Internetová poradna i-EKIS / odpověď
4.11.21 / dotaz č. 133887
Dobrý den,
Je nutné, aby byl komín pro peletová kamna v P1 (v přetlaku) ? Firma nám vypočítala komín o průměru 130mm s tím, že je v N (podtlak- je tak i instalován, tj. bez těsnění ) . Může komín v podtlaku vykazovat nějaké provozní potíže? Pokud mají kamna kouřovod 80 mm a vstupují do komínu o průměru 130mm, k přetlaku asi stejně nedochází.
Je nutné, aby byl komín pro peletová kamna v P1 (v přetlaku) ? Firma nám vypočítala komín o průměru 130mm s tím, že je v N (podtlak- je tak i instalován, tj. bez těsnění ) . Může komín v podtlaku vykazovat nějaké provozní potíže? Pokud mají kamna kouřovod 80 mm a vstupují do komínu o průměru 130mm, k přetlaku asi stejně nedochází.
Dobrý den, pokusím se odpovědět v následujících řádcích. Prováděcí vyhláška č.34/2016 Sb. o čištění, kontrole a revizi spalinové cesty k zákonu 133/1985 Sb. o požární ochraně, vytvořila zákonnou povinnost zpracování výpočtu spalinové cesty dle ČSN EN 13 384, a to pro každou spalinovou cestu uváděnou do provozu.
To se týká i peletových spotřebičů, které je sice nutno řadit mezi spotřebiče na pevná paliva, ale současně dokonalý systém spalování umožňuje, pro optimalizaci provozu, osadit ve spotřebiči ventilátor zajišťující, minimálně občasně, nucený odtah spalin. To dovoluje snížit limitně jak spotřebu paliva, tak teplotu spalin.
Důsledkem je ovšem bohužel fakt, že výpočet dle ČSN EN 13 384 v atmosférickém provozu vede často k výsledku „nevyhovuje“. I při minimální dimenzi komínu s přirozeným tahem, (tj. 140 mm) nízká teplota spalin negativně ovlivňuje disponibilní tah, nízká spotřeba paliva snižuje rychlost proudění a ředění vzduchem dále snižuje teplotu spalin, což vede k negativnímu výsledku teplotní podmínky, případně nutnosti nesmyslné tloušťky izolace.
• Teplotní třída (T) – stanovuje maximální provozní teplotu spalin připojeného spotřebiče
Česká norma ČSN 73 4201 rozděluje spalinové cesty podle typu paliva, které je spalováno v připojeném spotřebiči na spalinové cesty pro paliva pevná, kapalná a plynná. Nelze diskutovat o jednoznačném zařazení pelet mezi paliva pevná.
Minimální teplotní třída pro pevná paliva je obvykle 400°C. Tato limitní teplota byla potvrzena i rozborem cca 100 typů peletových spotřebičů u nichž se teplota spalin deklarovaná výrobcem pohybovala v rozmezí 95 až 315°C.
Spalinová cesta musí mít tedy začlenění obecně min. T400 (alt.T600).
• Tlaková třída (N, P, H) – stanovuje maximální provozní přetlak ve spalinové cestě
Třídy N1 a N2 jsou definovány maximální odolností proti přetlaku do 20 Pa a nejsou obecně přetlakově těsné. Pracují v tzv. atmosférickém (podtlakovém) provozu.
Třídy P1 a P2 jsou definovány maximální odolností proti přetlaku do 200 Pa a jejich provedení má těsnění ve spojích. Jsou obecně přetlakově těsné a dovolují připojení spotřebičů s posilovacím ventilátorem před spalinovým hrdlem.
Třídy H1 a H2 jsou definovány odolností proti přetlaku do 5000 Pa a označují se jako vysoko-přetlakové.
Zařazení spalinových cest komínů peletových spotřebičů do tlakové třídy je patrně největším reálným problémem. Pro komíny atmosférické je totiž dle ČSN 73 4201 předepsán obecně minimální průměr komínu 140 mm (výjimka pouze na základě prohlášení a převzetí zodpovědnosti výrobce), ovšem pro komíny přetlakové stačí minimálně 80 mm.
V praxi se ukazuje, že ideální (a v Evropě běžně používanou) metodou výpočtu je, definovat spalinovou cestu v principu jako přetlakovou. Tím dojde k vyřešení drtivé většiny výpočtových i legislativních problémů.
Pokud má daný spotřebič definován i minimální disponibilní přetlak na hrdle, lze bez problémů a v souladu s ČSN 73 4201 volit průměr komínu 80 mm. Toto zmenšení dimenze přinese výpočtové posílení rychlosti proudění a tím následně i pozitivní posun ve výpočtu teplotní a tlakové podmínky. Disponibilní přetlak potom fakticky sníží výpočtový tlakový požadavek, a současně, alespoň z části, eliminuje ztráty, což výrazně kladně ovlivní i výpočet podmínky tlakové.
Jak již bylo uvedeno, jedná se o disponibilní, tedy v podstatě maximální teoretický přetlak. V praktickém provozu samozřejmě spotřebiče většinu času pracují v atmosférickém (podtlakovém) režimu, a to i při použití malých průměrů.
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění min. P1 (alt.P2, H1, H2).
• Třída odolnosti vůči kondenzátu (D, W) – popisuje, zda je vnitřní povrch komína certifikován na odolnost vůči kondenzátu (kyselinám).
Třída D je použita, pokud test na odolnost vůči kondenzátu nebyl proveden, naopak třída W osvědčuje, že test proveden byl, a to s pozitivním výsledkem.
Rozlišení suchého a mokrého provozu je velmi významné při výpočtu teplotní podmínky, protože při suchém provozu musí být ve spalinové cestě teplota nad rosným bodem daných spalin. U mokrého provozu je hraniční teplotou 0°C.
V této souvislosti je třeba vzít v úvahu možnost tvorby tuhých znečišťujících látek ve spalinách. Tyto látky (např.saze) nejen, že představují kondenzační jádra, ale ve směsi se zkondenzovanou vlhkostí vytvářejí látky, které představují potenciální nebezpeční ohrožení života, zdraví i majetku – především tzv.dehet. Z tohoto důvodu musí být pro pevná paliva (pelety) proveden výpočet vždy pro třídu D, a to i v případě, že spalinová cesta má materiálové začlenění W..
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění D (alt.W).
• Třída odolnosti proti korozi (1, 2, 3) – stanovuje maximálně přípustná paliva, jejichž spaliny může daná spalinová cesta odvádět
Třídy 1 a 2 jsou vyhrazeny pro paliva kapalná a plynná. Pro spalování pevných paliv je nutná třída 3. U nerezových materiálů odpovídá třídě 3 obecně třída V3, nebo alternativní materiály včetně tloušťky dle tabulky v ČSN 73 4201.
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění 3 nebo V3.
• Třída odolnosti proti vyhoření sazí (G, O) – popisuje, zda je komín certifikován na odolnost vůči vyhoření sazí.
Třída O je použita, pokud test na odolnost vůči vyhoření sazí nebyl proveden, naopak třída G osvědčuje, že test proveden byl, a to s pozitivním výsledkem.
Pro spalování pevných paliv, kdy spaliny obsahují potenciálně hořlavé tuhé znečišťující látky, které se mohou ve spalinové cestě usazovat, je nezbytné použití materiálu s certifikací G. Vzhledem k tomu prakticky nelze použít spalinové systémy s pružným plastovým těsněním. Ty mají obvykle teplotní třídu T200, danou nikoliv odolností základního materiálu, ale právě teplotní odolností těsnění. Pokud by tedy byl použit spotřebič s teplotou spalin pod 200°C, zdálo by se, že všechny parametry jsou splněny. Problémem je ovšem třída odolnosti vůči vyhoření sazí, která je u těchto systémů obvykle O, a tudíž pro pevná paliva nevyhovující.
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění G.
• Bezpečná vzdálenost (xx) – výrobcem deklarovaná minimální vzdálenost povrchu komínu od hořlavých konstrukcí [mm]
Bezpečnou vzdálenost stanovuje v případě systémového komínu výrobce, v případě komínu individuálního pak jeho zhotovitel. Vzhledem ke značnému rozptylu teplot spalin, může být rovněž parametr bezpečné vzdálenosti rozdílný.
Obvyklou hodnotou bude cca 20 až 50.
• Tepelný odpor (Rxx) – nepovinný parametr popisující hodnotu tepelného odporu celkové konstrukce komínu.
V části xx je doplněna hodnota v setinách (tepelný odpor 0,41 m2.K/W = R41).
Pro návrh a výpočet komínu se jedná o klíčovou hodnotu, která popisuje izolační schopnosti a výrazně se proto podílí na výpočtu teplotní podmínky.
Obvyklou hodnotou bude cca R40.
Z výše uvedeného plyne, že spalinová cesta vhodná pro odvod spalin spotřebiče spalujícího dřevěné pelety by měla mít označení dle ČSN EN 1443 minimálně:
T400 P1 D 3 (V3) Gxx Rxx
(hodnoty xx nejsou primárně klíčové)
2.- VÝPOČET DLE ČSN EN 13 384-1:2016
V této normě je popsán postup výpočtu a požadavky na vyhodnocení v rámci ověření funkčnosti spalinové cesty. Požadavek na ověření funkčnosti spalinové cesty je obecně dán zejména ČSN EN 15287-1+A1:2011, jakož i českou legislativou. Standardním, a většinou jediným dostatečně transparentním způsobem ověření funkčnosti je právě normovaný výpočet.
Pro kladné vyhodnocení výpočtu musí být současně splněny tři základní podmínky:
• Tlaková podmínka – zajištění dostatečného komínového tahu [Pa]
Výpočtem musí být ověřeno zajištění dostatečného podtlaku (nebo přetlaku) ve spalinové cestě pro zajištění transportu spalin.
Veličinami, které nejvíce ovlivňují komínový tah při atmosférickém (podtlakovém) provozu jsou:
• Účinná výška komínu
• Teplota spalin
• Teplota okolního vzduchu
Disponibilní komínový tah lze teoreticky vypočítat jako násobek účinné výšky [m], tíhového zrychlení 9,81 [m/s2] a rozdílu hustoty spalin a okolního vzduchu [kg/m3]. Od takto stanoveného disponibilního tahu je nutno odečíst jednak ztráty a jednak výrobcem spotřebiče požadovaný skutečný minimální tah.
Předpokládáme-li (zjednodušeně) pro peletové spotřebiče teplotu spalin okolo 150°C a okolní teplotu 15°C, vychází rozdíl hustot cca 0,38 kg/m3, a tedy po vynásobení tíhovým zrychlením zjistíme, že disponibilní tah ve variantě atmosférické (podtlakové) je cca 3,7 Pa na 1 m účinné výšky. Od disponibilního tahu ovšem musíme odečíst ztráty, a to – zjednodušeně – paušálem -8 Pa, a dále samozřejmě výrobcem požadovaný minimální tah – např. -12 Pa. Z takto limitně zjednodušeného a zobecněného výpočtu vyplývá, že minimální účinná výška komínu pro spotřebič s požadavkem tahu 12 Pa je cca 5,4 m (pro teplotu spalin 100°C už cca 7,5 m). Tedy hodnota nikoliv zanedbatelná.
Při použití spalinové cesty v atmosférickém režimu je třeba počítat s faktem, že čím menší bude teplota spalin a čím větší bude požadavek výrobce na zajištění tahu, tím větší výška komínu bude vycházet. Současně může docházet ke kolizí s výpočtem teplotní podmínky při větší výšce komínu mimo budovu.
Tlaková diference (komínový tah) ale nemusí být obecně způsobena pouze komínovým efektem, tedy čistě fyzikálním dějem, ale může být způsobena rovněž mechanicky, a to umělým vytvořením proudění pomocí elektrického větráku.
Toto řešení je v současné době používáno pro, v podstatě všechny, moderní peletkové spotřebiče. Sofistikovaný ventilátor nevytváří stálý přetlak, ale je principiálně schopen korigovat nedostatečný podtlak, zejména v době náběhu a vychládání spotřebiče. Výrobce daného zařízení pak může buď zcela eliminovat svůj požadavek na minimální disponibilní tah, nebo použít hodnotu limitně se blížící nule.
V grafu 1 je výsledek měření komínového tahu na reálně provozovaných paletových kamnech při spouštění. Měření probíhalo po dobu pěti minut (300 s), přičemž asi po jedné minutě a čtyřiceti sekundách došlo k zapálení plamene. Z grafu je patrné, že ventilátor ve spotřebiči zajišťoval funkčnost spalinové cesty vytvořením přetlaku v době, kdy teplota spalin nebyla dostatečná pro zajištění tahu přirozeného (podtlaku).
Z výše uvedeného lze učinit závěr, že výrobce by měl zvážit hodnoty požadovaného tahu uváděného ve svých technických listech. Pokud je ve spotřebiči osazen ventilátor, je možné předpokládat nahrazení nutnosti požadovaného tahu provozem tohoto ventilátoru.
Velmi výrazný je vliv na vypočtenou minimální účinnou výšku (ve výše uvedeném příkladu by se výška snížila z 5,4 m (7,5 m) na 2,2 m (2,9 m), což jednak sníží konstrukční i finanční nároky a současně se příznivě promítne do výpočtu teplotní podmínky.
Lze tedy doporučit výpočtové zpracování v přetlakovém režimu.
• Průtoková (rychlostní) podmínka – zajištění dostatečné plochy průduchu
Výpočtem musí být ověřeno zajištění dosažení minimální rychlosti proudění spalin 0,5 m/s, tj. optimální dimenze spalinové cesty pro zajištění transportu spalin.
Veličinami, které nejvíce ovlivňují průtok spalin jsou:
• Plocha průduchu
• Množství paliva
• Přebytek vzduchu
Minimální plochu průduchu lze teoreticky vypočítat jako objem spalin [m3/s] dělený rychlostí jejich proudění [m/s].
Předpokládáme-li (zjednodušeně) pro peletové spotřebiče spotřebu pelet 2 kg/hod a přebytek vzduchu 2, vychází z rovnic hoření dřeva spotřeba vzduchu pro hoření cca 15 m3/hod a objem vzniklých spalin cca 25 m3/hod (tedy hmotnostní průtok cca 6 g/s a objemový 0,007 m3/s). Pokud do výše uvedeného vzorce dosadíme rychlost proudění spalin 0,5 m/s jako legislativně nejnižší přijatelnou, získáme výpočtem maximálně použitelnou dimenzi odtahu spalin – v tomto výrazně zjednodušeném a zobecněném výpočtu to bude cca max. 130 mm. Při použití dimenze 80 mm vyjde poměrně optimální rychlost proudění spalin cca 1,4 m/s (cca 5 km/hod).
Z výše uvedeného je patrný podstatný vliv kvality spalování a tedy účinnosti spotřebiče. Se zvyšováním účinnosti klesá průtok, a to zejména vlivem snížení přebytku vzduchu. Výsledkem je, že optimálních hodnot je dosahováno při použití menších průměrů komínů, obvykle korespondujících s průměrem hrdla odkouření.
Již v této fázi je zřejmé, že bude obtížné navrhnout vyhovující spalinovou cestu v atmosférickém (podtlakovém) režimu, a to vzhledem k taxativnímu požadavku uvedeném v ČSN 73 4201, čl.6.4.5, kde je pro komíny s přirozeným tahem pro pevná paliva předepsán minimální průměr 140 mm (výjimky pouze dle technické dokumentace).
Lze tedy doporučit preferování menších průměrů, obvykle totožných nebo srovnatelných s rozměrem spalinového hrdla příslušného spotřebiče. Podmínkou je ovšem deklarovaná možnost přetlakového provozu.
To se týká i peletových spotřebičů, které je sice nutno řadit mezi spotřebiče na pevná paliva, ale současně dokonalý systém spalování umožňuje, pro optimalizaci provozu, osadit ve spotřebiči ventilátor zajišťující, minimálně občasně, nucený odtah spalin. To dovoluje snížit limitně jak spotřebu paliva, tak teplotu spalin.
Důsledkem je ovšem bohužel fakt, že výpočet dle ČSN EN 13 384 v atmosférickém provozu vede často k výsledku „nevyhovuje“. I při minimální dimenzi komínu s přirozeným tahem, (tj. 140 mm) nízká teplota spalin negativně ovlivňuje disponibilní tah, nízká spotřeba paliva snižuje rychlost proudění a ředění vzduchem dále snižuje teplotu spalin, což vede k negativnímu výsledku teplotní podmínky, případně nutnosti nesmyslné tloušťky izolace.
• Teplotní třída (T) – stanovuje maximální provozní teplotu spalin připojeného spotřebiče
Česká norma ČSN 73 4201 rozděluje spalinové cesty podle typu paliva, které je spalováno v připojeném spotřebiči na spalinové cesty pro paliva pevná, kapalná a plynná. Nelze diskutovat o jednoznačném zařazení pelet mezi paliva pevná.
Minimální teplotní třída pro pevná paliva je obvykle 400°C. Tato limitní teplota byla potvrzena i rozborem cca 100 typů peletových spotřebičů u nichž se teplota spalin deklarovaná výrobcem pohybovala v rozmezí 95 až 315°C.
Spalinová cesta musí mít tedy začlenění obecně min. T400 (alt.T600).
• Tlaková třída (N, P, H) – stanovuje maximální provozní přetlak ve spalinové cestě
Třídy N1 a N2 jsou definovány maximální odolností proti přetlaku do 20 Pa a nejsou obecně přetlakově těsné. Pracují v tzv. atmosférickém (podtlakovém) provozu.
Třídy P1 a P2 jsou definovány maximální odolností proti přetlaku do 200 Pa a jejich provedení má těsnění ve spojích. Jsou obecně přetlakově těsné a dovolují připojení spotřebičů s posilovacím ventilátorem před spalinovým hrdlem.
Třídy H1 a H2 jsou definovány odolností proti přetlaku do 5000 Pa a označují se jako vysoko-přetlakové.
Zařazení spalinových cest komínů peletových spotřebičů do tlakové třídy je patrně největším reálným problémem. Pro komíny atmosférické je totiž dle ČSN 73 4201 předepsán obecně minimální průměr komínu 140 mm (výjimka pouze na základě prohlášení a převzetí zodpovědnosti výrobce), ovšem pro komíny přetlakové stačí minimálně 80 mm.
V praxi se ukazuje, že ideální (a v Evropě běžně používanou) metodou výpočtu je, definovat spalinovou cestu v principu jako přetlakovou. Tím dojde k vyřešení drtivé většiny výpočtových i legislativních problémů.
Pokud má daný spotřebič definován i minimální disponibilní přetlak na hrdle, lze bez problémů a v souladu s ČSN 73 4201 volit průměr komínu 80 mm. Toto zmenšení dimenze přinese výpočtové posílení rychlosti proudění a tím následně i pozitivní posun ve výpočtu teplotní a tlakové podmínky. Disponibilní přetlak potom fakticky sníží výpočtový tlakový požadavek, a současně, alespoň z části, eliminuje ztráty, což výrazně kladně ovlivní i výpočet podmínky tlakové.
Jak již bylo uvedeno, jedná se o disponibilní, tedy v podstatě maximální teoretický přetlak. V praktickém provozu samozřejmě spotřebiče většinu času pracují v atmosférickém (podtlakovém) režimu, a to i při použití malých průměrů.
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění min. P1 (alt.P2, H1, H2).
• Třída odolnosti vůči kondenzátu (D, W) – popisuje, zda je vnitřní povrch komína certifikován na odolnost vůči kondenzátu (kyselinám).
Třída D je použita, pokud test na odolnost vůči kondenzátu nebyl proveden, naopak třída W osvědčuje, že test proveden byl, a to s pozitivním výsledkem.
Rozlišení suchého a mokrého provozu je velmi významné při výpočtu teplotní podmínky, protože při suchém provozu musí být ve spalinové cestě teplota nad rosným bodem daných spalin. U mokrého provozu je hraniční teplotou 0°C.
V této souvislosti je třeba vzít v úvahu možnost tvorby tuhých znečišťujících látek ve spalinách. Tyto látky (např.saze) nejen, že představují kondenzační jádra, ale ve směsi se zkondenzovanou vlhkostí vytvářejí látky, které představují potenciální nebezpeční ohrožení života, zdraví i majetku – především tzv.dehet. Z tohoto důvodu musí být pro pevná paliva (pelety) proveden výpočet vždy pro třídu D, a to i v případě, že spalinová cesta má materiálové začlenění W..
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění D (alt.W).
• Třída odolnosti proti korozi (1, 2, 3) – stanovuje maximálně přípustná paliva, jejichž spaliny může daná spalinová cesta odvádět
Třídy 1 a 2 jsou vyhrazeny pro paliva kapalná a plynná. Pro spalování pevných paliv je nutná třída 3. U nerezových materiálů odpovídá třídě 3 obecně třída V3, nebo alternativní materiály včetně tloušťky dle tabulky v ČSN 73 4201.
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění 3 nebo V3.
• Třída odolnosti proti vyhoření sazí (G, O) – popisuje, zda je komín certifikován na odolnost vůči vyhoření sazí.
Třída O je použita, pokud test na odolnost vůči vyhoření sazí nebyl proveden, naopak třída G osvědčuje, že test proveden byl, a to s pozitivním výsledkem.
Pro spalování pevných paliv, kdy spaliny obsahují potenciálně hořlavé tuhé znečišťující látky, které se mohou ve spalinové cestě usazovat, je nezbytné použití materiálu s certifikací G. Vzhledem k tomu prakticky nelze použít spalinové systémy s pružným plastovým těsněním. Ty mají obvykle teplotní třídu T200, danou nikoliv odolností základního materiálu, ale právě teplotní odolností těsnění. Pokud by tedy byl použit spotřebič s teplotou spalin pod 200°C, zdálo by se, že všechny parametry jsou splněny. Problémem je ovšem třída odolnosti vůči vyhoření sazí, která je u těchto systémů obvykle O, a tudíž pro pevná paliva nevyhovující.
Spalinová cesta by tedy měla mít začlenění G.
• Bezpečná vzdálenost (xx) – výrobcem deklarovaná minimální vzdálenost povrchu komínu od hořlavých konstrukcí [mm]
Bezpečnou vzdálenost stanovuje v případě systémového komínu výrobce, v případě komínu individuálního pak jeho zhotovitel. Vzhledem ke značnému rozptylu teplot spalin, může být rovněž parametr bezpečné vzdálenosti rozdílný.
Obvyklou hodnotou bude cca 20 až 50.
• Tepelný odpor (Rxx) – nepovinný parametr popisující hodnotu tepelného odporu celkové konstrukce komínu.
V části xx je doplněna hodnota v setinách (tepelný odpor 0,41 m2.K/W = R41).
Pro návrh a výpočet komínu se jedná o klíčovou hodnotu, která popisuje izolační schopnosti a výrazně se proto podílí na výpočtu teplotní podmínky.
Obvyklou hodnotou bude cca R40.
Z výše uvedeného plyne, že spalinová cesta vhodná pro odvod spalin spotřebiče spalujícího dřevěné pelety by měla mít označení dle ČSN EN 1443 minimálně:
T400 P1 D 3 (V3) Gxx Rxx
(hodnoty xx nejsou primárně klíčové)
2.- VÝPOČET DLE ČSN EN 13 384-1:2016
V této normě je popsán postup výpočtu a požadavky na vyhodnocení v rámci ověření funkčnosti spalinové cesty. Požadavek na ověření funkčnosti spalinové cesty je obecně dán zejména ČSN EN 15287-1+A1:2011, jakož i českou legislativou. Standardním, a většinou jediným dostatečně transparentním způsobem ověření funkčnosti je právě normovaný výpočet.
Pro kladné vyhodnocení výpočtu musí být současně splněny tři základní podmínky:
• Tlaková podmínka – zajištění dostatečného komínového tahu [Pa]
Výpočtem musí být ověřeno zajištění dostatečného podtlaku (nebo přetlaku) ve spalinové cestě pro zajištění transportu spalin.
Veličinami, které nejvíce ovlivňují komínový tah při atmosférickém (podtlakovém) provozu jsou:
• Účinná výška komínu
• Teplota spalin
• Teplota okolního vzduchu
Disponibilní komínový tah lze teoreticky vypočítat jako násobek účinné výšky [m], tíhového zrychlení 9,81 [m/s2] a rozdílu hustoty spalin a okolního vzduchu [kg/m3]. Od takto stanoveného disponibilního tahu je nutno odečíst jednak ztráty a jednak výrobcem spotřebiče požadovaný skutečný minimální tah.
Předpokládáme-li (zjednodušeně) pro peletové spotřebiče teplotu spalin okolo 150°C a okolní teplotu 15°C, vychází rozdíl hustot cca 0,38 kg/m3, a tedy po vynásobení tíhovým zrychlením zjistíme, že disponibilní tah ve variantě atmosférické (podtlakové) je cca 3,7 Pa na 1 m účinné výšky. Od disponibilního tahu ovšem musíme odečíst ztráty, a to – zjednodušeně – paušálem -8 Pa, a dále samozřejmě výrobcem požadovaný minimální tah – např. -12 Pa. Z takto limitně zjednodušeného a zobecněného výpočtu vyplývá, že minimální účinná výška komínu pro spotřebič s požadavkem tahu 12 Pa je cca 5,4 m (pro teplotu spalin 100°C už cca 7,5 m). Tedy hodnota nikoliv zanedbatelná.
Při použití spalinové cesty v atmosférickém režimu je třeba počítat s faktem, že čím menší bude teplota spalin a čím větší bude požadavek výrobce na zajištění tahu, tím větší výška komínu bude vycházet. Současně může docházet ke kolizí s výpočtem teplotní podmínky při větší výšce komínu mimo budovu.
Tlaková diference (komínový tah) ale nemusí být obecně způsobena pouze komínovým efektem, tedy čistě fyzikálním dějem, ale může být způsobena rovněž mechanicky, a to umělým vytvořením proudění pomocí elektrického větráku.
Toto řešení je v současné době používáno pro, v podstatě všechny, moderní peletkové spotřebiče. Sofistikovaný ventilátor nevytváří stálý přetlak, ale je principiálně schopen korigovat nedostatečný podtlak, zejména v době náběhu a vychládání spotřebiče. Výrobce daného zařízení pak může buď zcela eliminovat svůj požadavek na minimální disponibilní tah, nebo použít hodnotu limitně se blížící nule.
V grafu 1 je výsledek měření komínového tahu na reálně provozovaných paletových kamnech při spouštění. Měření probíhalo po dobu pěti minut (300 s), přičemž asi po jedné minutě a čtyřiceti sekundách došlo k zapálení plamene. Z grafu je patrné, že ventilátor ve spotřebiči zajišťoval funkčnost spalinové cesty vytvořením přetlaku v době, kdy teplota spalin nebyla dostatečná pro zajištění tahu přirozeného (podtlaku).
Z výše uvedeného lze učinit závěr, že výrobce by měl zvážit hodnoty požadovaného tahu uváděného ve svých technických listech. Pokud je ve spotřebiči osazen ventilátor, je možné předpokládat nahrazení nutnosti požadovaného tahu provozem tohoto ventilátoru.
Velmi výrazný je vliv na vypočtenou minimální účinnou výšku (ve výše uvedeném příkladu by se výška snížila z 5,4 m (7,5 m) na 2,2 m (2,9 m), což jednak sníží konstrukční i finanční nároky a současně se příznivě promítne do výpočtu teplotní podmínky.
Lze tedy doporučit výpočtové zpracování v přetlakovém režimu.
• Průtoková (rychlostní) podmínka – zajištění dostatečné plochy průduchu
Výpočtem musí být ověřeno zajištění dosažení minimální rychlosti proudění spalin 0,5 m/s, tj. optimální dimenze spalinové cesty pro zajištění transportu spalin.
Veličinami, které nejvíce ovlivňují průtok spalin jsou:
• Plocha průduchu
• Množství paliva
• Přebytek vzduchu
Minimální plochu průduchu lze teoreticky vypočítat jako objem spalin [m3/s] dělený rychlostí jejich proudění [m/s].
Předpokládáme-li (zjednodušeně) pro peletové spotřebiče spotřebu pelet 2 kg/hod a přebytek vzduchu 2, vychází z rovnic hoření dřeva spotřeba vzduchu pro hoření cca 15 m3/hod a objem vzniklých spalin cca 25 m3/hod (tedy hmotnostní průtok cca 6 g/s a objemový 0,007 m3/s). Pokud do výše uvedeného vzorce dosadíme rychlost proudění spalin 0,5 m/s jako legislativně nejnižší přijatelnou, získáme výpočtem maximálně použitelnou dimenzi odtahu spalin – v tomto výrazně zjednodušeném a zobecněném výpočtu to bude cca max. 130 mm. Při použití dimenze 80 mm vyjde poměrně optimální rychlost proudění spalin cca 1,4 m/s (cca 5 km/hod).
Z výše uvedeného je patrný podstatný vliv kvality spalování a tedy účinnosti spotřebiče. Se zvyšováním účinnosti klesá průtok, a to zejména vlivem snížení přebytku vzduchu. Výsledkem je, že optimálních hodnot je dosahováno při použití menších průměrů komínů, obvykle korespondujících s průměrem hrdla odkouření.
Již v této fázi je zřejmé, že bude obtížné navrhnout vyhovující spalinovou cestu v atmosférickém (podtlakovém) režimu, a to vzhledem k taxativnímu požadavku uvedeném v ČSN 73 4201, čl.6.4.5, kde je pro komíny s přirozeným tahem pro pevná paliva předepsán minimální průměr 140 mm (výjimky pouze dle technické dokumentace).
Lze tedy doporučit preferování menších průměrů, obvykle totožných nebo srovnatelných s rozměrem spalinového hrdla příslušného spotřebiče. Podmínkou je ovšem deklarovaná možnost přetlakového provozu.