Proč se v kotli na tuhá paliva tvoří kondenzát a jak se ho zbavit?

Ke kondenzaci dochází, když vodní pára kondenzuje na površích při nižších teplotách. Uvnitř provozního kotle je vzduch, který přichází z venkovního prostředí. Vždy obsahuje určité množství vlhkosti – i při vysokých teplotách spalin. Jak se tyto spaliny ochlazují, vodní pára v nich kondenzuje a usazuje se na kovových plochách uvnitř kotle.

Stupeň ohřevu spalin závisí na mnoha faktorech, jako je teplota spalování paliva, účinnost výměníku, izolace kotle a další. Pokud je teplota spalin pod rosným bodem (při kterém začne kondenzovat vodní pára), dojde ke kondenzaci.

Kondenzát v kotli

Jakmile jednotka začne pracovat, voda nebo nemrznoucí směs ve výměníku tepla se ohřívá mnohem pomaleji než vnější plyny – teplotní rozdíl tedy způsobuje kondenzaci.

Kondenzace tvořící se uvnitř kotle se nemusí zdát jako takový problém – no, je – každopádně se vlivem vysokých teplot spalin odpaří (VODA).

Největší mylná představa je, že kondenzát uvnitř kotle je jen voda. Ale není tomu tak! Je to kapalina, která obsahuje různé chemické sloučeniny, včetně kyselin, vznikající z produktů spalování paliva. Zejména pokud není plný nebo pokud kotel pracuje s nízkými teplotami spalin.

Jak víte, voda opotřebovává kámen. Slabý roztok kyselin s příměsí pryskyřic v kondenzátu se tak dlouhodobě stává příčinou koroze a tvrdých karbonových usazenin, které nelze vyčistit klasickým kartáčem.

Je také důležité pochopit, že normálně může být kondenzát v kotli přítomen po dobu 20-30 minut a poté se samovolně zlikviduje. Což se bohužel nestává vždy – zvláště pokud se tvoří v divokém množství nebo uvnitř studených zón kotle.

Příčiny kondenzace v kotli

Dlouhodobá přítomnost kondenzátu v kotli na tuhá paliva je vždy nouzovou situací. Zejména pokud je topný systém správně navržen a s potrubím je vše v pořádku (je tam trojcestný ventil). Například při nákupu kotle na tuhá paliva s dlouhou dobou hoření ze závodu Bronya si můžete objednat hotové potrubí pro konkrétní místnost a samotná jednotka je:

• Spolehlivý design, vydrží více než 25 let;
• 100% záruka proti vyhoření stěn a dna během provozu;
• Úspora paliva 3x oproti konkurenci (pouze 1 kg uhlí/2 kg palivového dřeva za hodinu)
• Univerzální verze a verze na spalování dřeva;
• Plná servisní podpora po zakoupení;
• 0% splátkový kalendář.

Nejčastějším důvodem výskytu kondenzátu v kotli je provoz jednotky na částečný výkon se sníženou teplotou 50-60 stupňů. Když je norma 70-80.

Nabízí se logická otázka: proč to majitel kotle dělá? Vše je velmi jednoduché.

• Může to být důsledkem chyby při instalaci kotle, který je příliš výkonný pro stávající topný systém – musíte zvolit provozní režim „částečné zatížení“ a v důsledku toho bude teplota spalin příliš nízká pro úplné spálení paliva.

• Nebo záměrná, ale hluboce chybná volba výkonnějšího kotle na principu „čím výkonnější, tím déle hoří na jedno zatížení“. Topeniště je v tomto případě provozováno v režimu doutnání – kdy je do spalovací komory přiváděno omezené množství vzduchu, nebo naopak omezení je nastaveno přímo na výstupu spalin speciální klapkou. Důvodem těchto manipulací je, že dům je jako „parní lázeň“.

Procesem doutnání je VŽDY tvorba pryskyřice na vnitřních stěnách kotle. A v důsledku toho snížení jeho účinnosti, chronická kondenzace a následné problémy. Přibližně totéž se stane, když byl původně špatně pořízen kotel na tuhá paliva v poměru výkon/metry čtvereční – snížení výkonu kotle v ručním režimu omezením tahu má VŽDY za následek kondenzaci.

Pokud je však již zakoupen kotel se špatným výkonem, není třeba jej vyhazovat – problém lze řešit více vegetariánským způsobem.

Odstranění kondenzátu z kotle

K odstranění kondenzátu v kotli můžete využít řadu jednoduchých metod, včetně použití tepelného akumulátoru (zkráceně TA) nebo vyrovnávací nádrže. TA tak zvyšuje celkový objem chladicí kapaliny v topném systému, což umožňuje využívat jednotku na plný výkon – bez pocitu „parní místnosti“ a kondenzace uvnitř kotle.

Instalace tepelného akumulátoru umožňuje udržení vysoké teploty spalin ve spalovací komoře díky intenzivnímu spalování paliva. Díky tomu se případné množství kondenzátu na tělese výměníku efektivně odpaří. Není tak potřeba přepínat kotel na částečný výkon, což umožňuje zachování vysoké provozní účinnosti. Veškeré přebytečné teplo bude absorbováno velkou vyrovnávací kapacitou, která zabraňuje přehřátí systému.

Instalace tepelného akumulátoru také umožňuje prodloužit dobu provozu topného systému na jedné záložce. Pokud je objem TA vypočítán správně, může akumulovat značné množství tepelné energie, která stačí k úplnému zahřátí chladicí kapaliny v systému na několik hodin i po úplném vyhoření paliva.

Moderní komín musí zajistit spolehlivý odvod složek paliva škodlivých lidskému zdraví, které jsou následně rozptýleny do atmosféry. Odvod plynů z kamen nebo krbu však může být doprovázen tvorbou kondenzátu na vnitřním povrchu komína

U nás i v zahraničí existují různé přístupy k problému tvorby kondenzátu v komíně. Evropské normy rozlišují potrubí pro odvod spalin citlivé na vlhkost a na vlhkost necitlivé. Teplota těchto plynů v ústí konstrukcí prvního typu by neměla být pod rosným bodem a pro ty, které nejsou citlivé na vlhkost – ne nižší než 0 °C. Vzhledem k tomu, že průměr potrubí se obvykle volí pro stávající topné zařízení, je třeba rozlišovat tři rozsahy hodnot tohoto průměru ve vztahu k tahu (tlaku) spalin: optimální, podhodnocené a nadhodnocené.

Optimální hodnoty průměru. Vztah mezi tahem a teplotou spalin je bezvadný, takže teplota ani v nejvyšším bodě potrubí (ústí) by neměla klesnout pod rosný bod u zděných, ocelových a železobetonových trubek nebo pod 0°C u keramických.

Podhodnocené hodnoty průměru. Poddimenzovaný průměr průřezu může vést k přetlaku spalin uvnitř potrubí a nebezpečí jejich vstupu do vytápěného obytného prostoru.

Přehnané hodnoty průměru. Tah je ve většině případů dostatečný, ale problém nastává s příliš rychlým ochlazením spalin a kondenzací vodní páry v nich obsažené.

Jak dochází ke kondenzaci?

Důvodem tvorby kondenzátu v komíně je nesprávná volba poměru průměru potrubí a tahu spalin, které se na výstupu ochlazují. A tah zase závisí na typu topného zařízení (kotel, krb, kachlová kamna, krbová kamna atd.), druhu paliva, délce komína a řadě dalších faktorů. Když se topné zařízení ochladí, tato vlhkost buď odteče do topeniště, nebo, co je mnohem horší, začne proces ničení stěn potrubí, protože má často kyselé složení.

V potrubí se zmenšeným průměrem průřezu jsou vytvořeny podmínky pro aktivní usazování sazí na vnitřním povrchu potrubí, což může vést k jeho požáru. V tomto případě teplota stoupne na 1000 ° C, v důsledku čehož je cihlový komín zničen vlivem tepla.

Naopak trubky s předimenzovaným průměrem se vyznačují příliš rychlým ochlazováním spalin a jejich teplota může dosáhnout rosného bodu i v komíně, což vede ke vzniku kondenzace jak ve spojovacích prvcích, tak v potrubí. A je dobře známo, že kyselina a vlhkost obsažená ve spalinách korodují nejen řezné švy, ale i samotný materiál cihlového nebo ocelového komína.

Moderní topná zařízení na kapalná nebo pevná paliva produkují většinou spaliny s nízkou teplotou a zvýšené teploty rosného bodu jsou v tomto případě vysvětlovány obsahem vodíku v palivu a nízkým poměrem přebytku vzduchu. Za takových podmínek je riziko kondenzace při chlazení spalin zvláště vysoké. Proto musí být stěny, švy a spoje komínů jakéhokoli designu pečlivě utěsněny (ne nižší než třída II podle SNiP 2.04.05) a nedovolit, aby kouř a plameny procházely za potrubí.

Ať je komín vyroben z jakéhokoli materiálu, je vystaven agresivním účinkům kondenzátu, který se shromažďuje na stěnách kouřových kanálů a mísí se se zplodinami spalování a vytváří kapalinu s kyselými vlastnostmi. Jedinou výjimkou jsou keramické komíny, které jsou necitlivé na vlhkost a kyseliny. Hladký, kulatý vnitřní povrch keramické trubky, kvalitní izolace a správný výběr průměrů zaručují bezpečný odvod plynů střechou. V tomto případě není nutné udržovat jejich teplotu v ústí komína nad teplotou rosného bodu, aby se zabránilo pronikání vlhkosti stěnami potrubí. Veškerá vlhkost ve formě kondenzace a srážek se shromažďuje ve spodní části komínového systému a je odváděna sifonem do kanalizace objektu. Tato konstrukce je nejen odolnější ve srovnání s cihlou nebo železobetonem, ale také pohodlnější při instalaci – práce na její instalaci trvá mnohem méně času.

Aby se zabránilo destruktivnímu působení vlhkosti na stavební konstrukce potrubí, musí být kondenzát odváděn, proto při instalaci komína je třeba zajistit odvod kondenzátu

Jak snížit tvorbu kondenzátu?

1. Při instalaci komína by měla být trubka izolována v místě, kde prochází nevytápěnou místností a nad střechou. Trubka bude po zahřátí ochlazovat pomaleji a tím se bude méně tvořit kondenzace.

2. Komín by měl být pravidelně čištěn. Postupem času se při dlouhodobém provozu v potrubí hromadí velké množství sazí, „koksují“ a průměr výstupu potrubí se výrazně zužuje a tah se snižuje. To narušuje optimální odvod plynů a správné spalování paliva. Při dobrém tahu se vodní pára z potrubí jednoduše odstraní.

3. Pokud je v komíně nedostatečný tah, lze na hlavu trubky nainstalovat deflektor, což zvýší a stabilizuje trakci.

4. K roztápění kamen a krbů i kotlů na tuhá paliva by se mělo používat suché palivo.

Přihlaste se k odběru našeho kanálu Telegram, aby vám nic neuniklo!