Wytyczne projektowe instalacji powietrzno-spalinowych

Wytyczne projektowania instalacji spalinowych i powietrznych oraz zabudowy kotłów wentylatorowych z zamkniętą komorą spalania, zarówno kondensacyjnych, jak i nie kondensujących.

Projektując instalacje w których przewody spalinowe wyprowadzone zostają na zewnątrz budynku należy uwzględnić warunki lokalowe jak: miejsce zabudowy kotła w tym możliwości prowadzenia instalacji w sposób bezkolizyjny z innymi elementami konstrukcyjnymi budynku, a także odległości wylotu spalin od niektórych elementów architektonicznych, przede wszystkim okien, balkonów i innych budynków.

Zalecane wymiary dla położenia wylotów systemów kominowych

Symbol	Położenie wylotu komina	Zalecane wymiary dla położenia wylotu komina przy
Symbol	Położenie wylotu komina	urządzeniu grzewczym na paliwo stałe	urządzeniu grzewczym na olej	urządzeniu grzewczym na gaz	ciśnieniowym urządzeniu grzewczym
a	Wysokość ponad grzbietem spadzistego dachu w pobliżu dachu	a ≥0,4m	a ≥; 0,4m	a ≥; 0,4m	a ≥; 0,4m
a1	Wysokość nad grzbietem dachu dla krytego słomą dachu spadzistego w pobliżu grzbietu dachu	a ≥; 0,8m	a ≥; 0,8m	a ≥; 0,6m	a ≥; 0,8m
a2	Wysokość nad sąsiadującymi dachami do wysokości budynków lub konstrukcji	≥;0,6m	≥;0,6m	≥;0,6m	≥;0,6m
b	Wysokość nad dachami płaskimi lub zamkniętymi barierami	b ≥; 1,0m	b ≥; 1,0m	b ≥; 0,6m	b ≥; 0,4m
γ	Kąt nachylenia dachu UWAGA: Dach uważa się za płaski, jeżeli γ ≤20° a za spadzisty jeżeli γ>20°
c	Odległość w poziomie od spadzistego dachu	c ≥; 2,3m	c ≥; 2,3m	c ≥; 1,5m	c ≥; 1,4m
c1	Odległość mierzona przy nachyleniu 90° do powierzchni spadzistego dachu z niepalnych dachówek	≥;1m	≥;1m	≥;1m	≥;0,4m<
c2	Wysokość nad poziomem spadzistego dachu	≥;0,4m jeżeli L < 8m	0,4m jeżeli L < 8m	0,4m jeżeli L < 8m	0,4m jeżeli L < 8m<
gdzie L	Odległość od grzbietu dachu	≥;0,4m jeżeli L < 8m	0,4m jeżeli L < 8m	0,4m jeżeli L < 8m	0,4m jeżeli L < 8m<
d	Wysokość nad otworami	d ≥; 1,0m	d ≥; 1,0m	d ≥; 1,0m	d ≥; 1,0m
e	Wysokość nad przeszkodami lub najwyższym punktem dachu spadzistego ujemnie	jeżeli f < 1,5xg	jeżeli f < 1,5xg	jeżeli f < 1,5xg	jeżeli f < 1,5xg
gdzie f	Odległość od komina do przeszkód	wtedy	wtedy	wtedy	wtedy
oraz g	Wysokość przeszkód	e ≥; 1,0m	e ≥; 1,0m	e ≥; 1,0m	e ≥; 0,4m
h	Wysokość nad sąsiadującymi lub przylegającymi budynkami	jeżeli i < 2,3m	jeżeli i < 2,3m	jeżeli i < 2,3m	jeżeli i < 2,3m
gdzie i	Odległość w poziomie od komina do sąsiednich lub przylegających budynków	wtedyh ≥; 0,6m	wtedyh ≥; 0,6m	wtedyh ≥ 0,6m	wtedyh ≥ 0,4m
oraz j	Wysokość sąsiednich lub przylegających budynków
A	Odległość od konstrukcji, okien i otworów na spadzistym dachu	jeżeli poniżej kalenicy lub a < 2,3m wtedy B ≥ 1,0m	jeżeli A < 1,5mwtedy B ≥ 0,6m	jeżeli A < 1,5mwtedy B ≥ 0,6m	jeżeli A < 1,5mwtedy B ≥ 0,6m
B	Wysokość nad konstrukcjami z oknami lub otworami na spadzistym dachu	jeżeli poniżej kalenicy lub a < 2,3m wtedy B ≥ 1,0m	jeżeli A < 1,5mwtedy B ≥ 0,6m	jeżeli A < 1,5mwtedy B ≥ 0,6m	jeżeli A < 1,5mwtedy B ≥ 0,6m
C	Odległość nad lub po stronie otworów lub okien na spadzistym dachu	C ≥ 1,0m	C ≥ 1,0m	C ≥ 0,6m	C ≥ 0,6m
D	Odległość poniżej otworów lub okien na spadzistym dachu	D ≥ 2m	D ≥ 2m	D ≥ 2m	D ≥ 2m
Dla kotłów z zamkniętą komorą spalania
w	Wysokość nad poziomem ziemi	-	-	-	w ≥ 2,5m
P	Odległość w poziomie od sąsiadujących ze sobą wylotów	-	-	-	P ≥ 3m
m	Wysokość nad oknami lub otworami okiennymi pion/poziom	-	-	-	m ≥ 0,5m

W przypadku nowych obiektów właściwe zaprojektowanie instalacji nie nastręcza problemu. Projektant powinien obrać najdogodniejszą wersję podłączenia, wkomponowując instalację w infrastrukturę budynku lub jak się to często zdarza w budynkach wielopiętrowych, umieścić przewody w specjalnych pionach technicznych. Problem zaczyna się gdy obiekt jest już gotowy a inwestor dokonuje korekt w trakcie budowy lub gdy mamy do czynienia z modernizacją instalacji grzewczej lub zmianą metody ogrzewania.Poniżej podamy kilka praktycznych zasad jakimi należy kierować się przy projektowaniu i wykonawstwie instalacji spalinowych i powietrzno - spalinowych dla kotłów nie kondensujących a także kotłów kondensacyjnych. Pragniemy podkreślić, że podane zasady nie wynikają wprost z obowiązujących przepisów, które praktycznie nie określają warunków jakim odpowiadać powinny podłączenia kotłów nie kondensujacych. Przedstawione zasady zostały w części zaczerpnięte z norm obowiązujących w Unii Europejskiej w części są wynikiem konsultacji i ustaleń dokonanych w Instytucie Górnictwa Naftowego i Gazownictwa w Krakowie, a także praktycznych obserwacji i pomiarów rzeczywistych warunków pracy.W przypadku stosowania wyrobów KOMIN-FLEX zalecamy projektantom i wykonawcom przestrzeganie następujących zasad :

1. Odcinek przewodu WSPS łączący kocioł z instalacją spalinową i kanałem powietrznym (czopuch) powinien posiadać:

-spadek w kierunku kotła o nachyleniu co najmniej 3%

Uwaga ! w trakcie doboru warunków przyłączenia należy zwrócić uwagę na możliwość wystąpienia wykraplania się pary wodnej "pocenia się" zewnętrznej powierzchni przewodu spalinowego lub wewnętrznej powierzchni kanału powietrznego . Skroplona para może wpływać wtedy do kotła powodując jego niszczenie (kocioł nie jest chroniony w tej części przed wykraplaniem). Ograniczenie wykroplenia jest możliwe poprzez zaizolowanie płaszcza (gdy jest to WSPS z płaszczem nierdzewnym), zwiększenie przepływu powietrza w kanale powietrznym lub zwiększenie skuteczności przewietrzania komina ceramicznego.

- pionowy odcinek "X" powinien wynosić co najmniej 220mm dla kotłów o mocy do 40 KW i 330 mm dla kotłów większej mocy

Urządzenia grzewcze z zamkniętą komorą spalania pracujące bez kondensacji nie są wyposażone w układy odzysku ciepła ze spalin, dlatego spaliny posiadają praktycznie taki sam skład i parametry jak kotły atmosferyczne.

Z punktu widzenia instalacji odprowadzenia spalin kotły kondensujące i pracujące bez kondesacji muszą posiadać odmienne konstrukcje. W kotłach pracujących bez kondensacji układ spalinowy należy tak zaprojektować aby skropliny pojawiające się w przewodach spalinowych odprowadzić przed kotłem ( elementy odkraplające ) nie dopuszczając do przedostania się kondensatu do jego wnętrza .

Przeciwnie , dla kotłów kondensacyjnych powstający kondensat w przewodach spalinowych sprowadza się na powrót do kotła . Poza tą podstawową różnicą układy spalinowe dla kotłów kondensacyjnych i nie kondensujących są dość podobne . W obu przypadkach doprowadzenie powietrza i odprowadzenie spalin realizuje się przewodami nadciśnieniowymi o szczelności minimum 200 Pa, wykonanymi z materiałów niepalnych . Szczelność połączeń poszczególnych elementów uzyskiwana jest przez zastosowanie specjalnych uszczelek elastomerowych.

Spaliny i powietrze można do kotłów doprowadzić :

- współosiowymi przewodami powietrzno - spalinowymi ( WSPS )
- rozdzielnym systemem powietrznym i spalinowym ( SPS ) .

Rys a

Rys b

Sposoby doprowadzania powietrza do spalania i odprowadzania spalin do urządzeń typu C.
rys "a"- przewód współosiowy ( WSPS ) , rys "b" - układ rozdzielny ( SPS )

2. W przypadku podłączenia kilku kotłów do wspólnych (zbiorczych) przewodów powietrzno - spalinowych należy zachować minimalne odległości przyłączy wynoszących odpowiednio:

- dla kotłów z przyłączami usytuowanymi naprzeciw siebie różnica wysokości wynosi co najmniej 600mm - gdy wyloty spalin kotłów nie są umieszczone naprzeciw siebie odległość tą można zmniejszyć do 300mm

Warunkiem dopuszczającym podłączenie na jednej kondygnacji kilku urządzeń grzewczych do wspólnego przewodu spalinowego jest zastosowanie kotłów tego samego typu i jednakowych mocy z wbudowanym i sprawnym czujnikiem spalin.

Instalacja spalinowa powinna być tak dobrana aby zarówno przy jednoczesnej pracy wszystkich kotłów z maksymalną mocą a także przy częściowym obciążeniu (część kotłów pracuje, część jest wyłączonych) nie występowały zaburzenia przepływu w kanale spalinowym a także przenikanie spalin z wspólnego kanału do kotłów nie pracujących.

Dla zachowania całkowitego bezpieczeństwa nie zaleca się projektowania podłączeń kilku kotłów na jednej kondygnacji do wspólnego przewodu spalinowego. Włączenia powinny następować w odległości co jedną lub dwie kondygnacje.

Powyższe zalecenie podyktowane jest nie tylko ostrożnością, ale także możliwością dokonania przez użytkownika zmian systemu grzewczego np. wymiany kotła na inny niż pracujące w danym pionie spalinowym. W takim przypadku kocioł musiałby być odłączony od wspólnego przewodu spalinowego i podłączony indywidualnie.

3. Przy podłączeniu kotłów umieszczonych na różnych kondygnacjach do zbiorczego przewodu spalinowego, należy umieścić w jego dolnej części specjalną kształtkę z otworem rozprężno - przewietrzającym w odległości min. 2,5m od przyłącza spalin najniżej zamontowanego kotła.Kształtka ta posiada funkcje:

- rozprężania ciśnienia w chwili jednoczesnego włączenia kilku urządzeń
grzewczych podłączonych do wspólnego przewodu spalinowego - przeciwdziała przedostaniu się spalin do niepracujących kotłów
- powoduje wytworzenie "ciągu kominowego" wspomagającego
wyrzut spalin
- osusza (przewietrza) komin w czasie gdy urządzenia nie pracują

4. Zgodnie z postanowieniami przepisów europejskich (przytaczane wcześniej protokoły CEN oraz TARGI) pomieszczenie w którym zamontowane są kotły nie kondesujące, a także kondensacyjne , musi posiadać dodatkową wentylację , w przypadku gdy kanały powietrzne są rozdzielone od przewodów spalinowych. Powierzchnia czynna otworu wentylacyjnego powinna wynosić co najmniej 150cm2

Tak więc przy rozdzielonych przewodach kocioł praktycznie musi być montowany w specjalnie wyznaczonych pomieszczeniach.Różnica z kotłami atmosferycznymi polega na tym, że w pomieszczeniu tym nie musi być wykonana pełna wentylacja nawiewno-wywiewna, a jedynie jeden otwór wentylacyjny (praktycznie o nie określonym charakterze). Przy projektowaniu miejsca zabudowy kotła pamiętać należy także o spełnieniu wszystkich warunków dotyczących prowadzenia w pomieszczeniach mieszkalnych instalacji gazowych w tym przepisów umieszczania zaworów odcinających, liczników itd. Kotły nie kondensujace oraz kondensacyjne, które są podłączone do współosiowych przewodów WSPS mogą być zainstalowane w pomieszczeniach nie posiadających specjalnej wentylacji. Rura spalinowa znajdująca się wewnątrz płaszcza powietrznego jest "omywana" powietrzem zasysanym do kotła . Jeżeli nawet w nastąpi rozszczelnienie przewodu spalinowego, spaliny nie przedostaną się na zewnątrz, lecz wrócą z powrotem do kotła. W przypadku zbyt dużej ilości spalin w powietrzu, z powodu małej ilości tlenu, nastąpi automatyczne wyłączenie kotła. W trakcie uproszczonych pomiarów szczelności współosiowych instalacji WSPS przyjmuje się jako kryterium szczelności graniczną zawartość tlenu w powietrzu spalania min. 20% - 1%. Pomimo podniesienia bezpieczeństwa eksploatacji kotłów nie kondensujących z układami WSPS, należy jednak zwrócić szczególną uwagę gdy instalacje prowadzone są w pomieszczeniach o specjalnych wymaganiach jak np. pobytu dzieci, sypialni lub miejscach o podwyższonym zagrożeniu pożarowym.

5. Z doświadczenia proponujemy przy projektowaniu instalacji spalinowych przyjąć następującą zasadę :

- zalecana maksymalna długość kanału powietrznego nie powinna przekraczać 4m licząc , że w skład przyłącza wchodzi najwyżej jedno kolano, przyłącze i czerpnia chyba, że producent w instrukcji montażu określa jeszcze krótszą długość.

- zalecana długość czopucha (odcinek od kotła do pionowej części komina) powinna wynosić maksymalnie ¼ długości wysokości komina.

- zalecana maksymalna wysokość przewodu spalinowego nie powinna wynosić więcej niż 6 mb. Jeżeli projektowany jest dłuższy przewód spalinowy należy bezwzględnie omówić to z producentem kotłów lub KOMIN-FLEX

- w przypadkach wątpliwych przy wysokości przewodu spalinowego przekraczającego 6 mb zaleca się projektowanie układu spalinowego jako układu skojarzonego

W układzie skojarzonym przyjmuje się zasadę zerowego nadciśnienia w czopuchu, natomiast zadanie usunięcia spalin z pionowego odcinka przewodu ma przejąć "ciąg kominowy" wytworzony w przewodzie spalinowym.

Zgodnie z tą zasadą wentylator kotła ma jedynie za zadanie wypchnąć spaliny z kotła i poprzez przyłącze - czopuch doprowadzić je do komina gdzie zostaną zassane do komina działającego na zasadzie podciśnienia. W rzeczywistości w kominie następuje sumowanie ciśnień pochodzących od wentylatora kotła i wywołanych podciśnieniowym charakterem komina. To umowne uproszczenie sprowadza obliczenia układu spalinowego do tradycyjnego komina podciśnieniowego a moc zainstalowanych kotłów traktowana może być jako suma kotłów zainstalowanych (zgodnie z wytycznymi projektowymi opracowanymi przez IGNiG).Takie rozwiązanie należy jednak dokładnie przeanalizować, gdyż np. podłączenie w jednym zbiorczym układzie spalinowym kotłów o różnych mocach cieplnych a także wydajnościach wentylatorów może spowodować pewne zaburzenia w miejscu przyłączenia kotłów do instalacji. Z uwagi na złożony sposób obliczenia zaleca się konsultację z Działem Technicznym KOMIN-FLEX.

6. Zaleca się aby pionowy odcinek przewodu spalinowego ponad dachem nie był niższy niż 400 mm.

Pamiętać należy o bardzo niskich temperaturach wylotowych spalin . W celu wyeliminowania możliwości zalodzenia przewodu spalinowego i utworzenia się tzw "korków lodowych" , bezwzględnie należy stosować izolację termiczną przewodów wełną mineralną (np. min 30mm dla przewodów przechodzących przez nie ogrzewane pomieszczenia oraz min 50mm w częściach wystających ponad dachem). Ten częsty błąd jest przyczyną niewłaściwej pracy całego układu grzewczego , szczególnie w czasie ekstremalnie niskich temperatur.

7. W przypadku stosowanych rozdzielonych zbiorczych kanałów spalinowych i osobno powietrznych wykonanych z kształtek ceramicznych, przegroda pomiędzy nimi powinna posiadać odporność ogniową co najmniej 60min.

8. Zbiorcze przewody spalinowe wykonane z elementów ze stali kwasoodpornej, poza wymaganą szczelnością nadciśnieniową (do min 250Pa) oraz podciśnieniową (tradycyjna dla wkładów kominowych 125Pa = 0,1m3/h) powinny posiadać także opaski, które dodatkowo zaciskają (doszczelniają) złącze a także gwarantują , że w przypadku uszkodzenia np. montażowego lub eksploatacyjnego złącze będzie zawsze szczelne (zalecenie to jest warunkiem przyznania aprobaty przez IGNiG). KOMIN-FLEX opracował dla zbiorczych przewodów spalinowych specjalną rurę z elementem stożkowym zaciskającym dodatkowo złącze. Złącze jest uszczelniane pastami doszczelniającymi. Pasta wyciskana jest podczas montażu na zewnątrz połączenia tworząc w wewnętrznej części zacisku dodatkową warstwę uszczelniającą.

9. Podczas montowania przewodów spalinowych w kanałach ceramicznych (lub dawnych kominach) należy min co 2m umieścić obejmy dystansowe stabilizujący położenie i utrzymanie wkładu.

W przypadku gdy zachodzi konieczność zastosowania długiego przewodu spalinowego, umieszczanego na zewnątrz budynku, proponuje się rozwiązanie jak na rusunku poniżej.

Powietrze jest czerpane z dolnej części elementu trójnika (dla zmniejszenia oporów przepływu powietrza) natomiast rura spalinowa wykonana jest jako rura współosiowa WSPS, przy czym powietrze umieszczone pomiędzy płaszczem a rurą spalinową pełni rolę izolacji termicznej.Gdy zachodzi obawa wykroplenia się skroplin w przewodzie spalinowym zamiast "izolacji powietrznej" należy wykonać klasyczną izolację komina.

10. Projektując współosiowe zbiorcze układy spalinowo-powietrzne należy zawsze pamiętać o bilansowaniu ciśnień powstających nawskutek tworzenia się w WSPS naturalnego ciągu kominowego .

W przypadku przewodu spalinowego ciśnienia wytworzone przez "ciąg kominowy" sumują cię z ciśnieniami wytworzonymi przez wentylatorkotła wzmacniają siłę wyrzutu spalin

Pcałkowite = Ps+ Pck1 + Pw

Ps - nadciśnienie wytwarzane przez wentylator po stronie spalin

Pck- ciśnienie wytworzone przez ciąg kominowy w kanale spalinowym

Pw - ciśnienie równoważne oporom przepływu przez czopuch i przewód spalinowy

Natomiast oddziaływanie ciągu kominowego w kanale powietrznym ma zdecydowanie negatywnie działanie.Kierunek wektora ciśnienia wywołanego przez ciąg kominowy Pck - skierowany do góry jest przeciwny do kierunku ciśnienia dyspozycyjnego wytwarzanego przez wentylator zasysający powietrze spalania do kotła Pp. Tak więc po stronie powietrza wentylator musi wytworzyć takie podciśnienie aby pokonać : opory przepływu przez kanał powietrzny Po , ciśnienie wywołane przez "ciąg kominowy" ("kontrciąg") Pck, oraz opory przepływu przez przyłącze (czopuch).

Pcałkowite = Pp - Pck2 + ( Po + Pcz )

Pp - podciśnienie wytwarzane przez wentylator po stronie powietrza

Pck2 - ciśnienie wytworzone przez ciąg kominowe w kanale powietrznym

Po + Pcz - ciśnienie równoważne oporom przepływu przez czopuch i kanał powietrzny

Wartość wytworzonego w przewodach WSPS ciągu kominowego jest zmienna i zależna od takich warunków jak : wysokość przewodów, odległość pomiędzy przyłączami do komina, temperatury spalin oraz otoczenia, skuteczności funkcjonowania otworów rozprężających w dolnej instalacji. Ma to szczególne znaczenie przy projektowaniu sposobu doprowadzenia powietrza do kotła.
W skrajnych przypadkach może się okazać, że z uwagi na wysoką wartość "kontrciągu" przy niewielkiej powierzchni czynnej kanału powietrznego oraz niską skuteczność wentylatora kotła , nie jest możliwe zasysanie powietrza ze zbiorczych przewodów WSPS. W takim przypadku należy zaprojektować indywidualny kanał powietrzny spełniający wymagania układu.Jednak należy tu zwrócić uwagę na oszczędności płynące z zastosowania WSS .

Zasysane zimne powietrze w WSS zostaje podgrzane wstępnie przez płynące w wewnętrznym przewodzie spaliny. W ten sposób tworzy się klasyczny wymiennik ciepła, nagrzewający powietrze, dzięki czemu spalanie w kotle odbywa się z wyższą sprawnością. Szacuje się , że wzrost sprawności kotła z tego tytułu może wynieść nawet 4%. Aby uzyskać te oszczędności rura spalinowa musi być doskonałym przewodnikiem ciepła. Najlepsze efekty są uzyskiwane w rurach cienkościennych wykonanych ze stali kwasoodpornej grubości 0,6mm (oferta KOMIN-FLEX).

W przypadku zastosowania przewodów spalinowych wykonanych z elementów z tworzyw sztucznych lub kształtek ceramicznych (izolatory cieplne) nie ma możliwości uzyskania tych dodatkowych niebagatelnych oszczędności.

Powyższy materiał zawiera jedynie podstawowe informacje dotyczące przewodów spalinowych i powietrzno- spalinowych dla kotłów nie kondensujących oraz kotłów kondensacyjnych i nie wyczerpuje całego tematu. Zainteresowanych zapraszamy do współpracy z naszym Biurem Technicznym oraz Przedstawicielami Handlowymi.Nasze wyroby WSPS , SPS produkujemy w oparciu o aprobatę techniczną wydaną przez IGNiG w Krakowie. Gwarantujmy Państwu zawsze wysoką jakość wyrobów , korzystne warunki handlowe a także zapewniamy , że każde Państwa potrzeby będą traktowane indywidualnie dla jak najlepszego spełnienia Państwa oczekiwań .

Zapraszamy do współpracy .