Dobór komina

Dobór komina
komin murowanyNależy rozdzielić i osobno zdefiniować funkcje kominów podciśnieniowych i nadciśnieniowych instalacji spalinowych. Kominy podciśnieniowe funkcjonują dzięki powstaniu różnicy ciśnień wytworzonej pomiędzy wlotem spalin a górną częścią (wylotem komina) na skutek zmiennej gęstości powietrza znajdującego się w zamkniętej przestrzeni komina. Z powodu różnicy ciśnień  powstaje w kominie siła wyporu – tzw. ciąg kominowy, który samoczynnie zasysa produkty spalania i emituje je z komory spalania na zewnątrz – do atmosfery. Natomiast nadciśnieniowe instalacje spalinowe stanowią zespół elementów podłączonych bezpośrednio do urządzenia grzewczego (kotła, pieca itp.) wyposażonego w mechaniczny wentylator, który wytwarza w przewodzie takie nadciśnienie, aby możliwe było usunięcie produktów spalania do atmosfery. Można spotkać się także ze skojarzonymi układami kominowymi i spalinowymi (szczególnie w zbiorczych układach SPS i WSPS), w których produkty spalania są mechanicznie usuwane z komory kotła poprzez instalację nadciśnieniową do komina działającego na zasadzie podciśnieniowej.

W zależności od stosowanego rodzaju urządzenia grzewczego, paliwa oraz szeregu czynników eksploatacyjnych, kominy i instalacje spalinowe mogą być wyposażone w dodatkowe elementy, takie jak: przerywacze i czujniki ciągu, klapy spalinowe, statyczne i dynamiczne zakończenia kominowe, klapy przeciwwybuchowe oraz różne elementy podłączeniowe i rewizyjne.

Kryterium doboru konstrukcji komina

Punktem wyjściowym doboru konstrukcji komina jest zawsze kocioł oraz analiza sposobu i możliwości zabudowy. O wyborze charakteru pracy (podciśnieniowy czy nadciśnieniowy) decyduje rodzaj zastosowanego kotła. I tak, kotły atmosferyczne z uwagi na brak mechanicznego wymuszenia wyrzutu spalin wymagają kominów podciśnieniowych, chyba że na wylocie stosowane są instalacje wentylatorowe (np. odpylania spalin), co przekształca instalację w układ skojarzony kominowo-spalinowy. Dla prawidłowej pracy zespołu kocioł-komin wielkość ciągu kominowego musi być zawsze dodatnia, tzn. w kominie ma występować podciśnienie. Obliczenia wielkości ciągu kominowego dokonuje się, uwzględniając typ i moc kotła, rodzaj paliwa i temperaturę spalin, straty przepływu w elementach przyłączeniowych kotła oraz wysokość i średnicę komina. Należy zwrócić uwagę na dokładny dobór średnicy komina. Niewłaściwie dobrana, zarówno zbyt mała, jak i zbyt duża średnica ma decydujący wpływ na pracę komina i kotła. Przewymiarowanie komina jest powodem nagłego rozprężania i ochładzania spalin przy wlocie do komina, a co za tym idzie spadek podciśnienia w kominie, natomiast dobór zbyt małej średnicy komina powoduje powstanie znacznych oporów przepływu, co wiąże się ze spadkiem ciągu kominowego. 

Dla obliczeń parametrów kominów podciśnieniowych stosowane są często uogólnione wzory doboru średnicy lub pola przekroju, np.:

d = 4,37 x √Q / √H
lub
s = 0,043 x P x 8,6 / √H

gdzie:
d –
maksymalna średnica wewnętrzna komina w [cm]
Q – moc znamionowa kotła w [kW]
H – całkowita wysokość komina w [mb]
s – przekrój komina [dm²]

Wzory te operują zbyt dużymi przybliżeniami i można stosować je jedynie do wstępnych obliczeń parametrów kominów o krótkim czopuchu (we wzorach nie uwzględniono strat przepływu na elementach dodatkowych, jak kolana, zwężki, elementy regulujące).

Do orientacyjnego doboru komina przydatne są również nomogramy publikowane przez niektórych producentów. Konkretnego doboru instalacji można dokonać przy pomocy profesjonalnych programów komputerowych oferowanych przez większość producentów lub  powierzyć go specjalistycznym firmom projektowym. Aby uniknąć błędów i kłopotów z odbiorem, dobrze jest także skonsultować projekty kominów lub instalacji spalinowej z działającym na danym terenie mistrzem kominiarskim.

Do kotłów z zamkniętą komorą spalania (tzw. turbo) i kotłów kondensacyjnych dobór nadciśnieniowych instalacji spalinowych musi odbywać się w ścisłej konsultacji z ich producentami. O skuteczności i budowie instalacji spalinowej decydują parametry zamontowanego w kotle wentylatora, a także opory przepływu spalin przez kocioł i opory hydrauliczne przewodów spalinowych. Kotły turbo i kondensacyjne mogą być wyposażone we współosiowe przewody powietrzno-spalinowe (tzw. WSPS) lub układy rozdzielone osobne dla spalin i powietrza (tzw. SPS).

Na rynku funkcjonują standardowo trzy wielkości średnic systemów SPS i WSPS:

  • do instalacji SPS najczęściej stosowanej przy kotłach małej mocy, np. wiszących (do ok. 30 kW) jest średnica 60, 80 i 100 mm,
  • do przewodów powietrzno-spalinowych WSPS średnice 60 (spaliny)/100 mm (powietrze), 80/125 mm oraz 100/150 mm.

komin stalowyProducenci kotłów w materiałach technicznych określają zarówno maksymalne długości przewodów SPS czy WSPS, a także opory przepływu spalin (najczęściej w postaci współczynników sumowanych po skonfigurowaniu systemu) występujące w zastosowanych w instalacji kształtkach, takich jak kolana, adaptery, elementy wyrzutowe. Dobór i projektowanie nadciśnieniowych instalacji spalinowych musi być przeprowadzane ściśle według wskazań producentów kotłów lub producentów elementów instalacji spalinowych. W układach nadciśnieniowych bardzo istotny jest montaż. To montażysta decyduje o szczelności, czyli bezpieczeństwie użytkowania kotła, który często zabudowywany jest w  nieprzygotowanych do tego pomieszczeniach. Należy pamiętać, że w pomieszczeniu, w którym zamontowany jest kocioł turbo lub kondensacyjny, a odprowadzenie spalin odbywa się za pomocą systemu rozdzielonego, konieczne jest zastosowanie kratki wentylacyjnej o powierzchni min. 150 mm². Producenci czy sprzedawcy dość często zapominają o tym warunku, informując klienta o zupełnej dowolności umiejscowienia kotła.

Układy skojarzone kominów podciśnieniowych i nadciśnieniowych instalacji spalinowych są stosowane z reguły w budownictwie wielorodzinnym przy wielokrotnym podłączeniu urządzeń grzewczych do jednego pionu spalinowego. Są one zawsze projektowane indywidualnie dla każdego przypadku. Z uwagi na doświadczenie producenci wyrobów kominowych są najlepszym partnerem do pomocy w tego typu przypadkach.

Rozwiązania techniczne systemów kominowych

Systemy kominowe, szczególnie kominy zewnętrzne, powinny być dostosowane do stref klimatycznych, w których są zainstalowane. Charakterystyczny dla danego obszaru klimat wpływa zarówno na rodzaj i parametry stosowanych materiałów (np. izolacji), jak i późniejszą pracę komina. Z punktu widzenia pracy instalacji grzewczych nasz klimat charakteryzuje się w równym stopniu ekstremalnie niskimi (poniżej -25°C), jak i wysokimi  temperaturami (powyżej 25°C), bardzo długim okresem grzewczym (sięgającym często 9 miesięcy). System kominowy musi działać poprawnie w każdych warunkach.

elementy systemu kominowegoMateriały komina, elementów instalacji spalinowej i obudowy powinny być wykonane z materiałów niepalnych klasyfikowanych do euroklas A1 lub A1n. Warunek ten jest zawarty w krajowych przepisach budowlanych i pożarowych (DU 75/2002  poz. 690, §266). Przestrzeganie tego warunku nabiera istotnego znaczenia szczególnie przy instalowaniu gazowych kotłów z  zamkniętą  komorą spalania i kotłów kondensacyjnych bezpośrednio w pomieszczeniach mieszkalnych. Ten coraz powszechniej stosowany sposób zabudowy (hasła promocyjne w rodzaju „kocioł bez komina” lub „kocioł w szafie”) zyskuje niestety coraz więcej zwolenników.

Zapomina się także nader często o wentylacji pomieszczeń, w których umieszczany jest kocioł. Pomijając fakt, że każde urządzenie gazowe powinno funkcjonować jedynie w pomieszczeniach wentylowanych, należy zwrócić uwagę, że także sama w sobie instalacja spalinowa może stwarzać zagrożenie, jeśli nie zapewnimy jej prawidłowo działającej wentylacji. Jeżeli dodatkowo będzie wykonana z materiałów niezapewniających bezpieczeństwa w każdych, nawet w awaryjnych stanach pracy (jak np. tworzywa sztuczne przy pracy w podwyższonych temperaturach) zagrożenie będzie  jeszcze większe.

Oceń artykuł
4,40 / 5 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy

Autor: Piotr Cembala Stowarzyszenie Kominy Polskie

Zdjęcia: fotolia, Redakcja, Schiedel

Polecamy Ci również

Zobacz także