Cech topenářůa instalatérů ČR informuje
Měření emisí z kotlů malých výkonů
Cech topenářů a instalatérů (www.cechtop.cz) každoročně zajišťuje přednášky v sekci malého
tepla na Teplárenských dnech. Ty se konaly letos v dubnu v Ostravě. Se zajímavou přednáškou
vystoupil Ing. Jiří Horák, Ph.D., z VŠB – TU v Ostravě.
Zde je ukázka z jeho přednášky.
1. Úvod
Dlouhodobá imisní data získaná v oblastech zasažených znečištěním z velkých průmyslových zdrojů, vykazují v průběhu topné sezóny pozoruhodné změny, které ukazují na nezanedbatelný podíl malých spalovacích zařízení na zhoršené kvalitě ovzduší. Obyvatelé v takto znečištěných oblastech často kladou vinu za zhoršenou kvalitu ovzduší jen velkým znečišťovatelům a nepřipouštějí si, že také oni sami se nemalým dílem na daném znečištění mohou podílet. I obyvatelé na vesnicích mohou pozorovat v zimním období zhoršený stav ovzduší, který je mnohdy srovnatelný s velkými městy.
V České republice je vytápěno:
- 39 % bytů dálkovým vytápěním zásobovaným ze středních a velkých zdrojů,
- 36 % bytů zemním plynem,
- 6 % bytů elektřinou,
- 15 % bytů uhlím, což je asi 570 000 domácností,
- 4 % bytů dřevem, což je asi 152 000 domácností,
- zanedbatelné množství bytů lehkými topnými oleji, propan-butanem a ostatními způsoby jako např. tepelnými čerpadly.
Podíl spotřeby druhů uhelných paliv je následující:
- 90 % tříděné hnědé uhlí, což je asi 513 000 domácností,
- 5 % tříděné černé uhlí, což je asi 28 500 domácností,
- 5 % koks, což je asi 28 500 domácností.
Spalování tuhých paliv je vždy doprovázeno produkcí znečišťujících látek a obecným cílem by mělo být jejich množství snížit na přijatelnou úroveň. Otázkou ovšem zůstává, kdo tuto úroveň stanoví a hlavně zda vůbec existují nějaké, v reálném životě použitelné, nástroje pro její prosazení. Co dělat? Známe řešení? Jak kontrolovat co a jak je spalováno v českých obydlích? Značná část domácností, spalující tuhá paliva, tak činí s ohledem na menší náklady na topnou sezónu, a proto jsou nejrozšířenější levná spalovací zařízení, ve kterých se většinou spalují nevhodná paliva a také domovní odpad.
2. Používané přístroje a postupy měření emisí
Každé spalovací zařízení určené k vytápění prochází certifikací v autorizované zkušebně, která ověřuje jeho základní tepelné, technické a bezpečnostní parametry, mezi které patří také úroveň produkovaných škodlivin. Zkoušení spalovacích zařízení je prováděno dle postupů uvedených v příslušných normách. Pro jednotlivá zařízení, spalující tuhá paliva, jsou platné tyto normy:
- ČSN EN 303-5: Kotle pro ústřední vytápění na pevná paliva, s ruční nebo samočinnou dodávkou, o jmenovitém tepelném výkonu nejvýše 300 kW – Terminologie, požadavky a zkoušení,
- ČSN EN 12815: Varné spotřebiče pro domácnost na pevná paliva – Požadavky a zkušební metody (sporáky),
- ČSN EN 13240: Spotřebiče na pevná paliva k vytápění obytných prostorů – Požadavky a zkušební metody (krbová kamna),
- ČSN EN 13229: Vestavné spotřebiče k vytápění a krbové vložky na pevná paliva – Požadavky a zkušební metody (krbové vložky).
Z pohledu měření emisí řeší normy zejména umístění odběrových sond a rozměry měřicího úseku (komína). Jako příklad lze uvést měřicí úsek používaný pro měření na krbových kamnech (obr. 1). Měření koncentrací škodlivin je prováděno po celou periodu spalovací zkoušky (1 h, 2 h, 6 h … v závislosti na typu spalovacího zařízení a požadavku normy) a výsledná hodnota je stanovena jako průměr z celé zkoušky. Hodnoty jsou přepočítávány na referenční (srovnávací) koncentraci kyslíku tak, aby bylo možno získané výsledky srovnat s limity (a také proto, aby výrobci nemohli „zlepšovat“ emisní parametry svých kotlů přisáváním vzduchu do spalin za kotlem).
Ruční přenosné analyzátory spalin
Přenosné analyzátory spalin jsou většinou vhodné pro rychlé stanovení koncentrací základních škodlivin ve spalinách (nastavení kvality spalování na již instalovaných zařízeních, kontroly spalovacích zařízení u podnikatelů, atd.). Pracují na principu elektrochemických převodníků. Nevýhodou těchto zařízení je nedokonalá úprava vzorku spalin před jeho analýzou; malý nebo žádný filtr tuhých částic, nedostatečně vychlazený vzorek spalin (nedochází k odloučení vlhkosti ze vzorku), špatná kontrola množství odsávaného vzorku spalin. To vše přispívá k omezené životnosti elektrochemických článků, hlavně při měření spalin ze spalovacích zařízení na tuhá paliva, které je nutno pravidelně obměňovat. Přístroje je nutno zasílat cca 1x ročně na servis, aby byla zaručena správná funkce. Přístroje není možno v běžných podmínkách kalibrovat etalonovým plynem o známém složení. Možné je pouze ověření, zda přístroj měří správně.
Výhodou těchto přístrojů je již zmiňovaná mobilita, nenáročnost na obsluhu, rychlé vyhodnocení měřených údajů a také relativně nízká cena ve srovnání s kvalitnějšími analyzátory. Na trhu jsou k dispozici komplexní přístroje, které umožňují měřit a vypočítávat i doplňující veličiny jako jsou teplota spalin, tah komína, teplota okolí, účinnost, atd. Přístroje mají rovněž možnost okamžitého tisku zjednodušeného protokolu. Přístroje jsou schopny analyzovat CO, CO2, O2, SO2, NO. Většinou se jedná pouze o jednorozsahové přístroje. Cenová hladina těchto přístrojů je cca 10–30 tis. Kč v závislosti na tom, co je daný přístroj schopen měřit a jakou má doplňkovou výbavu.