Mitől igazán jó egy faelgázosító kazán?
2013/9. lapszám | Tóth Rastislav | 25 801 |
Figylem! Ez a cikk 10 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A faelgázosító kazánok a környezetvédelmi és gazdaságossági szempontokat figyelembe véve igen jelentős helyet foglalnak el a korszerű fűtéstechnikai megoldások között. Amellett, hogy rendkívül gazdaságosak, kényelmi szempontból is óriási előrelépést jelentenek a hagyományos vegyes tüzelésű kazánokkal szemben.
A hagyományos fűtésnél az égéstermékek nagyrészt hasznosulatlanul, a kéményen át távoznak, terhelve a felhasználó pénztárcáját, és nem kevésbé a környezetet. A faelgázosító kazánok égési elvének köszönhetően, a pirolízis folyamán keletkező, magasabb hőmérsékleten éghető gázok egy másodlagos égés folyamán égnek el, ezzel nagymértékben megnövelve a faelgázosító kazánok hatásfokát. Azonban amíg egyes gyártók faelgázosító kazánjainak hatásfoka 78% körül van, addig az igazán fejlettek meghaladják a 90 százalékos értéket is (lásd a VGF 2012. októberi áttekintő táblázatának adatait). Lehetséges ez egyáltalán? Ha igen, hogyan lehet ekkora különbség két, ugyanazon elv alapján dolgozó berendezés között? Mitől lesz igazán jó egy faelgázosító kazán?
Egy jól megtervezett és megépített fűtési rendszer nagyban befolyásolja a benne alkalmazott fűtőberendezés megfelelő működését, viszont ez irányba nem szeretnék kitérni, mivel ez egy külön figyelmet érdemlő terület. Esetünkben csak magukkal a faelgázosító kazánok tulajdonságaival foglalkozzunk.
A kezdetleges, korábbi fejlesztésű, vagy csak egyszerűen alacsony műszaki szintet képviselő faelgázosító kazánok hasonlók a hagyományos szilárdtüzelésű kazánokhoz. Ezekben a kazánokban a begyújtást követően egy viszonylag rövid ideig tartó heves égési fázis következik, amit parázslás, majd a tűz kialvása követ. Az égési fázis alatt keletkező nagy hőmennyiséget problémás rövid idő alatt megfelelő hatékonysággal felhasználni, ezért szükségessé válik puffertárolók beépítése a fűtési rendszerbe. A puffertárolóval ellátott rendszer hatásfoka magasabb lesz, de nem minden esetben megoldható helyszükséglet szemszögéből egy pufferes rendszer kiépítése, arról nem is beszélve, hogy a rendszer közvetlen fűtése egyértelműen olcsóbb úgy kivitelezés, mint üzemeltetés szemszögéből. Éppen ezért nyilvánvaló, hogy még a nagy hatásfokkal dolgozó faelgázosító kazánok esetében is szükséges az égési folyamatok vezérlésére, kordában tartása.
Faelgázosító kazánok esetében ez gyakorlatilag csak az égéshez szükséges oxigén mennyiségének szabályozásával érhető el. Különböző faelgázosító kazángyártók eltérő módokon próbálják ezt megoldani, de alapvetően csak két módot különböztetünk meg. Az első, kevésbé hatékony, elavult módszer a légnyílások mechanikus beállítása. Ez egyértelműen nagyfokú hozzáértést és sok odafigyelést, munkát igényel a felhasználó részéről, és még így sem érhető el vele megfelelő hatásfok. A második módszer a levegőellátás általában ventilátorral történő elektronikus szabályozása.
Ha már arról beszélünk, hogy mitől igazán jó egy faelgázosító kazán, itt ki kell térnem a levegőellátás ventilátorral történő biztosításának gyártók által alkalmazott két különböző megoldására. A megfelelő levegőmennyiség biztosítható elszívó, illetve toló ventilátor segítségével is. A tapasztalatok azonban azt mutatják, hogy mivel a toló ventilátorok tisztább és hidegebb levegővel dolgoznak, az élettartamuk sokkal hosszabb az elszívó ventilátorok élettartamánál, ezért felhasználói szemszögből a fenntartási költségek alacsonyan tartása érdekében bizonyára jobb választás egy toló ventilátorral dolgozó faelgázosító kazán üzemeltetése.
Az alkalmazott ventilátor vezérlését némely gyártó elavult, kétállásos (KI-BE) vezérléssel oldja meg. A ventilátor vagy működik a maximális teljesítményén, vagy teljesen ki van kapcsolva. Részmegoldásként némely esetekben alkalmazva van a ventilátor részére egy minimális teljesítményhatár, ami OFF állapotban biztosítja a ventilátor működését alacsonyabb teljesítményen. Ezt a pontatlan vezérlési módszert minden szemszögből felülmúlja a modern faelgázosító kazánokban használt folyamatos ventilátor fordulatszám-modulálás. Ebben az esetben a faelgázosító kazán szabályozója a folyamatosan figyelt, változó paraméterek alapján módosítja a ventilátor fordulatszámát és ezzel az égéshez szükséges levegőmennyiséget. Ezek a figyelt paraméterek gyártónként változnak, de kijelenthetjük, hogy minél több fűtést érintő paramétert figyel az adott vezérlés, annál folyamatosabban adja le teljesítményét a faelgázosító kazán (1. ábra). Egy igazán jó vezérlés a kazán üzemelésének szabályozásán kívül akár a teljes fűtési rendszer vezérlését is el tudja látni.
A megfelelő hatásfok biztosítása érdekében a korszerű faelgázosító kazánok (2. ábra) részére alapkövetelmény, hogy a ventilátor vezérlése a kazán kimenő vizének, illetve a távozó füstgáz hőmérséklete, valamint a fűtött teret figyelő szobatermosztát jele alapján történjen. Az sem mindegy, hogy a szabályozó egység csak a paraméterek elérésekor reagál, módosít, vagy a beállított értékekhez történő közeledés esetében már folyamatosan változtatja a ventilátor fordulatszámát. Ezzel a vezérlési módszerrel elérhető az, hogy a faelgázosító kazán ne lépje túl a beállított vízhőmérsékletet, gátolva így a felesleges többlethőtermelést. Egy igazán megfelelően finomra hangolt vezérlés által kezelt kazán esetében a vezérlés automatikusan, puffertároló nélkül, egy tűztérmegtöltéssel 10-12 órás üzemelést is biztosít. A felhasználó bizonyára nagyra fogja értékelni, ha napi szinten nem ötször-hatszor kell a kazánházban a tüzelőanyaggal dolgoznia, hanem csak kétszer, azt is csak farönköt pótolva a még megőrzött parázsra.
A fejlettebb faelgázosító kazánok szabályozása további paramétereket figyelembe véve biztosítja a tüzelőanyag tökéletes elégetését, és ezzel akár a 92-93% hatásfok, a hagyományos faelgázosítókhoz képest további 20-25% tüzelőanyag-megtakarítás, a 12-13 órás égésidő és alacsony kibocsátási értékek elérését. Nem elhanyagolandók ezek az adatok! A hagyományos faelgázosító kazán 10 tonna éves fafogyasztása, fejlett faelgázosító technológia segítségével, legalább 65 000 Ft-tal csökkenthető. Ez az autóiparban használt lambda-szonda rendszerekhez hasonló rendszerrel érhető el. A faelgázosító kazánokhoz kifejlesztett rendszer figyeli a kimenő füstgáz minőségét, és ez alapján állítja be az elsődleges és másodlagos levegő arányát. A rendszer finomságát jelzi, hogy a századnyi pontossággal mért adathoz egy PID algoritmus által folyamatosan kerül párosításra a megfelelő szervoelmozdulás mértéke. Egy finom szervomotor által mozgatott csappantyú így biztosítja az ideális levegőarányt.
Összefoglalva a leírtakat, mitől igazán jó egy faelgázosító kazán? Attól, hogy a magas szintű vezérlőegységének köszönhetően, 92-93% hatásfok mellett, takarékosan, 10-13 óra égésidőt elérve égeti el a tüzelőanyagot, ezzel a felhasználónak kényelmet és a lehető legmagasabb megtakarítást biztosít úgy, hogy közben a környezetet is kíméli.
