Komin raz po raz budzi emocje. Uważam, że dyskusje i pytania w tej ważnej kwestii powinny być podnoszone co jakiś czas, szczególnie jeśli dotyczą kominów do kominka czy „kozy”. Głównym impulsem do podjęcia tego wątku była lektura treści o tym samym tytule zamieszczonych przez wydawnictwo budowlane, po którym spodziewałem się wypowiedzi bardziej merytorycznych. Jakoś nie mogę się przekonać do artykułów sponsorowanych, w których klepie się „byle coś było”. Z rażących błędów w tej publikacji, wymienię trzy:
• zalecanie tej samej średnicy komina do kominka otwartego i do kominka wyposażonego we wkład;
• proponowanie odległości komina od materiałów palnych, która zagraża pożarem;
• publikowanie nieaktualnych danych na temat minimalnej średnicy kanału dymowego lub spalinowego.
Wesołość budzi fragment o podłączeniu kominka króćcem do komina. Zdaniem autora tekstu, będzie to wykonane prawidłowo, jeśli użyjemy atestowanych materiałów (nic o sposobach i zagrożeniach). Zachęcony lekturą, włączyłem komputer i zacząłem przeglądać publikacje, jakie mi wyskoczyły pod hasłem „komin do kominka”, w tym naszych kominkowych kolegów, i powiem, że „szału nie ma”. Powielanie tych samych, raczej lakonicznych informacji, dość tendencyjna wiedza, bez chęci rozwoju o ostatnie lata doświadczeń.
Drugą przyczyną podjęcia tematu są spekulacje na temat temperatury dymu, który wlatuje do komina, czyli nazwę to mądrzej „temperatury pracy komina”. Zgadzam się, że zbyt niska temperatura wpuszczana do przewodu kominowego rodzi problemy z kondensatem. Nie zawsze, ale często jest to wynikiem zbyt niskiej temperatury spalania drewna już w samym palenisku. Kondensat zawiera wówczas spore ilości niedopalonych związków, które osadzają się na ściankach komina. Komin może się zapchać lub wybuchnie w nim pożar. Zabierający głos w sprawie komina, zamiast argumentów, zamieszczają informacje, które obfitują stwierdzeniami: „za mała”, „za duża temperatura” bądź „niska”, „wysoka temperatura”, nie podając jednak żadnych wartości. Postaram się to w takim razie uzupełnić. Wartości, o których napiszę, są bardzo przybliżone. Szczególnie skrajne wartości temperatury – najwyższa i najniższa – budzą zawsze sporo kontrowersji, gdyż czasem specyficzne warunki spalania powodują, że można je znacznie przekroczyć. Temperatura pracy komina powinna być wyższa niż 100°C, natomiast przekraczać nie powinna 500°C. To proste stwierdzenie wymaga oczywiście komentarza. Na razie powiem tylko, że te temperatury pozwalają kominowi pracować w miarę prawidłowo, ale pamiętać musimy, że im bliżej którejś z granic, tym większe prawdopodobieństwo zakłócenia tej pracy lub szybszego zużycia komina. Od zasady tej są wyjątki. Zacznijmy od temperatury najniższej. Przyjąłem temperaturę 100°C jako dolną granicę, która zapewnia ciąg grawitacyjny w przewodzie kominowym. To bardzo ogólne stwierdzenie, odnoszące się do najczęściej występujących warunków, w jakich budujemy kominki (6-8 mb komina o średnicy 180-200 mm). Wspomniałem o tym, że zejście poniżej 100°C może niszczyć komin, ale są wyjątki. Niszczący jest kondensat, który wytwarza się podczas występowania punktu rosy. Zjawisko w kominkarstwie i zduństwie mało znane, ale popularność kominków z płaszczem wodnym spowodowała, że zaczęło to i nas dotyczyć. Kominek z płaszczem wodnym to w zasadzie nie kominek, tylko kocioł c.o., któremu w drzwiach zamontowano szybę. Producenci montujący wentylatory na wlotach powietrza do paleniska wydają się potwierdzać tę opinię. Pomijając fakt dziwnych dźwięków, jakie towarzyszą rozkoszowaniu się widokiem ognia, wentylator pozwala na pracę komina w temperaturach, które określa się mianem zaniku ciągu. Sytuację pogarsza możliwość palenia mokrym drewnem, które bez wspomagania wentylatora po prostu by zgasło. Zjawisko znane, wielokrotnie opisywane nie tylko w kontekście kominów, ale również pieców węglowych.
Mimo stosowania w ostatnim czasie bardzo wydajnych i oszczędnych konstrukcji kominkowych, uważam, że zjawisko destrukcji komina w niskich temperaturach nas, budowniczych kominków, nie powinno niepokoić. Oszołomów palących mokrym drewnem i blokujących dopływ powietrza do spalania zaraz po dołożeniu drewna jest coraz mniej. Kotłownie w salonach z piecami c.o. wspomaganymi wentylatorem to też nisza. I tu przejdę do wyjątków. Skutecznie zabezpieczyć się przed niszczeniem komina przez niską temperaturę można stosując nowoczesny materiał do jego budowy. Mam na myśli okładziny z szamotu (rury szamotowe z kominów systemowych) i stali szlachetnej. Temat rzeka, szczególnie, że to bardzo często pułapka. Brak kontroli i czyszczenia może doprowadzić do pożaru sadzy, a to jest zazwyczaj wyrok dla komina. Wyrok nie pozostawiający złudzeń. Jeden porządny pożar sadzy w kominie systemowym, to dyskwalifikacja komina z dalszej eksploatacji. To, że komin wytrzymuje pożar sadzy, jest prawdą, potwierdzoną gwarancją producenta. Pytanie, ile pożarów sadzy?
O dolnej granicy temperatury już trochę było – teraz górna. Ciągowi kominowemu wzrost temperatury nie zagraża. Zbyt duży, w odróżnieniu od za małego, łatwo opanować. Moderator ciągu jest w stanie skutecznie zmniejszyć go nawet o 50%. Przyjmuję 500°C jako granicę wytrzymałości komina. Obserwacje, jakie prowadzę od blisko ćwierć wieku, zdają się potwierdzać sygnały z rynku. Przepisy i instrukcje obsługi urządzeń grzewczych i kominów coraz częściej wymieniają tę właśnie wartość. Od kilku lat prowadzę własne badania. Zaczęło się od ciekawości – teraz to już małe amatorskie laboratorium. Jeden komin wytrzyma 400, a inny 600°C. Prawda jest taka, że powyżej tej temperatury kominy ceramiczne zaczynają pękać. Problem pojawił się w zasadzie wraz z wymyśleniem wkładu kominkowego. Argument, że dobrze wybudowany komin z cegieł wytrzymuje setki lat, może być prawdziwy, ale pod warunkiem, że nie dotyczy wkładu kominkowego. Te skrzynki do spalania drewna zrobiły zawrotną karierę. Przyciągnęły do branży mnóstwo przypadkowych ludzi, których mało obchodzi co tak naprawdę się w tej skrzynce dzieje. Liczy się wzrost statystyk sprzedaży. A dzieją się rzeczy zgodne z naturą drewna. Niestety, nie są to dobre wieści dla komina, a i dla samej skrzynki często też nie. Temperatura spalania drewna, przy prawidłowym i naturalnym dostępie powietrza, dochodzi do 1000°C. Przyjmuje się, że najlepsze warunki spalania drewna są w przedziale 600–900°C. Drewno spala się w tych warunkach czysto, bez wydzielania sadzy i toksyn. Oczywiście trzeba założyć wilgotność w granicach dwudziestu paru procent. O co więc w tym wszystkim chodzi? Dlaczego z jednej strony dążyć, by nie przekroczyć 500°C, a z drugiej rozsądek podpowiada spalanie w temperaturach znacznie wyższych?
Pozwolę sobie na hipotezę, z którą niekoniecznie się trzeba zgadzać. Nie tylko sprzedażą i montażami zajmują się często przypadkowi ludzie. Takie okoliczności towarzyszyły zapewne początkom produkcji wkładu kominkowego lub – jak kto woli – kasety. Setki lat człowiek budował urządzenia grzewcze, które osiągały w palenisku temperaturę nawet 1000°C. Zduni doskonalili sztukę budowy coraz zmyślniejszych konstrukcji grzewczych. Udoskonalane paleniska produkowały coraz więcej energii. Nigdy jednak taka energia nie trafiała do komina! I nagle moda na żywy ogień w domu oraz wynalezienie ceramiki przeźroczystej (szkło Robax) uruchomiły produkcję stalowych i żeliwnych skrzynek, w których liczył się głównie widok ognia. Ludzie, którzy znali się na produkcji doskonałych urządzeń grzewczych, rozumiejąc naturę drewna, drwili sobie początkowo z tych poczynań, nie wierząc, nie przypuszczając nawet, że wkrótce produkcja irracjonalnych urządzeń pójdzie w setki tysięcy sztuk rocznie. Teraz po latach do branży wchodzą Ci, którzy zbyt późno zobaczyli, że zepchnięto ich na boczny tor, a początkowi dyletanci odrobili lekcję z teorii spalania drewna lub zatrudnili fachowców. Sygnały z rynku zaczęły docierać do świadomości budowniczych kominków, potem do producentów. W krajach rozwiniętych sprawą zajął się ustawodawca, głównie po sygnałach od kominiarzy i straży pożarnej. Próbuje się to pomału ogarniać, porządkować, uświadamiać zagrożenia. Mam chyba w tym swój udział. Polska jest, niestety, na szarym końcu tych ruchów. Nie można tego powiedzieć o polskiej produkcji. Tu stajemy się potentatem, w większości na poziomie podobnym do rodzimej motoryzacji.
Skoro granice zostały wyznaczone, to może podam optymalną temperaturę pracy komina. Zakładam, że jest to 200°C. Są ośrodki, które preferują temperaturę wyższą, i takie, które zadowalają się niższą. Nie pamiętam jednak, by te wartości różniły się więcej niż o 50°C od tej, którą założyłem. Dane te należy odnieść do zduństwa, zduństwa nowoczesnego i branży kominkowej pod wszelkimi możliwymi postaciami. Są oczywiście wyjątki, np. niektóre kominki z płaszczem wodnym czy piecyki na pelet. Ale do rozważań z kominiarsko-zduńskiego punktu widzenia musimy na razie te wynalazki pominąć. Temperatura 150°C zapewnia w miarę przyzwoitą ciepłotę komina, świadczy o dobrej sprawności urządzenia grzewczego, nie powoduje wytrącania kondensatu z dymu i z pewnością nie spowoduje jego pękania. 250°C w kominie pozwala przypuszczać, że wymienione wcześniej warunki zostaną zachowane, a dodatkowo świadczy o dokładniejszym spaleniu w palenisku toksyn i sadzy. Dla mnie to informacja, że urządzenie odbierające ciepło ze spalin, nie zostało przewymiarowane. Kontrola tych procesów i wiedza na ich temat pozwala na prawidłowe konstruowanie palenisk, wkładów kominkowych i innych „cudaków”, w których spalamy drewno. Wyższe temperatury, nawet o 200°C, nie stanowią problemu dla prawidłowo wybudowanego komina, świadczą też często o niezłym spalaniu opału. Nie są jednak korzystne z ekonomicznego punktu widzenia. Po co puszczać w komin 400°C, jeśli dla prawidłowego funkcjonowania konstrukcji wystarczy 200°C? Pomiaru dokonuję na wyjściu dymu z urządzenia grzewczego do kanału dymnego. Podane wartości są najwyższymi osiągniętymi temperaturami z jednego cyklu. To, że w międzyczasie notujemy w kominie dużo niższe odczyty, jest bez znaczenia. Dobrze jest, jeśli wartość bardzo zbliżona do odpowiedniej, pojawiła się krótko od inicjacji ognia (10–20 min). Dogasanie paleniska, ze spalonym częściowo opałem, może się odbywać w coraz niższej temperaturze panującej w kominie.
Na koniec niniejszych wywodów małe podsumowanie. Większość kominków montowanych w Polsce w myśl zasady: wkład kominkowy plus metr lub półtora metra rury przyłączeniowej, oddaje do komina co najmniej 400°C. Każde ostrzejsze przepalenie w takim urządzeniu to pewność, że przekroczyliśmy granicę wytrzymałości komina. Po 10 minutach od rozpalenia do komina trafiają gazy, które – przy założeniu, że palimy suchym drewnem – mają temperaturę 500–600°C. Jeśli spełnione są warunki odpowiedniego dozowania powietrza do spalania i nie mamy zbyt dużego ciągu kominowego, po kolejnych 5–10 minutach temperatura wzrasta nawet do 800°C. Co dzieje się z cegłą klasy 150 w takim momencie, gdy materiał w wychłodzonym kominie ma temperaturę 10–20°C? Jaką wytrzymałość musi mieć pierwszy element komina systemowego, który wykonany jest z masy szamotowej o grubości 2 cm? Pisałem kiedyś, że sytuacja taka, nie zawsze ma miejsce. Dzieje się tak jednak w większości kominków, gdyż tylko urządzenia konstruowane z uwzględnieniem przekazanej dzisiaj wiedzy, potrafią sprostać temu wyzwaniu. Mówiąc o tego typu urządzeniach, mam na myśli:
• wkłady i paleniska skonstruowane odpowiednio do tych warunków;
• konstrukcje zduńskie (piece, kanały dymowe, masy akumulacyjne);
• kominy o odpowiedniej konstrukcji.
Praktyka ostatnich dwudziestu lat dostarczyła nam sporo doświadczeń z wszelkiej maści kominami. Okupione to było potężną dawką niepewności, rozterek i bojów z inwestorami, producentami, kominiarzami i wykonawcami. Wnioski są proste. Ze wszystkich materiałów, jakich człowiek do tej pory używał do budowy komina, stal sprawdza się najbardziej. Nie jest to takie proste, jakby się wydawało, więc będę się to starał przy czasie przybliżyć. Oczywiście interesuje mnie tylko komin do kominka. Kominka opalanego drewnem!
Jaka stal? To temat na pracę magisterską, a chyba i tak przekroczyłem już limit „czasu na antenie”. Produkcja stali rozwinęła się dużo wcześniej, niż nastąpił rozwój naszej branży. Dawno temu wyodrębniono pierwiastki, których dodanie potrafi stworzyć materiał odporny na wiele zagrożeń. Jednym gatunkom stali szkodzi chlor, innym temperatura. Są gatunki nieczułe na kwas, i takie, którym ufają kosmonauci. Kiedyś o przydatności stali decydowała grubość. Teraz decyzję o jej zastosowaniu podejmuje inżynier, który nie przysnął na którymś z wykładów w swojej uczelni. W przypadku rur do komina grubość jest często mniej ważna od składu chemicznego użytego stopu. Na chlorze grubość nie robi większego wrażenia. To tylko kwestia czasu, kiedy blacha kotłowa czy kwasoodporna zamieni się w sito. Temperatury nie boją się natomiast blachy cienkiej nawet jak listek (np. 0,1 mm). Wiedza o specyfice procesów zachodzących w palenisku, składzie chemicznym opału, o wpływie tych czynników na dalszą drogę produktów spalania pozwala obecnie w miarę precyzyjnie dobrać rodzaj komina. Myślę, że przy obecnej wiedzy czas odstawić na boczny tor wykonawców proponujących kwasówkę do pieca miałowego, a ceramiczny komin systemowy do kominka puszczającego „całą parę w gwizdek”.
Piotr Batura
Tekst ukazał się w numerze 1(10)/2012) magazynu "KominkiPRO"
