Přívod spalovacího vzduchu ke zdrojům tepla a spotřebičům na tuhá (pevná) paliva a větrání prostor, ve kterých jsou tyto zdroje instalovány

otopné soustavy

legislativa

spalinové cesty

bezpečnost a zdraví

Příspěvek stručnou formou shrnuje legislativu pro větrání prostor se zdroji tepla na tuhá paliva a dává konkrétní doporučení pro přívod spalovacího vzduchu.

 Recenzent: Jiří Bašta

Úvod

Pro spalování zemního plynu a propan-butanu je celá řada technický pravidel a norem (např. TPG 70401 a ČSN 07 0703), přesně popisujících podmínky, které je při jejich spalování nutné dodržovat. Tuto situaci umožňuje, že složení a výhřevnost těchto plynů je přesně definována.

V naší republice je více jak 0,5 mil. trvale obývaných domácností, které jsou vytápěny tuhými palivy. Hlavními tuhými palivy u nás jsou hnědé uhlí a biomasa. Zejména u biomasy, jejíž podíl jako energetického paliva v posledních letech roste díky akci Zelená úsporám a podpory obnovitelných zdrojů tepla, jsou její vlastnosti velice variabilní.

Zdroje tepla

V právních předpisech a požárních normách jsou zadány pouze obecné požadavky, ale v konkrétních případech se musíme spolehnout pouze na doporučení z odborné literatury nebo některých dodavatelů kotlů, ohřívačů, kamen a sporáků. Přitom se řada výrobců spotřebičů šalamounsky chrání třeba tím, že poskytuje garance při spalování dřeva, pokud má dřevo menší podíl vody ve hmotě než 20 %. Což je hodnota, která se nedá přirozeným sušením dosáhnout. Kusové dřevo, uložené na vzduchu pod přístřeškem po dobu dvou let, dosáhne vlhkosti 23 %, a ta již přirozeným způsobem dále neklesá.

Zdroje tepla na tuhá paliva jsou v naprosté většině typu B, to znamená, že odebírají spalovací vzduch z prostoru, v němž jsou instalovány. Při přirozeném větrání se uvažuje obvykle na přívodu vzduchu do kotelny nebo místnosti s tlakovou ztrátou 4 Pa.

V padesátých a šedesátých letech doporučovaly tehdejší ŽDB a ČKD DUKLA pro přirozené větrání kotelen dva neuzavíratelné větrací otvory pro kotle na hnědé uhlí bez rozdílu velikostí o minimálním rozměru 5 cm²/1000 kcal·h^-1, z toho jeden u podlahy, druhý pod stropem v protilehlých stěnách. Richtlinie SRN z roku 1974 počítaly se stejnou hodnotou. I když to v současné době není nikde napsáno, pokud do výpočtového evropského programu KESA-ALADIN podle EN 13384-1 dosadíte při přirozeném větrání prostorů se spotřebiči na tuhá paliva menší neuzavíratelný průřez větracích otvorů než 5 cm²/1 kW příkonu, upozorňuje program na nedostatečný přívod vzduchu.

Vyhláška č. 268/2009 Sb. O technických požadavcích na stavby ve znění pozdějších předpisů stanoví v § 11 (6): „V místnostech, kde jsou instalovány spotřebiče paliv, musí být vždy zajištěn přívod spalovacího vzduchu z venkovního prostředí rovný minimálně průtoku spalovacího vzduchu pro jmenovitý výkon spotřebiče.“

Podle vyhlášky ČUBP č. 91/1993 Sb. patří kotelna s kotlem větším jak 50 kW do III. kategorie a NV ČR č. 101/2005 Sb. požaduje pro kotelny na tuhá paliva v těchto prostorách instalovat detektor výskytu CO.

Podle požárních norem musí být každá kotelna s kotli na tuhá paliva o součtovém výkonu větším než 70 kW samostatným požárním úsekem.

V případě, kdy není možné větrat kotelnu přirozeným způsobem (např. je umístěna v suterénu objektu), je nutné větrat kotelnu nuceně přetlakově. Vyústka přívodu vzduchu musí být níže než 500 mm nad nášlapnou vrstvou podlahy a odvod vzduchu musí být zajištěn v protilehlé stěně pod stropem buď otvorem, nebo šachtou či kanálem. Nesmí však v žádném případě jít o nucené odsávání, musí jít o přirozené odvětrání.

Obecně se pro každý prostor, kde je instalován spotřebič paliv počítají tři podmínky.

1. potřeba větracího vzduchu,
2. potřeba vzduchu na odvod škodlivin,
3. potřeba spalovacího vzduchu.

Největší z těchto hodnot nám stanoví, jaké množství vzduchu je do prostoru se spotřebičem nutné přivádět.

Na základě dlouholetých zkušeností a údajů v odborných publikacích se doporučuje podle potřeby tří až pětinásobná výměna vzduchu v místnostech a kotelnách, kde jsou instalovány zdroje tepla na tuhá paliva.

Výhřevnost dřeva a slámy z obilovin a pazdeří (v balících) se zpravidla pohybuje mezi 4,3 a 4,4 kWh·kg^–1 tj. cca 15,5 MJ·kg^–1 tato hodnota ovšem silně kolísá v závislosti na vlhkosti paliva.

Výhřevnost tříděného hnědého uhlí mosteckého a z Bíliny se pohybuje v rozmezí 17,5 až 20 MJ·kg^–1 tj. cca 4,9 až 5,5 kWh·kg^–1.

Teoretické množství atmosférického vzduchu potřebné na spálení 1 kg kusového dřeva a slámy je cca 4,2 m^3, na spálení 1 kg hnědého uhlí cca 5,5 m³. V tomto případě se jedná o průměrné hodnoty, pro přesný výpočet by bylo nutno znát detailní složení paliva. Pro skutečné potřebné množství přiváděného spalovacího vzduchu musíme tyto hodnoty vynásobit ještě potřebným přebytkem vzduchu l . Ten se pohybuje u zdrojů tepla s uzavíratelným ohništěm u hnědého uhlí obvykle v hodnotách od 1,8 do 2,2 a u dřeva a slámy v hodnotách od 2,2 do 2,8. U konstrukcí využívajících při spalování zplyňování, či několikastupňový přívod spalovacího vzduchu, jsou hodnoty l blíže dolní hranici. Do konečných výpočtů musíme ještě zahrnout účinnosti. U otevřených ohnišť (krbů) l dosahuje hodnoty až 4 či 4,4.

Závěr

Z výše uvedeného vyplývá, že pro hrubý odhad můžeme počítat s potřebou spalovacího vzduchu u zdrojů tepla s uzavíratelnými ohništi při spalování hnědého uhlí cca 2,2 m³·h^–1 na 1 kW příkonu zdroje tepla a při spalování dřevní hmoty a slámy cca 2,5 m³ ·h^–1 na 1 kW příkonu.

Teprve v poslední době se objevují na trhu sporáky a kamna určená do interiérů, která mají externí přívod vzduchu a automaticky uzavíratelná dvířka. Jedná se tedy o spotřebiče typu C, které svojí potřebou spalovacího vzduchu nezatěžují prostor, ve kterém jsou instalovány.

Literatura

1. ČSN 73 4201 Komíny a kouřovody – Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv.
2. ČSN EN 13 384-1 Komíny – Tepelně technické a hydraulické výpočtové metody.
3. Firemní podklady ŽDB a ČKD DUKLA.
4. Handbuch für Heizungstechnik. Buderus. Beuth Verlag GmbH. Berlín 1974.
5. JELÍNEK, V., VANKO, R.: Komínová technika. KOMTEC, ROKA 2001.
6. KOLEKTIV autorů: Kotle (skripta). Praha, Vydavatelství ČVUT 1962.
7. Statistické údaje MPO ČR 2013.
8. Statistická ročenka sčítání lidu, domů a bytů ČR 2011. Praha, Český statistický úřad 2013.
9. Tabulky hnědouhelných společností.

Recenzent: prof. Ing. Jiří Bašta, Ph.D., Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní, ČVUT v Praze

Combustion air for consumers of solid fuel and ventilation area in which these heat sources are installed

The paper briefly summarizes the form of legislation to provide ventilation with heat sources for solid fuels and provides concrete recommendations for the combustion air supply.