Měření emisí v kotlích na tuhá paliva a platné normy

V souvislosti se zaváděním emisních tříd u kotlů, z nichž některé navíc už nesplňují přísné podmínky vycházející z popudu Evropské unie a musí tak být vyřazeny z provozu, se v současnosti dosti řeší stejná otázka i u krbových kamen. Konkrétně od září 2022, nebude možné legálně provozovat kotle 1. a 2. třídy pod pohrůžkou padesátitisícové pokuty. Abyste věděli, jestli můžete vaše krbová kamna i nadále bez výčitek svědomí používat, tak vám pomůžeme se v této problematice zorientovat a vysvětlíme vám, jak se to v letošním roce má s krbovými kamny v souvislosti s emisemi.

Krbová kamna se od kotlů odlišují primárně tím, že teplo z nich vyprodukované není rozváděno výhradně pomocí trubek s vodou a párou, nýbrž krbová kamna, a stejně tak i krby, produkují teplo, jež se uvolňuje též rovnou do místnosti, v níž jsou nainstalována. Díky zmíněným odlišnostem se tedy krbová kamna a kupříkladu ani sporáky neseparují do emisních tříd v pravém slova smyslu, byť i u nich je posuzována emisní náročnost. Kamna se sice momentálně nedělí do emisních tříd, respektive takovéto jejich dělení pozbývá smysl, neboť není legislativně vyžadováno, ale i tak je potřeba při jejich pořizování hledět do budoucna, neboť je vysoce pravděpodobné, že vzhledem ke zpřísňujícím se emisním normám časem dojde i na ně. Velkou pozornost tedy věnujte při koupi krbových kamen jejich emisní náročnosti. Snažte se porozhlížet pouze po takových kamnech, jež by spadaly do 3. třídy. Naopak se vyvarujte kamnům 1. a 2. Naše nabídka levných krbových kamen je založena na nízkoemisních modelech, takže u nás skladem seženete krbová kamna bez výměníku či krbová kamna s výměníkem, která budete moci využívat i při případném zpřísnění podmínek. Změny se však dočká certifikace kamen, ta bude od roku 2022 přísnější a dostanou ji pouze taková krbová kamna, jež splňují všechny emisní požadavky a požadavky na účinnost spalování. Ačkoliv pro používání lokálních topidel nebudou ani po roce 2022 platit žádná celoplošná omezení, tak omezeny mohou být na místní úrovni - kupříkladu starosta vaší obce může zakázat ekologicky náročná lokální topidla.

Protože při spalování tuhých paliv v teplovodních kotlích pro vytápění domácností dochází k emitování znečišťujících látek, jsou postupně v jednotlivých zemích EU přijímány různé zpřísňující požadavky (emise a účinnost), které tato zařízení musí splnit. Požadavky jsou cíleny jak na výrobce či dovozce spalovacího zařízení, tak také na jejich provozovatele. S příchodem topné sezóny dochází na většině území ČR ke zhoršení kvality ovzduší. Poslední studie [1] ukazují, že vliv malých spalovacích zařízení není malý a v některých případech může být až dominantní.

Z posledního sčítání lidu z roku 2011 [2] vyplývá, že v České republice jsou různé topné systémy ve více než 3,6 mil. To znamená, že dle posledního sčítání lidu bylo cca 621 000 domácností vytápěno tuhými palivy. Ve srovnání s výsledkem sčítání lidu z roku 2001 [4] se jasně ukazuje, že mezi léty 2001 až 2011 vzrostla obliba a podpora spalování paliv na bázi dřeva (nárůst o 88 % ze 152 000 na 285 000 domácností), zatímco ubývá zařízení, která spalují uhlí (pokles o 47 % z 570 000 na 336 000 domácností). Spalování tuhých paliv je vždy doprovázeno produkcí znečišťujících látek a obecným cílem by mělo být snížení jejich množství na přijatelnou úroveň. Jedním z nástrojů ke snížení množství vypouštěných znečišťujících látek mohou být legislativní požadavky, které jsou uplatňovány při certifikaci spalovacích zařízení (uvádění na trh), příp. při jejich provozu. Cílem těchto požadavků je zvýšení kvality spalovacích zařízení. Tento nástroj není všelék a má samozřejmě svá omezení.

Zjednodušeně v přirovnání s kontrolou kvality automobilů, můžeme hovořit o tzv. STK kotle, která říká toto: pokud je vše optimální, může dané spalovací zařízení dosáhnout takovýchto (viz štítek) optimálních parametrů (emise a účinnost). Pokud jsou reálné provozní podmínky výrazně odlišné od těch, které byly na zkušebně (hlavně u prohořívacích a odhořívacích kotlů), budou také reálné parametry (emise a účinnost) výrazně odlišné. Pro dané konkrétní spalovací zařízení se jedná hlavně o vliv paliva, obsluhy a údržby, více viz [4]. Dalším nástrojem jsou různé dobrovolné ekologické programy, které kladou na spalovací zařízení vyšší nároky než obecně platná legislativa.

Čtěte také: Jak správně ohlásit emise kotle?

Článek se zabývá platnými emisními limity a požadavky na minimální účinnost, které jsou legislativně vyžadovány jak v celé EU (EN 303-5:2012 [4]), tak přísnějšími limity, které platí v Německu (14 mil. malých spalovacích zařízení) a Rakousku. Tyto země představují evropské leadery v této oblasti. Zásadní rozdíl je v přístupu jednotlivých zemí ke kontrole plnění jednotlivých limitů. První jednotný přístup je založen na povinnosti prokázání splnění požadavků při uvádění výrobku na trh (certifikace) - většina zemí EU. Druhý přístup (Německo, Rakousko) navíc k prvnímu vyžaduje pravidelnou kontrolu plnění emisních limitů (CO a prach) přímo u provozovatele (např. v kotelně rodinného domu).

V současné době je pro zkoušení teplovodních kotlů na tuhá paliva (při uvedení na trh - certifikace) v platnosti norma EN 303-5:2012 (kotle do výkonu 500 kW) [5], která platí v jednotlivých státech EU. V normě jsou popsány způsoby zkoušení kotlů, požadavky na konstrukční materiály a bezpečnost. Dále jsou zde uvedeny základní emisní limity, které musí kotle plnit při jmenovitém a sníženém výkonu. Dříve platná norma EN 303-5:1999 [6] stanovila emisní třídy 1 až 3 spalovacích zařízení, přičemž moderní zplyňovací a automatické kotle splňovaly ve většině případů emisní třídu 3. Nová norma EN 303-5:2012 již nemá emisní třídy 1 a 2 a naopak přidává emisní třídy 4 a 5. Emisní třída 3 zůstala prakticky beze změn. Jedinou změnou je odlišný přístup k emisním limitům prachu u alternativních biopaliv.

Kotel je při uvedení na trh podroben výše uvedenému testování a dle výsledků spalovacích zkoušek je mu přiřazena emisní třída. Znamená to tedy, že pokud by bylo vše optimální (podmínky na zkušebně), hodnoty emisí by byly menší než limit dané emisní třídy. Znamená to, že je v možnostech daného kotle tyto parametry dosáhnout, ale nic to neříká o tom, jaké budou skutečné emise u konkrétního provozovatele (vliv kvality paliva, obsluhy, instalace a údržby).

Minimální účinnost kotlů je definovaná normou v závislosti na jmenovitém výkonu a třídě kotle - viz. graf č. 1 (zobrazeno jen pro výkony do 100 kW). Pro představu o zpřísnění požadavků jsou v grafu znázorněny i nyní již zrušené emisní třídy 1 a 2 a také zpřísňující rakouské požadavky (požadavky na účinnost musí spalovací zařízení v Rakousku splnit jak při jmenovitém výkonu, tak také při výkonu sníženém - u automatických kotlů jde o 30 % Pjm, u kotlů s ručním přikládáním o 50 % Pjm). Dosažení účinnosti větší než 75 % nepředstavuje pro zplyňovací a automatické kotle žádný problém, nutno však poznamenat, že toto tvrzení platí pro provoz zařízení při jmenovitém výkonu. Bez instalace akumulační nádoby je průměrný reálný (provozní) výkon spalovacího zařízení po větší část topné sezóny nižší než jmenovitý. Se sníženým výkonem klesá účinnost zařízení a zhoršuje se kvalita spalování (větší emise CO, prachu a uhlovodíků např.

Prokazování splnění požadavků na minimální účinnost probíhá pouze při uvádění výrobku na trh (certifikace). Dle výsledku experimentů je kotli přiřazena „účinnostní“ třída. Základní požadavky stanovuje norma EN 303-5:2012 [5]. Zákon č. 201/2012 Sb. - o ochraně ovzduší [8] stanovuje emisní limity pro kotle, které musí výrobce (nebo dovozce) splnit při uvedení zařízení na trh. Od ledna 2014 bude možné v ČR prodávat pouze kotle, které splní požadavky uvedené v tab. Od ledna 2018 dojde k dalšímu zpřísnění a bude možné prodávat pouze kotle, které splní požadavky uvedené v tab. Jediný rozdíl ve stanovených emisních požadavcích je, že norma EN 303-5:2012 [5] kategorizuje zdroj dle jeho výkonu, zatímco zákon č. 201/2012 Sb.

Čtěte také: Postupy měření emisí 2T

Zákon č. 201/2012 Sb. - o ochraně ovzduší nově zavádí povinnosti pro provozovatele spalovacích zařízení. Pro stacionární spalovací zdroje na pevná paliva o jmenovitém tepelném příkonu od 10 do 300 kW včetně, který slouží jako zdroj tepla pro teplovodní soustavu ústředního vytápění, je provozovatel povinen dle § 17 odst. h) provádět jednou za dva kalendářní roky kontrolu technického stavu a provozu spalovacího zařízení prostřednictvím osoby, proškolené výrobcem zařízení a oprávněné k jeho instalaci (odborně způsobilá osoba). První kontrolu musí provozovatel zajistit nejpozději do 31. 12. 2016 (dle § 41, odst. 15). Doklad o provedení výše zmíněné kontroly má provozovatel povinnost předložit na základě žádosti obecního úřadu obce s rozšířenou působností. Pokud provozovatel nepředloží na vyžádání obecnímu úřadu obce s rozšířenou působností doklad o provedení kontroly (od 1. 1. 2017), hrozí mu pokuta až 20 000 Kč dle § 23, odst. 2 b).

Zatím není zcela jasná náplň kontroly a dle dostupných informací se nepočítá s realizací jakéhokoliv měření, což dle našeho názoru velmi omezuje její přínos. V podstatě odborně způsobilá osoba na místě vizuálně zhodnotí stav a jako nejdůležitější zdroj informací o emisích a ostatních parametrech budou hodnoty ze štítku kotle. Tyto hodnoty byly dosaženy jednou při certifikaci a je otázka, jakých parametrů zařízení dosahuje při reálném provozu. Toto ale zákon neřeší. Od září 2022 (dle § 41, odst. 16) bude možné provozovat pouze taková zařízení (nejen kotle, ale i kamna a vložky s teplovodním výměníkem o celkovém příkonu od 10 do 300 kW), která splňují požadavek dle přílohy č. 11 (hodnoty jsou shodné s tab. č. 4), zjednodušeně řečeno, která splňují emisní třídu 3. Staré, dnes používané kotle by neměly být po tomto termínu používány. S ohledem na nedotknutelnost obydlí, bude v praxi vymahatelnost některých požadavků velmi problematická. Na instalované sálavé zdroje (např. krbová kamna, vložky) s vodním výměníkem, které mají celkový příkon zařízení do 10 kW, se tyto změny nevztahují.

Základní požadavky stanovuje norma EN 303-5:2012 [5]. Vyhláška 1. BImSchV (2010) [11] zpřísňuje limity pro koncentraci CO a prachu (TZL). Platné i budoucí limity jsou uvedeny v tab. č. 6.

V Německu nejsou rozlišovány kotle s ručním podáváním paliva a kotle s automatickým podáváním paliva. V německé 1. BImSchV (2011) [11] není řešena otázka účinnosti zdroje. Přestože jsou hodnoty minimální účinnosti a OGC v Německu posuzovány dle normy EN 303-5:2012 [5] v rámci certifikace (viz. kapitola 2.1), existují dotační programy, které již nyní požadují vyšší minimální účinnosti kotlů (např. Provozovatel musí jednou za dva roky prokázat splnění limitních hodnot pro CO a prach (TZL) viz tab. č. 6 (tedy stejné hodnoty, které jsou požadovány při uvedení na trh) v reálném provozu (měří kominické firmy).

Základní požadavky stanovuje norma EN 303-5:2012 [5]. Zpřísňující požadavky jsou stanoveny v dohodě 15a B-VG (2011) [7] viz tab. č. 7 a tab. č. 8.

Čtěte také: LPG emise Zlín a Fryšták

Emisní limity musí spalovací zařízení splnit jak při jmenovitém výkonu, tak i při sníženém výkonu (u automatických kotlů při 30 % Pjm, u kotlů s ručním přikládáním při 50 % Pjm). V případě kotle s ručním přikládáním s výkonem pod 8 kW nebo kotle s automatickým přikládáním do 10 kW v sestavě s akumulační nádobou stačí splnit emisní limity pouze při jmenovitém výkonu [5]. Limity pro účinnosti jsou uvedeny v tab.

Provozovatel spalující uhlí nebo standardizovaná biogenní paliva v kotli do 50 kW musí každé dva roky prokázat splnění limitní hodnoty pro CO a komínovou ztrátu (viz tab. Provozovatel spalující nestandardizovaná biogenní paliva v kotli musí prokázat splnění limitní hodnoty pro CO a komínovou ztrátu jednou za rok.

Pro možnost porovnávání emisních limitů platných v různých zemích je důležité mít tyto hodnoty vyjádřeny ve stejných veličinách (koncentrace mg/m3N nebo emisní faktor mg/MJ) a také vztaženy na stejné srovnávací podmínky - referenční obsah kyslíku, suché spaliny při normálních podmínkách. V Rakousku jsou limity uváděny jako emisní faktor vztažený na energii v palivu, na rozdíl od ČR a Německa, kde jsou limity uváděny jako koncentrace vztažené na objem spalin. Srovnání limitů je tedy nutno provádět přepočtem přes výhřevnost paliva a množství spalin vzniklých spálením 1 kg paliva (Rakousko). Srovnání je uvedeno jako tab.

Srovnání limitů ukazuje, že nejpřísnější limity pro CO, OGC a prach má Německo, které ale nesleduje koncentrace NOX. Limity pro všechny uvedené látky má v legislativě jen Rakousko. K počátku roku 2015 přichází zpřísnění limitů pro spalovací zařízení uvedená do provozu po 1. 1. 2015 v Německu a Rakousku, po kterém budou stále nejpřísnější limity právě v Německu. Pro lepší přehlednost je v tab.

Emise škodlivin z kotlů podstatnou měrou přispívají k celkovému znečištění ovzduší. Je proto žádoucí zpřísňovat požadavky kladené na tyto zdroje znečištění nejen z pohledu emisí znečišťujících látek, ale i z pohledu zvyšování účinnosti. V dohledné době by již nemělo být možné prodávat a používat staré prohořívací kotle s ručním podáváním paliva, což je pro stav ovzduší jednoznačně pozitivní skutečnost. Hodnoty emisí a účinnosti uvedené na výrobním štítku byly dosaženy při spalovacích zkouškách na zkušebně v rámci certifikačních zkoušek. Lépe je pohlížet na tyto hodnoty tak, že pokud by bylo vše ideální (jmenovitý výkon, optimální nastavení spalovacích vzduchů, kvalitní palivo, obsluha i údržba), tak může dané spalovací zařízení dosáhnout těchto parametrů - tzv. STK kotle. Vliv obsluhy je u automatických kotlů minimalizován, takže při provozu na jmenovitém výkonu není rozdíl mezi štítkovými a reálnými hodnotami emisí a účinnosti velký.

Ne všechna spalovací zařízení, která si dnes můžeme zakoupit, jsou kvalitní. Dle naší platné legislativy musí kotle prodávané v ČR prokázat splnění požadovaných parametrů (mimo jiné emise a účinnost) pouze jednou a to při certifikaci (tzv. STK kotle). Zjednodušeně řečeno: tímto aktem jsou tato zařízení zařazena do kategorie kotlů (např. třída 3), která splňuje požadavky a dle současné legislativy již není nutné nic měřit a prokazovat na reálné instalaci. Ale jak jsme již dříve publikovali [4], jsou čtyři základní parametry, které nejvíce ovlivní náš kouř a typ spalovacího zařízení je jen jedním z nich. Pokud budou ostatní parametry (kvalita obsluhy, paliva, instalace a údržby) špatné, bude špatný i celý výsledek. V sousedním Německu a Rakousku nestačí jen certifikace, ale splnění emisních požadavků je prokazováno na základě výsledků pravidelných měření, které provádí kominické firmy.

Emisní třídy kotlů a jejich regulace

Nejspíš jste zaregistrovali dlouho avizovanou informaci o zákazu starých kotlů na tuhá paliva. Platnost opatření, které má zlepšit stav ovzduší, byla posunuta na září 2024. Spadá váš kotel do povolených emisních tříd? Podle Světové zdravotnické organizace způsobí znečištění ovzduší každoročně předčasné úmrtí sedmi milionů lidí. Kotle na tuhá paliva patří k největším místním zdrojům znečištění - zejména v zemích, jako je Česká republika, kde se uhlím a dřevem topí ve velké míře. Není tedy divu, že se představitelé státu snaží s nepříznivým stavem bojovat. Jedním z hlavních tuzemských výsledků tohoto úsilí je zákon o ochraně ovzduší z roku 2012. Právě ten zakazuje používání kotlů na tuhá paliva 1. a 2. emisní třídy s platností od letošního září. Nový zdroj vytápění tak hledá řada domácností.

Co je emisní třída kotle?

Emisní třída vyjadřuje, jaké množství škodlivých emisí kotel vypouští. Rozlišuje se celkem 5 emisních tříd. Rozdělení vychází z hodnocení účinnosti a emisí dle normy ČSN EN 3035:2012. Kotle 1. emisní třídy produkují nejvyšší množství emisí a zároveň dosahují nejnižší účinnosti. Naopak zařazení do 5. Emisní třídy kotlů se objevily v roce 2000. Do té doby žádné podobné označení neexistovalo. Kotle vyrobené dříve proto nemají přidělenou emisní třídu.

Kde najdete emisní třídu kotle?

Emisní třídu kotle najdete na výrobním štítku. Ten se nachází přímo na kotli, obvykle na zadní části. Pokud tuto informaci nemůžete z výrobního štítku vyčíst, projděte dokumentaci kotle. Na výrobním štítku se uvádí celková třída kotle, nikoliv emisní třída. Pojem emisní třída se sice běžně užívá, ale normativně ani legislativně není definovaný. Pro zařazení do příslušné třídy musí kotel splnit limitní hodnoty pro emise i účinnost zároveň. Pokud model z pohledu emisí vyhovuje požadavkům třídy 4, ale svojí účinností odpovídá třídě 3, bude zařazen k nižší z uvedených tříd. V souladu s normou by se mělo hovořit o třídách 1 až 5, ne o 1. až 5. emisní třídě. Podobné rozdělení více odpovídá nejen normě, ale také vzestupné kvalitě stupnice. Nicméně v běžné řeči se uchytil spíše druhý typ označování a i my s ním v textu pracujeme. Jen se nenechte zmást tím, že kotle 1.

Vývoj emisních tříd

Škála, na které jsou kotle hodnoceny, se postupně vyvíjela a reflektovala technologický pokrok a zpřísňující se požadavky na vypouštěné emise. S první evropskou normou v roce 2000 byly kotle na tuhá paliva rozřazeny do tříd 1-3, přičemž 3. třída ztělesňovala nejvyšší dosažitelnou kvalitu. Aktualizace normy v roce 2012 přinesla zásadní změny. Z dosud nejvyšší třídy 3 se stala třída splňující nejnižší možné požadavky na emise a účinnost. Kotle tříd 1 a 2 se nesměly od roku 2014 uvádět na trh. Nově se zavedly třídy 4 a 5, které odrážely technologický pokrok při spalování pevných paliv. Podle aktualizovaných pravidel se hodnoty začaly měřit i při sníženém výkonu. Od roku 2018 nesmí být na trh uvedeny ani kotle 3. třídy. Povolen zůstal jen prodej kotlů třídy 4 a 5. Ani tento stav však dlouho nevydržel - všechny kotle, které se objeví na trhu po 1. lednu 2020, musí splňovat ekodesign. Tímto pojmem se označuje souhrn nových požadavků na kotle na tuhá paliva.

Zákaz provozu starých kotlů

Od září 2024 vstupuje v platnost zákaz provozu kotlů 1. a 2. emisní třídy, respektive kotlů třídy 1 a 2, abychom hovořili v souladu s normou. Za porušení tohoto zákazu můžete dostat pokutu ve výši až 50 tisíc korun. Pokud se výměna kotle týká i vás, raději dlouho neotálejte. Zaznívaly hlasy, že se do původního termínu, září 2022, se všechny staré kotle vyměnit nestihnou. To se nakonec i potvrdilo a navíc došlo k posunutí termínu platnosti opatření o 2 roky na 1. 9. Státní dotace vám mohou s financováním výměny starého kotle výrazně pomoci. Pro nízkopříjmové domácnosti jsou k dispozici kotlíkové dotace, které pokryjí až 95 % nákladů. Ostatní žadatelé mohou získat příspěvek z programu Nová zelená úsporám až do výše 50 % uznatelných nákladů.

Tabulky s emisními limity

Tab. č. 4 Minimální emisní požadavky na spalovací zdroje na tuhá paliva o jmenovitém příkonu do 300 kW dle příl. 10, zák. č. 201/2012 Sb.

Tab. č. 5 Minimální emisní požadavky na spalovací zdroje na tuhá paliva o jmenovitém příkonu do 300 kW dle příl. 10, zák. č. 201/2012 Sb.

Tab. V Německu nejsou rozlišovány kotle s ručním podáváním paliva a kotle s automatickým podáváním paliva.

Tab. Tab. Emisní limity musí spalovací zařízení splnit jak při jmenovitém výkonu, tak i při sníženém výkonu (u automatických kotlů při 30 % Pjm, u kotlů s ručním přikládáním při 50 % Pjm).

Tab. Pro možnost porovnávání emisních limitů platných v různých zemích je důležité mít tyto hodnoty vyjádřeny ve stejných veličinách (koncentrace mg/m3N nebo emisní faktor mg/MJ) a také vztaženy na stejné srovnávací podmínky - referenční obsah kyslíku, suché spaliny při normálních podmínkách.

tags: #měření #emisí #v #kotlích #na #tuhá

Oblíbené příspěvky:

• Možnosti recyklace čoček
• Ochrana přírody s NET4GAS
• Životní prostředí Jižní Čechy
• 2000 dílků puzzle s motivem přírody
• Přípravky pro bio ochranu