Wraz z wprowadzeniem na rynek kotłów kondensacyjnych zaistniała konieczność stosowania analizatora spalin podczas uruchamiania kotła oraz w czasie przeglądów serwisowych. Wcześniej – np. w kotłach z otwartą komorą spalania – zdarzało się, że instalator/serwisant mógł twierdzić, że ustawia kocioł „na oko”, bazując na kolorze płomienia oraz na tym, czy w spalinach widać sadzę, czy też nie. Należy zaznaczyć, że w większości kotłów kondensacyjnych ustawienie prawidłowych parametrów podczas spalania nie jest możliwe bez wykonania analizy spalin.
Kotły kondensacyjne wymagają tzw. pierwszego uruchomienia, podczas którego serwisant dokonuje m.in. regulacji procesu spalania i koryguje zawartość CO2 oraz sprawdza poziom CO w spalinach, opierając się na wskazaniach analizatora spalin. Aby pomiar był prawidłowy, należy sondę analizatora umieścić w króćcu do wykonywania analizy spalin [1] w taki sposób, aby nie było możliwości pobierania powietrza z pomieszczenia przez sondę. Wskazane jest, aby sonda analizatora znajdowała się w środku strumienia spalin wychodzących z kotła.
Bardzo ważnym krokiem jest sprawdzenie szczelności komina, a więc np. czy uszczelki w kominie nie są zagięte lub przycięte. Nieszczelność w przewodzie spalinowym będzie skutkowała błędnym ustawieniem pracy kotła i/lub nawet jego zablokowaniem.
W tym przypadku mamy do dyspozycji dwie metody:
● pierwsza metoda dotyczy kotłów wyposażonych w standardzie w króciec analizy powietrza (rys.1), w którym umieszczamy sondę analizatora spalin. Następnie uruchamiamy kocioł na maksymalnej mocy, wykorzystując albo funkcję kominiarza, albo – jeżeli mamy kotły dwufunkcyjne – otwierając baterię z c.w.u. na maksymalny przepływ. Przy szczelnym kominie nie pojawią się żadne produkty spalania w tym m.in. CO2 [2]. Tak więc na analizatorze będzie widoczna tylko temperatura powietrza dostarczanego do kotła oraz poziom zawartości tlenu. Metoda ta nie jest doskonała, ponieważ gdy nieszczelność jest niewielka i usytuowana w ten sposób, że spaliny „omijają” sondę, analizator nie pokaże produktów spalania. Dlatego należy dodatkowo korzystać z drugiej metody.
● druga metoda polega na przeprowadzeniu analizy spalania (sonda spalin umieszczona w króćcu analizy spalin [1]) na mocy maksymalnej i sprawdzeniu wartości poziomu CO zawartego w spalinach.
Ponieważ kotły kondensacyjne utrzymują stałą wartość mieszaniny gazu i powietrza, dlatego też, jeżeli do komory spalania zamiast czystego powietrza dostarczane będą produkty spalania (przez nieszczelność komina), następuje wówczas tzw. „spalanie niezupełne” i jednocześnie zwiększenie ilości wytwarzanego CO przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości tlenu O2. Zjawisko to jest spowodowane brakiem tlenu podczas procesu spalania. Wartości graniczne dla pracy kotłów kondensacyjnych są podawane w instrukcjach (niestety nie we wszystkich) i tak np. dla mocy maksymalnej ilość CO może osiągnąć nawet 180 ppm, co jest również wartością prawidłową. Jeżeli w kominie występuje nieszczelność, wartości te mogą sięgnąć nawet kilka tysięcy ppm (rys. 3).
Następnym krokiem jest regulacja poziomu zawartości CO2 w spalinach. Wartości te są różne w zależności od rodzaju gazu (ziemny, płynny) oraz w zależności od tego czy kocioł jest regulowany z mocą maksymalną, czy też minimalną. Standardowo dla kotłów na gaz ziemny poziom ten wynosi ok. 9% przy pracy kotła na mocy maksymalnej [4] i 9,5% dla mocy minimalnej [5]. Jeżeli podczas regulacji wartość CO2 zostanie zaniżona do np. 8,5%, wówczas pierwszym z objawów będzie brak mocy kotła. Niższa zawartość świadczy o uboższej mieszance, a więc i niższej mocy kotła. W skrajnych przypadkach przy rozregulowaniu kotła może dochodzić do emisji basowego dźwięku (charakterystyczne buczenie) wydobywającego się z komory spalania. Świadczy to o konieczności przeprowadzenia analizy spalania. Nadmienię, że nie wolno wówczas uruchamiać analizatora spalin, ponieważ może spowodować to uszkodzenie celi CO i konieczność ponownej kalibracji. Zatem wstępnie należy doregulować kocioł na mocy pośredniej (w momencie gdy kocioł nie buczy), a następnie zmniejszać moc kotła aż do osiągnięcia mocy minimalnej.
Wyższa zawartość poziomu CO2 w spalinach (np. ok. 10% dla gazu ziemnego) spowoduje powstanie procesu spalania niecałkowitego, tzn. mieszanka gazu i powietrza będzie „za bogata”. Cząsteczki węgla nie będą całkowicie spalane i powstanie efekt uboczny w postaci wydobywającej się sadzy (C). Na kominie możemy to zaobserwować w postaci czarnego nalotu.
Spodziewane zaostrzenie przepisów odnośnie analizy spalin
Obecnie w Polsce nie ma obowiązku badania zawartości tlenków azotu (NOx). Jednak w kolejnych latach spodziewamy się zaostrzenia przepisów dotyczących kotłów gazowych. Najbliższa zmiana (dn. 26.09.2018 r.) wprowadzi konieczność dostosowania się do limitu wytwarzania NOx przez kotły gazowe. Dyrektywa ErP 2009/125/WE określa ten limit na poziomie 56 mg/kWh. Modyfikacja ta wymusi produkcję, a w konsekwencji stosowanie wyłącznie kotłów kondensacyjnych.
(Grafika: Beretta)