W jaki sposób i w jakim celu powinno się sprawdzić, jaką temperaturę mają spaliny na czopuchu?

Gdy patrzę w przeszłość, przypomina mi się pierwszy zasypowy kocioł, jaki mieliśmy w domu (choć u wielu jeszcze takie rozwiązania funkcjonują). Posiadał on solidne wyjście kominowe, które pozwalało na szybkie zagrzanie nie tylko komina, ale również otoczenia na zewnątrz budynku…

Pewien pan posiadał kocioł – ognisko. Po otwarciu górnych drzwiczek (drzwiczek zasypowych) widać było otwór wyjścia kominowego i należy tutaj dodać, że nie był wyposażony w poziome panele wodne ani opłomki, posiadał tylko jeden krótki panel ulokowany z tyłu wymiennika w połowie wysokości kotła (był emerytem górniczym i spalanie 9 ton węgla rocznie na dom o powierzchni 180 m2 go nie przerażało).

Takie rozwiązanie umożliwiło osiągnięcie maksymalnych temperatur w kominie, dzięki czemu był dobrze wygrzany… Wadę natomiast stanowiły popękane tynki w okolicy komina i dodatkowe ogrzewanie pomieszczeń, z którymi komin miał styczność, nie wspominam już o zapachu palonej farby, jaki można było wyczuć w poszczególnych pomieszczeniach… Jaka panowała tam temperatura? Jaka była temperatura spalin? Czy to nie była zbyt duża wartość? Wydaje się, że tak…

Kontrola temperatury spalin poza kotłem

W jaki sposób i w jakim celu powinno się sprawdzić, jaką temperaturę mają spaliny na czopuchu? Istnieje kilka sposobów pomiarów temperatury spalin. Najprostszym jest termometr czopuchowy montowany na czopuchu – wyjściu kominowym z odczytem na urządzeniu (stosując się do instrukcji obsługi danego urządzenia pomiarowego). Można także wspomnieć o pomiarze temperatury za pomocą czujników, których odczyt i przetworzenie wartości następuje w sterowniku – są to np. opcje w regulatorach z tzw. PID’em, gdzie praca i regulacja parametrów spalania jest ściśle powiązana z kontrolą temperatury spalin. Inne rozwiązania to analogowe termometry posiadające kapilarę.

Niektóre osoby sprawdzają temperaturę tzw. gołą dłonią, czyli poprzez dotknięcie czopucha-wyjścia kominowego, co jest tak naprawdę fikcją, ponieważ gorące spaliny nie podgrzewają wymienionych elementów do tak wysokiej temperatury. Dla przykładu: na czopuchu kotła podajnikowego (spalany ekogroszek) wykonanego z blachy o grubości 4 mm, w odległości 250 mm od obrysu kotła podczas cyklu pracy dochodzenia do temperatury zadanej (65ºC), temperatura wynosi: ok. 50ºC. Ale badanie spalin wykazuje, że spaliny osiągnęły wówczas 220ºC. Pokazuje to zatem, jakie są oraz mogą być różnice w pomiarze na obrysie i wewnątrz czopucha.

Po co mierzyć temperaturę w kominie?

Ktoś zapyta: „a po co mi wiedza odnośnie do temperatury spalin”? Po to, aby nie grzać niepotrzebnie otoczenia zewnętrznego. Znając temperaturę na wyjściu kominowym, możemy określić np. stopień zanieczyszczenia kotła. Wygląda to tak, że przed zamontowaniem termometru należy bardzo dokładnie wyczyścić cały kocioł. Po tej operacji powinno się przystąpić do zamontowania termometru. Widać wówczas, jaka jest temperatura spalin w przypadku czystego kotła.

Pozwoli to na kontrolę i wyznaczenie sobie orientacyjnej wartości temperatury, kiedy ma mniej więcej odbyć się kolejne czyszczenie. W związku z tym, że szybkość zanieczyszczania kotła jest ściśle powiązana m.in. z konstrukcją wymiennika, parametrami spalania i stosowanym paliwem, może okazać się, że jeden użytkownik będzie musiał czyścić kocioł raz na miesiąc, a inny palacz już raz na tydzień.

Brak jakiejkolwiek kontroli nad omawianą kwestią sprawia, że niektórzy użytkownicy czyszczą kocioł 1-2 razy w roku. Inni w ogóle się tym nie przejmują (póki nie zaczyna dymić). Znane są przypadki, gdy klienci dzwonią do producenta kotłów i żądają natychmiastowego przyjazdu serwisu, bo kocioł nie potrafi dojść do zadanej temperatury oraz dymi się z zamkniętych furtek. Wielokrotnie taki wyjazd kończy się stwierdzeniem mocnego zabrudzenia wnętrza wymiennika i poniesieniem solidnych kosztów za wyczyszczenie go.

Pamiętam sytuację, gdy serwis pojechał do kotła miałowego 250 kW i panowie zapytali palacza w obecności jego przełożonego; „Czy i kiedy kocioł był czyszczony?”. Padła odpowiedź: „Tak. Czyścimy regularnie, tydzień temu ostatnio…”. Po czym okazało się, że: był duży problem w odkręceniu nakrętek dociskających blachy wyczystne, a wreszcie gdy się to udało, wyciągnięto z kotła 7 taczek pyłu i sadzy. Reakcja palacza była natychmiastowa – na twarzy purpura i zwieszona głowa.

Gruba warstwa sadzy na ściankach i elementach wymiennika działa jak izolator – zapora, która powoduje znaczne ograniczenie nagrzewania się cieczy w płaszczu wodnym, która nie usuwana narasta.

Warto wspomnieć, że kwestia ciepłych grzejników w domu to jedno, a sprawa pewnej ekonomiki to drugie. Aby uzyskać maksymalne efekty ekonomiczne czyli niskie spalanie oprócz szeregu czynników podstawą jest kontrola wartości temperatury spalin za pomocą termometru…

Gdy brak kontroli temperatury w kominie…

Jak wpływa brak kontroli wartości temperatury spalin na zużycie paliwa? W związku z zanieczyszczonymi kanałami konwekcyjnymi dochodzi do konieczności wydłużenia poszczególnych cykli w celu uzyskania zadanej temperatury. Mówiąc prosto: trzeba więcej spalić, aby uzyskać ten sam efekt cieplny. Oprócz większego zużycia paliwa należy wspomnieć także o wzroście zużycia energii elektrycznej (praca wentylatora i podajnika).

Idąc dalej, patrząc na ten problem w skali lat, może okazać się, że takie postępowanie istotnie wpływa także na znacznie szybsze zużywanie się wymienionych podzespołów wraz z gwałtowniejszym ścieraniem się samego układu podającego (ślimaka, rury podajnikowej czy gardzieli palnika) podczas podawania paliwa.

Trzeba wspomnieć, że zastosowanie termometru spalin pokazuje także czy wspomniana temperatura nie ma czasem zbyt niskiej wartości. Taka bowiem może negatywnie wpływać np. na komin (skraplanie się, pojawianie się kondensatu itp.). Może dojść do tego, że z chęci uzyskania pozornych oszczędności zaniżanie temp. pracy kotła np. do 40ºC – zakończy się zniszczeniem komina (czyli przestają się liczyć zyski a zaczną pojawiać się straty).

Minimalna temperatura spalin

Jeśli chodzi o minimalną temperaturę spalin, gdy przeanalizujemy opinie na ten temat niektórych producentów kotłów, to zdania są podzielone. Jedni uważają, że jest to wartość ok. 150ºC, co jest poparte punktem rosy kwasu siarkowego występującego w węglu, który osiąga wartość do 140ºC i szeregiem publikacji naukowych poruszających ten temat. Inni mówią o temperaturach sięgających nawet 250ºC (co wydaje się być przesadzone).

Ja osobiście przyjąłem wartość nie mniejszą niż 150ºC, chociaż trzeba przyznać, że w czasie podtrzymania temperatura spada nawet do 50ºC (przestrzegam jej u siebie, oczywiście po pewnym czasie eksploatacji w związku z osadzaniem się na wnętrzu wymiennika pyłu/sadzy rośnie) i mogę zapewnić o suchym otworze kominowym zarówno w okolicy kotłowni jak również w okolicy otworu wylotowego.

Inną kwestią jest pozycja przepustnicy spalin znajdującej się na wyjściu kominowym. Całkowicie zamknięta (powinien być pewien „luz” w przypadku słabego ciągu kominowego) może stwarzać niebezpieczeństwo zadymiania wnętrza kotłowni. Pozycja całkowicie otwarta powoduje, że spalanie następuje bardziej intensywnie – nic nie hamuje ciągu.

Bez względu na to, w jakim położeniu znajduje się przepustnica spalin, warto zakupić i zamontować w domu czujniki czadu i dymu. Jest to zabezpieczenie – alarm, który poinformuje użytkownika o niebezpiecznym zdarzeniu w kotłowni. Sam byłem w takiej sytuacji (z braku czasu nie wyczyściłem kotła), a w końcu w niedzielny ranek ok. 6 rano zaczęły się uruchamiać czujniki i alarm ostrzegający o niebezpieczeństwie.

Przykład montażu termometru: w kotłowni X zamontowano termometr spalin – po wcześniejszych oględzinach budowy kotła (nie był bogaty w kanały konwekcyjne, posiadał poziome panele wodne) istniało podejrzenie, że występują tu duże straty kominowe. Przed zamontowaniem termometru kocioł pracował dwa miesiące bez wyczyszczenia. Zobaczyć 390ºC (przy otwartej przepustnicy kominowej) – bezcenne, a za paliwo zapłaci użytkownik. Po wyczyszczeniu kotła temperatura spadła do ok. 280ºC.

W związku z tym, że lekkie zamknięcie przepustnicy powodowało wydymianie na kotłownię (furtki nie były uszczelnione sznurem) zdecydowano o wymianie furtek. Umożliwiło to przymknięcie przepustnicy, np. o 45º, a tym samym obniżenie temperatury spalin do ok. 250ºC – co nie było żadną rewelacją (w jednym z najbliższych numerów „Magazynu Instalatora” będzie poruszony temat obniżenia temp. spalin do ok. 150ºC w celu osiągnięcia oszczędnego spalania bez względu na konstrukcję kotła (panele pionowe lub poziome).

Montaż termometru

Montaż nie jest trudny. Potrzebne przyrządy i urządzenia to: punktak, młotek, wiertło, wiertarka/wkrętarka i klucz. Najpierw w odpowiednim miejscu za kotłem (na czopuchu) – zgodnie z instrukcją termometru (z reguły 200-400 mm) – wiercimy otwór, następnie wkręcamy tulejkę, w którą później wkładamy sondę termometru i kontrujemy śrubką.

Warto wspomnieć także, że posiadając w czopuchu urządzenie kontrolne (dowolnej konstrukcji), należy uważać podczas czyszczenia kotła, wyjścia kominowego itp., aby przypadkowo nie uderzyć w kapilarę wygarniaczem i nie zniszczyć go.

Reasumując, w dobie chęci uzyskania maksymalnych oszczędności w przypadku ogrzewania budynków/czynników technologicznych za pomocą kotłów grzewczych centralnego ogrzewania należy zwrócić szczególną uwagę na prosty przyrząd pomiarowy, czyli termometr spalin, i korzyści, jakie niesie ze sobą jego montaż. Pomaga on w nadzorowaniu procesu spalania, a także pozwala wyznaczyć okresy, w jakich należałoby czyścić wymiennik, aby nie dogrzewać otoczenia, bo (nawiązując do słów „Sorry, taki mamy klimat”), lato i tak przyjdzie.

Paweł Wilk