Dimniki

Dimnik je postal z uvedbo sodobnih ogrevalnih naprav še pomembnejši element strojnih instalacij. Pri ogrevanju s plinom ali kurilnim oljem je dimnik z vgrajeno kovinsko tuljavo najprimernejši dimnik. Ustrezno dimenzioniran in izveden, prekaša opečne ali šamotne dimnike, zaradi manjše mase, hitrejšega ogrevanja, nepropustnosti za vlago, lažje ter hitrejše izvedbe pri sanacijah in s tem povezanih stroškov.

Zaradi navedenih prednosti, se je na trgu pojavilo veliko izvajalcev, od katerih pa mnogi svojega dela ne opravljajo korektno. Izbira kvalitetnih dimniških elementov je sicer zadostna, vendar pa je prav tako pomemben način in kvaliteta vgradnje dimovoda. Ko je tuljava vgrajena, se z zazidavo zlahka prikrijejo malomarnosti in površnosti ter improvizacija.

V podjetju Diminox, za dimnik poskrbimo v celoti, od izvedbe projekta (če je potreben), strokovne izdelave in montaže, zidarskega dela, ki lahko vsebuje tudi zahtevnejše gradnje ali sanacije, do urejanja dokumentov (ureditev prvaga pregleda in vpisa kurilne naprave) in pridobivanja ustreznih soglasij.

KRATKA SEZNANITEV S POJMOM IN UPORABO DIMNIKOV

NAMEN DIMNIKA

Hkrati mora biti dimnik:

• požarno varen,
• sanitarno neoporečen,
• stabilen.

Dimnik je nepogrešljiva naprava v vsaki zgradbi. Njegova osnovna naloga je ustvarjanje potrebnega vleka za zgorevanje goriv v kurilnih napravah ter odvod dimnih plinov, ki nastajajo kot stranski produkt pri procesu gorenja. Dimnik zato prištevamo k napravam, ki sestavljajo ogrevalni sistem. Kljub temu, pa pri gradnji hiše, največkrat premalo upoštevamo namen in vlogo dimnika, kot elementa ogrevalnega sistema. Njegova gradnja je odvisna predvsem od gradbenih in arhitekturnih zahtev in pogojev, premalo pa se pri tem upoštevajo zahteve ogrevalne tehnike. Poleg dimnika prištevamo k dimovodnim napravam vse ostale elemente (dimniški priključek, varovalo vleka, dimniško loputo, čistilna vratica, kapo dimnika ipd.), ki se nahajo na poti od izstopa dimnih plinov iz kurilne naprave do najvišje točke dimnika.

 Da bi lahko zgradili dimnik, ki bo brezhibno opravljal svojo nalogo, moramo poznati vse zahteve, ki jih narekuje proces gorenja, vrsto izbranega goriva ter predvsem vrsta vgrajene kurilne naprave. Dimnik, na katerega bo priključen kamin ali trajno žareča peč na trdna goriva, mora biti zasnovan bistveno drugače kot dimnik, ki bo služil za odvod dimnih plinov pri zgorevanju plinastega goriva v tehnološko sodobno zasnovanem kotlu za centralno ogrevanje. Od tod izvirajo nezaželene posledice, s katerimi se v zadnjem času srečujejo investitorji, ki so zamenjali stare kurilne naprave s sodobnimi in hkrati prešli na kurjenje s trdnega na tekoče ali plinasto gorivo. Drugačen režim ogrevanja, sestava in temperatura dimnih plinov povzročajo nezaželene posledice, ki povzročajo poškodbe in hiter propad dimnika.

VLEK DIMNIKA IN ODVOD DIMNIH PLINOV

Vlek dimnika je potreben zato, da se v kurišču ustvari podtlak in vanj priteka potreben zrak za zgorevanje, ter za odvod dimnih plinov v okolico. Pri manjših kurilnih napravah dimni plini potujejo skozi dimnik naravno na osnovi vzgona. Dimni plini imajo višjo temperaturo kot okoliški zunanji zrak, zato so specifično lažji in se dvigajo. Statični tlak dimnih plinov je odvisen od višine dimnika in razlike gostot dimnih plinov in okoliškega zraka. Višja kot je temperatura dimnih plinov, oziroma nižja kot je temperatura okoliškega zraka, višji je statični tlak. Koristni tlak dimnika mora biti večji od vseh uporov, ki nastajajo v kurilni napravi, dimniškem priključku in dimniku. Če ta pogoj ni izpolnjen, dimni plini zastajajo v dimniku, vlek dimnika ni zadosten in pri kurjenju nastopijo težave. Upori v dimniku so odvisni predvsem od oblike karakterističnega preseka dimnika, ter kakovosti in materiala notranje površine dimniške tuljave.

Pri kurilnih napravah na tekoče ali plinasto gorivo s tlačnim gorilnikom so upori na poti dimnih plinov manjši, saj ventilator na gorilniku premaguje upore, ki nastanejo pri vstopu zgorevalnega zraka v kurišče in pri prehodu dimnih plinov skozi kurilno napravo. Zato so lahko dimenzije dimnika manjše kot pri dimniku, na katerega je priključena kurilna naprava na trdna goriva ali naprava z atmosferskim gorilnikom na tekoče ali plinasto gorivo. Pri atmosferskih gorilnikih vlek dimnika ne sme neposredno vplivati na gorilnik, zato so te kurilne naprave opremljene z varovalom vleka.

POŽARNA VARNOST

Dimni plini, ki vstopajo iz kurilne naprave v dimniški priključek ali direktno v dimnik, imajo še vedno visoko temperaturo. Pri starejših kurilnih napravah na trdna gorivo je temperatura dimnih plinov na vstopu v dimnik med 200 in 300 C, pri napravah na tekoča goriva pa med 160 in 240°C. Stene dimnika se sčasoma močno ogrejejo, zato morajo biti grajene iz takšnih materialov, da se ne vžgejo. Ker se na stenah dimnika nabirajo trdni delci iz dimnih plinov (saje, katran ipd.), lahko v dimniku pride do samovžiga teh delcev, takrat pa temperature lahko narastejo tudi do 1.000°C (katerega posledica je lahko uničenje opečnega oz. kovinskega dimnika izdelanega iz pločevine tanjše od 1.0 mm).

Da zagotovimo ustrezno požarno varnost, mora biti celoten dimovodni sistem grajen iz ustreznih materialov, na vseh stikih tesen, ter odporen na vlago in agresivne snovi, ki poškodujejo dimnik in s tem zmanjšajo njegovo požarno varnost. Prav tako moramo paziti, da je dimnik zadostno odmaknjen od vseh gorljivih materialov (troslojni najmanj 7,5 cm enoslojni inox dimnik pa 40 cm).

SANITARNA NEOPOREČNOST

Pod sanitarno neoporečnost dimnikov mislimo predvsem njegovo plinotesnost, ki je pogoj, da dimni plini na poti skozi dimnik ne uhajajo v bivalne prostore. V dimnih plinih se nahajajo različne sestavine, ki so zdravju škodljive (S0x, CO, NOx ipd.), nekatere pa so v določenih koncentracijah tudi življenjsko nevarne.

Povečano pozornost moramo nameniti priključitvi plinskih naprav z atmosferskim gorilnikom, ki imajo vgrajeno varovalo vleka. V primeru napak na gorilniku ali pomanjkanju zraka (kisika) v prostoru pride do nepopolnega zgorevanja; pri tem nastaja ogljikov monoksid (CO), ki lahko ob nezadostnem vleku dimnika uhajajo v prostor in lahko povzročijo zastrupitev pa tudi smrt.

Druga skupina naprav, pri katerih moramo biti ob priključitvi na dimnik še posebej pozorni, so sodobne kurilne naprave, ki izkoriščajo kondenzacijsko toploto dimnih plinov. Pri kondenzacijskih kotlih se namreč dimni plini na izstopu iz kotla toliko ohladijo, da je potreben prisilen odvod dimnih plinov. To pa pomeni, da dimne pline skozi dimnik potiska poseben ventilator, ki v dimniku povzroča nadtlačne razmere. Dimni plini lahko zato skozi netesne dimniške spoje in razpoke uhajajo v prostor.

STABILNOST

Dimnik je izpostavljen neugodnim obratovalnim pogojem (visokim temperaturam, vlagi, agresivnim snovem ipd.) in neugodnim klimatskim razmeram (nizke temperature, veter, padavine ipd.). Grajen mora biti tako, da kljub vsem naštetim neugodnim obratovalnim pogojem ostane nepoškodovan, in da ne postane žarišče požara ali da se zaradi nastalih poškodb ne začne podirati.

IZBIRA DIMNIKA

Izbira dimnika je torej dokaj zahtevna naloga.
Za pravilen izbor in dimenzioniranje dimnika moramo poznati:

• tip (vrsto) kurilne naprave,
• vrsto goriva,
• nazivno moč kurilne naprave, režim ogrevanja, položaj kurilnice,
• višino zgradbe,
• tehnične predpise,
• ostale podatke in zahteve.

V kolikor nameravamo na isti dimnik priključiti več kurilnih naprav, moramo poznati vse zgoraj naštete lastnosti za posamezno napravo.

Na osnovi zgoraj naštetih lastnosti in zahtev določimo sistem dimnika (npr. klasični, nadtlačni, mokri), material dimniške tuljave, njen svetli presek, posamezne elemente dimovodnega sistema, tlačne upore, položaj dimnika, tako da lahko zgradimo dimnik.

Za manjše ogrevalne sisteme in kurilne naprave se je v preteklosti uveljavilo enostavno dimenzioniranje s pomočjo diagramov. Posamezni proizvajalci so za svoj sistem dimnika izdelali diagram, iz katerega je bilo možno na osnovi aktivne višine dimnika in vrste ter moči kurilne naprave odčitati potrebni svetli presek dimniške tuljave. Obstaja pa tudi empirično določena enačba, po kateri s pomočjo istih podatkov lahko izračunamo potreben presek dimniške tuljave. Enačba velja le za trajnožarne kotle na trdna gorivo in specialne oljne kotle za centralno ogrevanje enodružinskih hiš.

A=0.035 x Q/h (cm2)

• horizontalni del dimniškega priključka je lahko dolg maksimalno 1 efektivne dolžine dimnika.
• Q (W) – toplotna moč kurilne naprave
• h (m) – višina dimnika

Pri sodobnih kurilnih napravah takšen način dimenzioniranja ne zadošča, zato je potrebno za vsak dimnik izvesti natančen izračun posameznih elementov dimovodne naprave, ter pri tem upoštevati priporočila proizvajalcev posameznih kurilnih naprav.

Višina dimnika je navadno določena z višino zgradbe. Zaradi neugodnega vpliva vetra in lege sosednjih zgradb, pa tudi neugodne lege naše zgradbe, je potrebno upoštevati kar nekaj priporočil o višini dimnika nad streho.

Položaj dimnika v zgradbi je navadno odvisen od lokacije kurilnice. Priporočljivo je, da je dimnik v sredini (notranjosti) zgradbe. Vkolikor je dimnik na zunanji steni zgradbe ali je celo prostostoječ, ga je potrebno še dodatno toplotno izolirati. Stene dimnika, ki so izpostavljene zunanjim vremenskim vplivom, se v času nizkih zunanjih temperatur hitreje ohlajajo in dimnim plinom odvzemajo njihovo toploto. To povzroči hitro ohlajanje dimnih plinov, katerih temperatura še pred izstopom iz dimnika pade pod temperaturo kondenzacije. Vodna para v dimnih plinih kondenzira na stenah dimnika in povzroča poškodbe.

Za gradnjo dimnikov uporabljamo različne materiale. V preteklosti so bili dimniki zidani iz navadne opeke, številni spoji med opekami so morali biti dobro zatesnjeni z malto. Kasneje se je uveljavil poseben sistem gradnje dimnikov iz elementov, ki imajo okroglo šamotno tuljavo in se enostavno zlagajo eden na drugega; s posebno malto je potrebno tesniti stike med posameznimi elementi. Po potrebi je med tuljavo in zunanjim nosilnim delom nameščena toplotna izolacija, pri posebnih izvedbah pa je notranja površina šamotne tuljave prevlečeno s posebno neporozno steklo-keramično prevleko. S pojavom sodobnih kurilnih naprav pa tudi šamotne tuljave ne ustrezajo več vsem zahtevam, zato so proizvajalci začeli izdelovati tuljave iz posebnih in za dimnike dokaj nenavadnih materialov kot so nerjaveča jeklena pločevina, steklo in keramika.

SODOBNI DIMNIKI

Razvoj sodobnih kurilnih naprav je šel v smeri boljših izkoristkov goriva in energije. Posebno oblikovana kurišča in dimovodni kanali v nizkotemperaturnih kotlih na olje ali plin omogočajo višje izkoristke celo nad 90 %, predvsem na račun nižje teperature dimnih plinov na izstopu iz kotla. Posebno skupino predstavljajo kondenzacijski kotli, ki izkoriščajo tudi kondenzacijsko toploto dimnih plinov, ki imajo na izstopu iz kotla včasih temperaturo tudi pod 50°C.

Zaradi boljše tehnologije je potrebno za zgorevanje goriva v sodobnih kotlih dovesti manjšo količino zraka, kar pomeni, da je tudi količina dimnih plinov manjša. Manjša količina dimnih plinov zahteva manjši presek dimnika, v nasprotnem primeru se zmanjša hitrost dimnih plinov, ki bodo skozi dimnik potovali dlje časa in se pri tem bolj ohlajali.

Drugo večjo spremembo v ogrevalnem sistemu je povzročila množična zamenjava trdnih goriv s tekočimi in plinastimi. Pri zgorevanju tekočih, predvsem pa plinastih goriv je sestava dimnih plinov bistveno drugačna, povečana je vsebnost vodne pare, CO, C02 in NO. Večja količina vodne pare pomeni višjo temperaturo nasičenja, pri kateri nastopi kondenzacija. To pa pomeni, da se dimni plini pri sodobnih kotlih na poti skozi dimnik ne smejo toliko ohladiti, kot so se lahko pri starejših izvedbah. Zaradi nižje temperature dimnih plinov in velike mase dimnika se le-ta skoraj nikoli ne segreje na dovolj visoko temperaturo, ki bi bila višja od temperature kondenzacije.

Iz zgoraj navedenih razlogov lahko ugotovimo, da pri kurjenju s tekočimi, predvsem pa plinastimi gorivi v sodobnih kurilnih napravah, skoraj obvezno pride do kondenzacije v dimniku. Nastali kondenzat se skupaj z ostalimi produkti (S0x, NOx ipd.) veže v agresivne spojine, ki razjedajo stene dimnika in povzročijo njegov neizogiben propad. Prvi znaki za nastale poškodbe na obstoječem dimniku so temni madeži, vidni z zunanje strani dimnika, ki se začno širiti od vrha navzdol proti bivalnim prostorom. Težave so posebej izrazite pri obstoječih zidanih dimnikih pravokotnih presekov, v katerih nastala vlaga prodira skozi steno dimnika in pri tem topi sajaste in katranske obloge, ki so ostale v dimniku zaradi kurjenja na trdna goriva.

Največje pomanjkljivosti obstoječih zidanih opečnih dimnikov pri kurjenju s sodobnimi kurilnimi napravami so:

• prevelik presek dimniške tuljave,
• neustrezen presek dimniške tuljave,
• porozne stene in stiki,
• hrapava površina dimniške tuljave,
• velika masa dimnika.

Od sodobnih dimnikov zahtevamo ravno nasprotno, imeti morajo:

• majhno maso,
• ustrezno velik presek,
• idealen okrogel presek,
• gladko neporozno površino,
• biti morajo odporni proti koroziji,
• biti morajo toplotno izolirani.

Takšnim zahtevam ustrezajo nekateri posebni materiali, kot so: nerjaveča jeklena pločevina, keramika in steklo. Najbolj razširjena je uporaba jeklenih tanko stenskih dimnikov, ki jih odlikujejo enostavna izdelava in montaža, majhna specifično teža in dolga življenjska doba, njihova slabost pa je relativno visoka cena v primerjavi s klasičnimi dimniki. Nerjaveči jekleni tanko stenski dimniki se uporabljajo tako za sanacijo obstoječih dimnikov, kot tudi za gradnjo novih dimnikov. Številni sistemi omogočajo narazličnejše oblike in izvedbe.

VZDRŽEVANJE IN SANACIJA DIMNIKA

Dimnik je potrebno skupaj z ostalimi dimovodnimi napravami redno čistiti. Pri kurjenju na trdna in tekoča goriva je potrebno dimnik čistiti enkrat mesečno, pri plinastih gorivih pa vsaj dvakrat v ogrevalni sezoni. Dimnik naj čisti usposobljeni dimnikar, ki opravi tudi pregled dimnika in opozori na morebitne poškodbe. Za boljši izkoristek kotla in manjše toplotne izgube v času mirovanja kotla moramo v dimniški priključek za kotlom vgraditi termično loputo. Motorne lopute vgrajujemo pri tlačnih plinskih ali oljnih gorilnikih, pri pretočnih grelnikih z atmosferskimi gorilniki pa vgradimo bimetalno loputo.

 Sanacija dimnika je potrebna takrat, kadar je dimnik že začel propadati in so njegove poškodbe takšne, da ogrožajo požarno in sanitarno varnost zgradbe in njenih stanovalcev. Če poškodbe dimnika še niso tako razsežne, je možno dimnik najenostavneje sanirati z vstavitvijo jeklenih tuljav. Na ta način tudi zmanjšamo obstoječi presek dimnika, kar ustreza zgoraj naštetim zahtevam. Če je dimnik zidan z opečnimi zidaki ga je možno povrtati oz. po ogledu predlagati najsmoternejšo varitanto obnove. V najslabšem primeru pa je potrebno dimnik izsekati po celi višini in vstaviti inox tuljave oz. v celoti podreti in zgraditi novega ali pa zgraditi nov montažni dimnik.

 Sanacija dimnika je skoraj vedno potrebna tudi ob prehodu na kurjenje s plinastim gorivom. Pred priključitvijo plinske kurilne naprave na plinovodno omrežje mora investitor na zahtevo distributerja plina pridobiti od pristojnega dimnikarskega podjetja soglasje ali mnenje o ustreznosti obstoječega dimnika. Vkolikor dimnikarsko podjetje ne izda potrebnega soglasja, je potrebno dimnik sanirati v skladu z njihovimi priporočili.

TEHNIČNI PREDPISI

Dimnik je sestavni del ogrevalnega sistema in ga moramo dimenzionirati tako kot vse ostale ogrevalne naprave. Pri tem moramo upoštevati veljavne tehnične predpise in zakonodajo. Poleg obstoječe domače zakonadaje pri nas na področju dimnikarske službe upoštevamo tudi nekatere tehnične predpise, ki veljajo v posameznih evropskih državah.

Če gradimo ali saniramo dimnik, je dobro vedeti, da na eno dimniško tuljavo lahko priključimo:

• največ tri kurilne naprave na trda goriva do toplotne moči 20 kW,
• največ tri kurilne naprave z atmosferskim gorilnikom na plin do toplotne moči 30 kW,
• samo eno kurilno napravo na trdna goriva s toplotno močjo nad 20 kW,
• samo eno kurilno napravo z atmosferskim gorilnikom na plin s topl. močjo nad 30 kW,
• samo eno kurilno napravo s tlačnim gorilnikom,
• samo eno kurilno napravo z odprtim kuriščem.

Naštejmo še nekaj zahtev, ki jih moramo upoštevati pri gradnji dimnika:

• najmanjši svetli presek dimniške tuljave za kurišča z naravnim vlekom je l00 cm2, oziroma premer 11 cm,
• najmanjša svetla dimenzija zidane tuljave je 13,5 x 13,5 cm,
• najmanjša efektivna višina dimnika za kurilne naprave na trdna in tekočo goriva je 5 m,
• najmanjša efektivna višina dimnika za kurilne naprove z atmosferskim gorilnikom na plin je 4 m,
• največja dovoljena razdalja med spodnjim in zgornjim priključkom na dimnik je 6,5 m,
• minimalna dovoljena razdalja med priključkoma na dimnik je 0,5 m,
• izpust dimnih plinov iz dimnika mora biti najmanj 1 m nad gorljivimi materiali,
• vgradnja zgornjih dimničnih vratic na vsakih 8 m
• oddaljenost od gorljivih materialov minimalno 7,5 cm pri troslojnih dimnikih,
• horizontalni del dimniškega priključka je lahko dolg maksimalno 1/4 efektivne dolžine dimnika.

Gradnja dimnika torej ni rutinska zadeva, zato ga ne gradimo po načelu, naj stoji tam, kjer bo najmanj viden, oziroma tam, kjer bo še ostal prostor. Ravno tako njegove dimenzije ne morejo biti poljubne.

 Šele, ko projektant ogrevalnega sistema določi vrsto in toplotno moč kurilne naprave, lahko izberemo in določimo velikost dimnika. Vse prevečkrat se namreč zgodi, da investitor šele ob nakupu kurilne naprave ugotovi, da je v njegovi novozgrajeni hiši vgrajen dimnik, ki ne ustreza niti najbolj osnovnim zahtevam in ga mora še pred prvim obratovanjem sanirati ali zgraditi popolnoma novega. Vprašajmo se, ali kdo izmed nas kupi tako velik avto, kot si je sezidal garažo?