Wpływ warunków klimatycznych panujących w Polsce na pracę systemów kominowych

W ostatnim okresie wdrożono w naszym kraju na szeroką skalę systemy kominowe segmentowe wykonane ze stali kwasoodpornej. Powszechne zastosowanie znajdują również systemy kominowe wielowarstwowe, wolnostojące, w których wewnętrzny komin wykonany jest ze stali kwasoodpornej, izolowany jest wełną mineralną i osłonięte blachą nierdzewną ze stali stopowych.
Systemy kominowe są szczególnie narażone na wpływ warunków klimatycznych, gdyż jak wiadomo prawidłowo pracujący system kominowy powinien w krótkim czasie osiągnąć właściwą równowagę termiczną.
Położenie Polski fizyczno-geograficzne sprawia, że nad naszym obszarem ścierają się dwie różne masy powietrza wpływające na kształtowanie się klimatu w naszym kraju. Są to masy powietrza polarno-morskiego znad północnego Atlantyku lub podzwrotnikowo-morskiego z rejonu wysp Azorskich, arktycznego znad Morza Arktycznego, polarno-kontynentalnego z północnej części Europy Wschodniej. Cyrkulacje powietrza wywierają wpływ na ośrodki aktywności atmosferycznej i są przyczyną, że klimat Polski odznacza się dużą zmiennością pogodny i znacznymi wahaniami w przebiegu pór roku. Zaznacza się to zwłaszcza w charakterze okresów zimowych, które są wilgotne i stosunkowo ciepłe typu oceanicznego lub pogodne i mroźne typu kontynentalnego. 
Polska pod względem klimatycznym w okresie zimowym charakteryzuje się odmiennym klimatem od krajów Europy Zachodniej. W tabeli 1 podano średnie temperatury miesiąca stycznia dla Anglii, Francji, Polski i Niemiec oraz ilości dni, w których temperatura była niższa niż 0°C.
Tabela 1.

Liczba dni mroźnych w Polsce wykazuje duże zróżnicowanie regionalne: nad morzem waha się od 21 do 26 dni w roku. Na północnym wschodzie dochodzi do 65 dni, w górach przekracza 130 dni. Na nizinach liczba dni waha się od 90 do 130 w środkowej Polsce, a górach przekracza 200 dni rocznie.
Według danych Instytutu Klimatologii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie w ostatnich latach nastąpiło powolne ocieplenie klimatu i średnia temperatura w miesiącu styczniu wzrosła o 1,3°C. Rozkład temperatur panujących w styczniu w naszym kraju przedstawia rysunek 1.
Drugim istotnym elementem oprócz temperatury zewnętrznej mającym wpływ na pracę kominów są oddziaływania wiatrów, które powodują ochładzanie kominów i są one zmienne dla różnych rejonów Polski, mogą one również powodować zmianę kierunku ciągu spalin w przewodzie kominowym.
Charakterystyczne prędkości wiatrów dla celów projektowych określa Polska Norma PN-77/B-02011. Dzieli ona Polskę na 4 strefy wiatrowe ze względu na ciśnienia dynamiczne wiatrów. Prędkości wiatru w różnych strefach podano w tabeli 2. Na rysunku 2 przedstawiono strefy wiatrowe występujące w Polsce.
Tabela 2.

Istotnym zagadnieniem z punktu technicznego przy projektowaniu systemów kominowych jest minimalna temperatura obliczeniowa powietrza na zewnątrz budynków panująca w poszczególnych strefach klimatycznych Polski. Temperaturę obliczeniową powietrza na zewnątrz określa Polska Norma PN-82/B-02403. W tabeli 3 przedstawiono strefy klimatyczne wraz z temperaturami obliczeniowymi. Na rysunku 3 przedstawiono strefy klimatyczne Polski.
Tabela 3.

Biorąc pod uwagę warunki klimatyczne panujące w Polsce oraz fakt, że nowoczesne konstrukcje urządzeń grzewczych pracują impulsowo w układach o małej bezwładności cieplnej, można przyjąć założenie, że im grubsza warstwa izolacji, tym warunki pracy termicznej komina będą lepsze. 
Zagadnienie grubości izolacji kominów nabiera szczególnego znaczenia w przypadku odprowadzania spalin z urządzeń opalanych gazem, których temperatura kondensacji spalin wynosi zaledwie 57°C. Dobrze zaizolowany komin gwarantuje, że temperatura odprowadzanych spalin jest wyższa od temperatury kondensacji i zapewnia poprawny ciąg kominowy w całym okresie eksploatacji urządzenia grzewczego.

Ciąg dalszy w następnym numerze...

Rys. 1. Rozkład średnich temperatur w miesiącu styczniu na terenie Polski 
(dane za lata 1965 - 1974)

Rys. 2. Strefy obciążenia wiatrem zgodnie z PN-77/B-02011

Rys. 3. Strefy klimatyczne Polski wg PN-82/B-02403

Opracował: Piotr Cembala
w opracowaniu wykorzystano materiały
Instytutu Górnictwa Naftowego i Gazownictwa w Krakowie

Powrot do poprzedniej strony