Co to jest ciąg kominowy i od czego zależy?

Ciąg kominowy jest jednym z najważniejszych parametrów wpływających na pracę komina, zarówno w przypadku instalacji wykorzystujących naturalne, grawitacyjne wyprowadzanie gazów spalinowych, jak i wspomagane za pomocą wentylatorów. Prawidłowy ciąg zależy od odpowiedniego doboru wkładu kominowego i jego stanu technicznego. Wszelkie zaburzenia przepływu gazów w kominie są niebezpieczne i trzeba im zawczasu zapobiegać.

Dlaczego sprawne działanie instalacji kominowej jest tak ważne?

Instalacja kominowa jest niezbędnym elementem każdego budynku wyposażonego w urządzenie grzewcze zasilane paliwem stałym – węglem kamiennym, brunatnym, drewnem w postaci szczap, pelletu albo brykietów, a także biomasą innego rodzaju, np. agropelletem ze słomy lub łupin – jak również gazem ziemnym, płynnym czy olejem opałowym. Komin będzie potrzebny, jeżeli w domu czy obiekcie użytkowym ma być podłączony kocioł centralnego ogrzewania, piec lub kominek. Rolą systemu kominowego jest wyprowadzanie na zewnątrz gazów powstających podczas spalania używanego opału, w taki sposób, by nie zagrażały one osobom przebywającym w budynku, a jednocześnie zapewnienie bezpieczeństwa pożarowego. Większość systemów kominowych obsługujących instalacje grzewcze zasilane paliwami stałymi funkcjonuje, wykorzystując naturalny ciąg kominowy, natomiast tam, gdzie spalany jest gaz albo olej częściej stosuje się ciąg wymuszony – podkreśla przedstawiciel firmy Tanie Kominy, która specjalizuje się w sprzedaży wkładów kominowych do wszystkich rodzajów kotłów grzewczych.

Skuteczne pozbywanie się produktów spalania w postaci tworzących się gazów i zawieszonych w nich cząstek jest ważne ze względu na to, że zawierają one wiele substancji szkodliwych dla zdrowia oraz potencjalnie trujących. W dymie znajduje się dwutlenek węgla, który przy większym stężeniu przekraczającym 10% może doprowadzić do śmierci. Równie groźny jest tlenek węgla, czyli tzw. czad, który jest niebezpieczny już przy stężeniu na poziomie 0,1%, a przekroczenie jego ilości powyżej 0,15% prowadzi do zgonu. Tlenek węgla jest tak dużym zagrożeniem, ponieważ doprowadza do powstania karboksyhemoglobiny, zaburzając możliwość przenoszenia tlenu w organizmie. W dymie znajdują się także toksyczne gazy, które w dużych stężeniach mogą powodować zatrucie – są to, w zależności od używanego opału i jego jakości, różne związki siarki (np. dwutlenek siarki), azotu (tlenek azotu i wielotlenki azotu), a także różnego rodzaju pyły zawieszone czy nawet rakotwórczy benzoalfapiren.

Dobrze działający komin z odpowiednim ciągiem zmniejsza także w pewnym stopniu zagrożenie pożarowe, ułatwiając pozbywanie się większej części substancji smolistych i sadzy pojawiających się podczas spalania drewna lub węgla. Mają one tendencje do osadzania się na wewnętrznych ściankach przewodu kominowego, a z uwagi na swój skład charakteryzują się wysoką łatwopalnością. Do pożaru komina może doprowadzić wydostanie się z pieca tlących się drobin, zawieszonych w dymie. Warto pamiętać, że w takim przypadku zapłon jest bardzo gwałtowny, a powstająca temperatura może być niezwykle wysoka, sięgając nawet ponad 1000°C. Tak rozgrzany komin może z kolei doprowadzić do zapalenia się drewnianej konstrukcji więźby dachowej, materiału termoizolacyjnego a nawet pokrycia dachowego.

Jak powstaje ciąg kominowy i jakie czynniki wpływają na jego wielkość?

Efektywność i sprawność każdej tradycyjnej instalacji kominowej zależy w głównej mierze od wytwarzanego w niej ciągu kominowego. Powstające w urządzeniach grzewczych gazy spalinowe ze względu na swoją wyższą temperaturę mają obniżoną gęstość, która jest znacznie mniejsza, niże gęstość powietrza atmosferycznego. Powstający dym jest więc lżejszy niż powietrze znajdujące się wokół komina, a co za tym idzie, będzie miał naturalną tendencję do unoszenia się ku górze. Im większa jest różnica między temperaturą spalin a powietrzem otaczającym wylot komina, tym szybciej będą one odprowadzane. Siła powstającego ciągu kominowego będzie więc różnicą ciśnień wywołaną przepływem gazów spalinowych wewnątrz instalacji kominowej.

Siła ciągu kominowego zależy jednak od kilku parametrów. Ważna jest przede wszystkim wysokość komina oraz jego przekrój. Im komin będzie wyższy, tym większy będzie powstający w nim ciąg. Przekrój komina ma natomiast znaczenie ze względu na ilość dymów lub spalin powstających w palenisku i powinien odpowiadać zarówno mocy urządzenia grzewczego, jak i przebiegowi instalacji kominowej, uwzględniając jego załamania. Duże znaczenie mają ewentualne zakłócenia przepływu pojawiające się w przewodzie kominowym. Będą to przede wszystkim zmiany jego przebiegu oraz zmniejszenie średnicy, a także gładkość użytego materiału – nowy okrągły kwasoodporny wkład kominowy będzie miał znacznie bardziej równomierną powierzchnię niż komin ceglany czy silnie zanieczyszczony wkład o przekroju prostokątnym. Wszystkie załamania przewodu kominowego oraz jego przewężenia prowadzą do zmiany rozkładu ciśnień, natomiast nierówności czy chropowatości jego powierzchni powodują powstawanie zawirowań odwracających na pewnym obszarze kierunek przepływu, a tym samym zmniejszając efektywność działania całości.

Siła powstającego ciągu kominowego jest mocno uzależniona od temperatury spalin lub dymów. Im są one cieplejsze, tym sprawniej będzie dział komin. Trzeba jednak pamiętać, że nowoczesne kotły mają bardzo zwiększoną efektywność cieplną także dlatego, że w wielu przypadkach odzyskują znaczną część energii cieplnej zmagazynowanej w gazach spalinowych. Oznacza to ich większe wychładzanie, a zatem zmniejszanie siły ciągu. Dla przeciwdziałania temu zjawisku pojawiającemu się nie tylko w tradycyjnych kotłach gazowych, ale coraz częściej także w tych zasilanych ekogroszkiem albo pelletem niezbędne jest m.in. dobre ocieplenie komina.

Co może zakłócać ciąg kominowy i jak można temu zaradzić?

Na siłę ciąg kominowego mogą wpływać czynniki zewnętrzne, w wielu przypadkach bardzo go ograniczając, a niekiedy nawet uniemożliwiając korzystanie z urządzeń grzewczych. Jednym z najpoważniejszych zagrożeń dla efektywnego działania systemu kominowego wykorzystującego naturalny ciąg jest wysoka temperatura powietrza. W ciepłe dni, zwłaszcza latem, komin nie będzie uzyskiwał tak dobrych parametrów, jak podczas silnych mrozów, ponieważ różnice między temperaturą dymu czy spalin a powietrzem wokół wylotu komina będą mniejsze. Choć latem instalacja grzewcza jest używana jedynie do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, to podobne problemy mogą się zdarzyć również w czasie słonecznych dni wiosną czy jesienią.

Obniżenie ciągu kominowego następuje też przy niskim ciśnieniu atmosferycznym, ponieważ oznacza mniejszą różnicę ciśnienia między powietrzem a rozgrzanymi spalinami. Podobne problemy powoduje podwyższona wilgotność, a także silne opady deszczu lub śniegu. Niezwykle ważnym czynnikiem mającym wpływ na ciąg w kominie są wiejące wiatry. W wielu przypadkach powodują one znaczne zaburzenia przepływu, wtłaczając dym i spaliny z powrotem do komina, powodując jego wychłodzenie, czy zmieniając ciśnienie panujące wokół wylotu komina.

Skutki zaburzeń ciągu są zwykle bardzo poważne, gdyż zakłócenie odprowadzania gazów spalinowych na zewnątrz sprawia, że mogą się one cofać do paleniska, a przez nieszczelności kotła lub pieca przedostawać do kotłowni i dalej do poszczególnych pomieszczeń. Problemem jest także to, że prowadzą to do zmiany warunków spalania, które z uwagi na ograniczenie ilości tlenu nie przebiega w pełni efektywnie. Niepełne spalanie powoduje wzmożone powstawanie tlenku węgla.

Istnieją jednak różne sposoby na wspomaganie ciągu. Najprostszymi z nich jest zwiększenie długości przewodu kominowego przez montaż specjalnego przedłużenia oraz zainstalowanie nasady kominowej, która nie tylko chroni przed skutkami wiatru, ale też może wspomagać ciąg za pomocą wytwarzającego w kominie podciśnienie wentylatora. Metodą na zwiększenie efektywności odprowadzania spalin będzie też zastosowanie odpowiedniego ocieplenia. Do poprawy ciągu przyczynia się również regularne czyszczenie wnętrza komina.