Ismét a villanybojlerekről

2012/9. lapszám | Hajdú István |  8569 |

Figylem! Ez a cikk 12 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Néhány éve szaklapunk hasábjain több cikk is megjelent, amelyek a forróvíztárolók bemutatásával foglalkoztak. Megismerhettük a tárolók felépítését, működését, tanácsokat kaptunk a megfelelő készülék kiválasztásához és az optimális működtetéshez. Ebben a cikkben további információkat, adatokat kívánunk közreadni annak érdekében, hogy a forróvíztárolókat költségtakarékosabban üzemeltethessék, valamint igyekszünk megválaszolni olyan kérdéseket is, amelyekkel a szerelők és a felhasználók gyakran szembesülnek.

Forróvíztároló vásárlásakor egyre többen szeretnék tudni, hogy mit kapnak a pénzükért, és nem feltétlenül ragaszkodnak a legolcsóbban megvásárolható készülékekhez. Szeretnék tudni, hogy milyen lemezből készült és milyen felületvédelme van a tartálynak, milyen a hőszigetelése, milyen az országos szervizhálózat, de nem utolsó szempont az sem, hogy hány év garanciát vállal a gyártó a készülékre. Azokat a villanybojlereket, amelyeket több évtizedes működésre terveznek a mérnökök, űrtartalomtól és a várható üzemi víznyomás-terheléstől függően 1,7-3 mm vastagságú, zománcozható acéllemezből készítik.

1. ábra: külső áramforrásos (inert) anód

A 10-200 literes űrtartalomig a 6 bar névleges nyomásra tervezett tartályokat 1,7 mm vastagságú, a 300 literes tárolókat pedig 2,5 mm-es lemezből gyártják. A 10 bar-os tartályok alapanyaga 200 literes űrtartalomig 2,5 mm-es, a 300 literes esetén pedig 3 mm-es lemez. A tartályok belső korrózióvédelmére speciális tűzzománcot alkalmaznak, melynek összetételét a gyártók kellőképpen titkolják. Természetesen az ügyes marketingesek hangzatos szlogenként megszellőztetnek egy-egy olyan alkotóelemet, mint például a titán, amely már az űrtechnikát sugallja, de azért azt tudnunk kell, hogy a titán, mint adalék, minden komolyabb forróvíztároló zománcában megtalálható.

Hőszigetelés

A tartályok hőszigetelése is nagyon fontos szempont, mert a tárolónk fenntartási költségeit alapvetően befolyásolja. Általában 22-50 mm vastag, freonmentes poliuretán habot alkalmaznak a gyártók, de találhatunk a piacon minimális, csupán 12-15 mm-es hőszigeteléssel ellátott bojlereket is. Ezen tárolók külső köpenyhőmérséklete 42-44 °C a tárolóban lévő víz 65 °C- os hőmérsékleténél. Egy ilyen vékony hőszigeteléssel gyártott 80 literes bojler szinte képes befűteni egy kisebb fürdőszobát magas „hővesztesége” által, amelynek köszönhetően a készenléti energia-felhasználása igen magas, 2,5- 3 kWh/24 óra. A nagy űrtartalmú puffertárolók hőszigetelésére 100 mm-es szivacsot, illetve poliészter gyapjút alkalmaznak.

Vízszintes bojler

Sokan kérdezik, hogy mi a teendő abban az esetben, ha csak vízszintes kialakítású bojlert tudnak elhelyezni a lakásukban? Ezzel kapcsolatosan már olvastam érdekes szerelői véleményeket, ezért szeretnék eloszlatni néhány téveszmét. A vízszintes tárolók sem hibásodnak meg gyakrabban, nem képződik több vízkő bennük, de különbség azért mégsem csak a helykihasználásukban van. A vízszintes tárolókban a meleg víz nem tud olyan hatékonyan berétegződni, mint a függőleges tárolóknál, ezért a csapolások alkalmával a tárolóba beáramló hideg víz sokkal hamarabb bekeveredik a meleg vízbe, és gyorsabban elhűti azt.

Laboratóriumi mérések által igazolt tény, hogy a vízszintes bojlerek melegvíz-szolgáltatása kevesebb, mint egy azonos űrtartalmú függőleges tárolóé. Az eltérés kb. 30%, tehát ha valaki úgy számolta, hogy egy 120 literes, függőleges bojler elegendő lenne a család napi melegvíz-igényének kielégítésére, de csak vízszintes tárolót tud elhelyezni, mindenképp indokolt egy 150 literest vásárolnia. Napi szinten hallani érveket–ellenérveket a lágyított vagy mangántalanított víz forróvíztárolóra gyakorolt hatásával kapcsolatosan. Egyre többen döntenek a hálózati vizük kezelése, lágyítása mellett, és egyre több vízszolgáltató vállalja az ivóvíz központi mangántalanítását.

2. ábra: magnézium aktív anód

Ezen településekről gyakran, szinte heti rendszerességgel kapunk bejelentéseket, melyek arról szólnak, hogy a régi forróvíztárolójukat lecserélték egy újra, mert a régiből szürkés színű, kellemetlen szagú víz folyt. Meglepődve tapasztalják, hogy az új készülékből is sötét színű, büdösebb víz folyik. A szervizes kollégák a készüléket megbontva azt tapasztalják, hogy az alig pár hete üzemelő bojlerekből az aktív anód nagy része eltűnt, vagy már csak a rögzítő csavar látható. Az aktív anódot kicserélik, de pár nap után a jelenség újra jelentkezik. Összefüggést feltételezünk a víz összetételének megváltoztatása és az aktív anód vegyi úton történő lebomlása között. Ilyen esetekben kénytelenek vagyunk azt tanácsolni, hogy távolítsák el az aktív anódot a tartályból, mert csak így lehet megszüntetni ezt a kellemetlen jelenséget.

Ebben az esetben viszont a tartály korrózióvédelmét az erre hivatott aktív anód hiányában „csak” a zománcréteg látja el. Az érintett készülékek további jótállásáról a gyártók egyedileg döntenek. Természetesen azoknál a forróvíztárolóknál, amelyeknél a másodlagos korrózióvédelmet például külső áramforrásos (inert) anód látja el, ez a jelenség nem tapasztalható. Folyamatosan felmerülő kérdés, hogy lehet-e úgy csökkenteni a melegvíz-előállítás költségeit, hogy csak a nagyobb vízelvételek előtt kapcsolják rá a tárolót a villamos hálózatra? Így nem kell egész nap a meleg vizet tárolni, és arra gondolnak, hogy az áramszámla is kisebb lehet. Minden bizonnyal kisebb lehet az áramszámla, de mégsem ezt a módját javasoljuk a csökkentésének.

3. ábra: A kapcsolásból látszik, hogy a forróvíztároló alapesetben csak akkor fűt, amikor az időzítő (beprogramozott órakapcsoló) bekapcsolja az időzített relét. Ekkor elindul a fűtés, amennyiben a forróvíztároló hőmérsékletszabályozója fűtési igényt mutat. Ha van vezérelt (éjszakai) áram, akkor az éjszakai/nappali relé meghúz, és csúcskizárt áram kerül a tároló fűtőbetétjére. Viszont ha az időzítő aktív, és van fűtési igény, de nincs vezérelt áram, akkor a relé ebben az esetben nappali áramot enged az időzített reléhez.

A forróvíztárolók döntő többsége csúcs- kizárt, „éjszakai” villamoshálózatra van kapcsolva. Erre azért van szükség, mert a háztartások nagy részében a forróvíztárolók „nagyfogyasztónak” számítanak. Ezek egyidejű működtetése jelentősen leterhelné nem csak az elektromos hálózatot, hanem az áramszolgáltatók kapacitását is. Ezért van szükség arra, hogy akkor fűtsenek a bojlerek, amikor az elektromos hálózat leterheltsége kisebb. A megvásárolandó forróvíztároló űrtartalmának kiválasztásakor figyelembe vesszük a maximális melegvíz-igényeket, de előfordulhat, hogy nincs szükség az előállított meleg víz teljes egészére. A fel nem használt menynyiséget mégis tárolni kell, számolva a bojler hőveszteségével. Jogos tehát a kérdés, hogyan lehet mégis takarékoskodni? Véleményem szerint nem érdemes a tárolókat be/kikapcsolgatni, mert előfordulhat, hogy éppen abban az időben kapcsoljuk be bojlerünket, amikor nem lesz kivezérelt áramunk, így a szükséges időben nem lesz elegendő meleg vizünk. Természetesen lehet „ésszerűen” is takarékoskodni, ehhez fontoljunk meg néhány, pontosan kimért adatot.

4. ábra: 1 évig kemény vízben üzemeltett csőfűtőbetét

Az egyszerűség kedvéért egy 120 literes tárolót veszünk alapul a számításainkhoz, már csak azért is, mert Magyarországon ebből az űrtartalomból értékesítik a legtöbbet, és az érdeklődők 90%-a is ilyen bojlert üzemeltet. A tároló egyszeri 65 °C-ra történő felfűtéséhez 6-7 kWh villamos energiára van szükség. Nyáron, amikor a vízhálózatban a víz hőmérséklete 20-22 °C, akkor elegendő 6,3 kWh, de télen, amikor a hálózati víz csupán 10-12 °C-os, akkor ez 7,7 kWh is lehet. Egy ilyen tárolónak a készenléti energiaigénye (hővesztesége) 1,5 kWh/24 h, akár használunk meleg vizet, akár nem. Ez egy hónap alatt 45 kWh is lehet, ami igen jelentős költség, és az sem biztos, hogy mindig elhasználjuk a rendelkezésre álló összes meleg vizet.

Azokon a napokon, amikor előreláthatólag nem lesz szükségünk a tárolónk teljes kapacitására, nyugodtan állítsuk alacsonyabbra a tároló hőfokszabályozóját. Amennyiben 65 °C-ról 55 °C-ra csökkentjük a víz hőmérsékletét, a tárolónk hővesztesége már csak 1 kWh/24 h lesz. 45 °C-ra állítva a készenléti energiafelhasználás már csak 0,75 kWh/24 h. Egy 65 °C-ra felfűtött 120 literes bojler lehűlését vizsgálva azt tapasztaljuk, hogy 65 °C-ról 55 °C-ra a lehűlés 30 óráig tart, ez megközelítőleg 0,77 W/min. lehűlési teljesítményt jelent. Az 55 °C-ról 45 °C-ra történő lehűlés már 42 óráig tart, ami 0,55 W/min. lehűlési teljesítménynek felel meg. Önmagában már ez is egy számszerűsíthető megtakarítás: napi 320 Wh megtakarítás egy hónapra vetítve már 9,6 kWh, ami 500 Ft villanyszámla-csökkenést eredményez. Tudnunk kell azonban, hogy tartósan alacsony hőmérsékleten üzemeltetni egy bojlert sem szabad, mert a vízben lévő, egészségünkre veszélyt jelentő baktériumok elszaporodhatnak. Indokolt legalább hetente egyszer felfűteni 60-65 °C-ra a tárolónk vizét, mert ezen a hőfokon a baktériumok jelentős része gyorsan elpusztul.

5. ábra: 1 évig kemény vízben üzemeltetett „szteatitos” fűtőbetét-tokcső A 4. és 5. fényképeken is jól látható, hogy a „szteatitos” fűtőbetéttel szerelt forróvíztároló fűtőegységén sokkal kevesebb vízkő és ásványi só csapódott ki, mint a csőfűtőtesttel szerelt bojlerben.

Amennyiben valaki mégis úgy dönt, hogy szeretné valamilyen időzítővel vezérelni a tárolója fűtését, mert megfigyelte, hogy mikor áll rendelkezésre „csúcskizárt” áram, továbbá azt is tudja, hogy mely időpontokban szeretne meleg vizet használni, és mennyi idő alatt fűt fel a bojlere, akkor a következőket javaslom megvalósítani. A 3. ábra kapcsolásába 3 db relét, egy nyomógombot és egy a kereskedelemből olcsón beszerezhető, programozható, digitális órakapcsolót (a kapcsolási rajzon időzítő-kapcsoló) építettem be, amellyel megvalósítható némi villamosenergia-megtakarítás. A kapcsolásból látszik, hogy a forróvíztároló alapesetben csak akkor fűt, amikor az időzítő (beprogramozott órakapcsoló) bekapcsolja az időzített relét.

6. ábra: HMV indirekt tároló 1. burkolat; 2. hőmérő csonk; 3. tűzzománcozott tartály; 4. melegvízcső; 5. hidegvízcső; 6. alsó hőcserélő; 7. felső hőcserélő; 8. fűtőtestcsonk; 9. beépíthető fűtőtest; 10. hőérzékelő csonk; 11. cirkulációs csonk; 12. hőszigetelés.

Ekkor elindul a fűtés, amennyiben a forróvíztároló hőmérsékletszabályozója fűtési igényt mutat. Ha van vezérelt (éjszakai) áram, akkor az éjszakai/nappali relé meghúz, és csúcskizárt áram kerül a tároló fűtőbetétjére. Viszont ha az időzítő aktív, és van fűtési igény, de nincs vezérelt áram, akkor a relé nappali áramot enged az időzített reléhez.

Előfordulhat olyan eset is, hogy szükségünk lehet több meleg vízre, de az időzítő még nem kapcsol: ebben az esetben a „turbó” gomb megnyomásával a „turbó” relé meghúz, és áramot kapcsol a forróvíztárolóra. Természetesen, ha van vezérelt áram, akkor a fűtés arról fog megtörténni.

Amenynyiben nincs kivezérlés, nappali árammal indul a fűtés, és mindaddig arról fűt, amíg nem lesz vezérelt áramunk, mert akkor átvált, és arról fűt tovább. A forróvíztárolók külső veszteségét tehát a vízhőmérséklet csökkentésével tudjuk mérsékelni, de a tárolók belső vesztesége ilyenkor is jelen lehet. Belső veszteségről akkor beszélünk, amikor a fűtőbetét külső részére felrakódott vízkő mintegy elszigeteli a fűtőbetétet a felfűtendő víztől, és csak közvetetten tudja felmelegíteni azt.

Gyakran olyan mértékű lehet a vízkőképződés, hogy a hőmérsékletszabályozó érzékelőjének tokcsövét is leszigeteli a vízkő. Ilyen esetekben a vízhőmérséklet-érzékelés pontatlan lesz, a tárolónkban magasabb lesz a víz hőmérséklete (nagyobb a hőveszteség), és a hőkorlátozó is működésbe léphet, azaz leold.

A vízkőképződés a vízminőséggel és a beállított hőmérséklettel van összefüggésben. Általánosan elmondható, hogy a kétévenkénti karbantartással a tároló belső vesztesége gyakorlatilag minimálisra csökkenthető. Ilyenkor az aktívanód-felülvizsgálat is elvégezhető, ami egyébként több gyártónál a meghosszabbított tartálygarancia kritériuma is. Egyre több kereskedelemben kapható forróvíztárolóban található már meg olyan elektromos fűtőegység, amelyeknél a fűtőbetét már nem közvetlenül merül a vízbe, hanem egy zománcozott acélcsőben helyezik el.

Ezeknél a tárolóknál a fűtőfelület a többszörösére növelt, kisebb a tokcső felületi hőmérséklete, így a vízkőképződés is mérsékeltebb. Az ilyen fűtőbetétek váza kerámiából (szteatit) készül, ez tartja biztonságosan a Kanthal-huzalból gyártott fűtőszálat. A 4. és 5. fényképeken is jól látható, hogy a „szteatitos” fűtőbetéttel szerelt forróvíztároló fűtőegységén sokkal kevesebb vízkő és ásványi só csapódott ki, mint a csőfűtőtesttel szerelt bojlerben. Az elkövetkezendőkben fontosnak tartanám a nyílt és zárt rendszerű vízmelegítők problémáit is boncolgatni, és az indirekt fűtésű bojlerek úgyszintén izgalmas témát szolgáltatnak, mint ahogyan a hőszivattyús forróvíztárolók üzemeltetése is.

---