Plynové spotřebiče a otravy oxidem uhelnatým

Článek zevrubným, ale odborným způsobem vysvětluje základní příčiny otrav CO (oxidem uhelnatým), který se může vytvářet v plynových spotřebičích při nedokonalém spalování. Nezabíhá sice do detailů výpočtů potřeb vzduchu pro spalování, což je předmětem práce projektantů a revizních techniků, nicméně jasně vysvětluje, na co si musí dát pozor především běžný občan, provozovatel a majitel plynového spotřebiče, na co musí dbát instalatéři a montéři plynových zařízení.  

Recenzent: Ivan Vališ

Úvod

V poslední době se objevilo více případů otrav oxidem uhelnatým způsobených spalinami z plynových spotřebičů. Příčinou otrav byl únik spalin z plynových spotřebičů do obytných místností. Jednalo se o spotřebiče v provedení B, které jsou charakteristické přívodem spalovacího vzduchu z prostoru, v němž jsou umístěny a odvodem spalin kouřovodem a komínovým průduchem (spalinovou cestou) nad střechu do venkovního prostoru. Ze sdělovacích prostředků se často dozvíme, že příčinou úniku spalin do místností byl vadný komín. Tato příčina je možná, ale častější příčinou je nedostatečný přívod spalovacího vzduchu, zavi-
něný často výměnou oken a venkovních dveří za nové těsné (opatřené těsněním). Další příčinou je mnohdy také neudržovaný spotřebič. Tento článek se zabývá především nedostatečným přívodem spalovacího vzduchu do spotřebičů v provedení B způsobeným zejména stavebními úpravami souvisejícími se snížením spotřeby energie na vytápění a uvádí také bezpečná řešení, aby k otravám oxidem uhelnatým nedocházelo.

Funkce plynových spotřebičů v provedení B

Plynové spotřebiče v provedení B nazývané také spotřebiči otevřenými se vyrábějí už od druhé poloviny 19. století [1]. Spalovací komora těchto spotřebičů není  vůči prostoru, ve kterém jsou umístěny, uzavřena, což umožňuje nasávání spalovacího vzduchu z prostoru jejich umístění. Nasávání spalovacího vzduchu je vyvoláno přirozeným tahem komína (vzniklým rozdílem hustoty a hmotnosti spalin), nebo je u spotřebičů s ventilátorem nucené. Spotřebiče s přirozeným tahem (s atmosférickými hořáky) jsou v místě napojení na kouřovod obvykle vybaveny přerušovačem tahu, jenž vyrovnává tlakové a tahové poměry v komínovém průdu chu a zabraňuje působení proměnného tahu komínového průduchu na spalovací proces ve spotřebiči (obr. 1). Spotřebiče s ventilátorem jsou převážně s odtahovým, spalinovým ventilátorem, který je umístěn až v oblasti kouřového hrdla za spalovací komorou nebo výměníkem tepla (obr. 2).

Přívod spalovacího vzduchu do prostoru se spotřebičem v provedení B

V minulosti byl přívod spalovacího vzduchu zajištěn nejčastěji netěsnými okny (bez těsnění), a při umístění spotřebičů v technických místnostech, kotelnách apod. otvorem ve venkovní stěně nebo vzduchovodem (potrubím pro přívod vzduchu) [2], [3]. Nová okna vyrobená v současné době jsou však opatřena těsněním a jsou tedy těsná. Otvory ve venkovních stěnách, jimiž by byl přiváděn spalovací vzduch do prostorů se spotřebičem, v bytech a některých nebytových prostorech často chybějí. Což je jednou z příčin úniku spalin do místností, protože není-li přívod spalovacího vzduchu, netáhne komín.

Pro bezpečný provoz plynových spotřebičů v provedení B musí být nutně splněno:

• přívod vzduchu do místnosti,
• provozu způsobilý spotřebič,
• provozu způsobilá spalinová cesta.

Dalším problémem jsou zařízení vytvářející v místnostech podtlak, např. podtlakové větrání v koupelnách a na záchodech, odsavače par v kuchyních, spotřebiče na tuhá paliva s přívodem spalovacího vzduchu z místnosti, jiné spotřebiče se vzduchovým nebo spalinovým ventilátorem, popř. i centrální vysavač. Pokud není do prostoru s podtlakovým větracím zařízením přiváděn vzduch z venkovního prostoru v množství odpovídajícím vzduchu odváděnému, může dojít, zejména u spotřebičů s atmosférickým hořákem, k situaci, kdy se tento vzduch do místnosti přivádí komínem společně se spalinami. Zde je nutné uvést, že podtlak v nižších podlažích může vyvolat také proudění vzduchu schodišťovým prostorem, nebo větrací šachtou, do které jsou vyústěna okna z hygienických zařízení (tzv. světlíkem). I tyto vysoké prostory mají komínový tah. Při otevření bytových dveří do schodiště, nebo otevření okénka do větrací šachty může v určitých případech, kdy není dostatečný přívod vzduchu z venkovního prostoru, dojít k úniku spalin přes prostory bytu do schodiště nebo větrací šachty. Praxe ukázala, že spaliny mohou proudit do místnosti i částí spotřebiče, ve které se nenachází automatická pojistka proti zpětnému tahu spalin.

U spotřebičů s ventilátorem a přívodem spalovacího vzduchu z místnosti jde o to, jestli ventilátor ve spotřebiči vyvolá dostatečný podtlak, který je větší než podtlak vyvolaný podtlakovým větráním.

Zařízení vytvářející podtlak umístěné v jiné místnosti bytu, než je umístěn spotřebič často při nedostatečném přívodu vzduchu z venkovního prostoru vyvolá podtlak i v místnosti se spotřebičem, protože vnitřní dveře v bytě nemusejí být při uzavření těsné nebo nemusejí být uzavřeny. Celá bytová jednotka může být utěsněným vnitřním prostorem s nedostatečným přívodem vzduchu z venkovního prostoru. Zde je nutné také zdůraznit, že větrací otvory ve vnitřních dveřích nebo vnitřních stěnách, které mají sloužit pro přívod spalovacího vzduchu ke spotřebiči, neplní při nedostatečném přívodu vzduchu z venkovního prostoru svoji funkci a při podtlaku se jimi dokonce mohou spaliny ze spotřebiče šířit z místnosti se spotřebičem do dalších místností.

Vliv podtlaku na odvod spalin ze spotřebiče v provedení B způsobeného podtlakovými větracími zařízeními je možné odstranit automatickým blokováním jejich funkce při provozu spotřebiče.

Příčiny možného nedokonalého spalování ve spotřebiči

Při nedostatečném přívodu spalovacího vzduchu dochází ve spotřebiči k nedokonalému spalování, při kterém obsahují spaliny větší množství jedovatého oxidu uhelnatého. Nedokonalé spalování může být u neudržovaného spotřebiče způsobeno také zaneseným výměníkem na straně spalin.

Čtyři příčiny otrav oxidem uhelnatým u spotřebičů v provedení B

Únik oxidu uhelnatého ze spotřebiče v provedení B má zejména tyto příčiny:

1. nedostatečný přívod spalovacího vzduchu z venkovního prostoru, jehož důsledky jsou nedostatečný tah komínového průduchu a nedokonalé spalování;
2. neudržovaný spotřebič, ve kterém dochází k nedokonalému spalování;
3. vadný komín s nedostatečným tahem;
4. podtlak v prostoru se spotřebičem.

Bezpečná řešení

Nejbezpečnějším plynovým spotřebičem je v současné době spotřebič v provedení C, který má uzavřenou spalovací komoru a spalovací vzduch si nasává potrubím přímo z venkovního prostoru a spaliny odvádí rovněž do venkovního prostoru (obr. 3). U tohoto provedení spotřebiče je únik spalin do místnosti možný pouze v případě netěsnosti spalinové cesty (potrubí pro odvod spalin). Proto se pro vytápění a přípravu teplé vody mají přednostně používat spotřebiče v pro-
vedení C. Sání spalovacího vzduchu a odvod spalin mohou být u těchto spotřebičů provedeny buď souosým potrubím (vnější trubka pro přívod vzduchu a vnitřní trubka pro odvod spalin – obr. 3), nebo oddělenými potrubími pro přívod vzduchu a odvod spalin (obr. 4). Souosé potrubí může být do venkovního prostoru přímo
vyvedeno (obr. 3), nebo napojeno na komín s průduchy pro přívod vzduchu a odvod spalin. U souosého potrubí by se v případě netěsnosti vnitřní trubky pro odvod spalin nedostávaly spaliny do místnosti, ale nasávaly by se vnější trubkou do spotřebiče, což by zaznamenala jeho automatika jako poruchu. U odděleného potrubí je možné přivést spalovací vzduch např. trubkou vyvedenou přes fasádu a spaliny odvádět potrubím vedeným např. stávajícím komínovým průduchem nad střechu. Vyústění odvodu spalin přes fasádu u jiných, než průmyslových budov je u nás, oproti některým zahraničním státům, přísně omezeno (viz ČSN 73 4201), i tak se obvykle i u stávajících budov najde řešení pro umístění spotřebiče v provedení C. Různé možnosti přívodu spalovacího vzduchu a odvádění spalin u spotřebičů v provedení C jsou uvedeny na obr. 5.

Pokud musí být nově instalován, nebo ve stávajících budovách ponechán, spotřebič v provedení B, je nejbezpečnější jeho umístění ve skříni, výklenku nebo přístavku, který slouží pouze k umístění tohoto spotřebiče a je opatřen přívodem vzduchu z venkovního prostoru otvorem ve vnější stěně, nebo vzduchovodem(potrubím), viz obr. 6.

Pokud jsou spotřebiče v provedení B umístěny v technických místnostech, kotelnách apod., potom musí být do těchto místností přiveden vzduch z venkovního prostoru otvorem ve vnější stěně, nebo vzduchovodem (potrubím). Toto řešení je možné i u jiných místností, avšak v zimním období se tyto místnosti přiváděným vzduchem značně ochlazují. Jako zabezpečovací zařízení musí být podle ČSN 06 0310/Z2 v každé místnosti s kotlem v provedení B instalován detektor oxidu uhelnatého, který signalizuje poruchu a odstaví kotel z provozu. ČSN 07 0703 předepisuje detektor oxidu uhelnatého jen u kotelen, kde se do kotlů přivádí jedovatý, např. koksárenský, plyn.

Závěr

Článek má charakter opakování učiva, vzhledem ke stále se vyskytujícím otravám oxidem uhelnatým je však toto opakování bohužel nutné. Pokud toto opakování pomůže počet otrav snížit, pak splnilo svůj účel.

Literatura

[1] JAHN, K. F. A.: Spísek o plynu. Upřímný rádce těm, kdož plyn odbírají neb odbírati chtějí. 1868. Vlastním nákladem. Praha.
[2] TPG 704 01. Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách. 2013. ČPS. Praha.
[3] TPG 908 02. Přívod spalovacího vzduchu do vnitřních prostorů se spotřebiči na plynná paliva s výkonem 50 kW a větším. 2017. ČPS. Praha.
[4] ČSN 73 4201 ed. 2. Komíny a kouřovody – Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv. 2016–12. ÚNMZ. Praha.
[5] ČSN 06 0310. Tepelné soustavy v budovách – projektování a montáž. 2014–8 (změna Z2: 2017–9). ÚNMZ. Praha.
[6] ČSN 07 0703. Kotelny se zařízeními na plynná paliva. 2005–1 (změna Z1: 2006–2) ČNI. Praha.
[7] TPG 800 00. Systém rozdělení spotřebičů na plynná paliva. 2000. GAS. Praha.
[8] ČSN EN 1749. Třídění spotřebičů plynných paliv podle způsobu přivádění spalovacího vzduchu a odvádění spalin. 2020–9. ČAS. Praha.
[9] Arbeitsblatt G 600 Technische Regel für Gasinstallationen; DVGW – TRGI.

---

Gas appliances and carbon monoxide poisoning

The article professionally explains the basic causes of CO (carbon monoxide) poisoning, which can occur in gas appliances due to incomplete combustion. Although it doesn’t go into the details of combustion air requirements calculations, which is the task of designers and inspection technicians, it clearly explains what the average citizen, operator and owner of a gas appliance must pay attention to. The same obligation applies to plumbers and installers of gas equipment.

Keywords: gas appliance, gas appliance design, combustion, combustion air, flue gases, carbon monoxide.