Európske emisné normy pre kachle na tuhé paliva 

Spaľovanie tuhých palív je vždy sprevádzané produkciou znečisťujúcich látok a všeobecným cieľom by malo byť znížiť ich množstvo na prijateľnú úroveň. Jedným z nástrojov na zníženie množstva vypúšťaných znečisťujúcich látok sú legislatívne požiadavky na spaľovacie zariadenia a palivo, ktoré sa uplatňujú pri uvádzaní spaľovacieho zariadenia na trh za účasti notifikovaného orgánu, príp. pri ich prevádzke. Článok sa zaoberá platnými požiadavkami na emisie znečisťujúcich látok a účinnosť spaľovacieho zariadenia, ktoré sú legislatívne vyžadované tak v celej EÚ, ako aj ďalšími požiadavkami, ktoré sú dané v niektorých jednotlivých krajinách. Európskych lídrov v tejto oblasti predstavujú Nemecko a Rakúsko. Pretože sú jednotlivé limity vyjadrované v rôznych jednotkách a pri rôznych podmienkach (referenčný obsah O2), sú v tomto príspevku limity prepočítané tak, aby bolo možné vykonať ich porovnanie a zodpovedať otázku, ako sa líšia a kde sú požiadavky najprísnejšie.

Sprísnenie všeobecných limitov potom prinášajú v jednotlivých štátoch rôzne vyhlášky a nariadenia, prípadne dobrovoľné ekologické známky. Medzi najznámejšie ekologické známky a podporné programy patria:

• ČR – Nová zelená úsporám (www.novazelenausporam.cz);
• Nemecko – DINplus (http://www.dincertco.de);
• Švédsko, Nórsko, Fínsko, Dánsko, Island – Nordic Swan (www.nordic-ecolabel.org);
• Francúzsko – Flamme Verte (http://www.flammeverte.org);
• Anglicko – HETAS certification (http://www.hetas.co.uk); atd.

Poznámka: v ďalšej časti textu je v niektorých prípadoch uvedená jednotka m3N – tá predstavuje objem v metroch kubických pri 101 325 Pa a 0 °C – pri tzv. normálnych podmienkach.

EURÓPSKE EMISNÉ LIMITY VŠEOBECNE

Emisné limity musia podľa noriem plniť spotrebiče len pri menovitom výkone (okrem spotrebičov spaľujúcich drevné pelety, ktoré majú odlišné limity pri zníženom výkone). Tabuľka emisných limitov je označená ako tab. č. 1. Ďalej sú v tabuľke uvedené aj hodnoty minimálnej účinnosti pre dané spotrebiče.

Tab. č. 1 Všeobecné emisné limity, EÚ

Všeobecne možno povedať, že tieto emisné limity sú v porovnaní s požiadavkami na kotly mierne [15] a minimálnej účinnosti sú pomerne nízke. Problém s účinnosťou nastáva v prípade krbových vložiek (ďalej len KV). Tie sú určené do obstavby, prípadne sú napojené na akumulačný prvok, ktorým prechádzajú spaliny. Pre správnu funkčnosť celku (KV + akumulačný prvok) je teda nutné, aby spaliny za KV mali vysokú teplotu – samotná KV má nízku účinnosť. Výrobcovia však ponúkajú (zrejme z obavy, že by zákazníci ich výrobky nekupovali) KV s účinnosťou cez 70 %. K tomuto trendu sú výrobcovia často tlačení prísnejšími požiadavkami v krajinách EÚ, v ktorých by s výrobkami, ktoré majú nižšiu účinnosť, než požadujú miestne predpisy, neuspeli.

Treba si uvedomiť, že potreba tepla objektu nie je po celú vykurovaciu sezónu rovnaká. Pri krbových vložkách s vodným výmenníkom je možným riešením akumulačná nádoba na vykurovaciu vodu, ktorá umožňuje krbovej vložke pracovať pri ideálnom menovitom výkone. Pri modulácii výkonu (na tzv. znížený výkon) dochádza k vyššej produkcii emisií a nižšej účinnosti. Je preto dobré krbové kachle zbytočne nepredimenzovať a tým docieliť čo najväčšie pokrytie vykurovacej sezóny v prevádzke na menovitý výkon.

ČESKÁ REPUBLIKA - EMISNÉ LIMITY VŠEOBECNE

Česká republika preberá limity z vyššie uvedených noriem. U sálavých zdrojov tepla (lokálne ohrievače) zákon č. 201/2012 Zb. – o ochrane ovzdušia stanovuje ďalšie povinnosti tak pre výrobcov (dovozcov) spaľovacích zariadení, ako aj pre prevádzkovateľov.

Pre lokálne ohrievače určené na pripojenie na teplovodnú sústavu ústredného vykurovania (napr. krbové vložky alebo kachle s vodným výmenníkom) platia emisné limity pre CO a prach (TZL) podľa prílohy č. 10 časti I a II zákona č. 201/2012 Zb. v znení neskorších zákonov. Lokálne ohrievače uvádzané na trh SR, ktoré slúžia ako zdroj tepla pre teplovodnú sústavu ústredného vykurovania, musia spĺňať požiadavky uvedené v tabuľke tab. č. 2, ktoré sú použiteľné v období od 1. januára 2018 do 31. decembra 2019. V podstate sa jedná o 1,38-krát miernejšie požiadavky na CO a prach ako požiadavky na triedu kotla 4 podľa EN 303-5:2012 určené pre teplovodné kotla.

Tab. č. 2 Minimálna emisná požadavky pre lokálne ohrievače uvádzané na trh, ktoré slúžia ako zdroj tepla pre teplovodnú sústavu ústredného vykurovania s menovitým príkonom do 300 kW, ktoré sa použijú od 1. januára 2018 do 31. decembra 2019 – Príloha č. 10, Časť II zákona č. 201 /2012 Zb.

Od 1. januára 2020 do 31. decembra 2021 budú pre osoby uvádzajúce lokálny ohrievač na trh v SR platiť požiadavky podľa Prílohy č. 10, časti III zákona č. 201/2012 Zb. na spaľovacie stacionárne zdroje na pevné palivá vymedzené v článku 1 nariadenia Komisie (EÚ) 2015/1185, ktorým sa vykonáva smernica Európskeho parlamentu a Rady 2009/125/ES, pokiaľ ide o požiadavky na ekodizajn lokálnych ohrievačov na tuhé palivá.

Podľa článku 1 nariadenia sa požiadavky vzťahujú na nasledujúce spaľovacie stacionárne zdroje:

• lokálne ohrievače na tuhé palivá s menovitým tepelným výkonom najviac 50 kW.

Podľa článku 1 nariadenia sa požiadavky nevzťahujú na:

• lokálne ohrievače na tuhé palivá, ktoré sú určené len na spaľovanie nedrevnej biomasy;
• lokálne ohrievače na tuhé palivá určené iba na vonkajšie použitie;
• lokálne ohrievače na tuhé palivo, ktorých priamy tepelný výkon je menej ako 6 % celkového priameho a nepriameho tepelného výkonu pri menovitom tepelnom výkone;
• lokálne ohrievače na tuhé palivá, ktoré nie sú zostavené pri výrobe ani poskytované jedným výrobcom ako prefabrikované diely alebo súčasti určené na montáž na mieste;
• ohrievače vzduchu;
• saunové kachle.

Lokálne ohrievače musia spĺňať nasledujúce limitné hodnoty emisií, ktoré sa vzťahujú k suchým spalinám, teplote 273 K, tlaku 101,3 kPa ak referenčnému obsahu kyslíka 13 %:

1. Medzné hodnoty emisií TZL:
   
   1. pri ohrievačoch s otvorenou spaľovacou komorou nesmie prekročiť 50 mg.m−3N pri meraní metódou A, alebo 6 g/kg (sušiny) pri meraní metódou B;
   2. u ohrievačov s uzavretou spaľovacou komorou využívajúcich tuhé palivá iné ako lisované drevo vo forme peliet a zo sporákov nesmie prekročiť 40 mg.m−3N pri meraní metódou A, alebo 5 g/kg (sušiny) pri meraní metódou B, alebo 2,4 g /kg (sušiny) v prípade biomasy alebo 5,0 g/kg v prípade tuhých fosílnych palív pri meraní metódou C;
   3. u ohrievačov s uzavretou spaľovacou komorou využívajúcich lisované drevo vo forme peliet nesmie prekročiť 20 mg.m−3N pri meraní metódou A, alebo 2,5 g/kg (sušiny) pri meraní metódou B3, alebo 1,2 g/kg (sušiny) pri meraní metódou C.
2. Medzné hodnoty emisií plynných organických zlúčenín (TOC):
   
   1. emisie TOC z lokálnych ohrievačov na tuhé palivo s otvorenou spaľovacou komorou, z lokálnych ohrievačov na tuhé palivo s uzavretou spaľovacou komorou využívajúcich tuhé palivo iné ako lisované drevo vo forme peliet a zo sporákov nesmie prekročiť 120 mgC.m−3N;
   2. emisie TOC z lokálnych ohrievačov na tuhé palivá s uzavretou spaľovacou komorou využívajúcich lisované drevo vo forme peliet nesmú prekročiť 60 mgC.m−3N.
3. Medzné hodnoty emisií oxidu uhoľnatého (CO):
   
   1. pri ohrievačoch s otvorenou spaľovacou komorou nesmie prekročiť 2 000 mg/m3;
   2. u ohrievačov s uzavretou spaľovacou komorou využívajúcich tuhé palivo iné ako lisované drevo vo forme peliet a zo sporákov nesmie prekročiť 1 500 mg.m-3N;
   3. pri ohrievačoch s uzavretou spaľovacou komorou využívajúcich lisované drevo vo forme peliet nesmie prekročiť 300 mg/m3.
4. Medzné hodnoty emisií oxidov dusíka (NOx):
   
   1. pri ohrievačoch na tuhé palivo s otvorenou spaľovacou komorou, pri ohrievačoch na tuhé palivá s uzavretou spaľovacou komorou a zo sporákov využívajúcich biomasu nesmie prekročiť 200 mg.m-3N, vyjadrené ako NO2;
   2. v prípade ohrievačov s otvorenou spaľovacou komorou, z ohrievačov na tuhé palivo s uzavretou spaľovacou komorou a zo sporákov využívajúcich fosílne tuhé palivo nesmie prekročiť 300 mg/m3, vyjadrené ako NO2.

POZNÁMKA: Požiadavky sa teda týkajú aj lokálnych ohrievačov bez teplovodného výmenníka. Tieto limitné hodnoty emisií sú platné v EÚ až od 1. januára 2022 na rozdiel od zákona č. 201/2012 Zb., kde je platnosť o dva roky skôr. Nariadenie o ekodizajne navyše od 1. januára 2022 zavádza požiadavky na sezónnu energetickú účinnosť vykurovania:

• sezónna energetická účinnosť vykurovania lokálnych ohrievačov na tuhé palivá s otvorenou spaľovacou komorou nesmie byť nižšia ako 30 %;
• sezónna energetická účinnosť vykurovania lokálnych ohrievačov na tuhé palivá s uzavretou spaľovacou komorou využívajúcich tuhé palivá iné ako lisované drevo vo forme peliet nesmie byť nižšia ako 65 %;
• sezónna energetická účinnosť vykurovania lokálnych ohrievačov na tuhé palivá s uzavretou spaľovacou komorou využívajúcich lisované drevo vo forme peliet nesmie byť nižšia ako 79 %;
• sezónna energetická účinnosť vykurovania sporákov nesmie byť nižšia ako 65 %.

NEMECKO - EMISNÉ LIMITY VŠEOBECNE

V Nemecku je platná vyhláška 1. BImSchV, ktorá upravuje (sprísňuje) limity pre koncentrácie škodlivín vypúšťaných do ovzdušia pri prevádzke lokálnych spotrebičov na tuhé palivá.

Pre zariadenia uvedené do prevádzky po 1. 1. 2015 platia emisné limity a minimálne účinnosti uvedené v tab. č. 3 – tzv. Stufe 2 (BIMSchV 2). Tieto limity musia zariadenie splniť pri menovitom výkone.

Tab. č. 3 Požiadavky podľa 1. BImSchV Stufe 2 pre zariadenia uvádzané na trh

Prevádzkovateľ musí preukázať plnenie limitov pre zariadenia uvedené do prevádzky pred 25. 11. 2009. To možno preukázať buď predložením certifikátu od výrobcu zariadenia, alebo meraním vykonávaným kominárom. V prípade, že zariadenie emisné limity nesplní, musí byť vyradené z prevádzky alebo vybavené dodatočným zariadením umožňujúcim splniť emisné limity (k dátumu uvedenému vo vyhláške, v závislosti od veku spotrebiča). Pravidelné meranie lokálnych spotrebičov sa u prevádzkovateľa nevykonáva (vykonáva sa len pri teplovodných kotloch).

RAKÚSKO - EMISNÉ LIMITY VŠEOBECNE

V Rakúsku sú emisné limity upravené dohodou 15a B-VG [14], požadované hodnoty sú uvedené v tab. č. 4 (ručná dodávka paliva) a tab. č. 5 (automatická dodávka paliva). Tieto hodnoty musia splniť každé spaľovacie zariadenie (všetky veľkosti) pri skúškach pri menovitom výkone. Pri spaľovacích zariadeniach s menovitým výkonom nad 8 kW musia byť splnené limity nielen pri menovitom výkone, ale pre CO, OGC a účinnosť aj pri zníženom výkone (50% Pjm u ručne obsluhovaných, 30% Pjm u automaticky obsluhovaných). Minimálna účinnosť aj pre spaľovacie zariadenia s menovitým výkonom pod 8 kW sú uvedené v tab. č. 6.

Tab. č. 4 Požiadavky podľa 15a B-VG, emisné limity – ručná dodávka paliva

Tab. č. 5 Požiadavky podľa 15a B-VG, emisné limity – automatická dodávka paliva

Tab. č. 6 Požiadavky na minimálnu účinnosť podľa 15a B-VG

POROVNANIE LIMITOV

Pre možnosť porovnávania emisných limitov platných v rôznych krajinách je dôležité mať tieto hodnoty vyjadrené v rovnakých jednotkách (koncentrácia mg/m3N alebo emisný faktor mg/MJ) a tiež vztiahnuté na rovnaké porovnávacie podmienky – referenčný obsah kyslíka, suché spaliny pri normálnych podmienkach. V Rakúsku sú limity uvádzané ako emisný faktor vztiahnutý na energiu obsiahnutú v palive, na rozdiel od SR a Nemecka, kde sú limity uvádzané ako koncentrácia vztiahnutá na objem suchých spalín. Porovnanie limitov je teda nutné vykonávať prepočtom cez výhrevnosť paliva a množstvo spalín, vzniknutých spálením 1 kg paliva.

Porovnanie limitov ukazuje na veľkú roztrieštenosť limitov v rámci EÚ, ktoré by sa mali zjednotiť k 1. 1. 2022, kedy nadobudne účinnosť Nariadenie komisie EU 2015/1185 o ekodizajne na lokálne ohrievače. Dnes najkomplexnejšie sleduje emisie znečisťujúcich látok Rakúsko. Najmenej prísne požiadavky má európska norma.

Pre lepšiu prehľadnosť je v tab. č. 7 uvedené porovnanie minimálnych požiadaviek na krbovú vložku s teplovodným výmenníkom s menovitým výkonom 8 kW na kusové drevo pri uvedení na trh a tiež pri pravidelných kontrolách (vyžadované zákonom č. 201/2012 – o ochrane ovzdušia a rakúskou vyhláškou 15a B-VG) .

Tab. č. 7 Porovnanie dnes platných a budúcich požiadaviek na emisie a účinnosť pre konkrétnu inštaláciu krbovej vložky s vodným výmenníkom s celkovým výkonom 8 kW (príkon 10 kW) – ručné prikladanie kusovým drevom

Zdroj: https://vytapeni.tzb-info.cz