Kondenzace se tvoří v komíně a na kotli na tuhá paliva: důvody

K tvorbě kondenzátu v kotli dochází pouze ze dvou důvodů – potrubí nebylo provedeno správně nebo došlo k chybám při výpočtu nebo instalaci komína. Potrubí je soubor prvků topného systému, které plní funkci přenosu ohřáté chladicí kapaliny z kotle do radiátorů. Nedodržení určitých instalačních podmínek pro určitá zařízení a připojení způsobuje kondenzaci vodních par na výměníku tepla.

Odkud pochází kondenzát v kotli?

Kondenzace je voda, která se vytvořila na povrchu, který má výrazně nižší teplotu než plyny, které ji obklopují. Uvnitř fungujícího kotle je vzduch přicházející z vnějšího prostředí. A v tomto vzduchu je vždy vlhkost, a to i přes velmi vysokou teplotu spalin. Právě tato voda se usazuje na kovových plochách uvnitř kotle.

Roli chlazeného materiálu v tomto případě hraje ocelový nebo litinový výměník tepla. Výměník tepla je speciální uzavřený okruh, kterým se chladivo pohybuje. Promyšlenost jeho konstrukce určí, jak efektivně se teplo získané spalováním paliva ve spalovací komoře přenese do topného systému.

Podle fyzikálních zákonů voda v ohřátém plynu kondenzuje na chlazených plochách výměníku tepla. Když se objeví tento efekt, říkají, že „kotel pláče“. Nabízí se přirozená otázka: „Proč kotel pláče?“ Nebo jinými slovy, kde se bere tak velký teplotní rozdíl mezi ohřátými plyny uvnitř generátoru tepla a kovovým tělesem výměníku?

Faktem je, že když kotel začne pracovat, voda v systému je ještě docela studená. Ohřívání vnitřních plynů v kotli probíhá mnohem rychleji než ohřívání chladicí kapaliny. Protože cirkulace vody začíná ihned po zapnutí kotle, bude po dlouhou dobu ochlazovat stěny výměníku tepla. A rozdíl teplot mezi ohřátými plyny a studeným výměníkem tepla je právě důvodem, proč kondenzát proudí.

Proč je kondenzace škodlivá?

Na první pohled není nic špatného na tom, že se uvnitř kotle objeví nějaké množství vody. Dříve nebo později se stejně odpaří vlivem vysokých teplot spalin. Zde však není vše tak jednoduché. Ve skutečnosti kondenzát neobsahuje čistou vodu, ale slabý roztok kyselin. Kromě toho nemusí nikdy dojít k úplnému odpaření kondenzátu, pokud se objeví v příliš velkém množství.

I přes nízkou koncentraci mohou kyseliny v kondenzátu korodovat kovové těleso kotle i během jedné sezóny aktivního provozu jednotky. Ve správně nastaveném topném systému se to nikdy nestane. Potrubí generátoru tepla, prováděné s chybami, však vede k tvorbě kondenzátu po celou dobu provozu kotle. V důsledku toho se hromadí a nepřetržitě ovlivňuje kovové povrchy a postupně je ničí.

Druhým problémem spojeným s výskytem kondenzace je to, že se na ní začnou lepit částice sazí. Při spalování paliva se do spalin uvolňuje určité množství sazí, z nichž většina odchází z kotle komínem na ulici. Pokud však na povrchu výměníku tepla dojde ke kondenzaci, malé procento sazí na těchto kapičkách trvale přilne.

V důsledku toho se v průběhu času na výměníku tepla objeví poměrně hustá vrstva. Pokud se navíc při provozu tepelného generátoru používá vlhké dřevo, obsahuje tato nános také různé hořlavé pryskyřice. Postupné zahušťování takové kůry vede k poklesu účinnosti kotle, protože izoluje kovové těleso výměníku tepla od tepla ohřátých plynů. Teplota z pece do chladiva se s každým dalším zapnutím generátoru tepla přenáší hůř a hůř.

Dalším nebezpečím spojeným s tvorbou usazenin sazí a pryskyřic na povrchu výměníku tepla je nebezpečí požáru této směsi. Kotel je nutné čistit minimálně jednou za tři týdny. To je nezbytné k odstranění zbytků produktů spalování paliva ulpívajících na stěnách jednotky. Pokud se tato norma nedodrží, výsledná kůra se může vznítit a vést k nebezpečí požáru.

V údržbě generátoru tepla je jedna vlastnost, která není na první pohled tak zřejmá, ale stává se hlavním důvodem pro čištění kotle příliš zřídka. Jde o to, že moderní jednotky na pevná paliva mají poměrně složitou strukturu, která je speciálně vypočítána pro zvýšení účinnosti zařízení.

Výsledkem je, že velké množství složitých zdobených průchodů uvnitř kotle výrazně komplikuje proces jeho čištění. V důsledku toho časem zmizí jakákoli touha provádět tento postup s nezbytnou pravidelností. Ze stejného důvodu nelze do některých částí konstrukce vůbec přistupovat, což opět potvrzuje nutnost řešit problém s kondenzací.

Příčiny kondenzace

Kondenzace vody na výměníku tepla uvnitř kotle je abnormální stav pro správně navržený topný systém. Nejčastější příčinou kondenzace je provoz tepelného generátoru na částečný výkon. A to se děje v jedné ze dvou možných situací:

1. Omylem byl instalován příliš výkonný kotel
2. Volba účinnějšího zdroje tepla byla provedena záměrně

Vědomé rozhodnutí o instalaci výkonnějšího kotle se obvykle činí, když existuje přání prodloužit provoz zařízení z jednoho zatížení paliva. Tento problém je vyřešen provozováním topeniště v „potlačeném režimu“, kdy je do spalovací komory přiváděno omezené množství vzduchu. Nebo naopak – omezení se nastavuje na výstupu spalin speciální klapkou.

V obou případech palivo ve spalovací komoře nehoří naplno, ale postupně dohoří a pomalu doutná. Proces doutnání vede k tvorbě pryskyřice na vnitřních stěnách kotle a snižuje jeho účinnost. Ale to hlavní, co se v tomto případě děje, je, že teplota spalin nedosahuje dostatečně vysoké úrovně. Nízký stupeň ohřevu plynů jim neumožňuje účinně odpařovat kondenzát z výměníku tepla. Tato voda s určitým obsahem kyselin se postupně hromadí a koroduje kotlové těleso.

Totéž lze pozorovat, když byl kotel původně navržen špatně a má příliš vysoký výkon pro daný topný systém. Úprava výkonu zařízení omezením trakce vede k výše popsaným důsledkům. To však neznamená, že není jiné východisko. Existuje mnohem efektivnější, spolehlivější a bezpečnější způsob, který vám umožní využívat kotel na plný výkon, i když má přebytek výkonu.

Jak odstranit kondenzát z kotle?

Řešením je připojení přídavné nádrže pro zvětšení celkového objemu chladicí kapaliny – tepelného akumulátoru (TA). Tato vyrovnávací nádrž umožní generátoru tepla pracovat na plný výkon. V důsledku intenzivního spalování paliva ve spalovací komoře se teplota spalin ukazuje jako velmi vysoká. Díky tomu se efektivně odpařuje jakékoliv množství kondenzátu na tělese výměníku.

Není potřeba přepínat kotel na částečný výkon, čímž výrazně ztrácí účinnost. Generátor tepla s generátorem tepla může pracovat na plný výkon a systém se nepřehřívá. Veškeré přebytečné teplo bude absorbováno velkou vyrovnávací nádrží.

Instalace tepelného akumulátoru navíc umožní prodloužit provoz topného systému z jedné náplně paliva. Při správném výpočtu objemu ohřívače ukládá značné množství tepelné energie. Stačí plně zahřát chladicí kapalinu v systému několik hodin po úplném spálení paliva.

Problém s kondenzací je třeba co nejdříve vyřešit. Podle fyzikálních zákonů bude v každém topném systému po určitou dobu po startu uvnitř kotle nevyhnutelně kondenzovat voda. U tepelného generátoru pracujícího na plný výkon však tato doba není delší než 20-30 minut. Za tak krátkou dobu nebude mít kondenzace čas způsobit žádné škody.

Provoz kotle na tuhá paliva na maximální výkon vyřeší nejen jednou provždy problém s kondenzací kapaliny, ale také zvýší účinnost spalování paliva. To následně povede ke snížení nákladů na vytápění v chladném období. Instalace tepelného akumulátoru je nejlepší způsob, jak používat kotel na nejvyšší výkon za jakýchkoliv podmínek. Vyrovnávací nádrž zároveň ochrání topení před varem a zvýší komfort práce s kotlem prodloužením doby mezi přikládáním paliva.

Jedním z nepříjemných překvapení pro začátečníky při servisu kotlů na tuhá paliva je výskyt kondenzace na kovových plochách kotle. Níže uvádíme některá doporučení, jak s problémem kondenzace bojovat.

Jak vzniká kondenzace?

Ke kondenzaci dochází při zatápění studeného kotle. Také za určitých teplotních podmínek dochází ke kondenzaci již při plnění topného systému kapalným chladivem. Tvorba kondenzátu při zatápění kotle na tuhá paliva je nevyhnutelný jev. V některých případech je toho více, v jiných méně. Zde je několik doporučení, jak s problémem kondenzace bojovat.

Hlavní místa vzniku kondenzace

• kovové povrchy kotle (výměník tepla, vstupní a výstupní potrubí);
• komín

Kondenzát je směs vodních kapiček a produktů spalování pevného organického paliva. Navíc v komíně vzniká agresivní kyselé prostředí, které je nejzávažnějším destruktivním faktorem snižujícím životnost komína.

Ke kondenzaci dochází v důsledku ochlazování kouřových par. A kouřová vodní pára se objevuje v procesu syntézy molekul uhlovodíků rozložených za vysokých teplot (na uhlík a vodík), které jsou součástí jakéhokoli organického paliva, během procesu spalování (oxidace kyslíkem). Vynecháme podrobnou chemii procesu.

Kondenzace se může tvořit kdekoli v komíně, kde se právě nachází „rosný bod“, tzn. okolní teplota, při které relativní vlhkost dosahuje 100 %. Čím vyšší je rosný bod podél komína směrem k okraji komína, tím menší jsou tepelné ztráty pro ohřev úseku komínové trubky. V ideálním případě dochází k ochlazení na rosný bod mimo komín a kondenzát se nedostane do komínového kanálu a nemá tedy destruktivní účinek na materiál potrubí.

Jak jsme již řekli, zcela se vyhnout tvorbě kondenzace v domácích podmínkách je téměř nemožné. Koneckonců, kromě všeho ostatního má palivové dřevo jako palivo svou vlastní vlhkost. Nezralé palivové dřevo má často vlhkost 30-40% nebo i více. To znamená, že při spalování 50 kg palivového dřeva se uvolní 15-20 litrů vody. A to bez ohledu na výše popsané chemické procesy pyrolýzy a oxidace během spalování.

Jak snížit kondenzaci v komíně

Hlavním úkolem pro minimalizaci kondenzace vodní páry v komíně je izolace komínového kanálu – instalace dvojitých trubek s izolací mezi nimi – sendvič. Dále je nutné zajistit odvod kondenzátu šikmými trasami vodorovných úseků komína do revizních kolen. (obr. 1)

Jak odstranit kondenzát na kotli

1. Pro snížení kondenzace na kotli je nutné instalovat topný systém s malým okruhem, který umožní kotlové jednotce zahřát se za kratší dobu, čímž se zkrátí doba vystavení kondenzátu na kovové části kotle a jeho potrubí. Malý okruh je zajištěn instalací obtoku a třícestného ventilu. Efektivní je také instalace Laddomatu, třícestného automaticky nastavitelného ventilu – o tom jsme psali v minulém článku.
2. Dalším řešením je instalace akumulační nádrže, která kromě hlavní distribuční funkce zajistí při správné instalaci do otopného systému snížení hladiny kondenzace.
3. Všechny tyto nuance je třeba znát, abyste se vyhnuli chybám. Často je však lepší kontaktovat specializovanou firmu, kde se instalace topných systémů provádí komplexně a specialisté mají rozsáhlé teoretické i praktické zkušenosti.

Máme velký výběr kotlů
A další vybavení
POMŮŽEME VÁM VYBRAT!

Při výběru kotle je třeba vzít v úvahu více než 25 faktorů, z nichž 10 je kritických.

Dodržováním těchto pravidel si koupíte ziskový a bezpečný kotel pro váš domov.

Prodejem a montáží kotlů se zabýváme již více než 10 let.
A naše konzultace je zdarma.
Nainstalujeme Vám jakékoliv topné zařízení
VČETNĚ VĚCÍ ZAKOUPENÝCH V JINÉ OBCHODĚ

„Ecosystem Engineering“ je oficiální instalační organizace, jejíž specialisté mají potřebná povolení, odpovídající vybavení a kvalifikaci.

Potřebujete-li kvalitní montáž se zárukou – to je pro nás.

Máte již zařízení, které je potřeba nainstalovat? Pošlete nám přihlášku – nainstalujeme!