Jobb hatásfokúak, mint a hagyományosak

Kondenzációs kazánok

A kondenzációs kazánok a '80-as évek elején kezdték meg térhódításukat Hollandiában, és mára már közel 100%-os a részarányuk. Hazánkban a kazánok mindössze 1-2%-a ilyen típusú, de a jövőben ez az arány minden bizonnyal nőni fog.

Az első, ami a szemünkbe ötlik egy kondenzációs kazán prospektusát forgatva, az a gyártók által hirdetett 104-108%-os hatásfok. A tájékozatlan érdeklődő ezt látva érthető módon megzavarodik, hiszen már az általános iskolában is azt tanultuk, hogy egy valós berendezés hatásfoka csak 100%-nál alacsonyabb lehet. Akkor pedig hogy is van ez?
A válaszhoz fontos tisztázni néhány fogalmat. A tüzeléstechnikában a tüzelőanyagokat jellemző egyik érték a fűtőérték (nevezik alsó fűtőértéknek is és Ha-val jelölik), ami megadja egységnyi mennyiségű tüzelőanyag érzékelhető hőtartalmát. A másik fontos érték az égéshő (nevezik felső fűtőértéknek is, és Hf-fel jelölik), ami megadja egységnyi mennyiségű tüzelőanyag összes hőtartalmát. Az égéshő mindig több, mint a fűtőérték, mégpedig pontosan a tüzelőanyag elégetése során felszabaduló vízgőzben lévő látens vagy rejtett hővel.
A kazánok hatásfokát hagyományosan a fűtőértékhez (Ha) viszonyítják. Földgáz vagy PB-gáz elégetése során a hidrogén (ami a gázok legfőbb éghető alkotórésze) az égési reakcióban egyesül a levegő oxigénjével, és az égéstermék vízgőz lesz. Hagyományos (tehát nem kondenzációs) kazán esetében ez a vízgőz az egyéb égéstermékekkel együtt füstgázként távozik a kéményen keresztül, és természetesen magával viszi a benne lévő rejtett hőt is. Márpedig ez jelentős hőmennyiség: a földgáz égéshője 11%-kal nagyobb, mint a fűtőértéke. Tehát ezt a 11%-nyi energiát eresztjük el a kéményen át.
A kondenzációs kazán szerkezete úgy van kialakítva, hogy a füstgázok lehűljenek benne, egészen addig, míg a füstgázban lévő vízgőz kiválik, és párolgáshőjét leadja a kazánban keringő víznek. Hasznosítja tehát a rejtett hőt, sőt egy további előnnyel is rendelkezik. Mivel a kondenzációs technológia alkalmazása esetén mód van arra, hogy a füstgázok alacsony hőmérsékleten távozzanak a kazánból, javul a tüzelőanyag fűtőértékének (Ha) hasznosítása is.
A hagyományos készülékekben, ahol a kondenzáció - káros hatásai miatt - nem kívánatos jelenség, a füstgázoknak megfelelően magas hőmérsékleten kell távozniuk. Így érthető, hogy míg a jó minőségű, szokványos kazánok hatásfoka 90-94%, addig a kondenzációs kazánok, ideális körülmények között elérhetik a 108%-os hatásfokot (a fűtőérték kb. 98%-os, a rejtett hő kb. 10%-os hasznosításával) - ahol az elméleti maximum a 111%-os égéshő (Hf) lenne.
Mint látható, egy kondenzációs kazán használatával akár 14%-kal több hőenergiát nyerhetünk ugyanabból a tüzelőanyagból, de ehhez megfelelő technológiára van szükség. A kazán kialakításának olyannak kell lennie, hogy mód legyen a füstgázt a benne lévő vízgőz harmatponti hőmérséklete alá hűteni. Ez az a hőmérséklet, amelynél megindul a vízgőz kicsapódása.

Gazdaságosság, biztonság, komfort

A mai gázárak, és az olcsóbb készülékek figyelembevételével a kondenzációs kazánra fordított többletköltség kéményes kazán esetében 4-6 éven, zárt égésterű kazán esetében pedig 5-7 éven belül térül meg. Mivel a jövőben a gázárak további jelentős emelkedésével és a kondenzációs kazánok árának relatív csökkenésével számolhatunk, ez a megtérülési idő még rövidebb lesz, és a kondenzációs kazán alkalmazását még jobb befektetésnek tekinthetjük. Egyes országok támogatják a kondenzációs kazánok terjedését, mások már ma előírják bizonyos esetekben és helyeken a kötelező alkalmazást.
A kondenzációs kazánok mindig ventilátoros és úgynevezett zárt égésterű készülékek. Az égéshez szükséges levegőt az épületen kívülről szívják, és zárt rendszerben, tömített csöveken keresztül az épületen kívülre juttatják az égésterméket. A kondenzációs kazánok a helyiség levegőjét nem használják el, és abba égéstermék sem kerülhet, tehát baleseti, egészségügyi szempontból rendszerüknél fogva teljesen biztonságosak. A kondenzációs kazánoknak nagyon alacsony a zajszintje. Az igen csendes üzem a csendesebb égő mellett a fokozott hangszigetelésnek köszönhető.

A kondenzációs gázkazánok drágábbak a hagyományosnál az alábbiak miatt

  • Minden füstgázzal érintkező rész drágább saválló anyagból készül
  • Nagyobb felületű hőcserélőre van szükség
  • Általában speciális előkeveréses égőket alkalmaznak, amelyek széles lángszabályozású tartományt (20-100%-ig) adnak állandó levegő-tüzelőanyag arány mellett
  • A keletkező kondenzátumot össze kell gyűjteni, és el kell vezetni0
  • Túlnyomással, azaz ventilátorral kell gondoskodni az alacsony hőmérsékletű füstgáz-elvezetésről
  • A kondenzációs kazánok legkényesebb pontja a hőcserélő, amelyek az alábbi csoportokra oszthatók:
    • mángorolt bordás alumíniumcsöves
    • bordás, illetve tüskés alumínium-szilícium öntvény
    • rozsdamentes acélcső bordázva, illetve tovább alakítva
    • zománcolt acélöntvény

Talán az öntött alumínium-szilícium hőcserélőkkel a legpozitívabb a tapasztalat; több mint 20 éve problémamentesen működnek.

Környezetvédelem

A kondenzációs kazánok környezetkímélők. Műszaki megoldásukból kiindulva a levegőbe kibocsátott káros égéstermék-komponensek (CO, NOx stb.) mennyisége töredéke a hagyományos gázkazánokénak.
A kondenzációs kiskazánok speciális előkeveréses égővel működnek. A ventilátor a hőigénynek, illetve a fűtésszabályozónak megfelelően változtatja a fordulatszámot, és ezen keresztül a kazán teljesítményét. Egy arányszabályozó a mindenkori levegőmennyiséggel arányos gázmennyiséget juttat a gázarmatúrán keresztül az égőhöz. A gáz-levegő aránya is állandó, és ez igen jó hatásfokú nagyon csekély mértékű levegőt szennyező károsanyag-kibocsátást eredményez.
A kazánok hőcserélőjében lecsepegő kondenzátum füstgázmosóként funkcionál, kimosva a szennyezők java részét, és azok a kondenzvízben feloldva híg savként kerülnek a kazánon és szifonon keresztül a szennyvízhálózatba. A földgázüzemnél keletkező kondenzátum pH-értéke 3,5-5 között mozog. A kondenzátum savassága megfelel a szódavíznek, híg ecetnek vagy egy savas esőnek, azaz tulajdonképpen hasonló pH-értékű anyagokkal naponta érintkezünk, a velük való foglalkozásra nincsenek különösebb előírások.
A kondenzátum kis kazánok esetében közvetlenül beengedhető a szennyvízhálózatba. Csak nagyobb kazánoknál írják elő semlegesítő berendezés alkalmazását. Magyarországon a GMBSZ a 140 kW alatti teljesítményű kondenzációs kazánoknál megengedi a kondenzátum semlegesítés nélküli bevezetését a közcsatornába. A nyugat-európai országokban általában 200 kW vagy a feletti teljesítményű kondenzációs kazánoknál írják elő a semlegesítést.
A savas kondenzátum tulajdonképpen hasznos, ugyanis a szennyvíz mindig lúgos, és azt a tisztítóműben savval semlegesíteni kell. A savas kondenzátum a csatornában elősemlegesítést végez. Mivel a háztartásokban keletkező szennyvíz mennyisége nagyságrenddel nagyobb, mint a kondenzációs kazánoknál keletkező szennyvízé, a kondenzátum csak kis mértékben csökkenti a szennyvíz lúgosságát. A szennyvíz-lefolyó csöveknél ma már szinte kizárólag műanyag csöveket alkalmaznak, amelyek savállók, így azok károsodásától sem kell tartani.

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Bérces Balázs


Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

levaika avatarja

levaika        

Ez a leírás a kondenzációs kazánokról valóban nagyon hasznos,érthető.Végre van sejtésem,hogy mi is ez valójában.Éppen kazán csere előtt állok éppen ezért nagyon hasznos volt számomra ez a leírás.Köszönet,a cikk írójának.

imipapi avatarja

imipapi         kondenzációs kazánok

Az igaz hogy a szennyvíz lúgos és annak is kell
maradnia, külömben elpusztulnak a lebontást vég-
ző baktériumok. Ahol elterjettebb az ilyen tipus, ott talán azért kell már a kissebb telje-
sítményű berendezés után is semlegesíteni.
Egyébként a leírás nagyon tetszik. Eddig senki
nem tudta érthetően elmondani hogyan működik
az ilyen kazán.

Kémény történetek

Egy rég nem látott földimmel futottam össze. Nagy örömmel üdvözöltük egymást, beszélgetésünk a régi közös történetek felidézésével indult, de hamarosan a napi gondokkal folytatódott....


Mivel fűthetjük a medencét?

A címbeli kérdésre több válasz is adható. A szóba jöhető lehetőségek között anyagi lehetőségeink, a kerti medence mérete, a rendelkezésre álló energiaforrások, és a megtérülésre szánt idő alapján...