuciem, zwiększając średnicę przewodu powietrznego z zalecanych 110 mm (zalecenia producenta dla prowadzenia poziomego) do 150 mm dla swojego pomysłu ze sprowadzeniem powietrza sponad dachu.

W przypadku zastosowania takiej samej średnicy przewodu, tj. 110 mm, mielibyśmy do czynienia ze skumulowaniem oporów wynikających z „ciasnego” przekroju rury powietrznej z oporami wynikającymi z konieczności zassania powietrza przez przewód pionowy, gdy powietrze to podczas swojej drogi w dół ulega ogrzaniu i w sposób naturalny ma tendencję do zawracania ku górze. Aby temu przeciwdziałać, układ kominkowo-kominowy musi zapewnić dodatkowy, ponadnormatywny (większy niż wymagane przez kominek 12 Pa) zapas ciągu. Przy 110 mm średnicy rury okazałoby się, że wytworzony przez komin dymowy ciąg na poziomie 20 Pa nie ma w sobie zapasu wystarczającego dla zassania niezbędnej ilości powietrza przez ciasny przewód o czterometrowej wysokości.

Mariusz Kiedos

Fot. Schiedel.

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