Központi fűtés megújuló energiaforrásokból

2010-04-30 21:53:09 | Módosítva: 2010-04-30 22:03:55

Az energiaárak folyamatos emelkedése, és az ökológia szempontok miatt egyre inkább megnő az egyedi nem fosszilis fűtőanyagot elégető fűtésrendszerek alkalmazásának az igénye. Ilyen rendszerűek a megújuló biomassza anyagait, fa, fagáz, fapellet, fabrikett, szalma és fűbála, mezőgazdasági hulladék tüzelőanyaggal működő kazánok és az általuk ellátott fűtések. A legegyszerűbben a tűzifát lehet felhasználni fűtésre, hőtermelésre. A többi a fa illetve mezőgazdasági anyagokból készített fűtőanyagokat azonban már bonyolultabb szerkezetű és főleg szigorúbb előírások szerint működtethető fűtésrendszerekben tudjuk csak felhasználni.

Egy ilyen megvalósult fűtési rendszer kialakítását szeretnénk Olvasóinkkal ismertetni. A t fűtési rendszert egy egyszintes ~100 m2 alapterületű, nemrég épült téglafalazatú épületbe tervezeték beépíteni, a gázkonvektorok kiváltására. Mivel az épület nincs alápincézve, ezért a fűtőberendezést a lakótérben kellett elhelyezni.

A rusztikus kialakítású épületbelsőhöz illeszkedően az üvegajtón át látható fatüzelésű tűztér alapkövetelmény volt. Ezzel a kandalló; kandallókályha alkalmazása került előtérbe. Az épület egyéb helységeiben radiátorokkal kellett a fűtést biztosítani, ezért a vízteres kandalló, kandallókályha körre szűkült a választás. A beépíthető kandalló lényegesen nagyobb költsége és a beépítéssel járó nagy felfordulás, a vízteres kandallókálya alkalmazását eredményezte.
A jelenlegi kínálatból a Radeco-Victoria Grande Lux AB 22 kW (~300 m3-es légtér kifűtésére alkalmas) teljesítményű kandallókályha került kiválasztásra. A kandallókályha acéllemez anyagú, samottozott nagyméretű égéstérrel kifejlesztett készülék. A tűztér üvegezett, két oldalra nyíló ajtókiképzéssel. A víztér acéllemezből készült. A kiválasztott típusnál (AB változat) a nyitott tágulási tartályos fűtésrendszert lehet csak alkalmazni. Viszont lényegesen olcsóbb, és egyszerűbb kialakítású a nyomás alá helyezhető típusoknál.

A 70×70 cm alapterületű, 130 cm magas kandallókályha a nappaliba került. A 200 kg-os önsúly miatt 10 cm magas vasbeton anyagú, padlóburkoló lappal fedett alapra lett felállítva. A nagyméretű üvegezett tűztérajtón át a lobogó tűz fénye lényegében az egész helységet bevilágítja, és emellett ~8 kW-os légfűtő teljesítménnyel a helységet ki is fűti.
A kandallókályha füstelevezetése O 150 mm-es, 2 mm vastag fekete acéllemez anyagú füstcsöveken keresztül a meglévő 16×20-as téglakéménybe történik. A kéménybe kötést a füstcsövekhez rendelhető speciális, kettősfalú acél bekötőcsővel (stucni) oldották meg. A kémény 7, 5 m-es magassága biztosítja a kandallókályha megfelelő huzatát. A kandallókályha elhelyezésénél lényeges szempont, hogy a füstcsöveket minimum 2 db 90o-os iránytöréssel, és pillangószelepes huzat szabályozós szakasz közbeiktatásával szereljük be!

Termosztatikus biztonsági szelep WATTS STSA kandallókályha további, ~16 kW vízoldali hőteljesítménye kerül felhasználásra, a többi helység fűtésére, lemezradiátorokon keresztül. A víztérben termelt hőt egyszintes fűtés esetén gravitációsan ún. etázsfűtéssel is el lehetne juttatni a fűtőtestekhez. Ezt a fűtővíz hőmérséklet és egyben fajsúlykülönbségén alapuló áramlást azonban csak nagyátmérőjű csövekkel, és a radiátoroknál alacsonyabban vezetett visszatérő csővezetékkel lehet f kialakítani. Ezért ehelyett az elektromos keringtető szivattyúval, kisátmérőjű rézcső anyagú csőhálózatot felhasználva alakították ki az alkalmazott nyitott szivattyús vízfűtésrendszert:
A nyitott vízfűtések csak max. 90 Co-os vízhőfokúak lehetnek! Ezeknél a fűtővíz nyílt kapcsolatban van a külső légtérrel, amelyeknél a berendezés legmagasabb pontja (a tágulási tartály) által meghatározott statikus nyomáson és a szivattyúnyomáson kívül másféle túlnyomás nem léphet fel!

A rendszer túlfűtéséből adódó esetleges túlnyomást biztonsági előremenő tágulási vezeték, nyitott! tágulási tartály, biztonsági visszatérő tágulási vezeték, és termosztatikus leeresztő szelep beépítésével küszöbölik ki. Ezeket a biztonsági berendezéseket a szigorú előírások alapján minden a szilárd fűtőanyagú, automatikusan nem szabályozott hasonló nyitott fűtésrendszerbe be kell tervezni!
Ezekhez a fűtésrendszerekhez minden esetben nyitott tágulási tartályt kell alkalmazni. A tartály lehetőleg olyan kialakítású legyen, hogy a biztonsági előremenő tágulási vezeték szűkület és elzáró szerelvény nélkül haladjon a tartály felső részén lévő bekötéséig. A biztonsági visszatérő tágulási vezeték alsó bekötése a tartály aljától 2-4 cm-re legyen, hogy az esetleges szennyeződések, üledékek ne juthassanak be a rendszerbe. Ügyelni kell a tartály felső részén elhelyezett túlfolyó kivezető cső megfelelő, a biztonsági vezetékekkel megegyező átmérőjű, szűkületmentes, folyamatos lejtésű kivezetésére.

Vízteres kandalló-kályha (Radeco Grande Lux ABA kazán túlfűtéséből eredő túlhevüléskor keletkező forró víz/gőz elvezetéséről minden esetben gondoskodni kell. Alkalmazhatunk segédenergia nélkül működő biztonsági termikus elfolyó TS szelepet, mely már 95°C-os hőmérsékleten automatikusan nyit, nem "várja" meg a káros gőzképződést. A termikus elfolyó kivezetését szintén beköthetjük a tágulási tartályba megfelelő hőmérsékletbírású csővezetékkel. Ezzel létrehozunk egy cirkulációt, melynél a forró víz/gőz a tágulási tartály felső része felé távozik a TS szelepen keresztül, a tartály alsó részéből pedig alacsony hőmérsékletű vízzel visszapótlódik a fűtési rendszerből eltávolított mennyiségű fűtőközeg. A tartályból visszatérő biztonsági tágulási vezetéket úgy célszerű bekötni, hogy a rendszer előremenő vezetékéhez alulról csatlakozzon. Ezzel normál üzemviszonyok mellett elkerülhető a gravitációs áramlás kialakulása a tartály irányába és a kazánt károsító "hideg sokk" is.

A tágulási tartály térfogatát példánkban: V=1,2×22 kW =26, 4? 30 liter
A nyitott tartályhoz vezető és visszatérő biztonsági tágulási vezetékeket minimálisan 25 mm belső átmérőjű csőszakaszokból kell kialakítani! A tágulási tartályt a szivattyú emelőmagasságát figyelembe véve 4, 5 m-rel a legmagasabb fűtőtest fölé érően szerelték be.

Keringtető szivattyúA Watts STS20 termosztatikus leeresztő szelep egy a DIN 4751 előírásai alapján tervezett segédenergia nélküli biztonsági szelep, amelyet a kazánvíz túlhevülése hoz működésbe. A szelepet a kandalló vízterének felső részébe belógóan szerelt bimetálos érzékelő nyitja, majd a túlhevült fűtővizet elfolyatja, ha a kazánvíz eléri a 95 Co-ot, így akadályozva meg a kazán túlhevülését.
A szakaszosan üzemelő kandallókályha gyors felfűtéshez, a lehető legkisebb fűtővíz térfogattal számoltak. Ezt a korszerű lemezradiátorok kis víztérfogata mellett a kandalló víztér relatív kis térfogata is elősegítette. Esetünkben, a kandallókályha vízterében 35 l, a csőhálózatban 40 l, a betervezett radiátorokban 26 l, összesen csak kb.100 liter ioncserélt fűtővíz található. Ehhez a relatív kis vízmennyiséghez gondos méretezéssel kell a keringtető szivattyút kiválasztani.

A szivattyú kiválasztásához először meg kell határozni a szivattyú Q szállítandó fűtővíz mennyiségét. Ez főleg a kandallókályha P=22 kW-os teljesítményétől, és az előremenő 90 Co és visszatérő 70 Co fűtővíz hőmérséklete közötti ?t = 20 különbségétől függ. Számítása az alábbi egyszerű képlet alapján történik: Q=P×3,6/c×?t, (ahol P=22.000 W; ?t = 20, c a víz fajlagos hőkapacitása = 4,2). Esetünkben: Q = 22.000×3,6/4,2×20 = 942 l/h, azaz óránként maximum 942 liter vizet kell a rendszerben keringtetni. Ennek a teljesítménynek megfelelő szivattyút a gyártmány katalógusban megadott szivattyú jelleggörbe alapján lehet kiválasztani. A bemutatott fűtéshez a PEDROLLO cég DHL 25/65 keringtető szivattyúját választották.

Tágulási tartályA konkrét fűtésrendszerhez tartoznak a hőleadó berendezések, fűtőtestek, radiátorok is. A példánkban Star acéllemez radiátorok kerültek felszerelésre az épület többi helységében a 16 kW hőteljesítmény alapján méretezve. A Star radiátorok olyan tartószerkezettel kerülnek forgalomba, amivel jobban besimulnak a mögöttük lévő síkba. Lekerekített élei és sűrűbb rácsozata lévén csökkennek a kisgyermekek baleset veszélyei. Mivel a kandallókályha fűtésteljesítményét központi termosztáttal nem kívánták szabályozni - a szakaszos fűtés miatt -, ezért a fűtőtestek egyedi szabályozásával thermofejes radiátorszelepekkel -biztosították a kívánt hőleadást.

A fűtésrendszer összeállítása a kandallókályha beállításával kezdődött. Ezután a vízteres rész 5/4"-os csatlakozójától elindulva 28×1,5 mm-es SANCO félkemény rézcsőből, réz forrasz idomok segítségével kiépítették az előremenő biztonsági tágulási vezetéket. A visszatérő ághoz csatlakozó biztonsági visszatérő tágulási vezeték a szivattyú és a kandallókályha közé került beépítésre. Így a fűtéshálózat nulla pontjába került a szivattyú, nyomott csőszakasz ezért csak a szivattyú és a biztonsági visszatérő csatlakozása között van. A fűtésrendszer többi részén ún. szívott szakasz alakul ki. Ennél a szivattyúbekötési módnál a kis teljesítmény miatt lehetőség nyílik az előremenő biztonsági tágulási vezetéket a fűtési előremenő vezeték részeként felhasználni.

Jelmagyarázat a működési vázlathoz:

1. Radeco-Victoria Grande Lux AB kandallókályha
2. nyitott tágulási tartály: 2.1. túlfolyó vezeték
2.2. mosógép lefolyószelep (csatlakozás a csatornahálózathoz)
2.3. tágulási tartály leeresztő és feltöltőszelep
3. acéllemez radiátorok

4. PEDROLLO DHL 25/65 keringtető szivattyú
5. FLAMCO Flexvent automata légtelenítők
6. radiátor termoszabályzó és szelepek
7. termosztatikus leeresztő szelep: 7. 1. kapilláris vezeték
7.2. bimetálos érzékélőfej
7.3. biztonsági elfolyóvezeték
7.4. mosógép lefolyószelep (csatlakozás a csatornahálózathoz)
8. Szivattyú csatlakozó szelepek
9. Radiátor megkerülővezeték

10. Előremenő tágulási vezeték
11. Előremenő fűtési vezeték
12. Visszatérő tágulási vezeték
13. Visszatérő fűtési vezeték
14. Fűtésrendszer feltöltő és leürítő vezeték. 14.1. leürítő és feltöltő szelep

A biztonsági vezeték a nyitott tágulási tartályig halad 28×1,5 mm-es rézcsőből kialakítva. Az előremenő fűtési vezeték az elágazástól a hidraulikailag indokolt 22×1 mm-es rézcső átmérővel került kiépítésre. Az egyes fűtőtestek leágazásainál 18×1 mm-es rézcső szakaszok kerültek felhasználásra. A tágulási tartály túlfolyó vezetéke az épület lefolyócső hálózatába került bekötésre, a bűzelzárás miatt ún. mosógépszifon segítségével. A nyitott tágulási tartályból a biztonsági visszatérő tágulási vezeték 28×1,5 mm-es rézcsővel halad a kandallókályha 5/4"-os visszatérő vezeték csatlakozójáig.
A kandallókályha vízterének felső részébe belógóan szerelt bimetálos érzékelővel ellátott Watts STS20 termosztatikus leeresztő szelep a túlhevült fűtővizet elfolyatja, ha a kazánvíz eléri a 95 Co-ot. A túlfolyó szelep a konyhai mosogatóba vezeti a túlhevült fűtővizet.
Fontos kiegészítő szerelvény a fűtőtestek elé szerelt FLAMCO Flexvent 1/2"-os csatlakozású automata úszós légtelenítőautomata úszós légtelenítő. Ha a rendszerben vákuum keletkezik, pl. leürítésnél, akkor a Flexvent úszós légtelenítő szellőztetőként is működik.

Az ismertetett vízteres kandalló kályhás fűtésrendszer összeállításánál a legegyszerűbb központi fűtés rendszer kialakítása volt a cél. Azonban a szükséges műszaki előírásokat szabályokat igyekezetek teljes mértékben betartani. Ehhez a beszerezhető legmodernebb technológiai berendezéseket használták fel, nem törekedtek azonban a teljesen automatizált fűtésrendszerek másolására. A tűzifa előkészítés, a kandallókályha fűtése, hamuzása, az egyszerű fa tüzelést idézi, de a vizes fűtés az épületbe a komfortot is behozza. Így a fűtésrendszer egyszerre hangulatos, rusztikus és kényelmes lett.

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

Szűcs J. László


Szólj hozzá a cikkhez!

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

Nyerjünk energiát!

Magyarország a rosszul szigetelt házak országa: elavultak a nyílászáróink, rosszul szigeteltek a falaink, egyszóval, az 50 évvel ezelőtti műszaki színvonalon vannak megépítve házaink. Nehéz...


Vaskályhák sajátosságai

Hétvégi vagy családi házba, kiegészítő fűtésként, a cserépkályha vagy a kandalló olcsóbb alternatívája lehet az öntöttvas kályha. Néhány dologra érdemes odafigyelni vásárláskor, bekötéskor és...