SPALOVÁNÍ DŘEVĚNÝCH PELET – zpráva

1.- ÚVOD

V roce 2016 vstoupila v platnost novela zákona 133/1985 Sb. o požární ochraně a prováděcí vyhláška č.34/2016 Sb. o čištění, kontrole a revizi spalinové cesty. Tyto legislativní dokumenty vytvořily zákonnou povinnost zpracování výpočtu spalinové cesty dle ČSN EN 13 384, a to pro každou spalinovou cestu uváděnou do provozu.

Povinnost výpočtu se u některých spotřebičů ukazuje jako silně omezující faktor vzhledem k tomu, že není zpracována detailní metodika výpočtu.

To se týká i peletových spotřebičů, které je sice nutno řadit mezi spotřebiče na pevná paliva, ale současně dokonalý systém spalování umožňuje, pro optimalizaci provozu, osadit ve spotřebiči ventilátor zajišťující, minimálně občasně, nucený odtah spalin. To dovoluje snížit limitně jak spotřebu paliva, tak teplotu spalin.

Důsledkem je ovšem bohužel fakt, že výpočet dle ČSN EN 13 384 v atmosférickém provozu vede často k výsledku „nevyhovuje“. I při minimální dimenzi komínu s přirozeným tahem, (tj. 140 mm) nízká teplota spalin negativně ovlivňuje disponibilní tah, nízká spotřeba paliva snižuje rychlost proudění a ředění vzduchem dále snižuje teplotu spalin, což vede k negativnímu výsledku teplotní podmínky, případně nutnosti nesmyslné tloušťky izolace.

Cílem této zprávy je shrnout základní podmínky pro provádění výpočtů spalinových cest peletových spotřebičů, jako legislativně požadované ověření funkčnosti.

TEORETICKÁ ČÁST

1.- ZATŘÍDĚNÍ DLE ČSN EN 1443

V této normě jsou uvedeny základní parametry požadované pro popis spalinové cesty. Hodnoty parametrů mohou být předepsány výrobcem, nebo obecně ČSN 73 4201.

Pro popis konkrétní spalinové cesty je nutné definovat následující základní parametry:

• Teplotní třída (Txxx) – stanovuje maximální provozní teplotu spalin připojeného spotřebiče

Česká norma ČSN 73 4201 rozděluje spalinové cesty podle typu paliva, které je spalováno v připojeném spotřebiči na spalinové cesty pro paliva pevná, kapalná a plynná. Nelze diskutovat o jednoznačném zařazení pelet mezi paliva pevná.
Minimální teplotní třída pro pevná paliva je obvykle 400°C. Tato limitní teplota byla potvrzena i rozborem cca 100 typů peletových spotřebičů u nichž se teplota spalin deklarovaná výrobcem pohybovala v rozmezí 95 až 315°C.
Spalinová cesta musí mít tedy začlenění obecně min. T400 (alt.T600).

• Tlaková třída (Nx, Px, Hx) – stanovuje maximální provozní přetlak ve spalinové cestě

Třídy N1 a N2 jsou definovány maximální odolností proti přetlaku do 20 Pa a nejsou obecně přetlakově těsné. Pracují v tzv. atmosférickém (podtlakovém) provozu.
Třídy P1 a P2 jsou definovány maximální odolností proti přetlaku do 200 Pa a jejich provedení má těsnění ve spojích. Jsou obecně přetlakově těsné a dovolují připojení spotřebičů s posilovacím ventilátorem před spalinovým hrdlem.
Třídy H1 a H2 jsou definovány odolností proti přetlaku do 5000 Pa a označují se jako vysoko-přetlakové.
Zařazení spalinových cest komínů peletových spotřebičů do tlakové třídy je patrně největším reálným problémem. Pro komíny atmosférické je totiž dle ČSN 73 4201 předepsán obecně minimální průměr komínu 140 mm (výjimka pouze na základě prohlášení a převzetí zodpovědnosti výrobce), ovšem pro komíny přetlakové stačí minimálně 80 mm.
V praxi se ukazuje, že ideální (a v Evropě běžně používanou) metodou výpočtu je, definovat spalinovou cestu v principu jako přetlakovou. Tím dojde k vyřešení drtivé většiny výpočtových i legislativních problémů.
Pokud má daný spotřebič definován i minimální disponibilní přetlak na hrdle, lze bez problémů a v souladu s ČSN 73 4201 volit průměr komínu 80 mm. Toto zmenšení dimenze přinese výpočtové posílení rychlosti proudění a tím následně i pozitivní posun ve výpočtu teplotní a tlakové podmínky. Disponibilní přetlak potom fakticky sníží výpočtový tlakový požadavek, a současně, alespoň z části, eliminuje ztráty, což výrazně kladně ovlivní i výpočet podmínky tlakové.
Jak již bylo uvedeno, jedná se o disponibilní, tedy v podstatě maximální teoretický přetlak. V praktickém provozu samozřejmě spotřebiče většinu času pracují v atmosférickém (podtlakovém) režimu, a to i při použití malých průměrů.
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění min. P1 (alt.P2, H1, H2).

• Třída odolnosti vůči kondenzátu (D, W) – popisuje, zda je vnitřní povrch komína certifikován na odolnost vůči kondenzátu (kyselinám).

Třída D je použita, pokud test na odolnost vůči kondenzátu nebyl proveden, naopak třída W osvědčuje, že test proveden byl, a to s pozitivním výsledkem.
Rozlišení suchého a mokrého provozu je velmi významné při výpočtu teplotní podmínky, protože při suchém provozu musí být ve spalinové cestě teplota nad rosným bodem daných spalin. U mokrého provozu je hraniční teplotou 0°C.
V této souvislosti je třeba vzít v úvahu možnost tvorby tuhých znečišťujících látek ve spalinách. Tyto látky (např.saze) nejen, že představují kondenzační jádra, ale ve směsi se zkondenzovanou vlhkostí vytvářejí látky, které představují potenciální nebezpeční ohrožení života, zdraví i majetku – především tzv.dehet. Z tohoto důvodu musí být pro pevná paliva (pelety) proveden výpočet vždy pro třídu D, a to i v případě, že spalinová cesta má materiálové začlenění W..
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění D (alt.W).

• Třída odolnosti proti korozi (1, 2, 3) – stanovuje maximálně přípustná paliva, jejichž spaliny může daná spalinová cesta odvádět

Třídy 1 a 2 jsou vyhrazeny pro paliva kapalná a plynná. Pro spalování pevných paliv je nutná třída 3. U nerezových materiálů odpovídá třídě 3 obecně třída V3, nebo alternativní materiály včetně tloušťky dle tabulky v ČSN 73 4201.
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění 3 nebo V3.

• Třída odolnosti proti vyhoření sazí (G, O) – popisuje, zda je komín certifikován na odolnost vůči vyhoření sazí.

Třída O je použita, pokud test na odolnost vůči vyhoření sazí nebyl proveden, naopak třída G osvědčuje, že test proveden byl, a to s pozitivním výsledkem.
Pro spalování pevných paliv, kdy spaliny obsahují potenciálně hořlavé tuhé znečišťující látky, které se mohou ve spalinové cestě usazovat, je nezbytné použití materiálu s certifikací G. Vzhledem k tomu prakticky nelze použít spalinové systémy s pružným plastovým těsněním. Ty mají obvykle teplotní třídu T200, danou nikoliv odolností základního materiálu, ale právě teplotní odolností těsnění. Pokud by tedy byl použit spotřebič s teplotou spalin pod 200°C, zdálo by se, že všechny parametry jsou splněny. Problémem je ovšem třída odolnosti vůči vyhoření sazí, která je u těchto systémů obvykle O, a tudíž pro pevná paliva nevyhovující.
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění G.

• Bezpečná vzdálenost (xx) – výrobcem deklarovaná minimální vzdálenost povrchu komínu od hořlavých konstrukcí [mm]

Bezpečnou vzdálenost stanovuje v případě systémového komínu výrobce, v případě komínu individuálního pak jeho zhotovitel. Vzhledem ke značnému rozptylu teplot spalin, může být rovněž parametr bezpečné vzdálenosti rozdílný.
Obvyklou hodnotou bude cca 20 až 50.

• Tepelný odpor (Rxx) – nepovinný parametr popisující hodnotu tepelného odporu celkové konstrukce komínu.

V části xx je doplněna hodnota v setinách (tepelný odpor 0,41 m².K/W = R41).
Pro návrh a výpočet komínu se jedná o klíčovou hodnotu, která popisuje izolační schopnosti a výrazně se proto podílí na výpočtu teplotní podmínky.
Obvyklou hodnotou bude cca R40.
Z výše uvedeného plyne, že spalinová cesta vhodná pro odvod spalin spotřebiče spalujícího dřevěné pelety by měla mít označení dle ČSN EN 1443 minimálně:

T400 P1 D 3 (V3) Gxx Rxx

(hodnoty xx nejsou primárně klíčové)

2.- VÝPOČET DLE ČSN EN 13 384-1:2016

V této normě je popsán postup výpočtu a požadavky na vyhodnocení v rámci ověření funkčnosti spalinové cesty. Požadavek na ověření funkčnosti spalinové cesty je obecně dán zejména ČSN EN 15287-1+A1:2011, jakož i českou legislativou. Standardním, a většinou jediným dostatečně transparentním způsobem ověření funkčnosti je právě normovaný výpočet.

Pro kladné vyhodnocení výpočtu musí být současně splněny tři základní podmínky:

• Tlaková podmínka – zajištění dostatečného komínového tahu [Pa]

Výpočtem musí být ověřeno zajištění dostatečného podtlaku (nebo přetlaku) ve spalinové cestě pro zajištění transportu spalin.

Veličinami, které nejvíce ovlivňují komínový tah při atmosférickém (podtlakovém) provozu jsou:

• Účinná výška komínu
• Teplota spalin
• Teplota okolního vzduchu

Disponibilní komínový tah lze teoreticky vypočítat jako násobek účinné výšky [m], tíhového zrychlení 9,81 [m/s²] a rozdílu hustoty spalin a okolního vzduchu [kg/m³]. Od takto stanoveného disponibilního tahu je nutno odečíst jednak ztráty a jednak výrobcem spotřebiče požadovaný skutečný minimální tah.

Předpokládáme-li (zjednodušeně) pro peletové spotřebiče teplotu spalin okolo 150°C a okolní teplotu 15°C, vychází rozdíl hustot cca 0,38 kg/m³, a tedy po vynásobení tíhovým zrychlením zjistíme, že disponibilní tah ve variantě atmosférické (podtlakové) je cca 3,7 Pa na 1 m účinné výšky. Od disponibilního tahu ovšem musíme odečíst ztráty, a to – zjednodušeně – paušálem -8 Pa, a dále samozřejmě výrobcem požadovaný minimální tah – např. -12 Pa. Z takto limitně zjednodušeného a zobecněného výpočtu vyplývá, že minimální účinná výška komínu pro spotřebič s požadavkem tahu 12 Pa je cca 5,4 m (pro teplotu spalin 100°C už cca 7,5 m).  Tedy hodnota nikoliv zanedbatelná.

Při použití spalinové cesty v atmosférickém režimu je třeba počítat s faktem, že čím menší bude teplota spalin a čím větší bude požadavek výrobce na zajištění tahu, tím větší výška komínu bude vycházet. Současně může docházet ke kolizí s výpočtem teplotní podmínky při větší výšce komínu mimo budovu.

Tlaková diference (komínový tah) ale nemusí být obecně způsobena pouze komínovým efektem, tedy čistě fyzikálním dějem, ale může být způsobena rovněž mechanicky, a to umělým vytvořením proudění pomocí elektrického větráku.

Toto řešení je v současné době používáno pro, v podstatě všechny, moderní peletkové spotřebiče. Sofistikovaný ventilátor nevytváří stálý přetlak, ale je principiálně schopen korigovat nedostatečný podtlak, zejména v době náběhu a vychládání spotřebiče. Výrobce daného zařízení pak může buď zcela eliminovat svůj požadavek na minimální disponibilní tah, nebo použít hodnotu limitně se blížící nule.

V grafu 1 je výsledek měření komínového tahu na reálně provozovaných paletových kamnech při spouštění. Měření probíhalo po dobu pěti minut (300 s), přičemž asi po jedné minutě a čtyřiceti sekundách došlo k zapálení plamene. Z grafu je patrné, že ventilátor ve spotřebiči zajišťoval funkčnost spalinové cesty vytvořením přetlaku v době, kdy teplota spalin nebyla dostatečná pro zajištění tahu přirozeného (podtlaku).

Z výše uvedeného lze učinit závěr, že výrobce by měl zvážit hodnoty požadovaného tahu uváděného ve svých technických listech. Pokud je ve spotřebiči osazen ventilátor, je možné předpokládat nahrazení nutnosti požadovaného tahu provozem tohoto ventilátoru.

Velmi výrazný je vliv na vypočtenou minimální účinnou výšku (ve výše uvedeném příkladu by se výška snížila z 5,4 m (7,5 m) na 2,2 m (2,9 m), což jednak sníží konstrukční i finanční nároky a současně se příznivě promítne do výpočtu teplotní podmínky.

Lze tedy doporučit výpočtové zpracování v přetlakovém režimu.

• Průtoková (rychlostní) podmínka – zajištění dostatečné plochy průduchu

Výpočtem musí být ověřeno zajištění dosažení minimální rychlosti proudění spalin 0,5 m/s, tj. optimální dimenze spalinové cesty pro zajištění transportu spalin.

Veličinami, které nejvíce ovlivňují průtok spalin jsou:

• Plocha průduchu
• Množství paliva
• Přebytek vzduchu

Minimální plochu průduchu lze teoreticky vypočítat jako objem spalin [m³/s] dělený rychlostí jejich proudění [m/s].

Předpokládáme-li (zjednodušeně) pro peletové spotřebiče spotřebu pelet 2 kg/hod a přebytek vzduchu 2, vychází z rovnic hoření dřeva spotřeba vzduchu pro hoření cca 15 m³/hod a objem vzniklých spalin cca 25 m³/hod (tedy hmotnostní průtok cca 6 g/s a objemový 0,007 m³/s). Pokud do výše uvedeného vzorce dosadíme rychlost proudění spalin 0,5 m/s jako legislativně nejnižší přijatelnou, získáme výpočtem maximálně použitelnou dimenzi odtahu spalin – v tomto výrazně zjednodušeném a zobecněném výpočtu to bude cca max. 130 mm. Při použití dimenze 80 mm vyjde poměrně optimální rychlost proudění spalin cca 1,4 m/s (cca 5 km/hod).     

Z  výše uvedeného je patrný podstatný vliv kvality spalování a tedy účinnosti spotřebiče. Se zvyšováním účinnosti klesá průtok, a to zejména vlivem snížení přebytku vzduchu. Výsledkem je, že optimálních hodnot je dosahováno při použití menších průměrů komínů, obvykle korespondujících s průměrem hrdla odkouření.

Již v této fázi je zřejmé, že bude obtížné navrhnout vyhovující spalinovou cestu v atmosférickém (podtlakovém) režimu, a to vzhledem k taxativnímu požadavku uvedeném v ČSN 73 4201, čl.6.4.5, kde je pro komíny s přirozeným tahem pro pevná paliva předepsán minimální průměr 140 mm (výjimky pouze dle technické dokumentace).

Lze tedy doporučit preferování menších průměrů, obvykle totožných nebo srovnatelných s rozměrem spalinového hrdla příslušného spotřebiče. Podmínkou je ovšem deklarovaná možnost přetlakového provozu.

• Teplotní podmínka – zajištění dostatečné teploty ve spalinové cestě

Výpočtem musí být ověřeno zajištění dosažení a udržení teploty spalin nad jejich rosným bodem a tudíž zabránění kondenzaci.

Veličinami, které nejvíce ovlivňují teplotní poměry spalin jsou:

• Rosný bod spalin
• Délka komínu (zejména mimo objekt)
• Tepelný odpor konstrukce komínu

Bohužel teplotní výpočet je jednak natolik složitý a jednak primárně vázán na technické provedení konkrétní spalinové cesty, že nelze akceptovat podobná zobecnění, která byla pro názornost použita u předchozích dvou podmínek. Kromě výše uvedených veličin navíc nelze zanedbat ani vliv konkrétního paliva, typu hořáku, ředění vzduchem, nízké rychlosti proudění, a dalších.

Vodní pára obsažená ve spalinách při teplotách nižších nebo rovných rosnému bodu kondenzuje a může způsobit zanášení a korozi spalinových cest i výměníků spotřebičů. Teplota rosného bodu při spalování dřevěných pelet je přibližně 35°C. Výpočtem se tedy ověřuje, že po celé délce spalinové cesty bude teplota vyšší, a to při plném i částečném provozu. V této souvislosti je třeba opakovaně připomenout, že i v případě, že definujeme spalinovou cestu od peletového spotřebiče jako přetlakovou s odolností vůči kondenzátu, musí být prakticky ověřována v suchém provozu. Tedy i v situaci, kdy je materiálové označení konkrétního produktu W (odolný vůči kondenzátu), je nutné ve výpočtu zadat D (určeno pro suchý provoz).

Obecně během proudění spalin spalinovou cestou dochází k prostupu tepla konstrukcí komínu, a to jednak do okolního vzduchu, jednak do přilehlých konstrukcí, přičemž odváděné teplo způsobuje pokles teploty uvnitř komínu.

Prostup tepla (tepelný tok) je tím větší, čím menší je tepelný odpor komínu a čím nižší je teplota okolí. Teplota ve spalinové cestě se nejčastěji snižuje od sopouchu směrem k ústí, a to nerovnoměrně. Nejnižší teplota a tedy „testovací místo“ je na vnitřní straně ústí komínu.

Při stejné teplotě v sopouchu a stejné konstrukci spalinové cesty, roste teplota v ústí komínu při snižování účinné výšky. Z toho vyplývá, že čím lépe je splněna podmínka tlaková, tím hůře je obvykle splněna podmínka teplotní (a samozřejmě i naopak).

Lze tedy doporučit striktní optimalizaci kombinace tlakové a teplotní podmínky, které lze dosáhnout nejlépe při použití spalinových cest s vysokým tepelným odporem, případně s přídavnou tepelnou izolací.

3.- VÝPOČET DIMENZE PŘÍVODU VZDUCHU

Způsob přívodu vzduchu, respektive jeho tlakové ztráty jsou obecně zahrnuty mezi ztráty na spalinové cestě a jsou tudíž jednou z položek, které snižují disponibilní komínový tah. Ztráta na přívodu vzduchu může být při nesprávném provedení ztrátou klíčovou. Tato obecná pravda se projevuje i v praxi, kde provozní problémy spotřebičů bývají velmi často způsobeny podceněním návrhu a realizace přívodu vzduchu pro hoření.

U peletových spotřebičů, které jsou vybaveny ventilátorem, je obvykle hrdlo přívodu vzduchu dimenzováno na rozměr 40-100 mm. To ovšem v žádném případě neznamená, že totožnou dimenzi lze použít na celé vedení přívodu vzduchu, tím méně v případě, že je vzduch veden vertikálně z hora dolů (např. z půdy nebo z nadstřešní oblasti – tzv.ventilační šachta). Vertikální šachta vytváří při rozdílu teplot negativní tah (spočítat lze stejným postupem jako tah komínový), který může být reálně kolem 1 Pa/vertikální metr.

Samozřejmě každé vedení vzduchu představuje tlakovou ztrátu. Pro její omezení je třeba především preferovat co nejkratší horizontální vedení s minimem kolen a volit podstatně větší dimenzi (snížení rychlosti proudění a tudíž i ztráty).

Pro limitně krátký přívod vzduchu do spotřebiče lze akceptovat i průměr 100 mm, obecně vhodnější je ale průměr minimálně 125 mm vedený horizontálně. Takové řešení zajistí v přívodu vzduchu jednak dostatečné množství vzduchu a jednak stabilně v podstatě atmosférický tlak, což spotřebiči dovolí optimální regulaci hoření a tím i výkonu a dalších provozních parametrů. Na rozdíl od odvodu spalin, by rychlost proudění v přívodu vzduchu měla být hluboko pod 0,5 m/s (pro shora definovaný provoz s potřebou vzduchu 15 m³/hod vychází minimální průměr cca 100 mm).

Lze proto doporučit horizontální vedení přívodu vzduchu obvykle násobně průměrově větší než spalinové hrdlo.

4.- KONSTRUKČNÍ PROVEDENÍ

Z dosud uvedených skutečností, a současně z absence řešení spalinových cest peletových spotřebičů v ČSN 73 4201 (mimo jedné věty), lze dovozovat, že pro konstrukci spalinových cest peletových spotřebičů musí být stanovena speciální individuální pravidla, která zcela neodpovídají zatříděným standardům dle uvedené ČSN.

Přestože tedy definujeme spalinovou cestu peletových spotřebičů jako v principu přetlakovou a dokonce daný materiál může splňovat podmínku odolnosti proti kondenzaci, je nutné v principu vycházet z konstrukčních pravidel pro pevná paliva. To se týká několika základních konstrukčních řešení:

– odvod spalin musí být řešen nad střechu objektu, a to tak, aby splňoval podmínku 0,65 m nad hřebenem stavby nebo nad větrným úhlem, případně 1 m nad atiku nebo rovinu rovné střechy (do 20°). Nelze akceptovat pravidla pro vyústění přetlakových komínů – pro snížení nadstřešní části není splněna podmínka přetlaku 25 Pa v ústí a pro vyústění na fasádu není k dispozici žádná relevantní legislativa.

– založení komínu a napojení kouřovodu musí být řešeno T-kusem a dílem s vybíracími dvířky. Napojení kouřovodu nemůže být řešeno patním kolenem a celá spalinová cesta musí být reálně kontrolovatelná a standardním způsobem čistitelná (včetně možnosti vybírání nečistot). Musí být osazena příslušná vybírací nebo vymetací dvířka (přetlaková).

– musí být zajištěn přístup k ústí dle požadavků ČSN 73 4201 a dalších. Pro kontrolu a čištění spalinových cest peletových spotřebičů jsou předepsány termíny dle Vyhl.34/2016 Sb., tedy 3 x ročně (z toho 1 x oprávněnou osobou – kominíkem).

– komín peletových spotřebičů může být uhnut pod úhlem max. 15° (výjimečně 30°) při dodržení podmínek čistitelnosti a kontrolovatelnosti. Použití většího odklonu je nepřípustné.

– do návrhu musí být zapracován případný vliv okolních staveb a konstrukcí, jakož i dalších možných překážek.

– pokud není spotřebič výrobcem jasně definován jako tlakově uzavřený, je třeba posuzovat obecný vliv dalších interiérových spotřebičů vzduchu a přijímat případná preventivní opatření pro ochranu osob a zvířat.

– spalinová cesta musí být principiálně hodnocena i z pohledu požární bezpečnosti, tedy dodržení bezpečné vzdálenosti volného povrchu od hořlavých konstrukcí a systémového řešení prostupů vodorovnými a svislými konstrukcemi (vč. obálky budovy).

PRAKTICKÁ ČÁST

1.- VYMEZENÍ TESTOVACÍCH SPOTŘEBIČŮ

V rámci vyhodnocení návrhu optimalizačních kritérií, která byla uvedena v teoretické části, bylo provedeno cca 200 srovnávacích výpočtů.
První snahou byl pokus definovat vlastnosti peletových spotřebičů skupinově tak, aby bylo možno provést orientační výpočet pro celou skupinu.
Vyhodnocením vlastností cca 50-ti peletových spotřebičů různých výrobců a dodavatelů vznikly tři skupinoví zástupci :

1.- spotřebič vysokého výkonu – MAX – LINCAR Morgana 740H SA
– výkon/příkon 18,6/19,83 [kW], teplota spalin 119,1 [°C], hmotnostní tok 11 [g/s], obsah CO2 10,68 [%], spalinové hrdlo 80 mm

2.- spotřebič středního výkonu – PRŮM – EDILCAMIN Aris Plus  
– výkon/příkon 8/9,02 [kW], teplota spalin 133  [°C], hmotnostní tok 5,7 [g/s], obsah CO2 8 [%], spalinové hrdlo 80 mm

3.- spotřebič nízkého výkonu – MIN – EDILCAMIN Jane
– výkon/příkon 4,9/5,4 [kW], teplota spalin 126 [°C], hmotnostní tok 4,2 [g/s], obsah CO2 9 [%], spalinové hrdlo 80 mm

Pro tyto tři konkrétní spotřebiče zastupující jednotlivé skupiny MAX, PRŮM A MIN, byly provedeny výpočty při použití exteriérového izolovaného komínu – tepelný odpor 0,41 m².K/W, základní účinná výška 5 m, kouřovod přímý jednoplášťový DN 80 o délce 0,5 m, přívod vzduchu přímý DN 125 o délce 0,5 m.

Zapojení viz. obrázek č.1:

Pro každý spotřebič pak byly provedeny výpočty ve čtyřech tlakových variantách – přetlak 6 Pa, přetlak 0,01 Pa, podtlak -0,01 Pa a podtlak -5 Pa. V každé tlakové variantě byly provedeny výpočty pro 6 průměrů komínu – od DN 80 až po DN 200. Výpočty byly provedeny v programu KESA-ALADIN.

Výsledky jsou obsaženy v následující tabulce č.2:

Legenda: – Tmavě zelený řádek = výpočtově optimální dimenze – Světle zelený řádek = výpočtově přijatelná dimenze – Bílý řádek = výpočtově nevyhovující dimenze – Červené políčko = nesplnění konkrétní podmínky +++ = míra splnění dané podmínky – – – = míra nesplnění dané podmínky   Popis: Pro spotřebič MIN a PRŮM vychází ve všech variantách optimální průměr 80 mm a jako méně výhodná varianta průměr 100 mm. U větších průměrů nejsou u spotřebiče MIN splněny podmínky teplotní a rychlostní, u spotřebičů PRŮM není splněna jen podmínka rychlostní. Pro spotřebič MAX je optimální průměr limitně závislý na požadovaném tahu, ale obecně vycházejí jako optimální průměry větší (DN 100 až 150 mm).

Dalším výpočtovým cílem bylo posouzení vlivu výšky komínu – vzhledem k rozsahu již pouze pro optimalizovaný průměr komínu 80 mm a spotřebič PRŮM.

Výsledky jsou shrnuty v následující tabulce č.3 :

Legenda: – Bílý řádek = výpočtově vyhovující výška – Červené políčko = nesplnění konkrétní podmínky +++ = míra splnění dané podmínky – – – = míra nesplnění dané podmínky Popis: Pro spotřebič PRŮM vychází průměr 80 mm jako optimální nebo vyhovující varianta v testovaných výškách od 3 do 12ti metrů. Následným výpočtem bylo zjištěno, že teplotní podmínka přestane vycházet až od 16ti m. Při větším požadavku na tah, nebyla splněna tlaková podmínka u nízkých komínů.

Posledním výpočtovým cílem byl ověřovací výpočet konkrétního komínu s konkrétním spotřebičem. Použili jsme projekt nového rodinného patrového domu, který má v obytné místnosti 1.NP osazen peletový spotřebič EVA Calor ANDREA. Pro připojení byl použit komínový systém RAAB EW/DW-ALKON s popisem T600 P1 D V3 G60 R41 se svislou délkou kouřovodu 2 m a účinnou výškou komínu 6 m.

Data spotřebiče viz.tab.4:

Tento spotřebič představuje pro návrh a výpočet spalinové cesty poměrně typický problém, protože na jednu stranu používá pro transport spalin ventilátor a výrobce požaduje přetlakové provedení spalinové cesty, na druhou stranu v technických datech je požadován tah komínu -12, resp. -10 Pa.

Základní výpočet programem KESA-ALADIN byl proveden pro průměr 80 mm s požadavkem tahu -0,01 Pa.

Výsledek shrnuje tab.5:

Lze tedy konstatovat, že pro konkrétní realizaci komínu, kouřovodu a spotřebiče bylo provedení spalinové cesty v DN 80 při zanedbání výrobcem požadovaného podtlaku, kladně ověřeno normovaným výpočtem.

Program KESA-ALADIN nabízí zkrácenou optimalizační tabulku pro vyhodnocení dalších průměrů – viz.tab.6:

Z výsledků je zřejmé, že DN 80 je jediným vyhovujícím průměrem.

Druhý výpočet programem KESA-ALADIN byl proveden pro průměr 80 mm s požadavkem tahu -12/-10 Pa.

Výsledek shrnuje tab.7:

Lze tedy konstatovat, že pro konkrétní realizaci komínu, kouřovodu a spotřebiče bylo provedení spalinové cesty v DN 80 při použití výrobcem požadovaného podtlaku, ověřeno normovaným výpočtem s výsledkem negativním.

Program KESA-ALADIN nabízí zkrácenou optimalizační tabulku pro vyhodnocení dalších průměrů – viz.tab.8:

Z výsledků je zřejmé, že při použití výrobcem definovaného požadavku na tah nelze spalinovou cestu v atmosférickém režimu realizovat, a to bez ohledu na průměr komínu.

ZÁVĚR

Problematika návrhu spalinových cest peletových spotřebičů je jedním z limitujících faktorů v rozšíření jejich používání.

Fakticky je nutné provoz spotřebiče bez revizní zprávy nebo s neúplně vyplněnou revizní zprávou (bez výpočtu) nutno považovat minimálně za překročení zákona č.133/1985 Sb. – O požární ochraně v aktuálním znění.

Podstatné jsou např. následující části:

§ 43 Spalinová cesta
(1) Provoz spalinové cesty se považuje za vyhovující z hlediska ochrany zdraví, života nebo majetku osob, jestliže se čištění, kontrola a revize spalinové cesty provádí způsobem podle tohoto zákona.

§76b
Vlastníkovi nebo provozovateli objektu, který je právnickou nebo podnikající fyzickou osobou a který provozuje spalinovou cestu v rozporu s tímto zákonem, se uloží pokuta do 100000 Kč.

§78
(1) Přestupku na úseku požární ochrany se dopustí ten, kdo

1. d)poruší zásady bezpečného provozu tepelných, elektrických, plynových a jiných spotřebičů a komínů,
2. g)nedodrží podmínky nebo návody vztahující se k požární bezpečnosti výrobků nebo činností,
3. aa)kdo provozuje spalinovou cestu v rozporu s tímto zákonem.

(2) Za přestupek podle odstavce 1 písm. a) až d) a aa) lze uložit pokutu do 10 000 Kč.

zpracoval                                       
Ing.Waltr Sodomka                        
znalec v oboru kominictví, komíny
technický garant APOKS z.s.