A melegvíz-termelő és a csap kapcsolata
2010/7-8. lapszám | Piskóty Miklós | 13 093 |
Figylem! Ez a cikk 15 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A csap a vízellátás szerves része. Megválasztásánál ugyanolyan gondossággal kell(ene) eljárni, mint a rendszer többi elemének meghatározásakor tesszük. Egy rosszul kiválasztott csap a tisztességesen megtervezett rendszer használati értékét és kezelési kényelmét lényegesen leronthatja, és ezen túlmenően többletköltségeket is okozhat.
A nagyobb, több fürdőszobás, extra berendezésekkel is felszerelt lakások/házak vízellátó rendszerének kialakítása komoly tervezői munkát igényel, ezért ezeknél igénybe veszik az épületgépész szakember segítségét. A polgári méretű lakásoknál/házaknál a rendszer még ma is sokszor a szerelő és a háziasszony által, ötletszerűen összeválogatott elemekből áll össze. A folyamat egyik buktatókat rejtő lépése a csapok kiválasztása, amit az építkezés végére kimerült bankszámla, jobb esetben, minden műszaki meggondolást mellőzve, az éppen aktuális divat befolyásol.
1. sz. diagram
Az 50-120 m2 alapterületű lakások fűtését és a melegvíz-előállítását többnyire egy 24 kW teljesítményű kombi készülékre bízzák. A fűtésre a teljesítmény bőségesen elég, a de meleg víz biztosítása gondot okozhat. Az 1. hőfok/térfogatáram diagramba pontozott vonallal egy 24 kW teljesítményű, egyfokozatú vízmelegítővel rendelkező kombi készülék jelleggörbéjét rajzoltuk fel. Az előállított meleg víz jellemzői lángmodulációs rendszerrel a bekockázott területté bővülnek. Egy nagyobb, 30 kW teljesítményű készülékkel a terület a vízszintesen vonalkázott résszel növelhető. A diagramban a betűk – az uniós előírásokkal összhangban – a mosdó- és bidéarmatúráktól, zuhanyoktól, konyhai és kád-zuhanycsapoktól elvárt, minimális térfogatáram és a gyakorlatban szükségesnek ítélt hőfok metszéspontjában találhatók.
Megállapítható, hogy az egyfokozatú készülékkel a kívánt hőfokú vízzel a mosdót, bidét használni, illetve zuhanyozni csak pazarló módon, a víztérfogatáram felesleges növelése árán vagy a készülék teljesítményének csökkentésével lehetséges. A lángmodulációs készülék részben megoldja ezt a problémát, de még a 30 kW teljesítményű berendezés is képtelen a konyhában szükséges ~50 °C-os, vagy a kádnál és az egyre divatosabb tányér- és oldalzuhanyoknál szükséges, nagyobb térfogatáramú meleg víz előállítására.
A kialakult helyzetet a csap rossz megválasztásával tovább ronthatjuk
Az egyfokozatú vízmelegítőhöz – egyéb hátrányai mellett – még leginkább a „kétfogantyús”, azaz kétszelepes keverőcsap illik. Beállítása egyszerű, a meleg szelepet teljesen kinyitva a készülék begyullad, és az átfolyó víz mennyiségének és a beállított gázterhelésnek megfelelő hőfokú vizet állít elő. A kívánt hőfokot hideg víz hozzákeverésével érjük el. Egyrészt a rendszer az adott hőfokú vizet csak a hozzá tartozó térfogatáram mellett képes szolgáltatni, másrészt a két szelep állítgatása során elfolyó víz komoly vesztességet eredményez, ezért víz- és energiatakarékos működésre csak korlátozottan alkalmas.
Az ember azt gondolná, hogy a korszerűbb, egykaros csappal jobb eredményt érhetünk el. Az egykaros csap ideális körülmények között a kar emelésekor csak a kifolyó víz térfogatáramát, elfordításakor az elmozdítással arányosan csak a hőfokát változtatja. A hőfok beállításakor a csap az összekeverendő hideg és a meleg víz „mennyiségét” egyszerre, de ellentétes irányba változtatja. Az egykaros csap karjának állásából a kifolyó víz jellemzői ránézéssel is megállapíthatók, beállítása gyors, egyszerű és gazdaságos. Kell-e ennél jobb megoldás?
Az egyfokozatú gázvízmelegítő az egykaros csap logikus működését felborítja, pontos beállítása művészet. Miért van ez így? A kar emelésével az adott hőfokú a víz „mennyiségét” szeretnénk növelni. A csap ekkor értelemszerűen az arányt nem módosítva, több hideg és meleg vizet enged át. A készülék a megnövelt mennyiségű „meleg” vizet az adott teljesítményével kevésbé képes felmelegíteni, ezért a kevert víz hőfoka is változik, azaz csökken. A konyhai technológia által megkövetelt 50-55 °C-os hőfok elérése érdekében a készüléken átfolyó víz mennyiségét a 24 kW-os készüléknél ~8 l/min-ra kell beállítani. Ennek következtében a csap a karját egy ponton túl balra fordítva a meleg víz mennyiségét nem képes tovább növelni, a hideg és a meleg víz aránya felborul, s nemcsak a kifolyó víz hőfoka, hanem a térfogatárama is jelentősen csökken. Így például a B osztályú kád-zuhanycsapból a kart balra fordított, teljesen nyitott helyzetében, azaz „forró” állásban percenként 20-25 l víz helyett mindössze ~8-10 l folyik. Az egyfokozatú vízmelegítő a hőcserélő védelme érdekében csak ~6 l/min víz átfolyásakor gyújtja be az égőt. Egy szokásos, A osztályú mosdó- vagy bidécsap 3 bar kifolyási nyomáson percenként 12 liter vizet bocsát át, ezért a csapot legalább félig ki kell nyitni ahhoz, hogy meleg vizet csapolhassunk. Ráadásul a középállásban 6-6 liter vizet összekeverő csapot „hideg” irányba fordítva az 6 l alá csökkenti a készüléken átfolyó, felmelegítendő vizet, s ezért a készülék leáll. A rendszer kizárólag a csap karjának legalább félig nyitott, a középállástól balra fordított állapotában – azaz a teljes szabályozási tartomány ~1/8 részében – szolgáltat meleg vizet (2. ábra).
Talán a termosztát segít
A termosztátos csap a víz hőfokának állandó értéken tartására hivatott, s ezt a változó körülmények között a hideg és meleg víz arányának gyors módosításával éri el. Ideális esetben ha a parancsolt értéknek megfelelő hőfokú vizet adó termosztátos csapot jobban kinyitjuk, akkor – a hideg és a meleg oldalon azonos nyomást feltételezve – a keverést végző beavatkozó elem meg sem mozdul A térfogatáram függvényében változó hőfokú vizet termelő egyfokozatú vízmelegítő a nagyobb mennyiségű, meleg tápvizet csak kevésbé hevíti fel, ezért a parancsolt érték visszaállításához a meleg oldalon több vizet kell beengedni. Még több, kisebb hőfokú meleg víz újabb aránymódosítást és elmozdulást indukál. A nyomásviszonyok által is befolyásolt környezetben végeredményben a kifolyó víz hőfoka a beállítottól lényegesen eltérhet. Így a viszonylag drága termosztátos csap az esetek döntő részében felesleges beruházásnak bizonyul.
Az egykaros csap – egyfokozatú, átfolyó rendszerű gázvízmelegítő kombináció gyenge teljesítményén a lángmodulációs készülékek sokat javítanak, de nem oldják meg a kis teljesítményből adódó vázolt problémákat. A rendszer az 2. ábra bekockázott és vonalazott területein belül logikusan és kifogástalanul működik, kiszolgálja az egykaros és termosztátos csapokat, de a jelölt tartományon kívül reprodukálja az egyfokozatú változat által gerjesztett rendszerhibákat. A lángmodulációs készülék már ~2 l/min vizáramnál működésbe lép, ezért az egykaros csapok szabályozási tartománya jelentősen megnő, de a kar által bejárt terület több mint felénél még így is csak hideg vizet ad.
A munkaterületen belül a termosztátos csapok is bevethetők. A munkaterületből kilépve a termosztát nem képes garantálni parancsolt értékeket, ezért alkalmazása nem növeli a többletköltségekkel arányosan a kezelés és a használat komfortját. A lángmodulációs készülékkel felépített rendszer korlátozott melegvíz-igény mellett egy-egy csap kiszolgálására kielégítő teljesítményt mutathat fel.
A megoldást az optimális térfogatú melegvíztároló jelenti! Legyen az villamos- vagy gáz-, direkt vagy indirekt fűtésű, lényeg az, hogy az igényeknek megfelelő mennyiségű és hőfokú vizet mindenkor képes legyen rendelkezésre bocsátani. A tároló a cirkulációs hálózat kialakítására is lehetőséget kínál. A melegvíztárólóval mindenfajta jó minőségű csap rendeltetésszerűen használható, kezelésük egyszerűvé, működésük logikussá válik. Általában a kedvező kezelési kényelmet, gyors beállítást és gazdaságos használatot kínáló egykaros csapok alkalmazása javasolható. A zuhanyozóba és a bidéhez a fokozott biztonságot és tökéletes komfortot nyújtó termosztátos csapok dukálnak. A tárolóból bármilyen kis térfogatáramú meleg víz is elvehető, ezért a mosdóknál és bidéknél lehetőség nyílik az újabban bevezetett, 6-8 l/min vízzel működő, takarékos, de kifogástalan komfortérzetet biztosító, Z osztályú armatúrák beépítésére is.
2. sz. ábra
A jól megválasztott teljesítményű, megfelelő térfogatú beépített rétegtárolóval rendelkező, korszerű kombi készülékek a vízelvételkor azonnal ráfűtenek a tárolóra, így az átfolyós kombi készülékekhez képest „dupla” mennyiségű meleg vizet tudnak szolgáltatni, ezért a melegvíz-szolgáltatás szempontjából kapacitásuk határain belül a hagyományos, nagytérfogatú melegvíztárolókkal egyenértékűnek tekinthetők. Ha sikerült felhívni az olvasó figyelmét arra, hogy a tervezés során nem elég a hőtermelő berendezés típusát, a csővezetékek nyomvonalát és méretét – lehetőleg a névleges, 3 bar kifolyási nyomás biztosításához – meghatározni, a csapok kiválasztását sem szabad a hozzá nem értőknek átengedni, mert munkánk eredményét és a rendszer működését tönkre teheti, akkor a dolgozat elérte célját.
Összegezve, a vízellátó rendszernek megfelelő, jó minőségi csapot kell betervezni és beépíteni!
