Odtah spalin kaskádové kotelny
zdroj: webové stránky Thermona
Základním vodítkem pro výpočet společného komína je norma ČSN EN 13384-2. Výpočet spalinové cesty, který se provádí dle této normy výslovně předpokládá, že výpočet bude u každé kotelny proveden pomocí počítačového programu.
Problematika odvodů spalin je při rekonstrukcích často podceňována přesto, že ČSN naprosto jasně určuje, že spalinová cesta musí být vždy určena výpočtem. Při výpočtu komínů však projektant „přesně počítá s nepřesnými čísly“, kdy vstupní hodnoty jsou často určeny empirickými předpoklady, které ne vždy odpovídají skutečným provozním stavům projektovaného zařízení. Pro návrh celé spalinové cesty existuje mnoho podkladů přesto se však, především při rekonstrukcích kotelen s nutností napojení odvodu spalin na stávající (s příslušnými úpravami) komíny, dostává projektant často do potíží. Proto uvádíme základní výpočtové vztahy, které je možno použít při předběžném „ručním“ výpočtu. Základní požadavek je napojit každý kotel na samostatnou spalinovou cestu.
Návrh odvodu spalin by měl vycházet z těchto praktických poznatků:
1. navrhovat pokud možno kruhový tvar kouřovodu a komínu,
2. kouřovod vést ve spádu 1 : 10 ke spotřebiči.
Příklad odtahu spalin plynové kotelny
Požadavky dle bodů 1 a 2 lze v nejnutnějších případech porušit, vždy je však nutný přesný výpočet spalinové cesty, a to za všech provozních stavů. Při jakékoli pochybnosti doporučujeme konzultovat problém s místním kominickým podnikem, který bude spotřebiče na komín připojovat! Při rekonstrukcích stávajících kotelen na tuhá paliva, kde má komínový průduch dostatečný rozměr (což je téměř vždy), lze umístit do jednoho průduchu více komínových vložek v nouzi s průřezem i čtverhranného profilu, který je však méně vhodný.
Toto řešení umožní optimalizovat spalinovou cestu dle výše uvedených doporučení. Samozřejmě musí být každá komínová vložka samostatně tepelně izolována. Pokud projektant dodrží výše uvedená doporučení, bude spalinová cesta vyhovovat jak provozně, tak i požadavkům všech předpisů a výpočet spalinové cesty bude přesný.
Výpočet spalinové cesty
Rychlost proudění spalin pro první orientační návrh průřezu komínu doporučujeme volit v rozmezí 0,5 – 2 m/s. Průměr kouřovodu od kotle po sopouch se zpravidla navrhuje stejný jako kouřové hrdlo kotle. Účinný tah komína pz je dán rozdílnou hmotností spalin a okolního vzduchu vlivem rozdílné teploty obou složek. Teplota spalin je uvažována jako střední v celé délce spalinové cesty (komínu), protože spaliny vlivem tepelných ztrát v komínu chladnou. Účinný tah je proto závislý na účinné výšce komína, hydraulickém průměru průduchu komína dh , střední drsnosti vnitřního povrchu komína r, na teplotě spalin v sopouchu a na součinitelích místních ztrát x.
Pokud je komín proveden dle požadavků ČSN a uvedených výpočtů nepřiblíží se tato teplota kritické hodnotě.
Množství spalin z plynných paliv se vypočte ze vzorce:
m = (0,5 až 0,65) • Q • 10-3 [kg/s]
Tahové poměry komínu se vypočítají ze vzorce:
pZ = pH – pE [Pa]
Správná funkce komínu je zajištěna pokud pZ je kladné tzn. že komín má vyšší tah, než je tlaková ztráta celé spalinové cesty.
Statický tah komínu se vypočte ze vzorce:
pH = H • (rL – rM) • g • 0,7 [Pa]
Pro teplotní kontrolu komínu se používají vztahy:
TE = TL + (TW – TL) • e-K [°C]
TM = TL + [(TE – TL) / K] • (1 – e-K) [°C]
K = (H • k • U) / (m • c) [-]
TO = TL + (TE – TL) • e-K [°C]
TOi = (TO • k) / (αi • (TO – TL) [°C]
Součinitel přestupu tepla v ústí komínového průduchu:
αi + 2 – 10 • √Vm
Tlaková ztráta prouděním spalin v komínu PE se vypočítá dle vzorce:
PE = SE • [λ • (H/dh) + Σξ] • (rm/2) • Vm [Pa]
Součinitel tlakových ztrát třením při proudění spalin na vnitřním povrchu komínu se vypočte ze vztahu:
λ = r 0,25 / dh0,4 [-]
Hydraulický průměr dh komínu (pro kruhový profil dh = průměru komínu) je vypočten ze vztahu:
dh = (4 • A) / U [m]
Vm – střední rychlost proudění spalin v komínu se vypočte ze vztahu:
Vm = m / (rM • A) [m/s]
Celková tlaková ztráta před ústím sopouchu je dána vzorcem:
PZE = PL + PW + PA [Pa]
PA = SE • [λA • ( L/dh) + Σξ] • ( rM/2 ) • V2m [Pa]
Doporučené řešení odkouření kotlů v kaskádě
Přesné rozměry kolektoru odvodu spalin i rozměry veškerého potrubí ode všech kotlů je nezbytné spočítat! Ve všech režimech topení i ohřevu TV, v rozsahu všech pracovních teplot, při maximální letní i minimální zimní teplotě je nezbytné zajistit tah v komíně 3 – 5 Pa. Správný tah v komíně závisí také na správně vypočteném větrání kotelny.
Novelizece zákona 201/2012 Sb. rok 2018
výtah ze senátního tisku 288
V § 16 se za odstavec 8 vkládá nový odstavec 9, který zní:
„(9) Odborně způsobilá osoba podle § 17 odst. 1 písm. h) je povinna ohlašovat ministerstvu prostřednictvím integrovaného systému ohlašovacích povinností údaje v rozsahu stanoveném prováděcím právním předpisem, a to nejpozději do 60 dnů od vystavení dokladu o provedení kontroly technického stavu a provozu spalovacího stacionárního zdroje na pevná paliva o celkovém jmenovitém tepelném příkonu od 10 do 300 kW včetně,který slouží jako zdroj
tepla pro teplovodní soustavu ústředního vytápění.
Dosavadní odstavec 9 se označuje jako odstavec 10.
V § 17 odst. 1 písm. h) se slova „jednou za dva kalendářní roky
“ nahrazují slovy „pravidelně nejméně jednou za tři roky“, za slovo „prostřednictvím“ se vkládá slovo „fyzické“ a za slova „pevná paliva o“ se vkládá slovo „celkovém“.
V § 17 odst. 1 písm. h) se na konci textu věty první doplňují slova „ ; pokud byla provedena pravidelná kontrola provozovaného kotle podle zákona o hospodaření energií , považuje se tím kontrola technického stavu a provozu podle tohoto zákona za splněnou v témže kalendářním roce; v takovém případě má provozovatel povinnost předložit na vyžádání obecnímu úřadu obce s rozšířenou působností zprávu o této pravidelné kontrole“ a věta druhá se nahrazuje větami „V případ žě, že výrobce spalovacího stacionárního zdroje není znám, zanikl, nebo není schopen zajistit odborně způsobilou osobu, která by mohla provést kontrolu technického stavu a provozu v rámci referenčního finančního limitu stanoveného prováděcím právním předpisem, může být kontrolaprovedena odborně způsobilou osobou oprávněnou jiným výrobcem k provádění kontroly technického stavu a provozu stejného typu spalovacího stacionárního zdroje. Vyjádření k dostupnosti odborně způsobilé osoby podle předchozí věty vystaví výrobce provozovateli do 30 dnů od jeho vyžádání a provozovatel jej připojí k dokladu o provedení kontroly předkládanému na vyžádání obecního úřadu obce s rozšířenou působností. Nevystaví-li výrobce své vyjádření ve stanovené lhůtě, má se zato, že není o odborně způsobilou osobu v rámci stanoveného referenčního finančního limitu schopen zajistit. V takovém případě je provozovatel povinen na vyžádání obecnímu úřadu obce s rozšířenou působností věrohodně prokázat, že výrobce o vyjádření požádal.
.
V § 17 odst. 5 se za větu první vkládá věta „Obec může vyhláškou zakázat na vymezeném území obce spalování vybraných druhů pevných paliv ve stacionárních zdrojích podle věty první, s výjimkou spalovacích stacionárních zdrojů uvedených v § 17 odst. 1 písm.g) splňujících pro tato paliva požadavky stanovené v příloze č.11 k tomuto zákonu
V § 17 se na konci textu odstavce 7 doplňují slova „a referenční finanční limit pro provedení této kontroly, který je rozhodný pro posouzení schopnosti výrobce zajistit odborně způsobilou osobu a který zahrnuje veškeré náklady spojené s jejím provedením,včetně dopravních nákladů odpovídajících vzdálenosti 50 km“.
Za § 17 se vkládá nový § 17a, který včetně nadpisu zní:
„§ 17a Databáze odborně způsobilých osob
(1)
Databáze odborně způsobilých osob je informačním systémem veřejné správy, který slouží k vedení údajů o odborně způsobilých osobách a umožňuje komunikaci provozovatele s výrobcem spalovacího stacionárního zdroje týkající se dostupnosti odborně způsobilé osoby podle § 17 odst. 1 písm. h). Správcem databáze odborně způsobilých osob je ministerstvo.
(2)
V databázi podle odstavce 1 jsou vedeny tyto údaje o odborně způsobilých osobách:
a) jméno a příjmení,
b) identifikační číslo osoby, bylo-li přiděleno,
c) adresa sídla,
d) další kontaktní údaje (telefon, elektronická adresa),
e) rozsah oprávnění (typy spalovacích zdrojů) a
f) platnost oprávnění.
Údaje podle odstavce 2 do databáze odborně způsobilých osob vkládá a aktualizuje výrobce spalovacího stacionárního zdroje, který byl k tomuto účelu registrován ministerstvem.
Výrobce spalovacího stacionárního zdroje je povinen dálkovým přístupem vložit údaje o odborně způsobilé osobě do 30 dnů od udělení oprávnění k instalaci, provozu a údržbě stacionárního spalovacího zdroje nebo jeho změny.
Výrobce spalovacího stacionárního zdroje, který určil oprávněnou osobu podle § 17 odst.1 písm. h) zákona č. 201/2012 Sb., ve znění účinném do 1. ledna 2020, je povinen dálkovým přístupem vložit údaje o této odborně způsobilé osobě do 31. ledna 2020.
Odvod spalin venkovní stěnou do volného ovzduší
Kvůli stálým problémům s prováděním odvodů spalin venkovní stěnou do volného ovzduší zde uvádíme výtah z ČSN 734201, která je platná i pro topenáře a instalatery:
Odvod spalin venkovní stěnou do volného ovzduší lze navrhnout a provést jen v technicky odůvodněných případech u plynových spotřebičů třídy NOx5. Mohou to být pouze spotřebiče v provedení C a spotřebiče v provedení B33,u kterých je zabezpečeno,že spaliny nemohou při provozu spotřebiče proniknout do místa jeho instalace,do jmenovitého výkonu 24 kW.
Podmínky spotřebičů do jmenovitého výkonu 7 kW:
a) Musí být dodržena vzájemná vzdálenost mezi vyústěními nejméně 2,0 m ve vodorovném směru a 2,5 m ve svislém směru
b) Spodní hrana vyústění nad úrovní okolního terénu musí být ve výši nejméně 0,3 m
c) Do podzemních podlaží lze instalovat spotřebič za předpokladu,že přívod vzduchu a odvod spalin je zaústěn do svislé šachty o rozměrech nejméně 0,5 m x 1,0 m,která ústí do volného prostoru. Je-li šachta zakryta
mříží,musí její volný průřez mít velikost nejméně 70% průřezu šachty. Spodní hrana vyústění musí být být nejméně 0,3 m nad dnem šachty a nesmí být hlouběji než 4 m od horního okraje šachty. Do šachty nesmí být
zaústěno otevíratelné okno nebo jiný větrací otvor.
Podmínky spotřebičů do jmenovitého výkonu od 7 kW do 24 kW:
a) Spodní hrana vyústění u samostatně stojících budov s jedním uživatelem(rodinný dům) musí být ve výši nejméně 2 m nad okolním terénem
b) Za samostatně stojící budovu s jedním uživatelem se považuje budova,která má minimální vodorovnou vzdálenost od sousedních objektů :
c) Spodní hrana vyústění u objektů v hromadné zástavbě musí být nejméně 4 m nad okolním terénem
d) Vývod spalin musí být vždy za venkovní stěnou(vnější plochou obvodové stěny). Prodlužování vývodu může být provedeno pouze se souhlasem výrobce spotřebiče. Vyústění nesmí být pod balkonem nebo pod přesahující
střechou v menší vzálenosti než 1 m
e) Od vyústění nesmí být na fasádě použit hořlavý materiál do vzdálenosti 0,5 m ve vodorovném směru a pod vyústěním, 1 m od protilehlých ploch z hořlavých hmot a nad vyústěním ve svislém směru 1,5 m podle ČSN 061008
f) Při odvodu spalin venkovní stěnou do volného ovzduší musí být dodrženy imisní limity NO2 a CO u oken obytných a pobytových místností,v blízkosti vývodu spalin nebo na přilehlé a protilehlé fasádě. Nejmenší vzdálenosti
viz obrázek
g) Nejmenší vzdálenost od sousedních budov se neposuzuje v případech,kdy je vyústění situováno výše,než jsou horní hrany otvoů oken,dveří,větracích mřížekapod,včetně střešních oken a vikýřů apod protilehlé nebo přilehlé
budovy, viz obrázek
h) Přípustné vzdálenosti od otvorů a způsob vytváření ochranných pásem se stanoví podle obrázku
Závislost vodorovného odstupu x od osy vyústění v závislosti na výšce u spotřebičů do jmenovitého výkonu 18 kW
| Výška (m) | Vodorovná vzdálenost (x) |
|---|---|
| 0 | 0,31 |
| 1 | 0,53 |
| 1,5 | 0,64 |
| 2,0 | 0,75 |
| 2,5 | 0,86 |
| 3,0 | 0,97 |
Závislost vodorovného odstupu x od osy vyústění v závislosti na výšce u spotřebičů o jmenovité m výkonu nad 18 kW
| Výška (m) | Vodorovná vzdálenost x (m) |
|---|---|
| 0 | 0,41 |
| 1 | 0,63 |
| 1,5 | 0,74 |
| 2,0 | 0,85 |
| 2,5 | 0,96 |
| 3,0 | 1,07 |
| 3,5 | 1,19 |
| 4,0 | 1,3 |
| 4,5 | 1,41 |
| 5,0 | 1,52 |
| 5,5 | 1,63 |
| 6,0 | 1,74 |
Podmínky spotřebičů do jmenovitého výkonu od 7 kW do 100 kW u průmyslových staveb(např staveb určených pro výrobu,skladování a zemědělství):
a) Vyústění vývodu spalin venkovní stěnou do volného ovzduší musí být nejméně 3 mnad okolním terénem
b) Nad yústěním nesmí být situovány žádné otvory do objektu(okna,dveře,větrací otvory apod)
c) U průmyslových staveb musí být vzdálenost sousedních budov nebo protilehlé budovy s otvor,které se nacházejí výše než vyústění,v nejmenší vzdálenosti podle diagramu
d) Vzdálenosti platí pouze za předpokladu,že nebudou překročeny emisní limity podle platných předpisů
Lhůty pro revize domácích kotlů se prodlouží o rok na tři roky
Lhůty pro pravidelné revize domácích kotlů se prodlouží o rok na tři roky. Obce také dostanou pravomoc zakázat spalovaní určitých paliv v zastaralých kotlech a zvýhodní se přimíchávání některých druhů biopaliv do benzinu a do nafty. Změny přinese novela o ochraně ovzduší, kterou dnes schválil Senát. Předloha nyní poputuje k podpisu prezidentovi.
Prodloužení lhůty pro revize kotlů souvisí se snahou stanovit horní limit ceny těchto kontrol, které se nyní liší podle regionů a pohybují se až do několika tisíc korun. Lidé si budou moci vyhledat školeného odborníka v databázi ministerstva životního prostředí, do níž budou dodávat informace výrobci kotlů.
Obce dostanou pravomoc zakázat vyhláškou spalování určitých paliv v zastaralých domácích kotlech dřív než v září 2022, kdy začne ze zákona platit zákaz provozu těchto neekologických kotlů. Obecní restrikce by se mohla podle autorů sněmovní úpravy vztahovat například i na hnědé uhlí; spalování uhelných kalů či lignitu je zakázáno už nyní. Zákaz se podle ministerstva životního prostředí týká jen kotlů první a druhé emisní třídy, nikoli kotlů vyšších tříd. Nebude se vztahovat na kotle pro teplovodní ústřední topení, které splňují zákonem požadované emisní požadavky.
Novela v návaznosti na předpisy EU předpokládá, že dodavatelé benzinu a nafty budou moci započítávat do povinného minimálního podílu biopaliv dvojnásobně biopaliva, která byla vyrobena z použitých kuchyňských olejů a kafilerních tuků. Platilo by to i pro biopaliva, která se vyrábějí z odpadů a nepotravinářské biomasy, například z řas, slámy nebo glycerolu. Pokud však dodavatelé minimální podíl biopaliv ve své produkci nesplní, bude jim hrozit přísnější pokuta.
V benzinu nyní musí být nejméně 4,1 procenta biopaliv, v naftě šest procent. Podíly předloha nemění.
Změna by měla snížit náklady dodavatelů benzinu na splnění povinného minimálního podílu biopaliv. Dodavatelé si podle novely navíc budou moci započítat do snížení emisí skleníkových plynů zemní plyn nebo zkapalněný ropný plyn, vysokoprocentní biopaliva, elektřinu či vodík, které dodali pro dopravní účely.