03
Plynoměr je měřící přístroj na měření objemu a zjišťování spotřeby topných plynů. Objem proleklého plynu zaznamenává v m3 v závislosti na pracovním přetlaku. Plynoměry jsou jedinou součástí rozvodu plynu v budovách, která se nepočítá mezi odběrná plynová zařízení. Jsou majetkem dodavatele plynu a zpravidla slouží k měření množství odebraného plynu pro následnou fakturaci. Pro každé odběrné místo se osazuje samostatný plynoměr.
V obytných budovách se v drtivé většině používají
plynoměry objemové – membránové. Dále existují plynoměry založené na jiných principech měření jako jsou
např.
plynoměry rychlostní,
plynoměry dynamické
nebo
plynoměry
ultrazvukové.
Plynoměry objemové – jsou měřící přístroje založené na principu naplňování a vyprazdňování
přesně stanovených odměrných prostorů. Počet naplnění a vyprázdnění je
mechanickým systémem převeden na číselník počítadla, které pak již udává
průtok plynu přímo v objemových jednotkách. Vyrábějí se jako
suché-membránové
nebo
mokré-bubnové
plynoměry.
membránové (obr. 1) - princip měření spočívá v periodickém naplňování a vyprazdňování
měrných komůrek (měchů) plynem. Hlavním měřícím prvkem jsou dvě odběrné
komory předělené pružnými membránami. Komory se střídavě plní a vyprazdňují.
Posuvný pohyb membrán se převádí na rotační pohyb počitadla a zároveň přesouvá
řídící šoupátka, která otevírají a uzavírají v příslušném pořadí přívod
a vývod plynu u jednotlivých (obr. 2).
Obr. 1 Membránový plynoměr
I,II,II,IV – odměrné prostory
Obr. 2 Schéma měření
Bubnové (obr. 3) – mají odměrné komory, které se otáčejí ve skříni z poloviny vyplněné vodou. Jsou velmi přesné, proto se využívají tam, kde je tato přesnost nezbytná (např. laboratoře, cejchovny plynoměrů apod.)
Obr. 3 Bubnový plynoměr
Obr. 4 Rychlostní plynoměr
1 – počitadlo (číselník), 2 – převodové ústrojí, 3 – lopatkové kolo
Rychlostní plynoměry (obr. 4) - prouděním plynu se otáčí lopatkové turbínové kolo a jeho otáčky
se přenášejí soukolím na číselník. Tento druh plynoměru není příliš velký,
ale vyžaduje delší úsek rovného potrubí. Malá hřídel může být vodorovná
i svislá. Jsou méně přesné než objemová měřidla.
Dynamické plynoměry – jsou založeny na jednoduchém principu rozdílného tlaku před a za clonou.
Čím větší je průtok plynu, tím větší je rozdíl tlaku před a za clonou.
Tyto plynoměry se používají pro měření většího množství plynu (např. v plynárnách
nebo na dálkových plynovodech).
Plynoměry ultrazvukové – tyto plynoměry jsou plné elektronické a pracují na principu ultrazvuku.
Zvuková vlna od vysílače, šířící se po směru průtoku plynu vyžaduje pro
překonání vzdálenosti mezi vysílačem a přijímačem méně času, než při šíření
opačným směrem nebo při ustálení pohybu plynu. Tímto rozdílem lze určit
množství proteklého plynu.
Pro každé odběrné místo se osazuje samostatný plynoměr pro obchodní měření
– například samostatný plynoměr pro každý byt, jeden plynoměr pro jednoho
uživatele celé budovy apod. Odběratel plynu může odebírat plyn až po osazení
plynoměru plynárenskou společností.
Plynoměry se umisťují na dobře přístupná větraná nebo větratelná místa
a nesmí být ohroženy povětrnostními podmínkami nebo mechanickým poškozením.
Pro umisťování plynoměrů jsou vhodné stejné prostory jako pro hlavní uzávěry
plynu a regulátory – tj. ve výklencích, přístavcích, sloupcích nebo skříňkách.
Při umísťování plynoměrů do výklenků musí být dodrženy minimální rozměry
dané normou v závislosti na DN potrubí – viz.tabulka a obr. 5.
|
B |
H |
T |
a |
b |
c |
|
cm |
cm |
cm |
cm |
cm |
cm |
G2,5; G4 |
40 |
53 |
25 |
7,5 |
9 |
3 |
G6 |
48 |
66 |
30 |
10 |
12 |
4 |
G10; G16 |
56 |
76 |
31 |
11 |
17 |
6 |
G25 |
56 |
90 |
36 |
11 |
17 |
6 |
Obr. 5 Montážní rozměry plynoměru
Plynoměry pro odběratele v domácnostech a provozovnách se přednostně umísťují mimo tyto prostory do chodeb, sklepů schodišť, výklenků v obvodové zdi nebo na ohradní zdi apod. Pro vyloučení zásahu nepovolaných osob se doporučuje uložit plynoměr včetně uzávěru do uzavíratelného prostoru – např. skříňka s dvířky (obr. 6). Číselník plynoměru má být ve výšce 1 až 1,8 m, u plynoměrů osazených do výklenků v ohradní zdi je tato výška menší. Plynoměr se do rozvodu osazuje tak, aby vstup do plynoměru byl vždy z levé strany z pohledu číselníku. Na vstupu musí být osazen uzávěrem. Dodavatel plynu opatřuje plynoměr a jeho připojovací šroubení plombami. Provoz plynoměru s porušenou plombou je považován za neoprávněný odběr plynu, na který jsou stanoveny zákonné sankce. Plynoměry se nesmí umístit do chráněných únikových cest, větracích šachet, v blízkosti zdrojů tepla nebo v prostředím s nebezpečím výbuchu nebo požáru.
Obr. 6 Společné umístění plynoměru, regulátoru a HUP v uzavíratelné skříňce
Plynoměry musejí být periodicky cejchovány, aby jejich měření nevykazovalo přílišné odchylky od skutečné hodnoty prošlého plynu.
Hořáky pro spalování plynu jsou zařízení, ve kterých se chemická energie plynu přeměňuje spalováním na energii tepelnou a slouží jako zdroj tepla pro plynové spotřebiče. Tato přeměna se může uskutečňovat oxidací vzduchem (vzdušným kyslíkem), vzduchem obohaceným kyslíkem nebo samotným kyslíkem. Při této chemické reakci vzniká teplo, které se označuje jako spalné teplo, popř. výhřevnost. Hořák se skládá obvykle z trysky, což je přesně kalibrovaný otvor, kterým se přivádí plyn do hořáku, dále ze směšovacího zařízení pro přípravu směsi plynu a vzduchu a z ústí (hlavy) hořáku, kde se směs spaluje. Hořák je součástí plynového spotřebiče, nebo se může používat samostatně (např. u laboratorních kahanů nebo ručních hořáků).
Hořáky se rozdělují podle různých hledisek, z nichž nejdůležitější jsou
rozdělení podle:
Tlaku zemního plynu – základní rozdělení plynových hořáků vychází z přetlaku zemního plynu
na vstupu do hořáku. Rozlišujeme tedy nízkotlaké hořáky s přetlakem zemního
plynu do hodnoty 5 kPa a středotlaké hořáky s přetlakem zemního plynu v rozsahu
5 až 400 kPa.
Přívodu spalovacího vzduchu do hořáku – podle tohoto hlediska se plynové hořáky dělí na
hořáky ejekční, do kterých je spalovací vzduch přiváděn ejekčním účinkem zemního plynu,
a na
hořáky s nuceným přívodem spalovacího vzduchu, jehož zdrojem je obvykle radiální ventilátor.
Pro nízkotlaké ejekční hořáky (Δp1
≤ 5 kPa) se vžil název atmosférické hořáky. Do směšovačů atmosférických
hořáků se nasává pouze část stechiometrického objemu spalovacího vzduchu,
přičemž zbývající spalovací vzduch je přiváděn do spalovacího prostoru
tahem spotřebiče.
Středotlaké ejekční hořáky, tzv.
injektorové hořáky, mají vlivem vyššího tlaku zemního plynu (Δp1
= 50 až 150 kPa)
dostatečnou energii pro nasátí veškerého spalovacího vzduchu, potřebného
pro úplné spálení zemního plynu.
Hořáky s nuceným přívodem spalovacího vzduchu jsou konstruovány buď jako
blokové hořáky, kde radiální ventilátor je součástí hořáku, nebo jako hořáky, do kterých
je spalovací vzduch přiveden vzduchovým potrubím od společného ventilátoru.
Způsobu směšování plynného paliva se vzduchem
- dalším kriteriem pro rozdělení plynových hořáků je způsob směšování
zemního plynu se vzduchem, podle kterého rozlišujeme
hořáky bez předmísení plynu a spalovacího vzduchu před vstupem do spalovacího prostoru,
hořáky s částečným předmísením
plynu a vzduchu nebo
hořáky s úplným předmísením
plynu a vzduchu.
Z praktického hlediska je možno hořáky hodnotit a vzájemně srovnávat podle
základního kritéria, kterým je způsob přípravy hořlavé směsi.
Hořáky bez předmísení
(obr. 7) – jsou konstrukčně nejjednodušší. Tyto hořáky se vyznačují tzv.
difúzním spalováním. Veškerý spalovací vzduch je odebírán pouze z okolí
výstupu plynu. Tyto typy hořáků mají měkký plamen se žlutým zabarvením
(svítivý plamen) a nižší teplotu spalování.
Obr. 7 Hořák bez předmísení
Obr. 8 Hořák s částečným předmísením
Hořáky s částečným předmísením (obr.8) – jsou to hořáky, ke kterým je kromě plynu přiváděna i část vzduchu potřebná k hoření. Tento hořák má nesvítivý ostrý plamen o vyšší teplotě ve své horní části. Pokud si tento hořák přisává vzduch z okolní atmosféry, nazývají se tyto hořáky atmosférické. Typickým případem tohoto provedení je vařidlový hořák používaný například u plynových sporáků nebo vařičů (obr. 9).
Obr. 9 Schéma vařidlového hořáku
Hořáky s úplným předmísením (obr. 10) – tvoří další skupinu hořáků. Pojem „úplné předmísení“ nemusí znamenat předmísení teoretické (stechiometrické), ale v praxi se jedná vždy o určitý přebytek vzduchu. Tyto hořáky mohou být provozovány jako atmosférické nebo tlakové. Pro úplné spalování nepotřebují žádný sekundární vzduch.
Obr. 10 Hořák s úplným předmísením
Plynové spotřebiče jsou zařízení, ve kterých se zemní plyn spaluje pro účely tepelné úpravy pokrmů (vaření, pečení, grilování aj.), vytápění, ohřevu užitkové vody, svícení, centrální výroby tepla a pro nejrůznější technologické účely.
Podle účelu použití se plynové spotřebiče dělí na skupiny:
Z bezpečnostního, hygienického i praktického hlediska je důležité rozdělení
plynových spotřebičů na tři skupiny. Podle tohoto rozdělení se řídí jejich
umisťování, provoz a připojení na odvod spalin.
Spotřebiče typu A (obr. 11) – jedná se o spotřebiče, které spotřebovávají potřebný vzduch
ke spalování z prostoru, ve kterém jsou umístěny a produkty spalování (spaliny)
zůstávají v tomto prostoru.
Obr. 11 Příklady spotřebiče typu A
Patří sem např. plynové sporáky, vařiče, některé druhy průtokových ohřívačů apod. Základním požadavkem na bezpečný a hygienický provoz těchto spotřebičů je zajištění dostatečné výměny vzduchu v místnosti. Mohou tedy být umístěny v takových prostorách, které vyhovují svými rozměry a výměnou vzduchu danému výkonu spotřebiče. Základním požadavkem pro splnění výměny vzduchu je větratelnost místnosti a zajištění průvzdušnosti oken nebo balkónových dveří. Příklady nejmenšího požadovaného objemu místnosti je uveden v tabulce:
Spotřebiče provedení A |
Nejmenší požadovaný objem místnosti m3 |
|||||
POLOŽKA |
I. |
bez odsávacích zařízení nad spotřebičem |
v bytových jednotkách s více obytnými místnostmi |
v bytových jednotkách s jednou obytnou místností |
||
II. |
s odsávacím zařízením nad spotřebičem (např. digestoř) |
I. | II. | I. | II. | |
1 |
plynový sporák s plynovou nebo el. troubou nebo vestavná jednotka s oddělenou vařidlovou deskou a plynovou troubou |
20 |
15 |
50 |
37,5 |
|
2 |
samostatná plynová trouba nebo samostatný plynový vařič s dvěma hořáky |
10 |
7,5 |
25 |
18,7 |
|
3 |
plynová chladnička |
6 |
4,5 |
6 |
4,5 |
|
4 |
plynový průtokový ohřívač vody do příkonu 10 kW nebo zásobníkový ohřívač do příkonu 2 kW |
20 |
15 |
20 |
15 |
|
5 |
plynový průtokový ohřívač vody do příkonu 10 kW, umístěný společně s plynovým sporákem s plynovou nebo elektrickou troubou nebo vestavnou jednotkou s oddělenou vařidlovou deskou a plynovou troubou |
26 |
19,5 |
80 |
60 |
|
6 |
plynový průtokový ohřívač vody do příkonu 10 kW umístěný společně se samostatnou plynovou troubou nebo samostatným vařičem s dvěma hořáky nebo plynovou chladničkou |
20 |
15 |
30 |
22,5 |
Hodnoty uvedené v tabulce lze snížit až o 25 %, pokud je nad spotřebičem instalováno odvětrávací zařízení (např.digestoř). Průměrná světlá výška místnosti musí být nejméně 2,3 metru. Objem částí místnosti s nižší výškou se do nejmenšího požadovaného objemu nezapočítává (obr. 12).
Obr. 12 Schematické znázornění započítávaného prostoru pro instalaci spotřebiče
Spotřebiče typu B (obr. 13) – do této skupiny jsou zahrnuty všechny spotřebiče, které odebírají spalovací vzduch s místnosti, ve které jsou instalovány a spaliny vzniklé hořením a jsou odváděny mimo tuto místnost.
Obr. 13 Příklady spotřebiče typu B
Také u těchto spotřebičů jsou poměrně přísné požadavky na zajištění přívodu spalovacího vzduchu do místnosti.
Odvod spalin nesmí být ovlivněn větracím systémem, aby nedošlo ke zpětnému
tahu spalin. Nejmenší požadovaný objem místnosti závisí na tepelném příkonu
plynového spotřebiče a musí být nejméně 1m3/1 kW. Objem nepřímo větratelné místnosti s plynovým spotřebičem
se pro splnění tohoto požadavku neuvažuje, započítávají se objemy přímo
větratelných propojených sousedních prostor. Dále musí být zajištěn dostatečný
přívod spalovacího vzduchu a to nejméně 1,6 m3/1 kW tepelného
výkonu spotřebiče. Splnění uvedených podmínek se prokazuje výpočtem.
Do této kategorie plynových spotřebičů patří převážná většina plynových
kotlů s atmosférickými hořáky, dále některé typy topidel, průtokové ohřívače
vody zapojené do komína nebo s vlastním kouřovodem. Kategorie B má celkem
5 podskupin, které se liší konstrukčním provedením (přirozený odtah spalin,
odtah spalin ventilátorem aj.). Například do podskupiny B1
patří v této kategorii spotřebiče, vybavené přerušovačem tahu.
Do podskupiny B2
patří spotřebiče bez přerušovače tahu.
Spotřebiče typu C (obr.14) – neodebírají spalovací vzduch z místnosti, ve které jsou umístěny,
ale nasávají si ho z venkovního prostředí. Vzniklé spaliny jsou odváděny
ven z místnosti.
Obr. 14 Příklady spotřebiče typu C
Protože nespotřebovávají vzduch z místnosti, nejsou na jejich umisťování
kladeny takové požadavky jako u spotřebičů B a A. Do této kategorie plynových
spotřebičů patří převážně plynové kotle s různým konstrukčním provedením
přívodu spalovacího vzduchu z vnějšího prostoru a odvodem spalin do vnějšího
prostoru. Patří sem především závěsné plynové kotle s přívodem vzduchu
a odvodem spalin na fasádu, s přirozeným nebo umělým tahem, dále kotle
se samostatným kouřovodem, podokenní plynová topidla aj. Tato kategorie
má celkem 8 poskupin podle konstrukčního uspořádání spotřebiče.
Pro všechny tři kategorie (A, B i C) plynových spotřebičů je nutno při
jejich umisťování respektovat i některé další předpisy a zejména návod
výrobce pro montáž, obsluhu a údržbu. Plynový spotřebič musí být vždy schválen
a musí svým provedením vyhovovat danému druhu plynu, a to včetně přetlaku
plynu. Je zakázáno připojovat spotřebiče, na nichž byly provedeny neoprávněné
zásahy nebo úpravy, popřípadě spotřebiče, které jsou bezpečnostně nevyhovující
nebo v dezolátním stavu. Další podmínkou je, že připojení spotřebiče musí
provést osoba k této činnosti oprávněná.
Plynový sporák (obr. 15) je plynový spotřebič sloužící k tepelné úpravě pokrmů vařením, pečením, případně grilováním.
Obr. 15 Plynový sporák
Plynový sporák sestává obvykle ze čtyř vařidlových hořáků opatřených vařidlovou mřížkou pro umístění nádob. Vařidlové hořáky jsou nejčastěji čtyři a mají proměnlivé výkony. V tělese sporáku je vestavěna plynová nebo elektrická trouba (kombinovaný sporák). V dolní části plynové trouby je umístěn troubový hořák a v horní části trouby je umístěn grilovací hořák. Moderní plynové sporáky jsou vybaveny dalšími funkcemi jako jsou elektrické osvětlení trouby, pojistky plamene vařidlových hořáků nebo otočný gril. Plynové sporáky se umísťují zpravidla v kuchyních nebo v kuchyňských koutech.
Plynový vařič obvykle sestává z jednoho nebo dvou vařidlových hořáků, vařidlové desky a odnímací nerezové mřížky (obr. 16). Některé typy vařičů jsou vybaveny piezoelektrickým zapalovačem plamene. Pro kempingové účely slouží propan-butanové přenosné vařiče s jedním nebo dvěma vařidlovými hořáky. Vařiče jsou buď přímo našroubovány na 2 kg PB láhvi (obr. 17), nebo jsou s ní spojeny hadicí.
Obr. 16 Plynový vařič
Obr. 17 Vařič na PB lahvi
Průtokový ohřívač vody je plynový spotřebič s kontinuálním ohřevem vody a stálou teplotou vody při jejím trvalém odběru. Průtokové ohřívače vody jsou obvykle řešeny jako spotřebiče provedení B, t.j. se zaústěním spalin do komínu přes přerušovač tahu a přívodem spalovacího vzduchu z prostředí, v němž je průtokový ohřívač umístěn. Na obrázku (obr. 18) je znázorněno funkční schéma průtokového ohřívače a pojmenovány jeho hlavní části (obr. 19). Průtokové ohřívače jsou zavěšeny na stěně místnosti. Moderní průtokové ohřívače jsou i v provedení C. Funkce hořáku průtokového ohřívače vody spočívá na principu přívodu studené vody do vodní armatury přes Venturiho trubici. Rozdíl tlaků vody ovládá membránový ventil, který otevírá nebo uzavírá ventil plynový, který řídí přívod plynného paliva do hořáku průtokového ohřívače.
Obr. 18 Schéma průtokového plynového ohřívače vody
1 – rám ohřívače, 2 – usměrňovač tahu, 3 – výměník tepla, 4 – hořák, 5 – plynová armatura, 6 – vodní armatura, 7 – termoelektrická pojistka, 8 – regulátor tlaku plynu, 9 – piezoelektrický zapalovač, 10 – zapalovací hořák, 11 – volič teploty vody, 12 – volič příkonu plynu, 13 – tlačítko TEP, 14 – omezovač, 16 – termočlánek termoel. pojistky, 17 – filtr zapalovacího hořáku, 18 – filtr vody, 19 – regulátor průtoku vody, 20 – ventil pozvolného zapalovaní, 21 – Venturiho trubice
Obr. 19 Hlavní části průtokového ohřívače
Hořáky starších typů průtokových ohřívačů vody jsou vybaveny zapalovacím hořáčkem, termoelektrickou pojistkou plamene a piezoelektrickým zapalovačem. Novější průtokové ohřívače jsou vybaveny elektronickým zapalováním plamene při každém odběru vody. Elektronické zapalování plamene hořáku průtokových ohřívačů přináší ve srovnání s ohřívači vybavenými trvale zapálenými zapalovacími hořáčky výraznou úsporu zemního plynu.
Nevýhodné vlastnosti plynových průtokových ohřívačů vody je možné eliminovat použitím zásobníku, který je nahříván plynovým hořákem. Potřebný příkon plynu do hořáku je regulován termostatem, který podle dosažené teploty vody otevírá nebo uzavírá plynový uzávěr. Výkon hořáku může být znatelně menší než u průtokového ohřevu, teplota odebírané vody nezávisí na průtoku a účinnost je i při odběru malého množství vody dobrá. Nevýhodou jsou větší rozměry a cena. Hlavní části ohřívače jsou tlaková izolovaná nádrž, hořák, termostat a zařízení pro odvod spalin (obr. 20). Plynový hořák zásobníkového ohřívače vody je vybaven zapalovacím hořáčkem a termoelektrickou pojistkou plamene.
Obr. 20 Části zásobníkového plynového ohřívače vody
Plynová podokenní topidla jsou lokální plynová topidla určená k montáži na zeď, s nasáváním spalovacího vzduchu z vnějšího prostředí a odvodem spalin přes obvodovou stěnu objektu do vnějšího prostředí - provedení C1 (obr. 21).
Obr. 21 Plynové topidlo
Nejznámější typy těchto topidel jsou topidla WAW, GAMAT 4000, BETA, M0RA aj. Plynová topidla jsou vybavena piezoelektrickým zapalovačem nebo elektronickým zapalováním, termoelektrickou pojistkou plamene a termostatem.
Mezi nové typy plynových spotřebičů, které jsou využívány pro lokální vytápění, patří plynové katalytické zářiče (obr. 22). K oxidaci uhlovodíků dochází i za normálních teplot (např. pozvolná oxidace uhlovodíků v atmosféře). Se stoupající teplotou stoupá i rychlost oxidace uhlovodíků. Významně jí ovlivňuje i přítomnost katalyzátoru. Velkou výhodou tohoto způsobu oxidační přeměny plynu je, že díky nastavení poměru plyn:vzduch a rychlosti proudění této směsi zářičem lze udržet teploty v reakční zóně na úrovni 600 až 700 °C, tedy pod teplotami, při kterých dochází k oxidaci vzdušného dusíku na oxidy dusíku. Díky katalyzátoru při těchto nízkých teplotách nedochází ke vzniku oxidu uhelnatého, takže tyto zářiče je možné používat i v uzavřených prostorách.
Obr. 22 Řez katalytickým zářičem
1 – přívod plynu, 2 – ventilátor, 3 – přívod vzduchu pro spalování, 4 – přívod vzduchu, 5 – katalytické lože
Před zapálením katalytického zářiče je nejprve nutné zahřát katalytickou vrstvu na provozní teplotu. K tomuto účelu má zářič vestavěnou odporovou spirálu. Určitou překážkou omezující rozšíření těchto spotřebičů je katalyzátor. Nejlepší výsledky byly dosaženy s platinou, jako vhodné se jeví i další platinové kovy. Určité parametry musí splňovat i nosič katalyzátoru - musí mít co největší povrch a při vysokých teplotách nesmí docházet ke spékání částic.
Plynová kachlová kamna a krby (obr. 23) patří mezi moderní lokální plynová topidla určená pro vytápění reprezentačních místností rodinných domů, rekreačních objektů apod.
Obr. 23 Plynová kamna
Obr. 24 Plynový kotel
Plynové kotle (obr. 24) používané v obytných budovách se vyrábějí v mnoha
různých konstrukčních provedeních. V zásadě se dají rozdělit do tří základních
skupin – na kotle klasické, kotle nízkoteplotní a kotle kondenzační.
Kotel klasický – kotel, který je navržen pro provoz se suchými spalinami, přičemž nejnižší
dovolená teplota vstupní vody bývá omezena hodnotou 60 °C. Po většinu otopného
období pracuje s konstantní teplotou kotlové vody. Účinnost těchto kotlů
je cca do 88 %.
Kotel nízkoteplotní – kotel, který je navržen pro provoz se suchými spalinami, přičemž může
pracovat i s teplotami vstupní vody 35 až 40 °C; za určitých podmínek v
kotli může docházet ke kondenzaci. Po většinu otopného období pracuje s
proměnnou teplotou kotlové vody. Účinnost cca do 92 %.
Kotel kondenzační – účelem kondenzačního provozu je v maximální míře využívat kondenzace odchozích
spalin k dalšímu ohřevu vratné vody, s teplotami vstupní vody standardně
35 až 40 °C. Účinnost cca do 106 %.
Podrobněji byly kotle probrány v učebnici 2. ročník, část Vytápění.
Plynový hořák je součástí plynového spotřebiče a u spotřebičů, které jsou
provozovány bez dozoru (bez přímé pozorovatelnosti plamene), musí být zabezpečen
proti úniku plynu z nezapáleného hořáku. V případě poruchy musí zareagovat
pojistka, která je spojena s přívodem plynu.
Pojistka musí být konstruována tak, aby se přívod plynu nemohl samočinně
opět otevřít, když pomine porucha, pro kterou zabezpečovací zařízení přívod
uzavřelo. U plynových spotřebičů se můžeme setkat s několika druhy pojistek.
Jedná se především o pojistky
bimetalické, pojistky
termoelektrické
nebo
ionizační, popřípadě
UV diody.
Bimetalická pojistka
(obr. 25) – bimetalovými pojistkami jsou vybaveny spotřebiče vyráběné
před více než deseti lety. Pracují na principu různé roztažnosti dvou rozdílných
kovů. Při jejich zahřátí dojde k pohybu pojistky, která otevře přívod plynu
k jištěnému hořáku. V případě zhasnutí plamene dojde naopak, po vychladnutí
pojistky, k jeho uzavření. Pro svou jednoduchost je tato pojistka dosud
používána v různých zařízeních a přístrojích, např. jako tepelná ochrana
elektrických spotřebičů. U nedostatečně udržovaných plynových spotřebičů
hrozí velmi často, že se táhlo pojistky nemůže kvůli nečistotám a korozi
volně pohybovat a pojistka zůstane otevřená i po uhasnutí plamene.
Obr. 25 Schéma bimetalické pojistky plamene
Termoelektrická pojistka (obr. 26) – plamen pojistkového hořáku zahřívá spoj dvou kovů. Tím vzniká na rozhraní obou druhů kovů elektromotorická síla a elektrický proud, kterým je možno ovládat elektromagnet. Ten může v době, kdy je spoj zahříván udržovat kotvu u magnetu a plyn může proudit do hlavního hořáku. Při ztrátě plamene se termočlánek ochladí a přestane pronikat elektrický proud, takže kotva odpadne od magnetu a pružina uzavře průchod plynu. Termoelektrické pojistky jsou spolehlivé a mají dlouhou životnost. Důležité je však jejich správné nastavení vůči ovládacímu plamínku, aby došlo k jejich nahřátí na požadovanou teplotu. Termoelektrická pojistka je v současnosti nejběžnější pojistkou u plynových spotřebičů používaných v bytové a komunální sféře.
Obr. 26 Schéma termoelektrické pojistky plamene
Pojistka ionizační (obr. 27) – při spalování plynu dochází k chemickým reakcím. Vodík a uhlovodíky reagují s kyslíkem ze spalovacího vzduchu, přičemž jsou transformovány v plynné fázi elektrony se záporným nábojem.
Obr. 27 Princip ionizační pojistky plamene
Tyto ionty způsobují vodivost plamene, takže při vložení napětí na elektrody
vsunuté do plamene protéká ionizační proud. Protože ionty jsou orientovány
pouze jedním směrem, může také tímto směrem protékat.
UV dioda
(obr. 28) – UV dioda (UV čidlo, fotodioda) je zařízení, v němž ultrafialové
zařízení vyvolá elektrický proud. Při zhasnutí dojde k přerušení elektrického
obvodu a přes automatiku hořáku k uzavření přívodu plynu.
Obr. 28 UV dioda
V oblasti odvodů spalin se používají některé pojmy, jejichž význam je
třeba objasnit (obr. 29). První částí odtahového zařízení je kouřovod,
což je konstrukce s průduchem určený pro odvod spalin od kouřového hrdla
do sopouchu, popř. do volného ovzduší.
Odtahové zařízení tedy začíná kouřovým hrdlem, které je součástí plynového
spotřebiče a slouží pro připojení na kouřovod. Sopouch je otvor v komínovém
plášti a v komínové vložce pro připojení kouřovodu do komína. Komínem je
myšlena zpravidla svislá konstrukce s průduchem sloužící pro odvod spalin
od sopouchu až po ústí komína. Komín může mít i několik průduchů. Pro odvod
spalin od lokálních spotřebičů užívaných v domácnosti zpravidla vyhovuje
přirozený komínový tah. Základní požadavek na komín s přirozeným tahem
je dostatečný tah. Ten musí být větší než jsou všechny tlakové ztráty v
celé spalinové cestě i v přívodu vzduchu potřebného ke spalování. Podle
typu a výkonu spotřebiče musí být ověřena velikost otvorů pro přívod vzduchu
(např. okenních spár), rozměry, tvar a tepelná izolace kouřovodu a komína
(např. počet kolen na kouřovodu a úhel zaústění kouřovodu do komína).
Obr. 29 Názvosloví u komínů
Jelikož tah komína závisí nejvíce na účinné výšce komína, vycházejí minimální
účinné výšky komína 5 m pro většinu spotřebičů na tuhá paliva a 4 m pro většinu
spotřebičů na kapalná a plynná paliva. Přirozený tah komína je možno zvýšit
či úplně nahradit umělým tahem například pomocí spalinového ventilátoru
EXHAUSTO umístěného nad střechou na komínovém ústí.
Kouřovody
– slouží k přivedení spalin od spotřebiče ke komínovému sopouchu. Pro provedení
kouřovodů platí přísná pravidla, která mimo jiné vyžadují, aby spotřebiče
na plynná paliva byly připojeny samostatným kouřovodem do samostatného
komínového průduchu. Může se však připojit i několik spotřebičů ke společnému
průduchu, pokud mají přerušovač tahu a součet jejich jmenovitých výkonů
nepřekročí stanovené hodnoty.
Přerušovač tahu
– každý plynový spotřebič typu B určený k připojení na přirozený odvod
spalin musí být vybaven přerušovačem tahu. Jeho účelem je zamezit, aby
nerovnoměrnosti tahu v komínovém průduchu negativně neovlivňovaly bezpečnost
a účinnost plynového spotřebiče. Přerušovač tahu nasává vzduch z místnosti
a v případě většího tahu komína zabraňuje nadměrnému ochlazování vnitřního
výměníku spotřebiče a nesnižuje tak jeho účinnost. Tím, že je opatřen pojistkou,
zabraňuje proudění spalin přímo na hořáky a tím i nedokonalému spalování
nebo dokonce zhasnutí hořáku (obr. 30).
Obr. 30 Funkce přerušovače tahu
A – normální provoz, B – omezený tah do komínav, C – zpětný tah, 1 – pojistka proti zpětnému tahu, 2 – přerušovač tahu, 3 – tepelný výměník spotřebiče
Požaduje se také, aby nad přerušovačem tahu svislá část kouřovodu nejméně
50 cm, která usnadňuje při startu spotřebiče odvod spalin do komína. Správná
funkce přerušovače tahu je samozřejmě podmíněna zajištěným přívodem dostatečného
množství vzduchu do místnosti, ve které je spotřebič v provedení B instalován.
Spalinová cesta, která začíná na kouřovém hrdle spotřebiče paliv a pokračuje
kouřovodem a komínem, musí zajistit bezpečný odvod spalin do volného ovzduší,
požární bezpečnost objektu a hospodárný provoz připojeného spotřebiče.
Před uvedením komína a spotřebiče do provozu má být provedena kontrola
a zkouška (někdy nesprávně nazývaná revize) komína a kouřovodu držitelem
živnostenského oprávnění kominík. Vyhláška udává i lhůty pro pravidelné
čištění a kontroly (několikrát do roka v závislosti na používaném palivu
a výkonu).
Pokud je spalinová cesta v pořádku, vystaví se schvalovací protokol, kterým
je obvykle revizní zpráva komínů. Protože při provozu spotřebiče může dojít
k poruše kouřovodu nebo komína (např. při jeho nesprávné obsluze), musí
se provádět pravidelné
kontroly
a
revize
spalinových cest, popř. čištění komínů a kouřovodů. Při zjištěných poruchách
se musí vzniklé závady odstranit.
Kontrola – při kontrole se zjišťuje, zda návrh a provedení komínové konstrukce
a kouřovodu odpovídá připojenému spotřebiči paliv, jak z hlediska velikosti
průduchu komína a jeho účinné výšky, tak z hlediska druhu materiálu a skladby
jednotlivých vrstev (doklad o konstrukci komína se dokládá prohlášením
o shodě). Současně se zjišťuje, jakým způsobem se bude opakovaně komín
a kouřovod kontrolovat a čistit, jak se budou odvádět kondenzáty spalin,
a zda je správně provedené komínové těleso nad střechou budovy. Kontroluje
se také bezpečnost komínové konstrukce z požárního hlediska a ověřuje se
způsob přívodu vzduchu nutného pro spalování paliva v kotli.
Schvalování – na základě provedené kontroly se zpracuje protokol o této prohlídce,
který se obvykle nazývá revizní zpráva spalinové cesty. Jestliže spalinová
cesta splňuje všechny technické požadavky norem a předpisů, je závěrečné
hodnocení kladné a spotřebič se uvede do provozu. V případě zjištěných
závad se u méně závažných závad stanoví termín na jejich odstranění, v
případě velkých závad a hrubých nedostatků se vystaví negativní revizní
zpráva a spotřebič paliv se do provozu uvést nemůže.
Revize a čištění komínů – je periodická činnost, která se provádí v termínech uvedených ve vyhlášce
č. 111/81 Sb., o čištění komínů. Spotřebiče paliv, komíny a kouřovody se
musí pravidelně kontrolovat a čistit. Aby nedocházelo k ohrožení životů
a zdraví a k poškozování životního prostředí, je nutné podmínky platné
vyhlášky dodržovat.