Dehet v kotli a v komíně

Od dob, kdy na trhu byly k dispozici jen kamna a kotle s ručním přikládáním a regulací přívodu spalovacího vzduchu ručně ovládanou klapkou vloženou do dvířek pro přikládání paliva, nebo i popelníku a regulací odvodu spalin, respektive komínového tahu, rovněž ručně ovládanou klapkou vloženou do výstupu spalin, uplynulo již několik desetiletí. Přesto se v diskuzích téma tvorby dehtu objevuje a poptávány jsou způsoby, jak se jej více méně amatérským způsobem zbavit. Ti, co se takto ptají, se bohužel zaměřují na problém následný, nikoliv na jeho příčinu. Možná, že je jim známá, možná ne. Pokud ne, lze si pro vlastní poučení na portále TZB-info vyhledat řadu článků, které se k tématu vztahují. Například zadáním slova dehet do fultextového vyhledávače a jeho potvrzením tlačítkem enter na klávesnici. V době, kdy je běžné používání e-mailů, googlování atp. by toto nemělo být problémem. Pro tuto vymezenou potřebu nelze doporučit zadání slova dehet do běžných vyhledávačů, protože by došlo k prohledání celého obsahu internetu a nalezených odkazů budou tisíce i mimo oblast výskytu dehtu v oblasti zařízení budov.

Co se vyhledá na TZB-info?

Počet nalezených odkazů v současnosti mírně přesahuje 60. Není proto problémem si vybrat těch pár, které se k problematice nežádoucí tvorby dehtu a jeho usazování vztahují. Základní informace lze čerpat například z dále uvedených článků, z nichž jsou citovány vybrané části.

Osm nejčastějších závad komínu

Datum: 18.7.2014 6:00 | Organizace: Schiedel, s.r.o. | Firemní zpráva

Zhruba 300 požárů vypukne ročně kvůli problémům s komíny.

5) V komíně se vytvořila vrstva dehtu

Dehet vytváří v komíně suchou či mazlavou černou vrstvu silnou až několik centimetrů. Je vidět na špici komína nebo uvnitř pomocí zrcátka a svítilny. Dehet kominíci vypalují či frézují. Vypalování vyjde levněji, ale je nebezpečné a ne každý kominík ho umí. Když se dehet neodstraní, může prosáknout i do interiéru. Ze stěn pak tmavé zapáchající skvrny nedostanete, nezbývá než bourat a stavět znovu

Pozn. redaktora:
I nejkvalitnější komín může znehodnotit nevhodně řízené spalování paliva.

Proč kotel ATMOS – výhody a poznatky

Datum: 1.4.2003 | Autor: Ing. Petr Cankař | Organizace: ATMOS, JAROSLAV CANKAŘ a SYN | Firemní článek

Při zplynování paliva na zplynovací trysce nebo zplynovacím roštu dochází k tvorbě žhavého dřevěného uhlí (uhlíků), na kterých dochází za omezeného přístupu vzduchu k uvolňování plynů, které se míchají se sekundárním vzduchem ve zplynovací trysce nebo zplynovacím roštu a ve formě plamene dohořívají ve spodním spalovacím prostoru. Nad žhavou vrstvou, kde dochází k tvorbě plynu, je pásmo, kde se palivo předsuší. Při tomto procesu dochází k uvolňování vodní páry a některých plynů. Pokud tyto nespálené plyny a vodní pára zkondenzují, vznikají látky, které poškozují těleso kotle, jsou to dehty a kyseliny.

Zplyňování – principy a reaktory

Datum: 25.1.2016 | Autor: Ing. Václav Peer, Ing. Pavel Friedel, VŠB – TU Ostrava, Výzkumné energetické centrum | Recenzent: Ing. Martin Lisý, Ph.D.

V teplotním pásmu 300–500 °C dochází k suché destilaci, při které dojde ke štěpení řetězců z vysokomolekulárních organických látek a přeměně na plynné a kapalné organické produkty a polokoks. Po zvýšení teploty na 500–700 °C jsou produkty suché destilace dále štěpeny a transformovány z kapalných organických látek i z pevného uhlíku na plynné látky – vodík H₂, oxid uhelnatý CO, oxid uhličitý CO₂ a metan CH₄.

Produkty pyrolýzy rozdělujeme podle skupenství na tuhé, kapalné a plynné.

Tuhý pyrolýzní zbytek získaný pomalou pyrolýzou se skládá z 80–85 % tuhého uhlíku (polokoks), 15–20 % prchavých látek a 0–2 % popela. Popel je závislý na obsahu popeloviny v palivu.

Pyrolýzní kapalinou je myšlen pyrolýzní olej, který je dobře znám jako produkt pomalých pyrolýzních procesů. Pyrolýzní olej z biomasy je směsí tmavě hnědých, viskózních, kyselých produktů s různými vlastnostmi a může být kontaminován tuhými látkami a vodou (obsah vody 20 % podle vlhkosti paliv).

Plynné produkty vzniklé při rychlé pyrolýze představují přibližně 5 % obsahu energie biomasy a v případě pomalé pyrolýzy 25–30 %. Při teplotách nad 500 °C je vyprodukováno 75–90 % prchavé hořlaviny.

Pozn. redaktora:
Povšimněte si, že teprve až po zvýšení teploty na 500 až 700 °C dojde k přeměně kapalných organických látek na plynné. To znamená, že pokud je spalování paliva dušeno uzavřením klapky pro přívod vzduchu, vlivem nedostatku kyslíku se sníží teplota hoření, část spalitelných látek není spálena, část zůstane v chemicky složitější formě. Po jejich ochlazení například u stěn kotle, za kterými je otopná voda nebo na stěnách průduchu komínu, zkondenzují do své více méně kapalné podoby, tedy dehtu.

Kotle na biomasu – teorie a schémata (II). Soustavy se směšovacím ventilem a akumulačním zásobníkem

Datum: 24.10.2005 | Autor: Ing. Tomáš Matuška, Ph.D., Ing. Jan Schwarzer, Ing. Bořivoj Šourek | Organizace: ČVUT, Fakulta strojní, Ústav techniky prostředí

Akumulační zásobník umožňuje provoz kotle na jmenovitý výkon (80–90 °C), a tedy s maximální účinností, bez ohledu na potřebu tepla v soustavě. Navíc zapojení umožňuje provoz otopné soustavě s nízkým teplotním spádem (oddělení zdroje tepla a soustavy).

Pozn. redaktora:
Nejen biomasa, ale i uhlí, zejména hnědě, obsahují uhlíkaté látky, které se při špatném spalování nerozloží na jednoduché, dobře spalitelné látky, ale zůstanou v chemicky složitější formě za normálních podmínek kapalné, pastovité, jak je vidět u dehtu. Jedinou možností, které zabrání tvorbě dehtu a sazí, je nechat palivo a látky, které se z něj uvolňují, plně shořet při dostatečně vysoké teplotě. To je u starších zařízení obvykle možné jen tehdy, pokud se po přiložení paliva nechá krb, kamna nebo kotel pracovat na jmenovitý výkon. Tato zařízení jsou ideální v případě, kdy se brzo ráno zatopí a je třeba rychle vyhřát místnosti. Podobně i večer. Přes den a přes noc se palivo nepřikládá. Tento denní režim byl doménou minulosti. Režim dne se změnil, počítá s pobytem lidí doma i přes den, a tak je nutné mu přizpůsobit i režim vytápění. Začaly se používat různé regulační systémy, například u kotlů samočinně pracující regulátory přívodu spalovacího vzduchu podle teploty vody v kotli známé pod jménem Mertik a další. Současným vrcholem je použití tzv. lamba sondy a elektronicky řízených ventilátorů pro přívod spalovacího vzduchu, dostatečně velký prostor pro spálení paliva a látek, které se z něj uvolnily, snaha konstruktérů zařízení zabránit plně neshořelým látkám ve styku s vodou ochlazovaným vnitřním povrchem kotlů atd. Lze se tak přiblížit k absolutní dokonalosti, ale čím je požadováno méně tepla, tím více zařízení vzdalují od stavu dokonalosti. A pak tedy narůstá nebezpečí tvorby dehtu i sazí.

Zásadní odpovědí na požadavek trvalého vytápění s měnícím se požadavkem na teplo bez tvorby dehtu, je oddělit výrobu tepla od jeho spotřeby. Jak to ukazují autoři příspěvku.

Čistit komín je možné i svépomocí

Datum: 7.7.2015 | Organizace: Schiedel, s.r.o. | Firemní článek

S čištěním komínu nemusíte čekat na kominíka, celý proces se dá zvládnout svépomocí. Napotřetí či napočtvrté už to pro vás bude běžná rutina, která nezabere ani hodinku a neochudí domácí rozpočet. Ale nezapomeňte, jednou za rok si kominíka přeci jen pozvat musíte na zákonem povinnou kontrolu komína!

Kdy se mít na pozoru?
Pokud zjistíte během čištění, že někde prosakuje dehet, drolí se zdivo nebo se rozpadá část nad střechou, kontaktujte raději odborníka.

Pozor! Saze ukládejte do nádoby z nehořlavého materiálu, jsou extrémně hořlavé.

Pozn. redaktora:
Doporučenou frekvenci čištění komínu určuje Vyhláška č. 34 ze dne 22. ledna 2016, která v tomto směru nahradila Nařízení vlády 91/2011. Je s podivem, že řada odborných kominických firem na svých webových stránkách v současnosti (říjen 2016) má odvolávky na již neplatné nařízení vlády. Nicméně každoroční kontrolu komína musí provést kominík.

Co se týká vypalování komína, tak v § 1, odstavec 2) vyhlášky se říká:

„Nelze-li spalinovou cestu vyčistit způsobem podle odstavce 1, lze provést čištění komínu odolného proti vyhoření sazí vypalováním. Vypalování komínu smí provádět pouze oprávněná osoba.“

V této souvislosti si musí každý uvědomit, že s vypalováním komína vzniká velké riziko jeho poškození a požáru domu. Každý si může myslet, že když má dům pojištěný proti požáru, že mu případnou škodu pojišťovna uhradí. Omyl. Pojišťovny stále více sledují, jak k požáru došlo. Pokud vypálení komína neprováděl kominík, mají pojišťovny pádný důvod k tomu, aby pojistnou částku nevyplatily. Stejně tak i v případě, kdy saze a dehet v komíně vzplanou údajně samovolně „bez přispění provozovatele“. Neprokáže-li provozovatel provádění kontrol komína kominíkem, opět u pojišťovny nemusí uspět.

SMOKEMANovo desatero správného topiče

Datum: 2.3.2015 | Autor: Ing. Jiří Horák, Ph.D., VŠB, TU Ostrava, Výzkumné energetické centrum | Recenzent: Ing. Zdeněk Lyčka

2. „suš dřevo minimálně jeden až dva roky – více se ohřeješ a bude z toho méně kouře“

Čerstvé dřevo je různě mokré podle toho, ve kterém ročním období byl strom pokácen (v zimě je sušší). Pokud se jedná o „živý“ strom (ne suška), je obsah vody v dřevní hmotě cca 35 až 60 %. Pro obsah 50 % to znamená, že pokud přiložíme do kamen jeden kilogram dřeva, dáme do ohniště půl kilogramu dřevní hmoty a půl litru vody. Protože voda nehoří, nejdříve se ohřeje a potom se začne v ohništi vypařovat, což spotřebuje část tepla a následkem je nižší teplota v ohništi a horší kvalita spalování.

4. „nastav regulační klapky tak, aby vzduch mohl k palivu, oheň nedus“

V palivu hoří hořlavina, která je z převážné části tvořena uhlíkem a vodíkem. Hoření je doprovázeno uvolňováním energie, takže plamen a spaliny mají vysokou teplotu. Konstrukce kamen a kotlů umožňuje teplo z plamene a spalin použít pro vytápění obytných místností nebo ohřev topné vody.

Pro kvalitní spálení jednoho kilogramu dřeva a uhlí je potřeba do kamen či kotle přivést přibližně 10 m³ vzduchu. Pokud se kyslík k hořlavině nedostane v potřebném množství, shoří hořlavina pouze částečně nebo vůbec. Tím se snižuje míra využití energie paliva a také se zvyšuje produkce znečišťujících látek.

Oheň potřebuje vzduch, nejhorší je kotel naložit a zavřít všechny přívody spalovacího vzduchu. Ono to sice vydrží až do rána, ale účinnost spalovacího procesu je velmi malá a produkce znečišťujících látek velká. Skutečnost, že kouř z komína není viditelný, ještě nezaručuje, že spalování je kvalitní.

8. „udržuj teplotu spalin za kotlem mezi 150 až 250 °C“

Kotel či kamna jsou „jen obyčejné“ stroje, které slouží k přeměně chemicky vázané energie paliva na tepelnou energii pro vytápění domácností. Jelikož se nejedná o perpetuum mobile, je v zařízení využita jen část energie paliva, přičemž zbytek energie je nevyužit, ztracen. Sto procent mínus jednotlivé ztráty představují účinnost zařízení. Účinnost spalovacích zařízení na tuhá paliva se pohybuje od necelých deseti (otevřené krby) až do devadesáti procent (automatické a zplyňovací kotle). U správně provozovaného spalovacího zařízení, je podstatná pouze komínová ztráta (nevyužité teplo vychází komínem). Pokud je spalovací zařízení provozováno špatně, razantně se navýší ztráty únikem hořlaviny v tuhých zbytcích a ve spalinách (černý popel, saze, vysoké koncentrace CO).

Pozn. redaktora:
Doporučení na teplotu spalin za kotlem má souvislost i s případným usazováním dehtu a sazí v komíně. Ideální spalovací proces je jen naše přání. I u technicky nejlepších zařízení lze ve spalinách nalézt stopová množství škodlivin. Proto je třeba i v komíně vytvářet podmínky, které jejich usazování zabraňují. Bohužel před tímto negativním stavem nejsou chráněny ani nejmodernější kotle na pevná paliva s nejvyššími uváděnými účinnostmi využití paliva. Teploty spalin z těchto kotlů se mohou blížit i 110 °C a neodpovídá-li tomu technické řešení komína, i ze stopového množství sazí a eventuálně i dehtu ve spalinách se v komíně může vytvořit nános, který samovolně vzplane. V odborných kruzích se o tomto nebezpečí ví. Proto je pro domácnosti maximálně důležité komín čistit, raději vícekrát než předepsaných 3krát za rok při celoročním provozu. A jednou ročně si komín nechat kominíkem zkontrolovat na místě, nejlépe i s použitím inspekční kamery, než někde od stolu ze vzdálenosti 100 a více kilometrů.

Přisávání spalovacího vzduchu šachtou v komíně

Záměrně není uveden přesný název článku a jeho umístění, protože problém je obecný a netýká se jen daného konstrukčního řešení.

Každopádně trendem ve stavebnictví je úsporné bydlení a čím dál víc spotřebičů na tuhá paliva má uzavřenou konstrukci s hrdlem pro přívod vzduchu. V praxi se tedy budeme s požadavkem na externí přívod vzduchu potkávat čím dál častěji a pro jeho řešení se nabízí v podstatě tři základní varianty řešení:

• přívod vzduchu samostatným kanálem (podlahou, stěnou, …)
• přívod vzduchu samostatnou šachtou v rámci komínového tělesa
• přívod vzduchu komínovým tělesem (kolem izolace vložky komínového průduchu)

„...u přívodu vzduchu odvětrávacími kanály komínového tělesa je možno počítat s ohřátím a vysušením vzduchu.“

Pozn. redaktora:
Ohřátí přiváděného vzduchu komínovou šachtou jde na úkor teploty odcházejících spalin. Pokud by spaliny odcházely z maximálně účinného kotle o teplotě blížící se 110 °C, je riziko, že se jejich teplota v zimě, než opustí komín, sníží nejen pod 100 °C, ale třeba i pod 60 °C reálné. Výsledkem je i kondenzace vlhkosti ze spalin, v zimě možnost vzniku ledu na komíně. Takový komín by měl být navíc řešen jako „mokrý“, tedy odolávající vlhkosti, jak je tomu u spalinových cest od kondenzačních kotlů. Jednoznačně platí, všeho s mírou, i se snižováním teploty spalin. Pokud údaje o vlastnostech kotle v dokumentaci k němu naznačují, že popsaný stav podchlazení spalin může nastat, je žádoucí se poradit s odborníkem.

Chemické přísady do paliva na čistění kotlů

Záměrně není uveden přesný název článku a jeho umístění, protože problém je obecný.

Pozn. redaktora:
Zde není citace ze žádného článku. Položme si otázku, jak takový přípravek může kotel zbavit usazeného dehtu? Mechanicky určitě nepůsobí. Dehet se odstraní jen jeho dodatečným spálením. Takže přípravek může působit jen jako urychlovač hoření. A to je možné po zvýšení teploty dehtu, aby se za zvýšeného přívodu kyslíku zapálil. Proto je mezi často doporučovanými opatřeními uváděno roztopení kotle na co nejvyšší teplotu cca k 90 °C, která přispěje k odpaření dehtu a jeho spálení. Na této teplotě je nutné kotel delší dobu udržovat. Nejvíce dehtu se však tvoří v obdobích, kdy není třeba intenzívně vytápět, a tak většina tepla při „vypalování“ kotle se vyvětrá. Pozor, aby s cílem co nejrychleji roztopit kotel nebyly uzavřeny armatury na zpátečce a výstupu. Hrozí riziko poškození kotle až jeho výbuchu.

Otázkou je, jak významně přípravek proti dehtu do paliva pomůže ve srovnání s „vypálením“ kotle bez něho. K odpovědi jsem však nenašel dost podkladů, které by exaktně popsaly působení takových přípravků. Ale je možné, že v případné diskuzi k tomuto článku se nějaké informace objeví.

Co se týká eventuálního vypálení komína za pomocí jakéhokoliv přípravku, tak o tom již bylo napsáno dost výše.

Závěr

Cílem článku není detailně, na nejvyšší technické úrovni, rozebrat, co je to dehet, jak vzniká. Jde o informace posbírané z článků již zveřejněných na TZB-info s cílem pomoci provozovatelům spalovacích zdrojů na pevná paliva, upozornit je na příčiny tvorby a usazování dehtu, naznačit jim, že vhodná technická řešení existují a také je odradit od jednání, které jim může způsobit škodu na majetku až ohrožení života. A to i proto, že zájem o instalaci kamen a krbů roste a v rámci kotlíkových dotací již započal poměrně masivní přechod na zdroje nové. Bohužel, ani tyto nové, moderní zdroje, nejsou zcela imunní proti dehtování, pokud se provozují při nevhodně nízkých teplotách.

Pokud nebylo přijato vhodné technické řešení předem, nezbývá, než kotel i komín mechanicky čistit mnohem častěji, „vypalovat“ kotel při zvýšené teplotě a pozorně a pravidelně sledovat stav komína, aby nedošlo k nejhoršímu.