Jaké parametry musí splnit kamna, krbové vložky a sporáky? Legislativa v ČR a Evropě
Protože při spalování tuhých paliv v lokálních topeništích (krbová kamna, krby, sporáky a kachlová kamna), která jsou používána pro vytápění domácností, dochází k emitování znečišťujících látek, jsou postupně v jednotlivých zemích EU přijímány různé zpřísňující požadavky (emise a účinnost). Požadavky jsou cíleny hlavně na výrobce či dovozce spalovacího zařízení, kteří musí prokázat jejich splnění při uvedení na trh (certifikaci). Jedná se o odlišný přístup než u teplovodních kotlů, kde jsou požadavky cíleny nejen na výrobce a dovozce, ale také na provozovatele. Částečně se toto mění pro ČR, kde nový zákon o ovzduší zavádí povinnosti také pro provozovatele lokálních topenišť s teplovodním výměníkem (část tepla je ze zdroje vyvedena do topné vody). Cílem tohoto článku je přinést přehled platných a plánovaných požadavků a také provést jejich srovnání.
1. Úvod
Krbová kamna, krby, sporáky a kachlová kamna (lokální topeniště nebo také dle zákona o ovzduší [8] sálavé zdroje tepla) nepochybně patří k tepelným zařízením, které dokážou přinést do domácností tepelnou pohodu za rozumnou cenu a současně potěšit pohledem na plápolající oheň (polibek a víno lépe chutná). Proto je zájem o tato zařízení poměrně značný. Nejvíce lokálních topenišť bylo u nás prodáno v roce 2010, a to více než 80 tisíc kusů (téměř 24 tisíc kusů vložek, zhruba 51 tisíc kamen a téměř 5 tisíc sporáků) [1]. Což při průměrném výkonu lokálního topeniště cca 10 kW představuje přibližně 800 MW instalovaného tepelného výkonu ze spalování dřeva v domácnosti, byť s nepříliš vysokým ročním využitím. Pro srovnání, tato hodnota je vyšší než celkový tepelný výkon elektrárny Třebovice (764,9 MW) [2].
Spalování tuhých paliv je vždy doprovázeno produkcí znečišťujících látek a obecným cílem by mělo být snížit jejich množství na přijatelnou úroveň. Jedním z nástrojů ke snížení množství vypouštěných znečišťujících látek jsou legislativní požadavky na spalovací zařízení a palivo, které jsou uplatňovány při certifikaci spalovacích zařízení, příp. při jejich provozu. Článek se zabývá platnými požadavky na emise znečišťujících látek a účinnost spalovacího zařízení, které jsou legislativně vyžadovány jak v celé EU, tak přísnějšími limity, které platí v Německu a Rakousku, které představují evropské leadery v této oblasti. Protože jsou jednotlivé limity vyjadřovány v různých jednotkách a při různých podmínkách (referenční obsah O2) jsou v tomto příspěvku limity přepočteny tak, aby bylo možné provést jejich porovnání a zodpovědět otázku, jak se liší a kde jsou požadavky nejpřísnější. V poslední části článku jsou zmíněny chystané změny v požadavcích pro lokální spotřebiče na tuhá paliva, včetně termínu jejich uvedení v platnost.
2. Současně platné limity
Obecně můžeme říci, že se budeme věnovat spalovacím zařízením, sloužícím hlavně k vytápění místnosti (případně k vaření), ve které jsou umístěny. Tato zařízení můžeme dle terminologie norem rozdělit na:
- vestavné spotřebiče k vytápění a krbové vložky na pevná paliva (ČSN EN 13229) – krbové vložky; kachlová kamna a vestavné dekorativní spotřebiče s výkonem pod 15 kW [3],
- spotřebiče na pevná paliva k vytápění obytných prostorů (ČSN EN 13240) – krbová kamna [4],
- akumulační kamna na pevná paliva (ČSN EN 15250) – kamna s akumulační funkcí [5],
- varné spotřebiče pro domácnost na pevná paliva (ČSN EN 12815) – spotřebiče sloužící k tepelné úpravě pokrmů – sporáky [6].
- spotřebiče spalující dřevěné pelety k vytápění obytných prostorů (ČSN EN 14785) – krbová kamna na pelety [7]
Zpřísnění obecných limitů pak přinášejí v jednotlivých státech různé vyhlášky a nařízení, případně dobrovolné ekologické známky. Mezi nejznámější ekologické známky a podpůrné programy patří:
- ČR – Nová zelená úsporám (www.zelenausporam.cz – podpora se týká automatických interiérových kamen na v případě současného zateplení objektu nebo v již zateplených objektech (oblasti C1 a C2);
- Německo – DINplus (http://www.dincertco.de);
- Švédsko, Norsko, Finsko, Dánsko – Nordic Swan (www.nordic-ecolabel.org);
- Francie – Flamme Verte (http://www.flammeverte.org);
- Anglie – HETAS certification (http://www.hetas.co.uk); atd.
Poznámka: v další části textu je v některých případech uvedena jednotka m3N – ta představuje objem v metrech krychlových při 101 325 Pa a 0 °C – při tzv. normálních podmínkách.
2.1 Evropa obecně
2.1.1 Povinnosti výrobce a dovozce spalovacích zařízení
Při uvedení výše uvedených spotřebičů na trh se obecně v Evropě provádí zkoušení dle norem EN 13229, EN 13240, EN 12815, EN 14785 a EN 15250, u níž se nyní připravuje revize. Co se týká postupů zkoušení i emisních limitů, jsou si normy velice podobné. V normě EN 12815 přibývají zkoušky vyplývající z hlavní funkce spotřebičů, kterou je příprava pokrmů – zkouška doby ohřevu varné plotny a zkouška pečení a dále některé bezpečnostní zkoušky.
Emisní limity musí dle norem plnit spotřebiče jen při jmenovitém výkonu (kromě spotřebičů na dřevní pelety, které mají odlišné limity při sníženém výkonu). Tabulka emisních limitů je označena jako tab. č. 1. Dále jsou v tabulce uvedeny i hodnoty minimální účinnosti pro dané spotřebiče.
| norma | předmět normy 1) | limit pro CO 2) [%] | limit pro CO 2) [mg/m3N] | min. účinnost [%] |
|---|---|---|---|---|
| EN 13240 | krbová kamna | 1,0 | 12 500 | 50 |
| EN 13229 | krbové vložky | 1,0 | 12 500 | 30 |
| kachlová kamna a ostatní dekorativní spotřebiče < 15 kW | 0,2 | 2 500 | 75 | |
| EN 14785 | spotřebiče spalující dřevěné pelety | 0,04 / 0,06 3) | 500 / 750 3) | 75 / 70 3) |
| EN 15250 | akumulační kamna | 0,3 | 3 750 | 70 |
| EN 12815 | sporáky | 1,0 | 12 500 | 60 |
| 1) uvedeny nejběžnější spotřebiče spadající pod danou normu 2) při referenčním obsahu O2 = 13 % 3) hodnoty při sníženém výkonu | ||||
Obecně lze říci, že tyto emisní limity jsou ve srovnání s požadavky na kotle mírné [13] a minimální účinnosti jsou poměrně nízké. Problém s účinností nastává v případě krbových vložek (dále jen KV). Ty jsou určeny do obestavby, případně jsou napojeny na akumulační prvek, kterým prochází spaliny. Pro správnou funkčnost celku (KV+akumulační prvek) je tedy nutno, aby spaliny za KV měly vysokou teplotu – samotná KV pak má nízkou účinnost. Výrobci však nabízejí (zřejmě z obavy, že by zákazníci jejich výrobky nekupovali) KV s účinností přes 70 %. K tomuto trendu jsou výrobci často tlačeni přísnějšími požadavky v zemích EU, v nichž by s výrobky, které mají nižší účinnosti, než požadují místní předpisy, neuspěli.
Je třeba si uvědomit, že potřeba tepla objektu není po celou topnou sezónu stejná. U krbových vložek s vodním výměníkem je možným řešením akumulační nádoba na topnou vodu, která umožňuje krbové vložce pracovat při ideálním jmenovitém výkonu. Při modulaci výkonu (na tzv. snížený výkon) dochází k vyšší produkci emisí a nižší účinnosti. Je proto dobré krbová kamna zbytečně nepředimenzovat a tím docílit co největšího pokrytí topné sezóny v provozu na jmenovitý výkon.
2.2 Česká republika
Česká republika přebírá limity z výše uvedených norem. U lokálních topenišť (dle zákona sálavý zdroj tepla) s vodním výměníkem pro připojení do systému ústředního topení navíc zákon č. 201/2012 Sb. – o ochraně ovzduší [8] stanoví povinnosti jak pro výrobce (dovozce) spalovacích zařízení, tak pro provozovatele.
2.2.1 Povinnosti výrobce a dovozce spalovacích zařízení
Základní požadavky na emise a účinnost stanovují normy ČSN EN 13229, ČSN EN 13240, ČSN EN 15250, ČSN EN 12815 a ČSN EN 14785 [3,4,5,6,7] – viz kapitolu 2.1. Pro lokální topeniště určené pro připojení na teplovodní soustavu ústředního vytápění (např. krbové vložky nebo kamna s vodním výměníkem), platí emisní limity pro CO a prach (TZL) dle přílohy č. 10 zákona č. 201/2012 Sb. – o ochraně ovzduší [8] – viz tab. č. 2. Stávající lokální topeniště s teplovodním výměníkem se mohou prodávat do 31. 12. 2013. Od ledna 2014 bude možné v ČR prodávat pouze ty lokální topeniště s výměníkem, které splní požadavky uvedené v tab. č. 2. (včetně těch které mají příkon menší než 10 kW).
Od ledna 2018 dojde k dalšímu zpřísnění a bude možné prodávat pouze lokální topeniště (vztahuje se pro zdroje určené pro teplovodní soustavu ústředního vytápění), které splní požadavky uvedené v tab. č. 3. (včetně těch které mají příkon menší než 10 kW). V podstatě se jedná o 1,38× mírnější požadavky než požadavky na emisní třídu 4 dle ČSN EN 303-5:2012 [9] určené pro teplovodní kotle.
Norma ČSN EN 303-5:2012 [9] kategorizuje zdroj dle jeho výkonu, zatímco zákon č. 201/2012 Sb. – o ochraně ovzduší [8] kategorizuje zdroj dle jeho příkonu (jedná se o celkový příkon zařízení) a rozděluje limity pro kotle a lokální topeniště dle rozdílného referenčního kyslíku. Pro kotle je hodnota referenčního kyslíku 10 % a pro lokální topeniště 13 %. To znamená, že limity pro kotle jsou přísnější, tedy nižší o tento násobek (21 − 13) / (21 − 10) = 8/11 = 0,73.
| Dodávka paliva | Palivo | Jmenovitý tepelný příkon [kW] | Mezní hodnoty emisí 1) | |
|---|---|---|---|---|
| CO | Prach (TZL) | |||
| [mg/m3N při 13 % O2 (mg/m3N při 10 % O2)] | ||||
| Ruční | Biologické | ≤ 65 | 5 000 (6 876) | 150 (206) |
| > 65 až 187 | 2 500 (3 438) | 150 (206) | ||
| > 187 až 300 | 1 200 (1 650) | 150 (206) | ||
| Fosilní | ≤ 65 | 5 000 (6 876) | 125 (172) | |
| > 65 až 187 | 2 500 (3 438) | 125 (172) | ||
| > 187 až 300 | 1 200 (1 650) | 125 (172) | ||
| Samočinná | Biologické | ≤ 65 | 3 000 (4 125) | 150 (206) |
| > 65 až 187 | 2 500 (3 438) | 150 (206) | ||
| > 187 až 300 | 1 200 (1 650) | 150 (206) | ||
| Fosilní | ≤ 65 | 3 000 (4 125) | 125 (172) | |
| > 65 až 187 | 2 500 (3 438) | 125 (172) | ||
| > 187 až 300 | 1 200 (1 650) | 125 (172) | ||
| 1) Vztahuje se k suchým spalinám, teplotě 273,15 K, tlaku 101,325 kPa a k referenčnímu obsahu kyslíku 13 % (k referenčnímu obsahu kyslíku 10 %) | ||||
| Dodávka paliva | Palivo | Jmenovitý tepelný příkon [kW] | Mezní hodnoty emisí 1) | |
|---|---|---|---|---|
| CO | Prach (TZL) | |||
| [mg/m3N při 13 % O2 (mg/m3N při 10 % O2)] | ||||
| Ruční | Biologické / Fosilní | ≤ 300 | 1 200 (1 650) | 75 (103) |
| Samočinná | Biologické / Fosilní | ≤ 300 | 1 000 (1 375) | 60 (83) |
| 1) Vztahuje se k suchým spalinám, teplotě 273,15 K, tlaku 101,325 kPa a k referenčnímu obsahu kyslíku 13 % (k referenčnímu obsahu kyslíku 10 %) | ||||
2.2.2 Povinnosti provozovatele
Zákon č. 201/2012 Sb. – o ochraně ovzduší nově zavádí povinnosti pro provozovatele spalovacích zařízení. Zákon zakazuje ve všech spalovacích zařízeních do příkonu 300 kW spalování lignitu, hnědého energetického uhlí a kalů (dle § 17 odst. 5). Dále se na všechny spalovací zařízení vztahuje ustanovení o přípustné tmavosti kouře (dle § 17 odst. 1). které je ale obtížně aplikovatelné z důvodu střídání dne a noci a také s ohledem na výjimku v době zátopu. Na toho, kdo používá krbová kamna, sporák, KV a kachlová kamna bez teplovodního výměníku (ohřívají jen vzduch) se již další významné požadavky Zákona o ovzduší nevztahují.
Pro stacionární spalovací zdroje na pevná paliva o jmenovitém tepelném příkonu od 10 do 300 kW včetně, který slouží jako zdroj tepla pro teplovodní soustavu ústředního vytápění, je provozovatel povinen dle § 17 odst. h) provádět jednou za dva kalendářní roky kontrolu technického stavu a provozu spalovacího zařízení prostřednictvím osoby, proškolené výrobcem zařízení a oprávněné k jeho instalaci (odborně způsobilá osoba). První kontrolu musí provozovatel zajistit nejpozději do 31. 12. 2016 (dle § 41, odst. 15). Doklad o provedení výše zmíněné kontroly má provozovatel povinnost předložit na základě žádosti obecního úřadu obce s rozšířenou působností. Pokud na vyžádání obecnímu úřadu obce s rozšířenou působností provozovatel nepředloží doklad o provedení kontroly (od 1. 1. 2017), hrozí mu pokuta až 20 000 Kč dle § 23, odst. 2 b). Zatím není zcela jasná náplň kontroly a dle dostupných informací se nepočítá s realizací jakéhokoliv měření, což dle našeho názoru velmi omezuje její přínos. V podstatě odborně způsobilá osoba na místě vizuálně zhodnotí stav a jako nejdůležitější zdroj informací o emisích a ostatních parametrech budou hodnoty ze štítku spalovacího zařízení. Tyto hodnoty byly dosaženy jednou při certifikaci a je otázka, jakých parametrů zařízení dosahuje při reálném provozu. Toto ale zákon neřeší. Zákon řeší, že provozovatel musí provozovat takové spalovací zařízení, které je schopné těchto parametrů dosáhnout.
Od září 2022 (dle § 41, odst. 16) bude možné provozovat pouze taková zařízení (nejen kotle, ale i lokální topeniště pro připojení na teplovodní soustavu ústředního vytápění o celkovém příkonu od 10 do 300 kW), která splňují požadavek dle přílohy č. 11 (hodnoty jsou shodné s tab. č. 2). Staré, dnes používané zařízení v této dimenzi by neměly být po tomto termínu používány. V opačném případě lze uložit pokutu 50 000 Kč dle § 23, odst. 2 b). Pokutu 50 000 Kč lze uložit (dle § 23, odst. 2 b) také v případech, že provozovatel nedodrží přípustnou tmavost kouře (od září 2012), nebo spaluje hnědé uhlí energetické, lignit, uhelné kaly nebo proplástky (od září 2012).
Vzhledem k tomu, že při certifikaci takovýchto typů spalovacích zařízení se postupovalo dle požadavků norem ČSN EN 13229, ČSN EN 13240, ČSN EN 15250, ČSN EN 14785 a ČSN EN 12815, nebyly v rámci tohoto procesu měřeny hodnoty emisí prachu (TZL). Při kontrole u provozovatele tedy nebude mít kontrolor k dispozici informace o tom, zda jsou požadavky zákona splněny. Pokud si výrobci nenechají při certifikaci změřit hodnoty emisí prachu, nebudou moci tato zařízení prodávat a provozovatelé je nebudou smět provozovat.
S ohledem na nedotknutelnost obydlí bude v praxi vymahatelnost některých požadavků velmi problematická. Na již instalovaná lokální topeniště (např. krbová kamna, sporáky) nebo zdroje s vodním výměníkem, které mají celkový příkon zařízení do 10 kW, se tyto změny nevztahují. I nadále pro ně platí „pouze“ pravidelné kontroly spalinových cest [10].
2.3 Německo
2.3.1 Povinnosti výrobce a dovozce spalovacích zařízení
V Německu je platná vyhláška 1. BImSchV [11], která upravuje (zpřísňuje) limity pro koncentrace škodlivin vypouštěných do ovzduší při provozu lokálních spotřebičů na tuhá paliva.
Pro zařízení uvedená do provozu před 25. 11. 2009 byly v platnosti následující emisní limity (při referenčním obsahu O2 = 13 %):
- CO = 4 000 mg/m3N
- Prach = 150 mg/m3N
- Minimální účinnost nebyla stanovena
Pro zařízení uvedená do provozu od 25. 11. 2009 do 1. 1. 2015 platí emisní limity a minimální účinnosti uvedené v tab. č. 4., tzv. Stufe 1. Po 1. 1. 2015 dojde ke zpřísnění limitů – viz tab. č. 4., tzv. Stufe 2. Tyto limity musí zařízení splnit při jmenovitém výkonu.
| zařízení | norma | prach 1) [mg/m3N] | CO 1) [mg/m3N] | účinnost [%] |
|---|---|---|---|---|
| interiérové topidlo bez násypné šachty (krátkodobý spal. proces) | EN 13240 | 75 2)/ 40 3) | 2 000 2)/ 1 250 3) | 73 |
| interiérové topidlo s násypnou šachtou (dlohodobý spal. proces) | EN 13240 | 75 2)/ 40 3) | 2 500 2)/ 1 250 3) | 70 |
| krbová vložka provozovaná s uzavřenými přikládacími dvířky | EN 13229 | 75 2)/ 40 3) | 2 000 2)/ 1 250 3) | 75 |
| vložka pro kachlová kamna bez násypné šachty | EN 13229 | 75 2)/ 40 3) | 2 000 2)/ 1 250 3) | 80 |
| vložka pro kachlová kamna s násypnou šachtou | EN 13229 | 75 2)/ 40 3) | 2 500 2)/ 1 250 3) | 80 |
| akumulační kamna | EN 15250 | 75 2)/ 40 3) | 2 000 2)/ 1 250 3) | 75 |
| spotřebiče spalující dřevní pelety bez vodního výměníku | EN 14785 | 50 2)/ 30 3) | 400 2)/ 250 3) | 85 |
| spotřebiče spalující dřevní pelety s vodním výměníkem | EN 14785 | 30 2)/ 20 3) | 400 2)/ 250 3) | 90 |
| varný spotřebič | EN 12815 | 75 2)/ 40 3) | 3 000 2)/ 1 500 3) | 70 |
| varný spotřebič s vodním výměníkem | EN 12815 | 75 2)/ 40 3) | 3 500 2)/ 1 500 3) | 75 |
| 1) limity jsou uvedeny při referenčním O2 = 13 % 2) hodnoty platné do 31. 12. 2014 – Stufe 1 3) hodnoty platné od 1. 1. 2015 – Stufe 2 krátkodobý spalovací proces = mezi jednotlivými přiloženími je 0,75 až 1 hodina dlouhodobý spalovací proces = mezi jednotlivými přiloženími je minimálně 4 hodiny | ||||
2.3.2 Povinnosti provozovatele
Provozovatel musí do 31. 12. 2013 prokázat plnění limitů pro zařízení uvedená do provozu před 25. 11. 2009. To lze prokázat buď předložením certifikátu od výrobce zařízení, nebo měřením, prováděným kominíkem [11]. V případě, že zařízení emisní limity nesplní, musí být vyřazeno z provozu nebo vybaveno dodatečným zařízením umožňujícím splnit emisní limity (k datu uvedenému ve vyhlášce, v závislosti na stáří spotřebiče). Pravidelné měření lokálních spotřebičů se u provozovatele neprovádí (provádí se jen u teplovodních kotlů [13]).
2.4 Rakousko
2.4.1 Povinnosti výrobce a dovozce spalovacích zařízení
V Rakousku jsou emisní limity upraveny dohodou 15a B-VG [12], požadované hodnoty jsou uvedeny v tab. č. 5. Tyto hodnoty musí splnit každé spalovací zařízení (všechny velikosti) při zkouškách při jmenovitém výkonu. U spalovacích zařízení s jmenovitým výkonem nad 8 kW musí být splněny limity nejen při jmenovitém výkonu, ale pro CO, OGC a účinnost také při sníženém výkonu (50 % Pjm u ručně obsluhovaných, 30 % Pjm u automaticky obsluhovaných) [12]. Minimální účinnosti zařízení jsou uvedeny v tab. č. 6.
| Spalovací zařízení na tuhá paliva | Mezní hodnoty emisí [mg/MJ] | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| CO | NOX | OGC | Prach | |||
| Ručně obsluhovaná | Paliva na bázi dřeva | 1 100 | 150 / 100 3) | 80/ 50 3) | 60 / 35 3) | |
| Ostatní biogenní paliva | < 50 kW 1) | 1 100 | 300 | 50 | 60 / 35 3) | |
| Fosilní paliva | < 50 kW 1) | 1 100 | 100 | 80 | 50 / 35 3) | |
| Automaticky obsluhovaná | Dřevní pelety | 500 2) | 150 / 100 3) | 30 | 50 / 25 3) | |
| 1) uvedené hodnoty udávají rozmezí výkonu 2) mezní hodnota může být překročena o 50 % během zkoušky sníženého výkonu – 30 % jmenovitého výkonu 3) hodnoty platné od 1. 1. 2015 | ||||||
| Spalovací zařízení | Účinnost [%] |
|---|---|
| Sporáky na fosilní paliva | 73 |
| Sporáky na standardní biogenní paliva | 70 / 72 1) |
| Spalovací zařízení na fosilní a standardní biogenní paliva | 78 / 80 1) |
| 1) hodnoty platné od 1. 1. 2015 | |
2.4.2 Povinnosti provozovatele
Provozovatelé krbových kamen, vložek a sporáků nemusí provádět pravidelné měření emisí, narozdíl od provozovatelů kotlů [13].
2.5 Srovnání limitů
Pro možnost porovnávání emisních limitů platných v různých zemích je důležité mít tyto hodnoty vyjádřeny ve stejných jednotkách (koncentrace mg/m3N nebo emisní faktor mg/MJ) a také vztaženy na stejné srovnávací podmínky – referenční obsah kyslíku, suché spaliny při normálních podmínkách. V Rakousku jsou limity uváděny jako emisní faktor vztažený na energii obsaženou v palivu, na rozdíl od ČR a Německa, kde jsou limity uváděny jako koncentrace vztažené na objem suchých spalin. Srovnání limitů je tedy nutno provádět přepočtem přes výhřevnost paliva a množství spalin, vzniklých spálením 1 kg paliva. Pro přibližný přepočet byly použity tyto hodnoty:
- biogenní paliva: Qir = 14,6 MJ/kgpaliva [14]; měrný vývin spalin 10,2 m3N/kgpaliva (13 % O2) – dřevo
- fosilní paliva: Qir = 17,6 MJ/kgpaliva; měrný vývin spalin 12,7 m3N/kgpaliva (13 % O2) – hnědé uhlí [15]
Srovnání požadavků na spalovací zařízení platné v jednotlivých zemích je uvedeno jako tab. č. 7. Tyto požadavky je nutné splnit „pouze“ při uvádění výrobku na trh – certifikace.
| Norma | CO [mg/m3N] | NOX [mg/m3N] | OGC [mg/m3N] | prach [mg/m3N] | min.účinnost [%] | četnost | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EU | EN 13240 – krbová kamna | 12 500 | --- | --- | --- | 50 | při certifikaci |
| EN 13229 – krbové vložky + spal. zař. pro připojení do ústředního vytápění | 12 500 | --- | --- | --- | 30 | při certifikaci | |
| EN 12815 – sporáky | 12 500 | --- | --- | --- | 60 | při certifikaci | |
| EN 13229 – kachlová kamna, dekorativní spotřebiče < 15 kW | 2 500 | --- | --- | --- | 75 | při certifikaci | |
| EN 15250 – akumulační kamna | 3 750 | --- | --- | --- | 70 | při certifikaci | |
| EN 14785 – automatické zdroje na dřevěné pelety | 500 | --- | --- | --- | 75 | při certifikaci | |
| ČR | EN 13240 – krbová kamna | 12 500 | --- | --- | --- | 50 | při certifikaci |
| EN 13229 – krbové vložky + spal. zař. pro připojení do ústředního vytápění | 12 500 | --- | --- | --- | 30 | při certifikaci | |
| EN 12815 – sporáky | 12 500 | --- | --- | --- | 60 | při certifikaci | |
| EN 13229 – kachlová kamna, dekorativní spotřebiče < 15 kW | 2 500 | --- | --- | --- | 75 | při certifikaci | |
| EN 15250 – akumulační kamna | 3 750 | --- | --- | --- | 70 | při certifikaci | |
| EN 14785 – automatické zdroje na dřevěné pelety | 500 | --- | --- | --- | 75 | při certifikaci | |
| Zák. 201/2012 – spal. zařízení pro připojení do ústř. vytápění | 3 000–5 000 | --- | --- | 100–150 | – | při certifikaci + revize každé 2 roky 4) | |
| Německo | EN 13240 – interiérové topidlo bez násypné šachty | 2 000 | --- | --- | 75 | 73 | při certifikaci |
| EN 13240 – interiérové topidlo s násypnou šachtou | 2 500 | --- | --- | 75 | 70 | při certifikaci | |
| EN 13229 – krbová vložka s uzavřenými dvířky | 2 000 | --- | --- | 75 | 75 | při certifikaci | |
| EN 13229 – vložka pro kachl. kamna bez násypné šachty | 2 000 | --- | --- | 75 | 80 | při certifikaci | |
| EN 13229 – vložka pro kachl. kamna s násypnou šachtou | 2 500 | --- | --- | 75 | 80 | při certifikaci | |
| EN 15250 – akumulační kamna | 2 000 | --- | --- | 75 | 75 | při certifikaci | |
| EN 14785 – automatické zdroje na dřevěné pelety | 400 | --- | --- | 30–50 2) | 85–90 2) | při certifikaci | |
| EN 12815 – varný spotřebič | 3 000 | --- | --- | 75 | 70 | při certifikaci | |
| EN 12815 – varný spotřebič s vodním výměníkem | 3 500 | --- | --- | 75 | 75 | při certifikaci | |
| Rakousko | paliva na bázi dřeva | 1 575 (1 100) 1) | 215 (150) 1) | 115 (80) 1) | 86 (60) 1) | 70–78 3) | při certifikaci |
| automatický zdroj na dřevěné pelety | 716 (500) 1) | 215 (150) 1) | 43 (30) 1) | 72 (50) 1) | 70–78 3) | při certifikaci | |
| ostatní biogenní paliva < 50 kW | 1 575 (1 100) 1) | 429 (300) 1) | 72 (50) 1) | 86 (60) 1) | 70–78 3) | při certifikaci | |
| fosilní paliva < 50 kW | 1 524 (1 100) 1) | 139 (100) 1) | 111 (80) 1) | 69 (50) 1) | 70–78 3) | při certifikaci | |
| 1) v závorce jsou uvedeny původní hodnoty měrných emisí dle 15a B-VG v mg/MJ, hodnota před závorkou představuje vypočtenou koncentraci v mg/m3N při 13 % O2 2) viz. tab. č. 4 3) viz. tab. č. 6 4) Nejedná se o pravidelné měření, ale pouze vizuální kontrola zařízení | |||||||
Srovnání limitů ukazuje, že nejkomplexněji sleduje emise znečišťujících látek Rakousko. Nejméně přísné požadavky má evropská norma.
Pro lepší přehlednost je v tab. č. 8 uvedeno srovnání minimálních požadavků na krbovou vložku s teplovodním výměníkem o jmenovitém výkonu 8 kW na kusové dřevo při uvedení na trh a také při pravidelných kontrolách (vyžadováno novým zákonem č. 201/2012 – o ochraně ovzduší [8]).
| Při referenčním O2 = 13 % | Ruční Kusové dřevo | Četnost | ||
|---|---|---|---|---|
| CO | [mg/m3N] | EU – EN 13229 – dnes | 12 500 | při certifikaci |
| ČR – EN 13229 – dnes | 12 500 | při certifikaci | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2014 | 5 000 | při certifikaci a každé dva roky revize zařízení 2) | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2018 | 1 200 | |||
| Německo – 1.BImSchV Stufe 1 – dnes | 2 000 | při certifikaci | ||
| Německo – 1.BImSchV Stufe 2 – od 1. 1. 2015 | 1 250 | při certifikaci | ||
| Rakousko – 15a B-VG – dnes | 1 575 (1 100) 1) | při certifikaci | ||
| Rakousko – 15a B-VG – od 1.1.2015 | 1 575 (1 100) 1) | při certifikaci | ||
| OGC | [mg/m3N] | EU – EN 13229 – dnes | – | – |
| ČR – EN 13229 – dnes | – | – | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2014 | – | – | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2018 | – | – | ||
| Německo – 1.BImSchV Stufe 1 – dnes | – | – | ||
| Německo – 1.BImSchV Stufe 2 – od 1. 1. 2015 | – | – | ||
| Rakousko – 15a B-VG – dnes | 115 (80) 1) | při certifikaci | ||
| Rakousko – 15a B-VG – od 1. 1. 2015 | 72 (50) 1) | při certifikaci | ||
| NOX | [mg/m3N] | EU – EN 13229 – dnes | – | – |
| ČR – EN 13229 – dnes | – | – | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2014 | – | – | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2018 | – | – | ||
| Německo – 1.BImSchV Stufe 1 – dnes | – | – | ||
| Německo – 1.BImSchV Stufe 2 – od 1. 1. 2015 | – | – | ||
| Rakousko – 15a B-VG – dnes | 215 (150) 1) | při certifikaci | ||
| Rakousko – 15a B-VG – od 1. 1. 2015 | 143 (100) 1) | při certifikaci | ||
| Prach (TZL) | [mg/m3N] | EU – EN 13229 – dnes | – | – |
| ČR – EN 13229 – dnes | – | – | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2014 | 150 | při certifikaci a každé dva roky revize zařízení 2) | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2018 | 75 | |||
| Německo – 1.BImSchV Stufe 1 – dnes | 75 | při certifikaci | ||
| Německo – 1.BImSchV Stufe 2 – od 1. 1. 2015 | 40 | při certifikaci | ||
| Rakousko – 15a B-VG – dnes | 86 (60) 1) | při certifikaci | ||
| Rakousko – 15a B-VG – od 1. 1. 2015 | 50 (35) 1) | při certifikaci | ||
| Účinnost | [%] | EU – EN 13229 – dnes | 30 % | při certifikaci |
| ČR – EN 13229 – dnes | 30 % | při certifikaci | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2014 | – | – | ||
| ČR – Zák. 201/2012 Sb. – od 1. 1. 2018 | – | – | ||
| Německo –1.BImSchV Stufe 1 – dnes | 75 % | při certifikaci | ||
| Německo – 1.BImSchV Stufe 2 – od 1. 1. 2015 | 75 % | při certifikaci | ||
| Rakousko – 15a B-VG – dnes | 78 % | při certifikaci | ||
| Rakousko – 15a B-VG – od 1. 1. 2015 | 80 % | při certifikaci | ||
| 1) v závorce jsou uvedeny původní hodnoty měrných emisí dle 15a B-VG v mg/MJ, hodnota před závorkou představuje vypočtenou koncentraci v mg/m3N při 13 % O2 2) Nejedná se o pravidelné měření, ale pouze o vizuální kontrolu zařízení | ||||
![graf. č. 1 Srovnání platných požadavků na emise pro konkrétní instalaci krbové vložky s vodním výměníkem o celkovém výkonu 8 kW (příkon 10 kW) – ruční přikládání kusovým dřevem [3, 8, 11, 12]](/docu/clanky/0099/009983o1.png)
graf. č. 1 Srovnání platných požadavků na emise pro konkrétní instalaci krbové vložky s vodním výměníkem o celkovém výkonu 8 kW (příkon 10 kW) – ruční přikládání kusovým dřevem [3, 8, 11, 12]
3. Závěr
Základní limit pro koncentrace CO je nyní v EU 1 %, což je v současné době hodnota překonaná a neodpovídá vývoji těchto spotřebičů. Vzhledem k tomu, že poslední opravy souvisejících norem vyšly v roce 2008, hlavní břímě zvyšování požadavků zůstává na legislativě jednotlivých států. V západních zemích Evropy tato situace nepřináší zásadní problémy, protože mají legislativu na takovou skutečnost dobře připravenou a i „ekologická uvědomělost“ obyvatel je na vyšší úrovni než u nás (což je dáno i ekonomickou situací). V zemích východní Evropy je stav odlišný – národní legislativa tyto výrobky v podstatě „nezná“ a nezdá se, že by se v dohledné době něco změnilo. Zpřísňující požadavky na emise a účinnost jsou soustředěny na výrobce a jejich splnění je prokazováno „pouze“ při certifikaci – neměří se u provozovatele. Změnu zavádí nový zákon o ochraně ovzduší [8], který se mimo jiné také věnuje lokálním topeništím (sálavý zdroj tepla) s vodním výměníkem pro připojení do systému ústředního topení. Zákon stanovuje nové emisní požadavky při certifikaci a také požadavky na provozovatele.
Účinnost spalovacího zařízení je možné přibližně odhadnout pomocí tzv. nepřímé metody stanovení účinnosti. Metoda vychází z předpokladu, že účinnost zařízení je rovna 100 % mínus jednotlivé ztráty spalovacího zařízení (především komínová ztráta). Teplotu spalin bychom u krbových kamen měli udržovat v rozsahu od 150 do 250 °C. Pokud bude teplota příliš vysoká, provozujeme zařízení s velkou komínovou ztrátou, což znamená, že mnoho tepla „vyletí“ komínem. Přestože se snižující teplotou spalin, klesá hodnota komínové ztráty, nemůžeme teplotu spalin snižovat donekonečna, protože pokud budou spaliny příliš chladné (cca 150 °C, záleží na složení spalin – obsah vody a SO3), může dojít ke kondenzaci dehtových látek a vodní páry (kratší životnost zařízení) a při nízké teplotě spalin může dojít i k výraznému snížení komínového tahu (problém s bezpečným odvodem spalin). Pokud teplotu spalin měříme, známe typ zařízení a jsme schopni odhadnout těsnost zařízení, můžeme orientačně spočítat, jaká je účinnost zdroje [16].
Závěrem je také nutno zmínit skutečnost, že spalovací zařízení, kterým se tento článek věnuje, jsou zařízení, u nichž může obsluha dramaticky ovlivnit kvalitu spalování [19]. Prokazování splnění limitních požadavků probíhá na zkušebně při předepsaných podmínkách, které v reálném životě nastanou jen v minimálním procentu případů. Spalovací zkoušky na zkušebně odpoví na otázku, zda při optimálních spalovacích podmínkách může dané spalovací zařízení při spalování předepsaného paliva splnit platné emisní limity a účinnost. V případě nekvalitní obsluhy může spalovací zařízení, které bez problému splní požadované emisní limity a účinnost na zkušebně, spalovat také kvalitní palivo velmi nedokonale. Taktéž i účinnost zařízení dosažená na zkušebně se může značně lišit od reálné účinnosti v běžném provozu. Například v Austrálii nebo v USA jsou tato zařízení certifikována pouze, pokud splní požadované emisní limity při různých přívodech vzduchu (maximální, minimální a střední výkon podle australské normy; resp. maximální a další tři různé toky paliva (příkony) dle EPA) [17, 18]. U zařízení s ručním přikládáním paliva jsou výsledky mezi měřením na zkušebně a měřením za reálného provozu velmi rozdílná, zatímco u zařízení s automatickým přikládáním jsou výsledky srovnatelné. Největším rozdílem je právě obsluha zařízení. Pokud jsou po přiložení paliva do kamen uzavřeny přívody spalovacích vzduchů (ovládací klapky), hořlavina nemá dostatek okysličovadla a výsledkem je zvýšení množství produktů nedokonalého spalovaní (CO, polycyklické aromatické uhlovodíky, prach-saze). Proto je nutno spojit výrobu kvalitních spalovacích zařízení s výchovou obsluhy a informovat ji o základních návycích a pravidlech (častěji přikládat menší dávky paliva [19], nechat dostatečně vyschnout palivové dříví [20], atd.). Ale o tom někdy příště.
4. Seznam použitých zkratek a pojmů
KV – krbová vložka
CO – oxid uhelnatý
NOX – oxidy dusíku
OGC = TOC – celkový organický uhlík
TZL – tuhé znečišťující látky (prach), celkový prach bez rozlišení velikosti částic
SO3 – oxid sírový
Qir – výhřevnost paliva v surovém stavu
lokální topeniště = sálavý spalovací stacionární zdroj dle znění zák. č. 201/2012 Sb. [8]
5. Poděkování
Tento článek vznikl za podpory MŠMT v rámci řešení projektu CZ.1.05/2.1.00/01.0036 Inovace pro efektivitu a životní prostředí, MPO v rámci řešení projektu FR-TI1/178 Krbová kamna se sníženou produkcí prachu, TAČR v rámci řešení projektu Centra kompetence TE01020036 a Operačním programem Vzdělávání pro konkurenceschopnost a spolufinancovaného Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci řešení projektu Příležitost pro mladé výzkumníky, reg. č. CZ.1.07/2.3.00/30.0016.
6. Literatura
- [1] Malá spalovací zařízení na pevná paliva pro domácnosti: Výsledky statistických zjišťování pro rok 2010 listopad. In: Ministerstvo průmyslu a obchodu [online]. 2011 [cit. 2013-04-02]
- [2] Dalkia Česká republika, a.s.: Licence. In: Energetický regulační úřad [online]. 2013 [cit. 2013-04-02]. Dostupné z: http://licence.eru.cz/detail.php?lic id=310100551&sequence=14,2,6,1,13,5,9&total=68
- [3] ČSN EN 13229:2002. Vestavné spotřebiče k vytápění a krbové vložky na pevná paliva – Požadavky a zkušební metody.
- [4] ČSN EN 13240:2002. Spotřebiče na pevná paliva k vytápění obytných prostorů – Požadavky a zkušební metody.
- [5] ČSN EN 15250:2007. Akumulační kamna na pevná paliva – Požadavky a zkušební metody.
- [6] ČSN EN 12815:2002. Varné spotřebiče pro domácnost na pevná paliva – Požadavky a zkušební metody.
- [7] ČSN EN 14785:2007. Spotřebiče spalující dřevěné pelety k vytápění obytných prostorů – Požadavky a zkušební metody.
- [8] Sbírka zákonů č. 201/2012 Sb. – o ochraně ovzduší. Zákon ze dne 2. května 2012.
- [9] EN 303-5:2012. Heating boilers – Part 5: Heating boilers for solid fuels, manually and automatically stoked, nominal heat output of up to 500 kW – Terminology, requirements, testing and marking.
- [10] Nařízení vlády č. 91/2010 Sb. – o podmínkách požární bezpečnosti při provozu komínů, kouřovodů a spotřebičů paliv.
- [11] 1. BImSchV. Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen). 2010.
- [12] Vereinbarung gemäß Art. 15a B-VG über das Inverkehrbringen von Kleinfeuerungen und die Überprüfung von Feuerungsanlagenund Blockheizkraftwerken. 2011.
- [13] HORÁK J., MARTINÍK L., KRPEC K., KUBESA P., DVOŘÁK J., HOPAN F., JANKOVSKÁ Z., Jaké parametry musí splnit kotle na tuhá paliva? Legislativa v ČR a Evropě. In: tzb-info [online] 2013, [cit. 2013-04-02] Dostupné na www: http://vytapeni.tzb-info.cz/kotle-kamna-krby/9665-jake-parametry-musi-splnit-kotle-na-tuha-paliva-legislativa-v-cr-a-evrope
- [14] MACHÁLEK, P., MACHART, J., Upravená emisní bilance vytápění bytů malými zdroji od roku 2006, Český hydrometeorologický ústav, oddělení emisí a zdrojů, pracoviště Milevsko (2007).
- [15] 2012-2013: Katalog hnědého uhlí. In: Severočeské doly a. s. [online]. 2012 [cit. 2013-04-02].
- [16] HORÁK J., KUBESA P., DVOŘÁK J., HOPAN F., KRPEC K., MIKULOVÁ Z., KYSUČAN Z., Jak si doma změřit účinnost spalovacího zařízení a lze účinnost nějak zvětšit? In: tzb-info [online] 2012, [cit. 2013-04-02] Dostupné na www: http://vytapeni.tzb-info.cz/kotle-kamna-krby/9434-jak-si-doma-zmerit-ucinnost-spalovaciho-zarizeni-a-lze-ucinnost-nejak-zvetsit
- [17] AS/NZS 4013:1999 – Domestic solid fuel burning applicances – Method for determination of flue gas emission
- [18] EPA Method 28 – Certification and auditing of wood heaters
- [19] HORÁK J., KUBESA P., HOPAN F., KRPEC K., KYSUČAN Z., Co nejvíce ovlivní Tvůj kouř? In: tzb-info [online] 2013, [cit. 2013-03-18] Dostupné na www: http://vytapeni.tzb-info.cz/kotle-kamna-krby/9475-co-nejvice-ovlivni-tvuj-kour
- [20] HORÁK J., KRPEC K., MARTINÍK L., MICHNOVÁ L., HOPAN F., KUBESA P., Jak si doma stanovit vlhkost a výhřevnost dřeva? In: tzb-info [online] 2013, [cit. 2013-01-31] Dostupné na www: http://vytapeni.tzb-info.cz/9300-jak-si-doma-stanovit-vlhkost-a-vyhrevnost-dreva
Production of pollutants are associated with the burning of solid fuels in local fireboxes (stoves, fireplaces, tile stoves) and that is why different and more restrictive requirements (emission and efficiency) are subsequently accepted in respective countries in the EU. The requirements are aimed mainly at the manufacturer or importer of combustion equipment, whose are obliged to approve their fulfillment by the placing on the market (certification). This is a different approach in comparison with hot water boilers, where the requirements are directed not only to manufacturers and importers, but also to the operator. Partly, this is changed for the Czech Republic, where the new “Clean Air Act” also introduces obligations for operators of local fireboxes with heating exchanger (part of the heat is transferred into heating water). The aim of this article is to provide an overview of existing and planned requirements and also make their comparisons.