Přístroj na měření emisí plynových kotlů: princip fungování

Plynový kondenzační kotel představuje moderní technologii vytápění, která se výrazně liší od tradičních plynových kotlů. Základní princip fungování spočívá v maximálním využití tepla vznikajícího při spalování zemního plynu. Běžné kotle odvádějí spaliny s vysokým obsahem tepelné energie přímo do komína, zatímco kondenzační kotle využívají i tuto zbytkovou tepelnou energii.

Princip plynového kondenzačního kotle

Jak již vyplývá z jeho názvu, jedná se o kotel, který využívá tzv. režim kondenzace vodní páry obsažené ve spalinách. Kondenzační kotel využívá i teplo obsažené ve spalinách, které by jinak odešlo komínem ven. Synonymem úspornosti a efektivnosti u spalovacího procesu je dosažení co nejnižší teploty spalin odcházejících do komína, a tím využití co nejvyšší teploty pro samotné vytápění.

Pokud snížíme teplotu spalin v kotli pod rosný bod (tzv. Zjednodušeně řečeno, ochlazená vytápěcí voda, která se vrací (tzv. Při teplotě vratné vody přibližně do 55 °C pracuje kotel v kondenzačním režimu. Teplota spalin se pohybuje v rozmezí 40-90 °C (v závislosti na teplotě vytápěcí vody a okamžitém využití kotle). Účinnost kondenzačních kotlů počítána z tzv. spalovacího tepla dosahuje až 98 %.

Výhody kondenzačních kotlů

1. Kondenzační kotle dosahují účinnosti, která přesahuje 100%, což je podstatně více než u tradičních kotlů.
2. Vzhledem k efektivnějšímu spalování plynu produkují kondenzační kotle celkově méně emisí CO₂.
3. Kondenzační kotle jsou vhodné pro širokou škálu použití, včetně rodinných domů, bytových komplexů a komerčních budov. Jejich kompaktní design a možnost závěsné instalace šetří prostor a umožňují snadnou integraci do stávajících topných systémů.
4. Investice do kondenzačního kotle se vyplatí díky výrazným úsporám na nákladech za plyn. Tato vysoká účinnost se promítá do nižších nákladů na vytápění. Díky lepšímu využití energie v palivu je možné počítat s úspory až 35 % na nákladech za zemní plyn.

Typy kondenzačních kotlů

• Závěsné kondenzační kotle: Jsou určeny k pověšení na zeď. Plní buď roli vytápění nebo vytápění a zároveň i přípravě teplé užitkové vody.
• Sestavy kondenzačních kotlů: Sestavy sloužící k vytápění a ohřevu teplé vody se samostatným zásobníkem umístěným vedle kotle nebo pod kotlem.
• Kompaktní kondenzační kotle: Jsou vhodné pro rodinné domy. Jejich integrovanou součástí je zabudovaný zásobník na ohřev teplé vody. Ohřev teplé vody zajišťuje samotný kotel, případně i solární kolektor.
• Stacionární kondenzační kotle: Vyznačují se velkým vodním objemem, jednoduchým hydraulickým zapojením (bez nutnosti kotlového čerpadla). Používají se také k vytápění větších objektů.

Důležité aspekty při výběru a instalaci

1. Je důležité zvolit kotel s odpovídajícím výkonem, který bude dostatečný pro vytápění konkrétního objektu.
2. Zajistěte si dostupnost kvalitního servisu a pravidelné údržby kotle.
3. Při výměně starého kotle za nový kondenzační je důležité zajistit kompatibilitu se stávajícím topným systémem.
4. I když jsou kondenzační kotle obecně dražší než tradiční plynové kotle, vyšší pořizovací náklady se kompenzují nižšími provozními náklady.

Měření emisí

Vzhledem ke stále přísnějším emisním limitům začíná být potřeba kontinuálního měření i u menších biomasových, plynových a kogeneračních jednotek. Provozovatel potřebuje detailně znát vliv provozních parametrů na vybrané emise tak, aby správně plnil limity při provozu a garančních měřeních.

Existuje široká paleta různých metod měření jednotlivých složek ve spalinách:

Čtěte také: Princip měření emisí

• Spektroskopické metody (IR): princip je založen na absorpci záření určitých vlnových délek v infračervené oblasti. Tato metoda je velice přesná a univerzální (lze měřit najednou mnoho složek).
• Solid-state elektrochemické senzory NOx: tento typ čidel byl vyvinut pro automobilový průmysl. Čidla pracují na podobném principu jako známě lambda sondy. Jejich výhodou je montáž přímo do proudu horkých spalin i relativně příznivá cena.
• Elektrochemické senzory s kapalným elektrolytem: tyto senzory pracují na principu měření rychlosti (proudu) redox reakce zájmové složky v kapalném elektrolytu. Volbou elektrolytu a volbou vhodné selektivní membrány komunikující s prostředím lze dosáhnout vysoké selektivity na danou plynnou složku. Rovněž je dosahováno zajímavých přesností. Senzory jsou dostupné za nízké ceny pro mnoho měřených plynů v různých koncentracích. Nevýhodou těchto senzorů je jejich omezená životnost (uvádí se 2-3 roky).

Typy analyzátorů spalin

• Přenosné analyzátory spalin: Jsou většinou vhodné pro rychlé stanovení koncentrací základních škodlivin ve spalinách (nastavení kvality spalování na již instalovaných zařízeních, kontroly spalovacích zařízení u podnikatelů …). Pracují na principu elektrochemických převodníků. Nevýhodou těchto zařízení je nedokonalá úprava vzorku spalin před jeho analýzou. Výhodou těchto přístrojů je již zmiňovaná mobilita, nenáročnost na obsluhu, rychlé vyhodnocení měřených údajů a také relativně nízká cena.
• Stacionární analyzátory spalin: Jsou využívány na zkušebnách kotlů a při monitorování větších zdrojů znečištění (spalovny, teplárny, elektrárny…). Disponují kvalitní úpravou a dopravou vzorku spalin. Základní složky spalin jsou měřeny na principu absorpce IR záření ve vzorku spalin (CO, CO2, NO, SO2). Koncentrace O2 ve spalinách je pak stanovena paramagnetickým principem.

Zatímco měření koncentrace plynných škodlivin je za dodržení určitých podmínek v podstatě bezproblémovou záležitostí, stanovení koncentrace prachu ve spalinách je složitější.

Měření koncentrace TZL (tuhých znečišťujících látek)

• Gravimetrická metoda: Vzorek spalin je odebírán z komína a prochází přes vytápěný zachycovač. V něm je umístěn filtrační materiál (filtr ze skleněných vláken), na kterém se zachytí prachové částice. Koncentrace TZL ve spalinách je pak dána hmotností zachyceného prachu na filtračním materiálu a množství odebraných spalin.
• Optické prachoměry: Pracují na principu rozptylu laserového paprsku.

Legislativa a měření emisí

Povinnost objednávat si měření malých zdrojů stanovuje zákon č. 86/2002 Sb. ze dne 14. 2. 2002 o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů, ve znění zákona č. 472/2005 Sb. Každý z těchto dokumentů právně definuje určitou část celého procesu měření emisí.

• Zákon č. 86/2002 Sb., ve znění zákona č. 472/2005 Sb.
• Vyhláška č. 356/2002 Sb.
• Nařízení vlády č. 146/2007 Sb.

Provádět měření může pouze autorizovaná osoba pro tuto činnost. Požadavky na měřící přístroje jsou definovány vyhláškou č. 356/2002 Sb., a to v příloze č. 15.

Výsledky měření se porovnávají s hodnotami určenými aktuálně Nařízením vlády č. 146/2007 Sb. V obecné rovině lze konstatovat, že se porovnávají s aktuálně platným nařízením vlády, které definuje limity pro účinnosti a koncentrace oxidu uhelnatého ve spalinách.

Praktické aspekty měření

Má-li být měření emisí a účinnosti úspěšné a vypovídající, je zapotřebí, aby jak zdroj tak i návazně celá tepelná soustava byla teplotně ustálena. Tento proces v návaznosti na typ zdroje a soustavy trvá různě dlouho.

Čtěte také: Vše o přístrojích na měření znečištění ovzduší

Z pohledu odborníka provádějícího měření je nutné se vždy zaměřit na způsob nasávání spalovacího vzduchu do spotřebiče. V návaznosti na tento způsob poté správně zvolit typ měření teploty spalovacího vzduchu. Např. při měření spotřebičů typů turbo, při kterém jsou koncentricky vedeny spaliny a spalovací vzduch, je nutné osadit sondu měření teploty vzduchu před vlastní spotřebič do prostoru sání vzduchu.

Protokol o měření

O provedení měření emisí, stavových a vztažných veličin, o ověření správnosti kontinuálního měření znečišťujících látek, měření účinnosti spalovacího procesu u malých spalovacích zdrojů a kontrole stavu spalinových cest podle zvláštního právního předpisu zpracovává autorizovaná osoba protokol. Protokol vystavuje osoba s autorizací podle § 15 zákona. Jeho vyhotovení předává provozovateli stacionárního zdroje a inspekci.

Čtěte také: Bosch a emisní skandál

tags: #přístroj #na #měření #emisí #plynových #kotlů

Oblíbené příspěvky:

• Průvodce košem na tříděný odpad Joseph Joseph
• Jaroměřice nad Rokytnou: ochrana přírody
• Řešení plastového odpadu
• Jak na ekologickou likvidaci vozidel v Kršovicích
• Příprava zahrady na zimu