Jakie kominy do kondensatów, czyli ciąg… pytań i odpowiedzi producentów

1.       Podstawowe parametry pracy systemu spalinowego do kotłów kondensacyjnych.

STOWARZYSZENIE KOMINY POLSKIE

Nadciśnieniowe instalacje spalinowe teoretycznie są  łatwiejsze do projektowania niż  systemy podciśnieniowe.  W systemach podciśnieniowych  kotłownie musiały być umiejscowione w bezpośrednim sąsiedztwie komina, który jedynie wraz ze skuteczną wentylacją grawitacyjną wytwarzał ciąg kominowy, odprowadzając spaliny z kotła. Kocioł kondensacyjny podłączony do przewodów powietrzno -spalinowych nie musi być już umieszczany w wydzielonej kotłowni, gdyż łącznie z instalacją spalinową i powietrzną  stanowi zamknięty układ energetyczny niezależny od pomieszczenia, w którym został zabudowany.
Podstawowa zasada prawidłowego doboru systemu spalinowego do kotłów z zamkniętą komorą spalania to dokładne zapoznanie się z parametrami współpracującego z nim urządzenia grzewczego. Decydujący wpływ na dobór odpowiedniej instalacji spalinowej mają parametry wentylatora (wytwarzane nadciśnienie) zamontowanego praktycznie we wszystkich kotłach z zamkniętą komorą spalania, masowa ilość spalin kotła pracującego przy maksymalnym obciążeniu oraz opory przepływu spalin przez projektowaną instalację spalinową. Producenci urządzeń grzewczych podają  w swych instrukcjach montażowych parametry systemu odprowadzania spalin w zależności od jego przebiegu, określając  wskaźnikowo oporu przepływu spalin i powietrza spalania (przy systemach WSPS ) przez poszczególne kształtki wchodzące w skład  instalacji. Z tabel podanych w instrukcjach dobieramy średnicę przewodu spalinowego lub powietrzno-spalinowego oraz sprawdzamy czy  dla zaprojektowanych kształtek ( rur, kolan, zakończenia , adaptera ) instalacja będzie działała prawidłowo.

WADEX

Pierwsza rada jakiej udzielam wszystkim pytającym o to „jaki komin zastosować do mojego kotła”  to  „zapytaj  instalatora” i to takiego instalatora, który wzbudza zaufanie swoją wiedzą i doświadczeniem.  Jest wiele czynników, które mogą zostać  źle zinterpretowane i  w późniejszym okresie powodować zagrożenie w eksploatacji. A pamiętać należy, że od  tego, czy prawidłowo są odprowadzane spaliny,  zależy nasze bezpieczeństwo a nawet życie.  Każdy producent  urządzenia grzewczego, w DTR kotła, podaje wskazania co do typu i średnicy zalecanego systemu kominowego. Zalecenia te bierze pod uwagę każdy rzetelny instalator podczas montażu komina.  Aby mieć całkowitą pewność, czy komin został prawidłowo dobrany do naszego urządzenia grzewczego, należy przeprowadzić obliczenia z zastosowaniem programu komputerowego, podając parametry pracy urządzenia grzewczego i warunki budowlane inwestycji. Doradcy techniczni WADEX SA wykonują takie obliczenia na zlecenie projektantów, wykonawców lub inwestorów.

SCHIEDEL

W przypadku komina indywidualnego (a najczęściej z takim właśnie mamy do czynienia w domach jednorodzinnych) dla potrzeb współpracy z kotłem kondensacyjnym istotne jest, aby komin był odporny na korozję spowodowaną dużą ilością agresywnego kondensatu, z jakim trzeba mieć do czynienia oraz ogólną odpornością na wilgoć, czyli z możliwością jej odprowadzenia, np. do kanalizacji. Mało istotnym parametrem komina jest w takim przypadku deklarowana odporność na wysoką temperaturę, a w szczególności na pożar sadzy, gdyż temperatura spalin w przypadku popularnych „kondensatów” nie przekracza (przy bezawaryjnej pracy kotła) 70-80oC. Dodatkowym mile widzianym parametrem jest możliwość pracy komina w trybie nadciśnienia. Wprawdzie na wstępnie, już na etapie projektowym, na podstawie sprawdzonych obliczeniowo (zgodnie z EN 13384-1) warunków pracy konkretnego modelu kotła z modelem komina o ściśle zaplanowanej średnicy, można zaprojektować komin, którego praca będzie się zawsze odbywała w oparciu o ciąg naturalny (podciśnienie), to jednak wybór komina dopuszczonego do pracy w nadciśnieniu da Inwestorowi komfort dużej swobody w wyborze kotła w przypadku ewentualnej jego wymiany w przyszłości, bez potrzeby wymiany komina. Różnica w stopniu trudności między wymianą kotła a wymianą komina jest widoczna „gołym okiem” nawet przez „niefachowca”.

 

2.       Jakie są wymagania dla kominów dedykowanych do montażu do kotłów kondensacyjnych (materiały i ich rodzaje np. jaka ceramika, a jeśli stal to jaka na rurę wewnętrzną, a jaka na zewnętrzną, jaki spaw, grubość stali)?

JAWAR

Komin współpracujący z kotłem kondensacyjnym powinien spełniać następujące kryteria: temperatura pracy 250°C (T200), praca w podciśnieniu (N1- 40Pa) i nadciśnieniu (P1-200Pa) oraz odporność na działanie kondensatu i korozję(W3). Konieczny jest certyfikat, z którego dowiemy się czy ów komin spełnia nasze wymagania. A oto proste objaśnienie oznaczeń znajdujących się na certyfikacie lub deklaracji, np.  JAWAR-K EN13063-3 T200 P1 W3 O00.

Jeśli materiał komina jest ceramika, to koniecznie taka, która spełnia wspomniane wymogi i jest cienkościenna, a więc charakteryzuje się małą pojemnością cieplną. W systemie powietrzno-spalinowym przewód kominowy odprowadzający spaliny powinien mieć  ożebrowanie na stronie zewnętrznej, które zwiększa powierzchnię przekazywania ciepła do powietrza dostarczanego do komory spalania. Materiał to nie tylko rura, ale cały system kominowy, ważny jest więc każdy szczegół, pustak i jego wymiary, tak dobrane, aby powietrze dostarczane w przeciwprądzie do kotła dostatecznie się ogrzewało, podnosząc sprawność całego układu. Wpływ na eksploatację komina, jego żywotność, a przede wszystkim na nasze bezpieczeństwo mają także akcesoria przyłączy, dekle otworów rewizyjnych, klej do rur i wiele innych szczegółów.

Kominy stalowe najczęściej wykonujemy ze stali kwasoodpornej grubości 0,5 mm z gatunku 1.4404 z uszczelką sylikonową, a w przypadku systemów SPS płaszcz zewnętrzny gr.0,5 mm ze stali 1.4301. Należy zawsze sprawdzać oznaczenie (nadrukowanie) na elementach stalowych pod kątem ich zastosowania.

 SCHIEDEL

Kominy dedykowane do współpracy z kotłami kondensacyjnymi powinny być wyprodukowane z materiałów odpornych na destrukcyjny wpływ produktów spalania i kondensatu wytrącającego się z tych spalin. Doskonale do takiego celu nadaje się współczesna ceramika. Mając odczyn kwaśny, praktycznie nie reaguje w kontakcie z kwaśnym kondensatem, co ma wyraźne odzwierciedlenie w żywotności kominów ceramicznych (długości gwarancji oferowanych przez producentów to zwykle 30 lat). Celowo użyłem słowa: „współczesna” ponieważ nie można jej pomylić np. z tradycyjną cegłą budowlaną, przecież również ceramiczną! Współczesna ceramika techniczna w świetle norm EN 1457 dzieli się na kilka różniących się klas. W przypadku kominów ceramicznych przeznaczonych dla kotłów olejowych lub gazowych (czyli tych, gdzie głównie będzie się liczyła odporność na wilgoć i kondensat) wymagane jest, aby producent rury ceramicznej deklarował zgodność z drugą częścią tej normy (EN 1457-2), a klasy mniejszej lub większej odporności na wilgoć określa się oznaczeniami WA, WB, WC i WD (WA oznacza najmniejszą dyfuzyjność pary wodnej, czyli nasiąkliwość małą; z drugiej strony WD to dyfuzyjność największa, więc stosowanie takiej rury w kominach pracujących w warunkach mokrych, choć możliwe, to jednak jest bardziej ryzykowne). Komin współpracujący z kotłem kondensacyjnym najlepiej, jeżeli będzie to rura ceramiczna klasy D4P1, co pozwoli na użytkowanie komina w nadciśnieniu. Ceramika oznaczona jako D4P1 produkowana jest w oparciu o technologię izostatycznego prasowania surowca, ma bardzo zwartą strukturę, praktycznie bez przestrzeni między cząsteczkami. Określana jest potocznie jako  „zeronasiąkliwa” i  stąd dobrze sprawdza się w kominach przeznaczonych do kotłów kondensacyjnych. Wprawdzie granicę klasy WA można uzyskać nawet w rurach plastycznych (określenie dla rur produkowanych przed „erą” izostatycznego prasowania), to tylko niektórzy producenci kominów ceramicznych decydują się na stosowanie tych rur w kominach przeznaczonych dla kotłów kondensacyjnych, uznając słusznie, że trwalszym rozwiązaniem jest w tak wilgotnych warunkach montować wyłącznie ceramikę izostatyczną.

STOWARZYSZENIE KOMINY POLSKIE

W przypadku kotłów kondensacyjnych mamy do czynienia z dwoma podstawowymi  parametrami spalin: są to spaliny mokre, a  w przewodach występuje nadciśnienie.
Zatem przewody odprowadzające spaliny powinny być wykonane z materiałów odpornych na wilgoć (i  to znacznej ilości), a połączenia poszczególnych elementów,  z których składa się instalacja spalinowa muszą być dodatkowo  uszczelnione zapewniając wymaganą szczelność.
Niemniej istotne są inne cechy, jak niepalność, przewodnictwo cieplne, czy bogaty wybór kształtek i elementów pozwalający na projektowanie najkorzystniejszych z punktu bezpieczeństwa i efektywności energetycznej systemów powietrzno -spalinowych.
W końcu ważna jest także cena i trwałość systemów spalinowych.
Niepalność zapewniają przewody spalinowe wykonane z odpowiedniej ceramiki oraz stali nierdzewnej. Dodatkowe podniesienie sprawności energetycznej układu grzewczego ( i to nawet o 4% ) zapewniają jedynie stalowe przewody WSPS , w których spaliny ogrzewają dodatkowo powietrze spalania dostarczane do kotła. Szeroki asortyment kształtek ( nawet tych nietypowych ) zrealizują najszybciej lokalni, krajowi producenci znający specyfikę rynku i potrzeby instalatorów . Co do cen,  praktycznie wszystkie instalacje spalinowe i powietrzno -spalinowe wykonane z różnych materiałów są dla klienta końcowego liczone w podobnych cenach ( różnica kilku, kilkunastu procent ),  natomiast najwyższą trwałością znowu cechują się systemy ceramiczne i stalowe.

Dlaczego cecha niepalności materiałów instalacji spalinowych jest taka ważna?

W komorze kotła zachodzi proces intensywnego spalania gazu. Pomimo zastosowanych  w urządzeniu grzewczym zabezpieczeń zawsze może wystąpić stan pracy w trybie awaryjnym ( takie przypadki miały już miejsce). Niepalność, podatność na oddziaływanie podwyższonej temperatury czy trwałość mają szczególne znaczenie, gdy przewody spalinowe przechodzą przez pomieszczenia przeznaczone na pobyt ludzi lub przez różne strefy pożarowe budynku.
Wtedy każda nieszczelność przewodu spalinowego jest realnym zagrożeniem zdrowa i życia.
Na rynku możemy spotkać systemy spalinowe wytwarzane z różnego rodzaju tworzyw sztucznych.
Stosowanie ich w budownictwie na mocy paragrafu 266 „Warunków technicznych”  jest niedozwolone. Poza tym pod pojęciem „tworzywa sztuczne” mamy szereg odmian materiałowych, których rzeczywiste właściwości są znacząco różne. Nie wszystkie istotne parametry z punktu widzenia trwałości i bezpieczeństwa są określane w Deklaracjach Własności Użytkowych (np. odporności na UV , utlenianie itd.), trudno więc o prawidłowy dobór materiałów do warunków pracy i zabudowy kotła. Wszystkie natomiast elementy instalacji są deklarowane przez producentów w klasach ogniowych, jako wyroby palne. Należy więc mocno się zastanowić nad zastosowaniem takich instalacji mając na uwadze bezpieczeństwo. Przecież to właśnie między innymi dla bezpieczeństwa decydujemy się na stosowanie kotłów kondensacyjnych.  Dla takich rozwiązań nie widzimy także istotnego aspektu finansowego dla użytkownika.

3. Jakie uszczelki można stosować w kominach do kotłów kondensacyjnych, z jakich materiałów? Jakich z kolei nie powinno się używać?

JAWAR

Uszczelka to rzeczywiście bardzo ważny element komina do kotła  kondensacyjnego, to od niej zależy jak komin się „składa” (montuje) i czy później jest szczelny i jak długo. Na szczęście jest to zmartwienie producentów systemów kominowych, to oni deklarują klasę szczelności, pod tym kontem sprawdzają połączenia i dobierają odpowiednie uszczelki i wykonują odpowiednie przetłoczenia w rurach do ich montażu. W znakomitej większości są to materiały atestowane o długiej żywotności, a materiał z którego są produkowane to sylikon. Dla pewności zawsze czytajmy oznaczenia na produkcie.

STOWARZYSZENIE KOMINY POLSKIE

W wyniku pracy wentylatora w kotle w przewodach spalinowych występuje  nadciśnienie rzędu kilkunastu kilkudziesięciu Paskali. Przewody te muszą więc zapewniać bezwzględną szczelność uzyskiwaną dzięki zastosowaniu na połączeniach poszczególnych elementów uszczelek  odpornych na działanie spalin i ich kondensatu. Przewody odprowadzające spaliny z kotłów z zamkniętą komorą spalania muszą mieć klasę szczelności co najmniej N1( wg normy PN En 1443).
Najczęściej uszczelki umieszczone są w rowkach w części mufowanej  (kielichowej ) elementów  rzadziej  na zewnątrz w części nominalnej. W większości uszczelki mają kształt wargowy i wykonane są z elastomerów np. EPDM , różnego rodzaju mieszanek silikonowych , vitonowych i innych.
Producenci systemów spalinowych oferują uszczelki, dostosowując materiał do warunków pracy urządzenia grzewczego, określając parametry pracy elementów systemu w tym i uszczelek w wystawianych Deklaracjach Własności Użytkowych.  Aby prawidłowo dobrać daną instalację do konkretnego kotła należy zapoznać się z tą specyfikacją . Niemniej dla zwiększenia trwałości stosowanych uszczelnień należy tak zaprojektować i zmontować przewód spalinowy, aby kondensat  miał odpowiedni dla kotła kierunek spływu, ograniczając występowanie „syfonów”, gdzie w sposób długotrwały kondensat oddziaływałby na uszczelkę.  Choć materiał uszczelki jest odporny na typowy  skład kondensatu,  to w rzeczywistości  kondensat może być zanieczyszczony różnymi związkami  chemicznymi  zasysanymi z pobieranym powietrzem  z otoczenia.
Z uwagi na podciśnieniowy charakter pracy przewodów powietrznych w zasadzie nie uszczelnia się ich dodatkowo na połączeniach ( można spotkać jedynie uszczelnienia typu „O” ) gdyż klasa szczelności kominowej P1 jest wystarczająca dla tych instalacji.
Elementy  montuje się „na wcisk”, pamiętając o zwilżeniu powierzchni zewnętrznej uszczelki, gdyż w przeciwnym razie będzie trudno zamontować elementy , a demontaż elementów może okazać się wręcz niemożliwy  z uwagi na zakleszczenie uszczelki.  Projektując dłuższe odcinki poziome, należy stosować  podpory i zawiesia wykonane w taki sposób, aby nie obciążać uszczelek ciężarem zmontowanych elementów.

4. Co ma wpływ na szczelność komina? Na jakie elementy trzeba koniecznie zwrócić uwagę?

POUJOULAT
Każdorazowo zachęcam do zapoznania się instrukcją montażu producenta systemów kominowych, dzięki zastosowaniu się do jej zapisów, mamy pewność prawidłowego i szczelnego montażu instalacji kominowej. Szczególną uwagę należy zwrócić na uszczelki silikonowe, na ich prawidłowe osadzenie w mufie. Po zamontowaniu należy sprawdzić, czy nie podwinęły się przy łączeniu elementów. Istotne jest zachowanie spadku systemu kominowego. W kierunku kotła powinno ono wynosić > 3° (5%), takie nachylenie przewodu kominowego zapewnia swobodne spłynięcie kondensatu do kotła. Jest to niezmiernie ważne, gdyż w przypadku braku spadku kondensat może zalegać w czopuchu (pionowy odcinek komina) i działać destrukcyjnie na uszczelki.

Pozostałe pytania i odpowiedzi w pełnej wersji artykule w PDF (plik do pobrania przy tytule).

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 6/2016 2/2016 11/2015