Kotlíkové dotace – proč není podporována výměna teplovodních kamen a krbů?

zdroj: tzb-info,ing. Zdeněk Lička

Chtěli byste dotaci na výměnu krbu nebo kamen? Máme pro vás špatnou zprávu.


© Fotolia.com

Nejčastějším dotazem v poradně v sekci Výměna kotlů na TZB-info je žádost o informaci, zda lze v rámci kotlíkových dotací žádat o finanční podporu na výměnu teplovodního krbu, či krbových kamen, které slouží jako hlavní (případně jediný) zdroj tepla pro vytápění rodinného domu?

Odpověď je jednoznačná, NELZE.

A to z jednoho zásadního důvodu. Kotlíkové dotace vznikly na podporu projektu povinné výměny neekologických teplovodních kotlů na pevná paliva. Od 1. září 2022 již nebude možné provozovat kotle, které neplní emisní parametry minimálně třídy 3 dle normy ČSN EN 303-5. Tedy nebude možné provozovat kotle tříd 1 a 2, respektive kotle, u kterých není jejich třída prokazatelná (samovýroba). Na začátku projektu kotlíkových dotací v roce 2015 bylo v provozu více jak 500 tisíc nevyhovujících neekologických kotlů na pevná paliva. Proto projekt a finanční podpora směřovala a doposud směřuje právě na provozovatele těchto kotlů.

Naopak, zmíněný zákaz provozu od 1.9.2022 se netýká lokálních topidel (krbů, kamen, sporáků), i když mají teplovodní výměník a jsou napojeny teplovodní otopnou soustavu určenou k vytápění domácnosti.

O tom, jak jednoduše poznám, že právě ten můj kotel patří mezi ty nevyhovující jsme psali v článku Pohledem znalce: Jak poznám, že svůj kotel na pevná paliva nesmím provozovat od září 2022?

Mnoho domácností je také vytápěno tzv. interiérovými kotli. Tato topidla, i když jsou výrobci nazvána kotel, spadají do kategorie lokálních topidel, na které se také nevztahuje zákaz provozu od září 2022 a tudíž na jejich výměnu také nelze čerpat dotaci.

Kotel nebo topidlo?

A jak rozeznám kotel od topidla? Rozhodující je výrobní štítek. U kotle musí být napsáno, že byl certifikován podle normy ČSN EN 303-5. Pokud je na výrobním štítku uvedená jakákoliv jiná norma, než zmíněná ČSN EN 303-5, o dotaci žádat nelze. Podrobněji se o tomto problému dozvíte v článku Pohledem znalce – kde je hranice mezi kamny s výměníkem a teplovodním kotlem?

Elegantní řešení lehkého interiérového komínu

zdroj : tzb-info, CIKO s.r.o

Při rekonstrukci nebo změně způsobu vytápění je velmi často zapotřebí vytvořit dodatečně novou spalinovou cestu. Díky absenci nosného základu se proto obvykle pro tyto účely používá nerezový komínový systém, který je lehký a nosný základ nepotřebuje. Jeho zakomponování do stavby je však nejen z hlediska bezpečnosti poměrně náročné.

Realizace CIKO COMPACT
Realizace CIKO COMPACT

Zajímavou alternativou řešení těchto případů představuje lehký šachtový komínový systém CIKO COMPACT. Jedná se o ucelený vícevrstvý komínový systém, jehož základ tvoří šachetní prvky vyrobené ze silikátových požárně-odolných desek se sílou stěny 40 mm, které se používají společně s izolovanými nerezovými vložkami. Tento systém má certifikovanou požární odolnost 90 minut (EI90) a je standardně dostupný v rozsahu průměrů 150 – 200 mm. Materiál, ze kterého jsou šachty vyrobeny není díky nasákavosti vhodný do vnějšího prostředí, proto se jako nadstřešní část u tohoto systému jako ochrana proti povětrnostním vlivům používá buď třívrstvý nerezový nástavec nebo komínový návlek. Výška nerezového nástavce je pak omezena na 1,5 m od posledního kotvícího bodu.

Z pohledu dosažené certifikace je možno použít systém CIKO COMPACT k napojení spotřebičů na pevná paliva, topný olej nebo plyn, a to i ve variantě s nerezovou komínovou vložkou bez izolace (dvouplášťový systém). Z důvodu zajištění bezproblémové funkčnosti a bezpečnosti komína však doporučujeme použití izolovaných komínových vložek, které výrazně snižují míru ochlazování spalin a jejich kondenzace, a zvyšují míru bezpečnosti komínu ve stavbě.

 
CIKO COMPACT díl 3
CIKO COMPACT díl 3
Slepování šachet CIKO COMPACT
Slepování šachet CIKO COMPACT
Vzorek založení CIKO COMPCT
Vzorek založení CIKO COMPCT
CIKO COMPACT vzorek s izolací
CIKO COMPACT vzorek s izolací

Přednosti systému:

  • jednoduchá a rychlá montáž, hmotnost od 27 kg/m2
  • požární odolnost 90 minut (EI90)
  • CE certifikace podle EN 1856-1 (T400 N1 W V2 L50045 G30)
  • vhodný pro připojení spotřebičů na pevná paliva, olej a plyn
  • možné jako komín nebo svislý kouřovod, s použitím kolen i šikmé vedení
  • Malé vnější rozměry: pr. 150 – 160 = 300 x 300 mm; Pr. 180 – 200 = 340 x 340 mm

Pro určité typy interiérů může být silikátový plášť komína vhodnější, než nerezový komín. Zároveň je z pohledu celkové hmotnosti použitelný téměř všude, bez nutnosti řešit základ pod komínem. Jedná se tak o bezpečnou a prostorově úspornou alternativu k nerezovým komínům. A pokud budeme srovnávat cenu a pracnost nerezového třívrstvého komínu včetně opláštění například sádrokartonovou šachtou, je řešení Compact jednodušší a levnější. Navíc odpadá složité řešení způsobu provětrávání sádrokartonové obestavby v každém patře objektu, Compact je odvětrán po celé výšce.

Výhodou jsou rovněž důkladně zpracované detaily zabudování komínu pro jednotlivé typy staveb, viz. přiložené příklady pro instalaci vedle hořlavé stěny a prostup hořlavým stropem:

Teplotní graf ze zkoušky systému compact: komín je bezpečný i při dlouhodobém extrémním způsobu topení

Ukázky realizací:

Problematika návrhů spalinových cest u zdrojů na dřevní pelety – 3. část

zdroj : Ing. Waltr Sodomka, soudní znalec v oboru kominictví,tzb-info

Třetí (a závěrečná) část článku na téma spalování dřevěných pelet navazuje na část první a druhou, jejichž hlavním obsahem byl teoretický rozbor problému, nástin podmínek zatřídění spalinové cesty odvádějící spaliny od peletového spotřebiče dle ČSN EN 1443, rozbor výpočtu dle ČSN EN 13 384-1:2016, nástin výpočtu dimenze přívodu vzduchu a návrh konstrukčního provedení. Obsahem závěrečné části je provedení ilustrativních praktických výpočtů demonstrovaných na praktických spotřebičích a spalinových cestách.


© Fotolia.com
Komentář redakce: následující článek popisuje problematiku, které v ČR není jasně ukotvena v normách, proto redakce doporučuje čtenářům, aby věnovali dostatečnou pozornost i recenzi, které je umístěna v závěru článku. Článek má celkem tři díly a tento je závěrečný.
Tématu jsme se věnovali i v článcích Korozní odolnost komínů a výměny kotlů, Požární bezpečnost komínů se zaměřením na prostup hořlavou konstrukcí.
Budeme rádi, pokud svůj názor na téma vyjádříte v diskusi k tomuto článku, příp. i o zpětnou vazbu, zda by vás téma zajímalo u kulatého stolu na Aquathermu Praha na začátku března v Praze.

1. Praktická část – 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 peletových spotřebičů různých výrobců a dodavatelů vznikli 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:

Obr. 1
Obr. 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:

Tab. 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:

Tab. 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 12 metrů. Následným výpočtem bylo zjištěno, že teplotní podmínka přestane vycházet až od 16 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:

Tab. 4

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:

Tab. 5

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:

Tab. 6

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:

Tab. 7

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:

Tab. 8

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.

2. 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 100 000 Kč.

§ 78
(1) Přestupku na úseku požární ochrany se dopustí ten, kdo
d) poruší zásady bezpečného provozu tepelných, elektrických, plynových a jiných spotřebičů a komínů,
g) nedodrží podmínky nebo návody vztahující se k požární bezpečnosti výrobků nebo činností,
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.

3. Závěrečná doporučení

Při instalaci odkouření peletových spotřebičů tedy lze doporučit:

  1. použití spalinových systémových komínů s označením min. T400 P1 D 3 (V3) Gxx,
  2. používat pouze spotřebiče s ventilátorem a s minimálním požadavkem na tah,
  3. již ve fázi přípravy realizace zpracovat výpočet spalinové cesty dle ČSN EN 13 384-1.
 
Komentář recenzenta Jan Leksa, viceprezident Společenstva kominíků ČR

V této části jsou deklarovány parametry tří zástupců výkonnostních kategorií peletových kamen, které jsou připojeny ilustrativně na stejný venkovní kovový komín.

Autor článku „hypoteticky“ připouští, a to hned v několika variantách, změnu požadavku podtlaku ve spalinovém hrdle (nesprávně uváděného tahu komína) požadovaný výrobcem spotřebiče až po přetlakový provoz. Různé variace a kombinace teoretických výsledků výpočtů jsou prezentovány v tabulkovém zjednodušeném grafickém hodnocení při maximálním a minimálním výkonu spotřebiče, tak aby byla naplněna pouze jednotlivá hodnotící hlediska provozu spalinové cesty.

(Zde je nutno uvést, že takto prezentované řešení ohnutí normalizovaného výpočtu komína nelze jakkoliv připustit z důvodu nedodržení závazných normových hodnot za zcela zásadního porušení bezpečnostních požadavků a právních předpisů). Pro objektivnost recenze jsem provedl svůj návrh spalinové cesty dle popsaného zadání s vyhovujícím hodnocením všech provozních podmínek pro spotřebič z kategorie zde uvedené jako nejméně výkonné Edilkamin JANE a venkovním komínem pouze lepších vlastností za rozumnou cenu.

V normě ČSN EN 14785:2007 Spotřebiče spalující dřevěné pelety k vytápění obytných prostorů – požadavky a zkušební metody jsou stanoveny požadavky týkající se projektování, výroby, konstrukce, bezpečnosti, provozních vlastností (účinnost a emise), návodů a značení, včetně souvisejících metod a zkušebních paliv… do 50 kW kapitole 6 provozní vlastnosti, je uveden mimo jiných i požadavek na zkušební tah, čili podtlak jak při jmenovitém, tak sníženém výkonu vztaženém na výkon spotřebiče.

Pokud by byl výrobek, který je konstruován pro přetlakový provoz, opatřen potřebnou regulací s měřením i povinnými bezpečnostními prvky a byl u něj deklarován použitelný disponibilní tlak na spalinovém hrdle, pak by zcela jistě nebyl problém jej provozovat s přetlakovou spalinovou cestou při dodržení technických požadavků a emisních limitů (jak navrhuje autor). Toto technické řešení by však zvlášť u spotřebičů malých výkonů bylo v konečném efektu finančně daleko náročnější, než zvýšení výstupní teploty spalin či použití umělého komínového tahu. Dalším faktem, který je potřeba při uvažovaném přetlakovém odvodu spalin vzít v úvahu, je zvýšení hlukových emisí vlivem větší rychlosti proudění spalinovou cestou.

Dále je třeba upozornit na skutečnost, že v kapitole 7 ČSN EN 14785:2007 je uveden soubor požadavků k montáži, provozu, údržbě a obsluze, které musí být spotřebiteli dodány společně s výrobkem, a to ve formě průvodní dokumentace. Ta však nesmí být v rozporu s požadavky nebo výsledky zkoušek předepsaných v této normě.

Dostupnost a kompletnost relevantních technických hodnot potřebných pro výpočty komínů je i přes tento normový požadavek velmi často zásadní překážkou provedení návrhu spalinové cesty.

Závěrem je nutno konstatovat, že výše popsané záměrné „zanedbání požadované hodnoty podtlaku“ nebo dokonce „uvažovaný přetlak“ jsou zásadním porušením provozních požadavků, a tedy zřejmým nedodržením instalačních a záručních podmínek daných výrobcem spotřebiče. Ty ve svém důsledku mohou vést ke zvýšení emisí, ke zhoršené kvalitě spalování, vyšší spotřebě paliva, nadměrnému zanášení spotřebiče a spalinové cesty sazemi a zvýšenému opotřebení či poškození spotřebiče. Následkem potom mohou být i škody na majetku a zdraví nejen uživatelů uvedených typů spotřebičů. Technické normy i právní předpisy (nejen v oblasti spotřebičů a spalinových cest) slouží k ochraně zdraví a majetku osob. A tak si jistě zaslouží, abychom je respektovali a dodržovali.

Čtenář si teď jistě řekne. A co technický vývoj? I na to je pamatováno. Proto nejsou technické normy (až na přesně specifikovaná ustanovení – popsaná právními předpisy) obecně závazné. Takže je výrobce, či dodavatelé nemusí v plných zněních respektovat. Mají však zákonnou povinnost prokázat (a na to se často zapomíná), že jejich „jiné/lepší“ řešení zajistí bezpečnost uživatelům v minimálně takové míře, jakou technické normy stanovují. Řešení popsané autorem článku však tento zcela zásadní požadavek nesplňuje.

Vlastník komínového tělesa – kontrola a revize

zdroj: Mgr. Adriana Kvítková, Zdroj: Verlag Dashöfer

Dotaz:

Při kontrolách spalinových cest od plynových spotřebičů v domech SVJ se reviznímu technikovi nedaří vždy sehnat všechny vlastníky jednotek. Komínová tělesa jsou ovšem společnou částí budovy, napojení od spotřebiče do komínového tělesa chápeme jako majetek vlastníka jednotky?

1) Chápeme toto napojení za vlastnictví k jednotce správně?

2) Aby byla naplněna ,,litera zákona“ máme nabídku od revizního technika že provede ze střechy kontrolu průchodnosti komínového tělesa BEZ napojení spotřebiče. Stačí toto, aby SVJ provedlo pravidelnou kontrolu 1x za rok společné části domu – komína? Protože pokud někdo nezpřístupní byt, jak jinak toto provést?

Odpověď:

Pro jednoznačné určení, zda-li jsou komínová tělesa společnou částí domu bych doporučila nahlédnout do prohlášení vlastníka. Ač komíny jako stavební konstrukce v celé své stavební délce jsou pravidelně společnými částmi domu, za což je označuje i nařízení vlády č. 366/2013 Sb., o úpravě některých záležitostí souvisejících s bytovým spoluvlastnictvím, je možné, že prohlášení vlastníka budovy učiněné do 31. 12. 2013 dle předchozí právní úpravy, tj. dle ust. § 4 odst. 2 písm. c) zákona č. 72/1994 Sb., o vlastnictví bytů, ve znění pozdějších předpisů, hovoří jinak. Pokud v prohlášení vlastníka budovy není uvedeno, zda-li jsou komíny společnou částí domu, je možné vzít jako určité vodítko využitelnost dané věci, tedy jestli určitá věc jako celek (např. potrubí pro rozvod vody) či část věci v místě, které je sporné (např. ventil pro odvzdušnění), slouží ke společnému užívání více (všem) bytovým (nebytovým) jednotkám či jen jedné jednotce. Napojení od spotřebiče do komínového tělesa bude nicméně nepochybně vlastnictvím vlastníka jednotky, ledaže by prohlášení vlastníka určilo jinak.

Co se týče samotné revize a neumožnění vstupu do bytu za tímto účelem vlastníky bytů, ponechávám technické provedení na revizním technikovi, který za revizi odpovídá a pokud je možné provést revizi bez napojení spotřebiče ze střechy, je to samozřejmě vítané řešení. Nicméně občanský zákoník na tuto situaci rovněž pamatuje, a to v ust. § 1183 zákona č. 89/2012 Sb., občanský zákoník, ve znění pozdějších předpisů (dále jen „občanský zákoník“), dle kterého je vlastník jednotky povinen umožnit přístup do bytu nebo ke společným částem, které slouží jeho výlučnému užívání, nejen v případech, kdy bylo řádně rozhodnuto o údržbě, opravě, úpravě, přestavbě či jiné změně domu nebo pozemku ve smyslu ale také pro ověření, zda vlastníkem prováděné stavební úpravy jeho bytu neohrožují, nepoškozují nebo nemění společné části. Totéž platí i pro umístění, údržbu a kontrolu zařízení pro měření spotřeby vody, plynu, tepla a jiných energií. Z uvedené ustanovení občanského zákoníku jasně vyplývá, že vlastník je povinen svou jednotku zpřístupnit za účelem revize komína či plynových spotřebičů a pokud přesto odmítá svou jednotku zpřístupnit, jedná protiprávně a společenství vlastníků jednotek tak může celou věc řešit soudně. Tedy postup společenství vlastníků by měl být následovný – zaslání písemné výzvy doporučeným dopisem vlastníkovi jednotky k umožnění přístupu do jednotky, přičemž v dopise doporučuji uvést, že vlastník, který neumožní přístup do bytu za účelem revize plynových spotřebičů a spalinových cest postupuje protiprávně, a tudíž odpovídá společenství za škodu, kterou mu tím způsobí (např. škoda na společných částech domu způsobenou vadou kotle či komína apod.).

Problematika návrhů spalinových cest u zdrojů na dřevní pelety – 2. část

zdroj: tzb-info,Ing. Waltr Sodomka, soudní znalec v oboru kominictví

 

Druhá část článku na téma spalování dřevěných pelet navazuje na část první, jejímž hlavním obsahem byl teoretický rozbor problému a nástin podmínek zatřídění spalinové cesty odvádějící spaliny od peletového spotřebiče dle ČSN EN 1443. V této části je zpracován rozbor výpočtu dle ČSN EN 13 384-1:2016, výpočtu dimenze přívodu vzduchu a návrh konstrukčního provedení.

© majorosl66 - Fotolia.com
© majorosl66 – Fotolia.com
Komentář redakce: následující článek popisuje problematiku, které v ČR není jasně ukotvena v normách, proto redakce doporučuje čtenářům, aby věnovali dostatečnou pozornost i recenzi, které je umístěna v závěru článku. Toto je druhý díl článku ze tří.
Tématu jsme se věnovali i v článcích Korozní odolnost komínů a výměny kotlů, Požární bezpečnost komínů se zaměřením na prostup hořlavou konstrukcí.
Budeme rádi, pokud svůj názor na téma vyjádříte v diskusi k tomuto článku, příp. i o zpětnou vazbu, zda by vás téma zajímalo u kulatého stolu na Aquathermu Praha na začátku března v Praze.

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 kolizi 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 peletové 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).

Graf 1

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 shora 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× ročně (z toho 1× 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).

Toto je druhá část článku děleného do tří částí.

Obsahem závěrečné části bude provedení ilustrativních praktických výpočtů demonstrovaných na praktických spotřebičích a spalinových cestách.

 
Komentář recenzenta Jan Leksa, viceprezident Společenstva kominíků ČR

V této části článku je popsáno hodnocení výpočtu komína z hlediska tahu, rychlosti proudění dle národního předpisu (ČSN 734201:2016) a teplotní podmínky.

V části zabývající se tahovou podmínkou je velmi zjednodušeně prezentován výpočet u podtlakového (přirozeného) provozu, kdy účinný tah komína musí být vyšší než tlakové ztráty kouřovodu, spotřebiče a přívodu spalovacího vzduchu.

Především je třeba pro laickou veřejnost (i autora článku) zopakovat zásadu, na čem je komínový tah závislý. Jsou to – účinná výška komína a teplota spalin. Dalšími prvky, které tah vytvořený uvedenými dvěma veličinami dále ovlivňují, jsou: tepelný odpor konstrukce komína, drsnost vnitřního povrchu, teplota okolí, ale třeba i nadmořská výška. Ke zmínce o umělém tahu, je třeba podotknout, že tah je tvořen ventilátorem v ústí komína, nikoliv ve spotřebiči, jak mylně deklarují někteří prodejci kamen.

V grafu znázorňujícím průběh hodnot tlaku od řízeného zátopu – nedostatek tahu, až do vytvoření stabilního podtlaku je vytvořena domněnka, že bezpečný odvod spalin a jejich rozptyl do volného ovzduší by mohl zajistit ventilátor ve spotřebiči.

Prezentovaný závěr s požadavkem na přehodnocení potřeby tahu u současných konstrukčních provedení peletových kamen nelze akceptovat s odkazem na nestabilitu udržení kvality spalování a hodnot emisí, zejména u malých topenišť s modulací výkonu.

V části zabývající se hodnocením rychlostí proudění spalin je konstatován častý rozkol mezi požadavkem na limit nejnižší rychlosti a nutností minimální světlosti komína pro odvod spalin ze spotřebičů na pevná paliva.

Na základě měření bylo zjištěno že, dochází k přenosu tepla spalin do konstrukce komína, snížení objemu spalin a nestabilitě proudění. Z provedených zkoušek a matematickým modelováním při nízkých teplotách a rychlostech proudění spalin pod kritickou mez dochází k pulzaci tahu a pak dokonce obrácení toku spalin.

Uvedený příklad dodržení požadavku na vypočtenou rychlost proudění a vypočtená nižší světlost pod 140 mm je běžnou realitou, řešitelnou vícero způsoby za podmínky dodržení provozní a požární bezpečnosti při všech provozních podmínkách připojeného spotřebiče paliv tak, aby byly spaliny bezpečně odvedeny a rozptýleny do volného ovzduší.

Poznámka: Osobně např. řeším dodržení normových požadavků u spotřebičů na pelety s teplovodním výměníkem návrhem výkonnějšího spotřebiče a instalací vyrovnávací nebo akumulační nádrže, čímž se eliminuje počet nepříznivých provozní ch stavů z hlediska emisí, spotřeby energie a snižuje opotřebení díky méně častým startům. Ostatně výhody vyrovnávací nebo akumulační nádrže propaguje a dlouhodobě deklaruje při provozu spotřebičů firma Jaroslav Cankař a syn – Atmos. Analogií je například provoz automobilu se spalovacím motorem, kdy z hlediska provozních nákladů a opotřebení je mnohem výhodnější ujet po startu 50 km naráz než 10krát 5 km po prodlevách.

U peletových kamen je podkročení světlosti spojeno s možností enormního nárůstu vrstvy sazí za současného snížení světlosti spalinové cesty a rapidním navýšením tahových ztrát spalinové cesty. Například při vrstvě sazí 4 mm v průduchu světlosti 140 mm, stejné množství sazí znamená u světlosti 80 mm vrstvu cca 7 mm, což je považováno při provozu spalinové cesty za provoz s vysokým nebezpečím. Pominu-li, že jde již o nebezpečnou vrstvu, je u výše popsaného příkladu průřez komína u světlosti 140 mm snížen nánosem sazí tloušťky 4 mm o 11 %, u světlosti 80 mm omezí nános 7 mm sazí už o 36 %!

Poznámka: Tuto záležitost považuji jako výrazné zvýšení požárního nebezpečí, které zohledňuji při požadavku na zvýšení četnosti kontrol a čištění, tak jak je uvedeno v §4 odst. 1 vyhlášky 34/2016 Sb. o čištění, kontrole a revizi spalinové cesty. Ostatně tento požadavek je velmi často uveden i v původní průvodní technické dokumentaci některých peletových kamen, kde se uvádí perioda čištění části spotřebiče a kouřovodu po spálení např. 500 kg pelet nebo po určitých dnech provozu. Toto může v reálu znamenat, že celou tunou pelet topíte v jižnějších nebo přímořských oblastech celý rok a spalinovou cestu čistíte 1× nebo 2× ročně, což při celoročním provozu na Českomoravské vysočině znamená při spotřebě 3 tun pelet čištění minimálně 3× až 6× ročně.

Někteří prodejci doporučují při tzv. alarmových stavech signalizujících nedostatečný odvod spalin zvýšit na řídící jednotce výkon odtahového ventilátoru, čímž eliminují zanesení spalinové cesty, současně však zvyšují přetlak ve spalinové cestě a mění přebytek spalovacího vzduchu za cenu zhoršeného spalování, dalšího zvýšení tvorby sazí a úniku spalin do obytných prostor.

Část zabývající se teplotní podmínkou upozorňuje na možnost kondenzace spalin a zmiňuje hodnotu rosného bodu i nejproblematičtější místo z hlediska teploty vnitřního povrchu spalinové cesty – ústí komína a venkovní část.

V části výpočet dimenze vzduchu je konstatováno, že většina moderních spotřebičů je zpravidla připravena pro provoz nezávislý na přívodu vzduchu z prostor, v nichž je instalován – zjednodušeně má vzduchovou přírubu nebo hrdlo.

Bohužel z praxe vyplývá, že průměr vzduchového hrdla 40 mm svádí neznalé problematiky, k napojení na potrubí stejné světlosti nebo nejblíže vyšší dostupnější. Takové řešení má ztrátu přes 50 Pa, zejména když je ze strany exteriéru opatřeno žaluziemi se síťkou proti hmyzu. Rovněž nečistoty a zanesení prachem i u větších světlosti bývá obecně velmi častou překážkou bezproblémového provozu.

Norma požaduje, aby ztráta navrhovaného přívodu spalovacího vzduchu u pevných paliv obecně nepřesahovala 8 Pa.

Proto bych obecně nesouhlasil s výrokem o vysoké ztrátě přívodu vzduchu komínovou šachtou nebo pláštěm komína. Osobně jsem přesvědčen, že dostatečná dimenze šachty u příslušných typů systémových komínů je výborným řešením.

V části „konstrukční provedení“ jsou zmíněny další normové hodnoty, k nimž se odvolává prováděcí předpis Stavebního zákona v §24 Vyhlášky 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby.