Mano ukio prenumerata 22 07 21
Mano Ūkis 2018/02
Kaip pagerinti trauką kamine
  • Dr. Rimvydas AMBRULEVIČIUS
  • Mano ūkis

Centrinio šildymo katilo darbui įtakos turi ne tik kuro kokybė, bet ir tai, kaip pašalinamos degimo dujos. Be to, į pakurą turi būti paduodamas pakankamas oro kiekis. Dauguma mažos ir vidutinės galios šildymo katilų turi gravitacinę dūmų pašalinimo sistemą, nors yra ir katilų su papildomu pakuros ventiliatoriumi efektyviam degimo procesui užtikrinti (pvz., granuliniai katilai su λ zondu). Bet be pakankamos traukos kamine minėti katilai taip pat neveiks.

Gravitacinių sistemų veikimas pagrįstas svorių skirtumu tarp šilto ir šalto oro. Trauka kamine priklauso nuo daugybės parametrų:

  • degimo dujų ir lauko temperatūros skirtumo;
  • kamino aukščio ir jo angos ploto;
  • vėjo greičio, kuris gali sukurti tiek praretinimą, tiek ir antslėgį, stumiantį dūmus atgal į katilą;
  • kamino konstrukcijos (sienelių šiurkštumo, kanalo susiaurėjimų, alkūnių, apšiltinimo, padėties kraigo atžvilgiu).

Dažniausiai pasitaikanti nepakankamos traukos priežastis – mažas kamino aukštis ir skerspjūvis. Vyraujantis stilius statyti mažus vieno aukščio namus be gyvenamosios palėpės nesudaro galimybės įrengti didesnio negu 5 m aukščio kamino.

Problemą padidina netinkama kamino pozicija statinio konstrukcijų atžvilgiu, kai pučiant vėjui susidaro atgalinė trauka dėl sūkurinių srautų kamino zonoje. Aišku, kad šoninis vėjas, aptekant orui kaminą, kurio aukštis mažesnis už kraigą, sudarys pakankamą praretinimą kamino kanale, bet, pasikeitus vėjo krypčiai, kai kaminas bus užuovėjoje arba antslėgio zonoje, trauka bus nepakankama arba net atbulinė.

Mažos traukos priežastis gali būti ir žema kanalo temperatūra. Jei trauka ženkliai padidėja užkūrus katilą po kelių minučių, tai yra normalu. Traukos kamine problemos dažnai pasireiškia rudenį ir pavasarį. Priežastis labai paprasta – šiais periodais kambario ir lauko temperatūrų skirtumas mažas ir trauka nepakankama, o visos klaidos ir trūkumai padaryti statant tampa labai akivaizdūs.

Taip pat labai svarbu yra užtikrinti pakankamą oro padavimą į katilinę. Visi katilai, ir ypač židiniai, sunaudoja didelį oro kiekį. Projektuojant ir statant reikia numatyti pakankamo dydžio angas ir oro padavimo kanalus į katilinę bei pakurą. Jei oras nepatenka į katilo pakurą, tai ir geriausias kaminas nepadės.

Nepakankama trauka sukelia sunkumus užkuriant katilą ir neužtikrina optimalaus kuro degimo, tad išauga aplinkos tarša. Šalto kamino kanale susidaro šalto oro pagalvė ir degimo dujos su dideliu kiekiu suodžių patenka į pastato patalpas, užteršia katilo šilumokaičio paviršių. Biokurui degant optimaliu režimu (pakankamas deguonies kiekis) kietųjų dalelių ir anglies monoksido (CO) kiekis degimo dujose labai nedidelis, o gaunamas energijos kiekis ir naudingumo koeficientas maksimalus. Moderniuose katiluo-se su traukos kontrole (dujiniuose, skysto kuro) yra blokuojamas katilo paleidimas, esant mažai traukai kamino kanale.

Specialūs gaubtai

Dažnai traukai pagerinti pakanka padidinti esamo kamino aukštį, kad būtų pašalintos kraigo, stogo antstatų, kaimyninių pastatų sukeliamos oro antslėgio zonos prie kamino kepurės. Tačiau tokie patobulinimai ne visada įmanomi. Tada lieka montuoti specialius gaubtus. Pasyviniai gaubtai išnaudoja kinetinę vėjo energiją, nekeisdami savo padėties. Aptekančioje kepurės dalyje gaubtai su specialios formos žaliuzėmis dėl skirtingų vėjo greičių ją aptekant sudaro praretinimą, padidinantį trauką kamine. Tokių gaubtų trūkumas – mažas efektyvumas ir sukuriama traukos priklausomybė nuo vėjo krypties.

Efektyvesni yra savaime pagal vėjo kryptį besiorientuojantys gaubtai. Jų sukuriamas praretinimas kamino angoje didesnis ir nepriklauso nuo vėjo krypties. Kartais naudojami kaminų gaubtai su besisukančiu vertikaliu vėjaračiu. Besisukanti gaubto dalis veikia kaip mažas atsiurbiantis ventiliatorius. Konstrukciniai sprendimai gali būti labai įvairūs. Kad būtų padidintas patikimumas, rotoriaus guolis montuojamas ne kamino kanale, o kanalo išorėje žemesnės temperatūros zonoje. Pagrindinis tokių gaubtų trūkumas yra traukos padidėjimo priklausomybė nuo vėjo greičio. Nėra vėjo – nėra ir traukos.

Dūmsiurbės arba traukos generatoriai

Jeigu kamino gaubtas nesukuria reikiamo traukos padidėjimo, belieka naudoti dūmsiurbes arba kaminų traukos generatorius. Tai vienintelis patikimas sprendimas, kai nėra galimybės paaukštinti kamino, o dėl dūmų kanalo konstrukcijos patiriami dideli traukos nuostoliai.

Gaminami įvairių konstrukcijų įrenginiai, bet patikimiausi tie, kurie neturi besisukančių dalių dūmų sraute. Jų veikimas pagrįstas injekcijos principu. Oro praretinimas kanale sukuriamas paduodant didelio greičio oro srautą per žiedinius plyšius kanale. Ventiliatoriaus galia nedidelė – 100–150 W. To pakanka, kad būtų sudarytas -30–50 Pa slėgis kamine. Maksimalus atsiurbiamų degimo dujų debitas 300–450 m3/val.

Tačiau per didelė trauka taip pat blogai veikia degimo procesą. Esant dideliam oro pertekliui, degimo procesas vyksta dideliu greičiu ir ženkli kuro dalis, nespėjusi sudegti, išnešama per kaminą kaip pelenai. Taip pat sumažėja ir katilo efektyvumas dėl šilumos išnešimo iš pakuros per kaminą.

Katilų techniniuose aprašymuose ir instrukcijose nurodomas rekomenduojamas optimalus slėgis (-15–25 Pa). Net naudojant pasyvinius gaubtus traukai pagerinti, esant dideliam vėjo greičiui arba katilui dirbant maksimalia galia, kamino kanale gali atsirasti didesnis vakuumas nei rekomenduoja gamintojas. Taigi, be traukos reguliavimo neapseisime. Mechaninis traukos stabilizatorius – tai sklendė su reguliuojama spyruokle. Susidarius didesniam vakuumui kamine, sklendė prasiveria ir paima papildomą oro kiekį iš aplinkos. Montuojami tokie stabilizatoriai arti katilo dūmų išmetimo angos.

Darbui su traukos generatoriais teks naudoti diferencinio slėgio reles atsiurbimo įrenginiui įjungti arba elektroninius sūkių reguliatorius, kuriais reguliuosime ventiliatoriaus apsukas pagal reikiamą sudaryti trauką. Galimas ir automatinis traukos generatoriaus valdymas. Tam prie dūmų kanalo montuojamas slėgių skirtumo jutiklis. Esant įjungtam katilui, įjungiamas traukos generatorius ir ventiliatoriaus apsukos keičiamos proporcingai slėgių skirtumui.

Traukos generatoriuose naudojamų vienfazių elektros variklių apsukoms reguliuoti naudojami elektroniniai reguliatoriai. Paprasčiausiuose reguliatoriuose apsukų dydis reguliuojamas potenciometru, o sudėtinguose galimas ir nuotolinis analoginiu signalu, ir rankinis valdymai. Taip pat galima nustatyti apsukų diapazoną automatiniam reguliavimui pagal katilo charakteristiką, apsukų ribojimą arba ventiliatoriaus stabdymą esant pakankamai savaiminei traukai. Paleidžiant katilą traukos generatorius gali dirbti maksimalia galia, o jam įsikūrus reguliavimas atliekamas pagal nustatyto slėgių skirtumo palaikymą.

Valdikliuose taip pat numatyta apsauga nuo variklio perkrovimo ir nuo per didelės išmetamųjų dujų temperatūros. Jos dydis svarbus ne tik patikimam traukos generatoriaus darbui. Esant žemai dujų kanalo temperatūrai, katile degimas vyksta su oro trūkumu, padidėja taršos emisijos, dūmų kanale susidaro kondensatas, vyksta intensyvi dujų kanalo elementų korozija. Perdėtas siekimas sutaupyti palaikant žemą degimo dujų temperatūrą gali tapti brangaus remonto priežastimi. Dūmų kanalus ir kaminus valyti gyvenamuosiuose pastatuose reikia 4 kartus per metus, kai naudojamas kietas kuras, o naudojant skystą ir dujinį kurą – du kartus per metus. Visi montuojami kaminų gaubtai ir traukos generatoriai turi turėti CE ženklą (gamintojo deklaraciją).

Būtina kontroliuoti ir išmetamųjų degimo dujų temperatūrą. Matuoti ją galima įvairiais termometrais: bimetaliniais, elektroniniais su jutikliu degimo dujų kanale, monometriniais su kapiliariniu jutikliu. Jautrus elementas turi būti dujų srauto centre, kur aukščiausia temperatūra. Ji gali siekti iki 250 °C, o dujų kanalo metalinio vamzdžio paviršiaus temperatūra sieks 65–75 °C. Moderniuose katiluose su automatiniu kuro padavimu (granulės, skystas kuras, dujos) naudojami valdikliai su PID reguliavimu, kuris atliekamas pagal paduodamo karšto vandens į sistemą, degimo kameros ir išmetamųjų dujų temperatūras bei deguonies kiekį dujose. Aukšta degimo dujų temperatūra signalizuoja ne tik per didelę trauką, bet ir šilumokaičio paviršių užsiteršimą. Nevalytas katilas nepasieks nustatytos aukštesnės vandens temperatūros, o kuro sąnaudos bus gerokai didesnės, nes susikaupę ant paviršiaus suodžiai yra kaip šilumos izoliacija.

Dėl minimalios degimo dujų temperatūros yra įvairių nuomonių, bet orientuotis reikia į rasos taško temperatūrą kanale. Daugumai katilų be kondensacinio šilumokaičio degimo dujų temperatūra turi būti 150–160 °C (rasos taško temperatūra 140 °C). Katilui perėjus į palaikymo režimą, sumažėja degimo dujų temperatūra ir trauka, o per mechaninio traukos stabilizatoriaus plyšį degimo dujos su didele CO koncentracija gali patekti į katilinę ir gyvenamąsias patalpas. Katilinę uždūminti galima ir naudojant elektroninius traukos generatorių valdiklius. Todėl saugos sumetimais katilinėje būtina sumontuoti CO jutiklį (kaina apie 90 eurų).