VGF szaklap

Fűtéstechnika

Kandallók, tűzhelyek és a levegő

2015. december 17. | Chiovini György |  7216 | |

Kandallók, tűzhelyek és a levegő

A különféle tüzelőberendezések egykor a lakások nélkülözhetetlen tartozékai voltak. Ma nincs akadálya, hogy az ételkészítés, fűtés, vízmelegítés mind villamos energiával, villamos készülékekkel történjen. Azonban előnyeik miatt, esetleg kényszerből, sőt akár divatból is, ma is nagyon sok lakásban van tűzhely, kazán, kályha, kandalló. Ennek kényszerű velejárója a keletkező égéstermék eltávolítása, vagy közvetlenül, kéményen keresztül a szabadba vezetve, vagy a helyiség megfelelő szellőztetésével.

Zárt égésterű kandallók, kályhák – külső légtérből történő légellátás

Kiküszöbölhetjük a szellőző és a tüzelőberendezés káros egymásra hatását, ha a tüzelőberendezést zárttá tesszük, függetlenítjük a helyiségben uralkodó nyomástól. A lényeg az, hogy a tüzelőberendezésből ne tudjon égéstermék a helyiségbe jutni. Pontosabban, csak olyan nagyon csekély mennyiségben, ami nem okoz veszélyt. A zárt égésterű kandallók (kályhák) két alkalmas csonkkal rendelkeznek. Az egyiken az égési levegő áramlik be, a másikon az égéstermék áramlik ki (1. kép). A légellátás alapvetően kétféle módon oldható meg. Különösen új építésnél azonnal betervezhető és megvalósítható megoldás az LAS kémény. Az égési levegő, illetve az égéstermék párhuzamosan, de külön járatban, ellentétesen áramlik. Meglévő háznál is kivitelezhető egy az égési levegőt bejuttató, a külső faltól a kandallóig vezető cső. E tekintetben kedvező, ha a kandalló közvetlenül a külső fal mellett áll. Ez a megoldás még kiegészíthető egy talajlevegő hőcserélővel is. Bármelyiket is választjuk, néhány fontos követelményt érdemes betartani.

1. kép: Zárt égésterű kandalló. Kiküszöbölhetjük a szellőző és a tüzelőberendezés káros egymásra hatását, ha a tüzelőberendezést zárttá tesszük, függetlenítjük a helyiségben uralkodó nyomástól. A lényeg az, hogy a tüzelőberendezésből ne tudjon égéstermék a helyiségbe jutni. A zárt égésterű kandallók (kályhák) két alkalmas csonkkal rendelkeznek. Az egyiken az égési levegő áramlik be, a másikon az égéstermék áramlik ki.

Elsődleges szempont a légtömörség, hiszen csak így lehet a belső légtértől való függetlenséget garantálni. Vonatkozik ez arra az esetre is, amikor az érintett helyiségben depressziós légállapot van. Németországban azt a kandallót szabad ilyen üzemmódban használni, melyre a gyártó ún. DIBT tanúsítványt kapott (Deutsche Institut für Bautechnik). Ebből a szempontból az ajtó tökéletes zárása az elsődleges. A tömörségnek tartósan fenn kell maradni, annak ellenére, hogy begyújtáskor, rárakáskor az ajtót nyitjuk-csukjuk. A tartampróba során a tűztérajtó 6000, a hamuládaajtó 1000 nyitása-zárása után ellenőrzik a megfelelő tömörséget. Az égéslevegő csővezetéke és a csőkandalló kapcsolat is légtömör kell, hogy legyen.

A minősítés 8 Pa nyomáskülönbség mellett történik. A helyszínen azt kell biztosítani, hogy a helyiségben ennél nagyobb depresszió ne alakuljon ki. Ha például a konyhai elszívó ernyő ennél nagyobb elszívással működik, akkor csak az egyidejű működés kizárása a megoldás (vagy ablaknyitással kell arról gondoskodunk, hogy az elszívás csak veszélytelen nagyságú depressziót okozzon, de hát ez nem túl stabil megoldás).

A légbevezető cső kandallóhoz csatlakoztatása egy kritikus pont. A légtömörség megbízható fennmaradása érdekében csak olyan kialakítás és szerkezeti anyag fogadható el, amelyik a kandalló erősen ingadozó hőmérséklete mellett is tartósan megfelel. A csőkeresztmetszetnél lényeges, hogy az áramlási ellenállás ne legyen nagyobb a megengedettnél. Számolni kell esetlegesen rács, rovarvédő háló okozta nyomásveszteséggel is. 

Rövid csőnél egyszerűsödik a kérdés, mert elfogadható a kandalló frisslevegő-csonkjának átmérője. Különösen hosszú csőnél nagyobb méretre, a kandallónál szűkítő közdarabra lehet szükség. A külső, télen hideg levegő miatt a csővezeték is lehűl, külső felületén a helyiség levegőjéből a pára kicsapódik, ez akár penészedést is okozhat. Alkalmas külső hőszigetelés megakadályozza ezt. A beáramló levegőből kicsapódó kondenzvíz elvezetéséről is gondoskodni kell.

Üzemszünetben a légcsere szükségtelen hőveszteséggel jár. Ha a kandallón nincs ezt meggátoló csappantyú, erről külön gondoskodni kell. A külső fali rendszerhez egyszerű mechanikus csappantyúkat is gyártanak, de léteznek motoros csappantyúk is. Ez utóbbiak járulékos tüzeléstechnikai előnye, hogy a fa leégésének megfelelően légfelesleg-szabályozásra is lehetőséget nyújtanak (változó fojtás). Légfelesleg-szabályozással nagyon jelentős hatásfokjavulás érhető el. Az LAS kémény a tekintetben jobb, hogy mivel a beszívás és az égéstermék-kitorkollás azonos nyomászónában van, a szél zavaró hatására nem érzékeny. A külső fali légbevezetés ilyen szempontból kevésbé megfelelő. Emiatt az uralkodó szélirányra is figyelemmel kell lenni. Ha DIBT tanúsítvánnyal rendelkező kandallónk van, a biztonságos használat feltételét egy 8 Pa-os nyomáskülönbség-őrrel ellenőrizhetjük. Méri a helyiségben uralkodó depressziót, a belső és a külső légnyomás különbségét. Határérték feletti depressziónál leállítja azt a berendezést, amelyik ezt okozza.

Begyújtásnál, rárakásnál az égéstér kapcsolatba kerül a helyiség légterével. A depressziós légállapot ellehetetleníti a begyújtást, rárakásnál égéstermék áramolhat a helyiségbe.

A kéménybe kötött kályhák, kandallók használatával kapcsolatos kockázatot a lakásban működő ventilátoros szellőzés okozhatja. Egy természetes huzatú kémény működése megváltozik, akár meg is szűnik, ha a saját maga által létrehozott depresszión (szívónyomáson) kívül a lakásban a szellőzés is depressziót okoz.

A lakásban megjelenő égéstermék veszélyes. Kályhák, kandallók biztonságos használata érdekében Németországban előírások vannak érvényben mind a lakásszellőzés, mind a kéménybe kötött tüzelőberendezések létesítésére, üzembe vételére, működtetésére. A szellőzés fogalma tágabban értendő. Az előírások vonatkoznak minden depressziót létrehozó berendezésre, például központi porszívóra, szárítógépre. Az ezekben rögzített követelmények összefoglalhatók négy pontban. Az égési levegőt a lakás légteréből szívó tüzelőberendezés használata biztonságos, ha

  • a depressziót létrehozó berendezés és a tüzelőberendezés egyidejű működése nem lehetséges,
  • az égéstermék megfelelő eltávolítását biztonsági berendezés ellenőrzi,
  • az égéstermék a depressziót létrehozó berendezésen keresztül távozik el,
  • az égéstermék megfelelő eltávolítását zavaró depresszió kialakulását biztonsági berendezés ellenőrzi.

A kéménybe kötött tüzelőberendezések használatbavétele a területi kéményseprő-mester engedélyével történhet. Így biztosított, hogy új létesítésnél a balesetvédelmi előírásokat betartsák.

Nyílt égésterű kandallók, kályhák – belső légtérből történő légellátás

Végső soron ezek a tüzelőberendezések is az épületen kívüli térből kapják az égési levegőt. A folyamatot a kéményáramkör modellezi. A levegő a kéményhuzat hatására a nyílászárókon vagy légbevezetőkön át az épületbe jut be, majd a tüzelőberendezés nyitott égésterébe. Az égéstermék az összekötőelemen át a kéménybe, onnan a külső térbe áramlik. A kémény függőleges szakaszának bevezetési pontján mért depresszió biztosítja a szállítónyomást a nyílászárókon (légbevezetőkön), a tüzelőberendezésben és az összekötőelemen (2. ábra).

2. ábra: A folyamatot a kéményáramkör modellezi. A levegő a kéményhuzat hatására a nyílászárókon vagy légbevezetőkön át az épületbe jut be, majd a tüzelőberendezés nyitott égésterébe. Az égéstermék az összekötőelemen át a kéménybe, onnan a külső térbe áramlik. A kémény függőleges szakaszának bevezetési pontján mért depresszió biztosítja a szállítónyomást a nyílászárókon (légbevezetőkön), a tüzelőberendezésben és az összekötőelemen.

A kéményáramkör nyomásviszonyait egy elszívó ventilátor vagy más depressziót okozó berendezés eltorzíthatja (5. ábra). A helyiségben a kémény által keltettnél nagyobb lesz a depresszió, emiatt nem áll rendelkezésre a tüzelőberendezés és az összekötőelem számára szükséges szállítónyomás; a következmény léghiányos égés. Ha a depresszió nagyobb, mint a kéményhuzat, a kéményben az áramlás leáll, megfordul (6. ábra), és a keletkező szén-monoxid a kéményből visszaáramlik a helyiségbe.

5. ábra: A kéményáramkör nyomásviszonyait egy elszívó ventilátor vagy más depressziót okozó berendezés eltorzíthatja.

​6. ábra: Ha a depresszió nagyobb, mint a kéményhuzat, a kéményben az áramlás leáll, megfordul, és a keletkező szén-monoxid a kéményből visszaáramlik a helyiségbe.

A kandallók huzatigénye 15-20 Pa, a kéményhuzat begyújtáskor 1-4, élénk égésnél 15-30 Pa. Adott esetben az elszívásos szellőzés csak kissé növeli a lakásban a depressziót, a kandalló megfelelő működését nem veszélyezteti, a ventilátor egyidejűleg is működhet. Ezt egyébként megfelelő légbevezetéssel biztosíthatjuk. A kéményhuzat leégéskor csökken, a helyzet megváltozik. Elfogadható biztonságról csak akkor beszélhetünk, ha egy veszélyhelyzet kialakulását alkalmas biztonsági berendezéssel azonnal észleljük, és a szükséges beavatkozás – a ventilátor leállítása – azonnal meg is történik.

A védelmet nem alapozhatjuk a lakásban kialakuló depresszió mérésére, nem adható meg egy határérték, mert ez a kéményhuzat függvénye. Javasolt megoldás a helyiség és a kémény függőleges szakaszának belépési pontja közötti nyomáskülönbség figyelése. Normál esetben a helyiségben nagyobb a nyomás, ez biztosítja a kandalló légellátását és az égéstermék eltávozását. A nyomáskülönbség még megfelelő határértékét legjobb a helyszíni viszonyok szerint meghatározni. Ha a mért nyomáskülönbség ez alá csökken, a védelem leállítja a helyiséget veszélyes mértékben megszívó ventilátort.

Mivel ilyen beavatkozásra csak akkor van szükség, amikor a kandallóban tüzelünk, egy füstgázhőmérő is tartozik a készülékhez, ami rendszerint 45 0C-ra van beállítva. A fejlettebb készülékekben olyan program van, amelyik a hirtelen és rövid idejű nyomásingadozásokat (pl. széllökés) figyelmen kívül hagyja. Egyes gyártók üzembe helyezéskor beállítható terméket készítenek, 1 Pa gyári beállítással, más cég 4 Pa fix értékű nyomáskülönbség-őrt kínál.

3. kép

Egy másik biztonsági filozófia a helyiségben mérhető depresszió figyelésén alapszik. Forgalmaznak olyan nyomáskülönbség-őröket, melyek 4 Pa-nál nagyobb depresszió esetén lekapcsolják a szellőzést (3. kép). Ilyen védelem alkalmazásának az a feltétele, hogy az égéshez és a szellőzéshez beszívott külső levegő nagyon kis nyomáseséssel lépjen be a lakásba. Megfelelő átömlő keresztmetszetekkel lehet ezt elérni.

Vannak olyan elszívó berendezések, melyek eleve olyan nagy depresszióval működnek, hogy a tüzelőberendezéssel való egyidejű működés nem megengedett. A megoldás a kizáró reteszelés; amikor a kandallóban tüzelünk, az elszívás tiltva van.

Befúvásos–elszívásos szellőzés

A befúvásos–elszívásos, hővisszanyeréses, központi szellőzés a két ág ventilátorainak működésétől függően túlnyomást és depressziót is létrehozhat a lakásban. A tüzelőberendezések, illetve kéményeik szempontjából természetesen a túlnyomás a biztonságosabb állapot. Ennek van azonban egy másik vonatkozása. A lakás levegője több-kevesebb vízpárát tartalmaz. Túlnyomás esetén a levegő bizonyos mértékben a falakon át is áramlik. A levegő által szállított nedvesség télen a falban kicsapódhat, és károsítja azt, különösen, ha meg is fagy, ezért építészeti szempontból nem ajánlott, hogy a lakás túlnyomásos állapotban legyen. Az optimális megoldás a befúvásos-elszívásos szellőzés beszabályozásával érhető el. Előfordulhat, hogy a befúvó ventilátor leáll, a szellőzés kvázi kiegyenlített jellege megszűnik. Az elszívó ventilátor depressziót hoz létre a lakásban. Levegőminőség szempontjából ez nem baj, mert a légcsere megvalósul, de a kéményes tüzelőberendezések veszélyeztetve lehetnek. Legegyszerűbb az elszívó ventilátort is leállítani erre az időre, ez azonban történjen automatikusan, emberi beavatkozásra ne legyen szükség.

Nagy hidegben a külső levegő lehűti a hőcserélőt. A lakásból elszívott, rendszerint páradús levegőből megindul a kicsapódás, és a hőcserélő emiatt eljegesedik. Ez ellen többféleképp is védekezhetünk. Nincs jegesedés, ha a hőcserélőre már előmelegített levegő érkezik. Ez megvalósítható talaj–levegő hőcserélővel, napkollektoros temperálással vagy külön energiaráfordítással. 

Felhasználható erre a melegvízfűtés. Beruházás tekintetében a legolcsóbb a villamos fűtőbetét beszerelése, de a működési költség ennél a legnagyobb. Valamivel kedvezőbb, ha a fűtés teljesítménye szabályozott, a tényleges igényhez illesztett. További lehetőség a hőcserélő megkerülése. Ez azonban csak úgy történhet, hogy külön gondoskodunk a levegő felmelegítéséről. Ebben az esetben azonban nincs hőhasznosítás.

Szokásos megoldás a hőcserélő túlzott lehűlését a befúvás mérséklésével (csökkentett térfogatáram) vagy szakaszos szüneteltetésével megelőzni. Ez azonban a depresszióra érzékeny tüzelőberendezésekre nézve veszélyes, tehát nem alkalmazható.

Hasonló helyzet állhat elő akkor is, ha szűrő eltömődése miatt jelentősen lecsökken a befúvott levegő mennyisége. Tehát a szűrők ellenőrzése, karbantartása emiatt is szükséges. Használatosak helyi, egy helyiséget szellőztető, befúvásos–elszívásos berendezések is. Ezekre értelemszerűen igaz az, ami a központi szellőző rendszerek és a tüzelőberendezések kölcsönhatására vonatkozik.

Ezektől teljesen különböznek azok a szellőző berendezések, melyek felváltva befúvásos és elszívásos ciklussal működnek. Ezeknél nem kiegyenlített a szellőzés, túlnyomásos és depreszsziós légállapotok váltogatják egymást. Ez utóbbit kell egy, a helyiségben lévő tüzelőberendezés biztonságánál alapul venni.

Konyha, páraelszívó ernyő

A konyhai gáztűzhelyek égéstermékét a helyiség elégséges szellőztetésével távolítjuk el. Ez lehet helyi elszívás, de lehetséges központi, elszívásos–befúvásos szellőzés útján is. Ekkor a konyha egy elszívási pont. Általános elv, hogy a légszennyezés gazdaságosan a keletkezés helyéről távolítható el, ezért hasznosak a tűzhelynél felszerelt elszívó ernyők.

Egy elszívó ernyő veszélyforrás lehet, ha a lakásban kandalló, kályha is van. Bár kicsi a valószínűsége, hogy egy helyiségben legyenek, de az ernyő okozta depresszió jelentkezik a kandallónál is. A konyhai szellőzést érthető módon akkor akarjuk használni, ha az ott folyó sütés-főzés ezt indokolja, a kandallóban való tüzelés miatti korlátozása nem szerencsés megoldás. Inkább azt választhatjuk, hogy az elszívás miatt keletkező depressziót korlátozzuk. Légcserére szükség van, tehát a külső levegő bejutását lehetővé kell tenni. Ha azonban nincs szükség a depresszió korlátozására, elfogadható nagyobb áramlási ellenállású légbevezetés. Mivel nagy térfogatáramokról van szó, kis áramlási ellenállás csak kellően nagy szabad keresztmetszettel érhető el, a legegyszerűbben ablaknyitással. Fontos, hogy ennek a megoldásnak a veszélytelenségéről, az ernyő és a kandalló egyidejű megfelelő működéséről meg is győződjünk. A védelmi berendezéshez két érzékelő szükséges: az egyik az ablakhoz, a másik a kandalló füstcsövéhez kerül. Ha nem ég a tűz a kandallóban, az elszívás zárt ablaknál is működik. Ha ég a tűz, az ernyő ventilátora csak nyitott ablaknál kap feszültséget.

4. kép

A külső levegő légbevezetőn is bejuttatható a helyiségbe, ez automatizálható is. Télen alapesetben zárva van, a külső, hideg levegőt kizárja. Az elszívó ernyő bekapcsolásával együtt a csappantyú kinyílik. A garantált biztonság érdekében csak nagyon üzembiztos szerkezetek használhatók. Ez azt is jelenti, hogy azoknak védettnek kell lenniük saját meghibásodásuk (szakadás, zárlat) ellen is. Az ilyen automatika belső hiba esetén is leállítja az adott berendezést, például az elszívó ernyőt. Célszerű, ha a készülék fény- és hangjelzéssel is tájékoztat egy biztonsági kikapcsolásról (4. kép). Az természetes, hogy forgalmaznak vezetékes és vezeték nélküli (rádiós) termékeket is. Az elszívó ernyők belső keringtetésre is kapcsolhatók, ez alkalmas lehet a kellemetlen szagok eltávolítására, a tűzhelynél keletkező égéstermék azonban így a helyiségben marad. A megfelelő levegőminőség megőrzéséhez tényleges légcserére van szükség.

Fűtési rendszer


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem