Hasznos információk – Kondenzációs kazántechnika
Okosotthon szabályzás és az eTwist
Manapság egyre több otthonról mondhatjuk el, hogy „okosotthon”. Viszonylag széles körben válogathatunk azokból a kiegészítőkből, amikkel lakásunk komfortját, energiatakarékosságát tudjuk kézben tartani. Ezen eszközök egy része valójában inkább csak ellenőrzést tesz lehetővé, kevés beavatkozást nyújtva a felhasználó számára. Ilyenek pl. az érzékelők, amik csak visszajelzésre szolgálnak.
A másik csoportba azok a kiegészítők sorolhatók, amikkel távolról is be tudunk avatkozni egy-egy folyamatba. Ebbe a csoportba tartoznak az okos termosztátok is. Ezekkel a szabályzókkal WiFi és/vagy LAN kábel segítségével távolról is el tudjuk érni otthonunk fűtési rendszerét. Ez a korábbiakhoz képest jelentős szabadságot nyújt a felhasználónak, hiszen akár kézi üzemben, akár időprogramot változtatva, vagy a tartózkodási helyzetünk alapján lehet a pillanatnyi fűtési igényt online megváltoztatni. A rugalmasabb felhasználás nemcsak kényelmi szempont, hanem az energiamegtakarítás révén kisebb költséget is jelent. Ha a napirendünkben változás következik be, néhány mozdulattal, egy telefonos alkalmazáson keresztül utasíthatjuk az otthoni vagy irodai fűtést, hogy változtassa meg az éppen aktív üzemmódot. Jól jöhet ez egy elhúzódó téli kikapcsolódásból való visszatéréskor is. A korábbi termosztátoknál ilyenkor a tulajdonos vagy egy csökkentett hőmérsékletet tudott beállítani a termosztáton, vagy a modernebb kivitelekben egy fixen előre programozott szabadság üzemmódot aktivált. A szabadság üzemmód végén aztán visszaállt a beállított fűtési programra. Azonban ha az utazás valamilyen oknál fogva elhúzódik vagy éppen előbb véget ér, a kazán a termosztát előre beállított programja szerint fog működni, például előbb kezd el fűteni, mint kellene. Ezzel szemben egy okos termosztáttal bármikor lekérdezhetjük otthonunk hőmérsékletét, és utasítást is adhatunk ennek megváltoztatására. Indirekt módon még a kazán működéséről is kapunk visszajelzést, azáltal, hogy látjuk, a hőmérséklet a kívánt szinten marad, míg távol vagyunk.
Az okos termosztátok közül léteznek univerzális kivitelek, amik szinte bármilyen fűtő kazán vagy kombi kazán típushoz telepíthetőek, és vannak kifejezetten az adott gázkazán márkához kínált gyári megoldások. A Remehának mindkét kivitelre van megoldása! Ez a Remeha eTwist szabályzó.
Az univerzális (márkafüggetlen) kivitelek előnye, hogy egy későbbi kazáncsere esetén is valószínűleg használható az új kondenzációs kazán típushoz is, vagy a már meglévő gázkazán mellé is megvásárolható, ha ehhez gyári kivitel nem áll rendelkezésre. Hátránya ugyanakkor éppen az univerzális használatból ered. Ezek a kivitelek a kazánt többnyire csak ki/be tudják kapcsolni – ami megtakarítás és üzemeltetés szempontból nem az ideális megoldás – vagy egy univerzális fűtési protokollt (pl. OpenTherm) használva működtetik a készüléket – ez már jóval energiahatékonyabb verzió. Ha otthonunkban a kondenzációs kazán ilyen elven működik, akkor lehetőségünk van egy fűtési kör, és a kazán modulációs szabályozására. Több gyártó azonban saját BUS szabványt használ, melyekhez a legtöbb esetben a gyártó által fejlesztett okos termosztát a legjobb választás. Ilyenkor szinte teljesen ki lehet használni a vezérlést, akár több zónás, vagy összetettebb rendszert szeretnénk működtetni. Ráadásul a gázkazán hibaüzeneteit is kommunikálni tudja a szabályzó, és esetleg a mobil applikáció is. Ezzel szinte teljes kontrollt nyerünk a kazán felett és a fűtési rendszeren, természetesen mindezt távolról is. Az eTwist szabályzó figyelembe veszi a Remeha jelenleg használt és jövőbeni rendszereit. Ha ezt a szabályzót választjuk a jelenlegi Remeha kondenzációs készülékünkkel is tökéletes összhang teremthető, ugyanakkor megkapjuk annak a lehetőségét is, hogy egy későbbi Remeha kazán használatával is megfelelően működjön a már megismert termosztát.
Az eTwist fejlesztése során figyelembe vettek minden olyan funkciót, amit ma elvárhatunk egy okos termosztáttól. Ez egy könnyen használható applikációs felületet is jelent, valamint tudásban is igazodik az elvárásokhoz. Az okos termosztátok előnye, hogy a későbbi szoftverfrissítésekkel mindig megkapjuk a legújabb verzióval járó előnyöket is. Nem kell másik termosztátot vásárolnunk, ha valamilyen új felhasználói igény vagy technológiai fejlesztés érhető el.
Az alkalmazás letöltésével lehetőségünk van DEMO módban is kipróbálni néhány funkciót és a felületet. Egy alkalmazásban akár több eTwist is kezelhető, ezáltal az otthonunkban, irodánkban és nyaralónkban elhelyezett termosztátot is egyszerre tudjuk ugyanazzal az applikációval vezérelni. Természetesen a szokásos üzemmódok, mint az időprogram, fagyvédelem, szabadság funkció, kézi üzemmód mind megtalálhatóak. Ezen felül betekintést kaphatunk az energia fogyasztásunkba is. Grafikonokon láthatjuk hét/hónap/év bontásban a kWh-ban megjelenített fogyasztásunkat vagy éppen ennek költségét is. Az eTwist így nyújt hathatós segítséget az energiatakarékos fűtés kialakításában. A korábbi termosztátjaink után itt is lehetőség van elmenteni a kazán szervizelő telefonszámát, ami azonnal előhívható karbantartás vagy szerviz hibaüzenet esetén.
Ha okos termosztát kiválasztásán gondolkodunk, mindenképpen érdemes a fenti szempontokat figyelembe venni, és ne feledjük: az egyik leghasznosabb kiegészítőt kapjuk meg, amivel nagy lépést teszünk az energiatakarékos okos otthonunk kialakításában!
Hogyan ismerje fel a központi fűtési rendszer hibáit?
A központi fűtési rendszerek igen megbízhatók, de néha azért meghibásodnak, és ilyenkor nagyobb közüzemi számlákat kell fizetnünk, vagy cserélni kell az alkatrészeket, esetleg azonnal javíttatni kell. Az alábbiakban összeszedtük a központi fűtési rendszerek 6 leggyakoribb hibáját.
Természetesen a javítást minden esetben ajánlott szakemberre bízni, de jó tudni, hogyan ismerjük fel a tipikus hibákat, azon túl, hogy “nem fűt a radiátor”.
-
Meghibásodott szivattyú
Hangos vagy szivárog a szivattyú? Megszűnt a vízáramlás, és a radiátorok hideggé váltak? A kiváltó ok lehet szerelési törmelék, fekete vasoxid (magnetit) iszap, vagy vízkőlerakódás.
-
Meghibásodott radiátor
Ha “tűhegynyi” szivárgások képződnek a radiátoron, akkor a szerelési folyasztószer maradványok vagy az inhibitoros adalékkezelés hiánya miatt korrózió jelentkezett, és ez az oka a meghibásodásnak.
-
Hideg foltok a radiátoron
Gyakori jelenség, hogy a radiátorok felső részei melegek, de az alsó részek nem melegszenek át. Ilyenkor gyanakodhatunk a vasoxid (magnetit) iszap lerakódására.
-
Gázképződés
Ha hideg területek találhatók a radiátor felső részein, és állandóan légteleníteni kell, akkor nagy valószínűséggel a rendszerkorrózió eredményeként képződő hidrogéngáz a hibás.
-
Kazánzörej
Ha a kazánból zavaró sziszegő vagy „csattogó” hangok érkeznek, vagy robajlási hangokat hall az épületben, akkor a vízkő lerakódás a bűnös, illetve a vízkőüledék és a vasoxid korróziós üledékek keringetése.
-
Elégtelen kazánműködés
Ha a kívánt szobahőmérséklet eléréséhez és a meleg víz előállításához hosszabb kazánüzemidő szükséges, akkor a felhalmozódó vízkőlerakódás vagy a megjelenő korróziós üledék, illetve a radiátorokban felgyülemlő iszap hathat ki a rendszerkeringésre.
Érdemes tudni, hogy ezek a káros folyamatok a Sentinel termékek segítségével mérsékelhetők, lelassíthatók illetve megakadályozhatók. Érdeklődje meg, hogy volt-e a rendszer már tisztítva (legyen szó akár új, akár régi rendszerről), de jó tudnia, hogy a Sentinel termékekkel való adalékkezelés és tisztítás feltétlenül ajánlott.
Még egyszer hangsúlyozzuk, hogy ha a fűtési rendszerében a fenti problémák valamelyikét véli felismerni, forduljon szakemberhez.
A padlófűtési rendszer előnyei
A fűtési hőenergia átadásához szükség van meleg felületre, hőmérséklet különbségre (a felület és a helyiség léghőmérséklete között) és időre. A helyiség határoló felületei biztosítanak elegendő felületet, amely kihasználásával alacsony hőmérsékletű fűtővíz esetén is tudjuk biztosítani a megfelelő hőmennyiséget. Annak függvényében, hogy melyik határoló felületen visszük be a hőt, beszélünk falfűtésről, mennyezetfűtésről, illetve padlófűtésről. Az utóbbi néhány évben megnövekedett az alacsony hőmérséklettel működő fűtési rendszerek – mint pl. padlófűtés – alkalmazása és mára a legtöbb lakóház illetve középület megszokott fűtési rendszerévé vált. Talán azért kedvelik annyian, mert az emberi szervezet által optimálisnak érzett hőmérséklet elosztást a padlófűtés sokkal jobban eléri, mint a radiátoros fűtés. Tehát a felületfűtési megoldások előnyei a hagyományos radiátoros rendszerekhez képest az optimális hőmérséklet-eloszlás, a kisebb energia-felhasználás lehetősége (megfelelő hőtermelő alkalmazásával), a növelt komfort érzet, valamint az esztétikailag kedvezőbb kialakítás.
Az egyik fontos szempont a fűtőberendezés létesítésekor, a magas energiaárak miatt az energiatakarékosság. A fűtési lehetőségek közül az egyik leggazdaságosabb a padlófűtés. Azonos méretű lakások statisztikai gázfogyasztását összehasonlítva egy padlófűtéses lakás fűtési költsége 21–23%-kal kevesebb, mint egy radiátoros rendszerrel készültben. A több ok közül az egyik de a legfontosabb az, hogy kisebb fűtési hőmérsékleten is elérhetjük ugyanazt (vagy magasabb) hőmérsékletet, mint a hagyományos radiátoros fűtésnél. Ez abból adódhat, hogy a sugárzó fűtés használatakor már alacsonyabb hőmérsékleten is jobb a hőérzetünk, mint a hőáramlásos radiátoros központi fűtés esetén. Tapasztalatok mutatják, hogy padlófűtés alkalmazásával a helyiség hőmérséklete ugyanolyan vagy magasabb komfortérzet mellett 2°C-kal csökkenthető, így komoly költség takarítható meg: 1°C-os csökkenés mintegy 6%-os energiamegtakarítással jár. Az ember hőérzete egészen más, ha alulról, a lábánál érzi a fűtés melegét. Ha a lábaink nem fáznak, akkor a testünknek elég a kisebb hőmérsékletű levegő is.
A szokványos kazánrendszerekkel szemben a meleget sokkal nagyobb felületen tudja átadni a padlófűtés, melynek pont a lényegi funkciója a fűtés kisugárzásában rejlik, merthogy a meleget jóval nagyobb felületen adja át. Azokban a helyiségekben, ahol padlófűtéssel oldják meg a fűtést a hőmérséklet úgy oszlik meg, hogy a helyiségben 21-29°C körüli padlóról sugárzik felfelé, kellemes és egyenletes hőmérsékletet biztosítva a tartózkodási zónában. A szobában a hőmérséklet lépcsőzetesen csökken a padlótól felfelé, a mennyezet közelében már csak 17-18°C-os. Ez a más módszerrel fűtött helyiségek esetében a fordítottja. A radiátoroknál a meleg levegő felfelé áramoltatásával adja le a hőenergiát, emiatt a 1,5 méteres magasság közelében úgy tudjuk elérni az átlagos 20°C, ha a mennyezetnél 28-30°C, míg a padlónál csupán 16°C van. Vagyis padlófűtés alkalmazásával a helyiség hőmérséklete alacsonyabban tartható anélkül, hogy az rontana a komfortérzeten.
A padlófűtésünk abban az esetben működik rendesen, ha a padló felületi hőmérséklete nem haladja meg 10°C-nál többel a helyiség kívánt hőmérsékletét.
Az egységnyi felületre bevihető hőmennyiség be van határolva a padló felületi hőmérséklete miatt.
Míg egy olyan tartózkodási helyiségben, ahol többet vagyunk, pl. a nappaliban ez az érték 27-28°C, addig a fürdőben 32°C-t is szívesen veszünk.
Abban az esetben, ha az adott padlófelszínen, a maximálisan megengedhető felületi hőmérséklet mellett nem képes a megfelelő hőmérsékletet biztosítani, akkor más hőleadóval kell pótolni a hiányzó igényt, tehát nem csak lehet, hanem néha nélkülözhetetlen a padlófűtés kombinálása radiátorokkal. Például olyan helyiségben, ahol nagy ablakok illetve nagy ajtók vannak, vagy az olyan helyiségben ahol több oldalon külső fal van gyakran előfordul, hogy csak padlófűtéssel – a felületi hőmérsékleti előírás betartása mellett – nem biztosítható a helyiség fűtési igényének kielégítése. A padlófűtés gazdaságos és egyáltalán nem vesz el helyet a helyiségekből, de mégis a fent említett okok miatt sokszor más hőleadó, a leggyakrabban radiátor beépítése is szükséges.
A padlófűtés kiegészítésére okok is késztethetnek. Ilyen például az, hogy a padlófűtési rendszer felfűtési-lehűlési ideje hosszabb időt vesz igénybe, nagyobb a rendszer hőtehetetlensége.
A padlófűtéses és radiátoros rendszert javarészt célszerű azonos –alacsony- hőmérsékleten üzemeltetni (természetesen ehhez helyesen méretezett padlófűtési és radiátor felületek szükségesek). Abban az esetben, ha nagyobb radiátorok beépítésére nincsen lehetőség, minden gond nélkül megoldható a két rendszer (padlófűtési és radiátoros) különböző hőmérsékleten történő működtetése, akár külön időprogram és fűtési görbe szerint is. Mindkettőre igaz az, hogy környezetbarát és energiatakarékos alacsony hőmérsékletű hőtermelő berendezéssel kombinálható (pl. Remeha kondenzációs kazán). A padlófűtés fűtési vízhőmérséklete 40°C-nál nem lehet magasabb azért, hogy a burkolat hőmérséklete ne haladja meg a 25-29°C-ot. Ennél magasabb hőmérsékleten az aljzat károsodhat. A padlófűtés/felületfűtés alkalmazása kondenzációs gázkazánnal kombinálva biztosíthatja a lehető legmagasabb energiamegtakarítást, mivel a padlófűtési rendszerből alacsony hőmérsékleten visszatérő fűtővíz folyamatosan kondenzációs üzemmódot biztosít a kazán számára, amely így a hagyományos gázkazánokhoz képest 20-30%-al kevesebb gázt fogyaszt. Komplexitása miatt a padlófűtés beépítése esetében kiváltképp lényeges a rendszer és a szabályozás pontos tervezése.
A padlófűtés hatékonyságát nagyban elősegíti a padló burkolatának megfelelő megválasztása. Célszerű a hidegburkolatot választani, mert viszonylag könnyedén átmelegszik és tartja is a meleget. Továbbá léteznek már padlófűtésre kialakított parketta- illetve padlószőnyeg fajták; hagyományos társaik jó szigetelőképességük miatt csökkentik e fűtési mód hatékonyságát. Elterjedt az a megoldás, hogy a csempével vagy kőlappal burkolt helyiségek padlófűtést kapnak, míg a meleg padlóburkolattal rendelkező helyiségben a fűtést radiátoros rendszerrel oldják meg.
E helyütt kell egyúttal cáfolnunk két általános tévhitet:
-„a padlófűtés következtében a helyiségben több a por, mint a radiátorok alkalmazásakor”- éppen az ellenkezője igaz, köszönhetően a padlófűtés sugárzó jellegének ellenben a radiátorokra jellemző hőáramlással.
-„radiátoros – magasabb fűtővíz hőmérséklettel üzemelő- rendszerek esetén nem lehet/nincs értelme kondenzációs kazánt használni, mivel magas visszatérő fűtővíz hőmérsékletek esetén nem kondenzációs üzemmódban működik” –a magas visszatérő fűtővíz hőmérsékletek az év folyamán csak a leghidegebb napokon (-10-13°C) valósulnak meg, amely kb. 10 nap/év. A kazánok időjárásfüggő folyamatos teljesítményszabályozása miatt az idény további részében az előremenő és visszatérő hőmérsékletek csökkennek, így megvalósul a kondenzációs üzemmód. Alacsony hőmérsékletű (pl. 40/30°C) fűtési rendszer esetén tehát az idény 100%-ában, míg vegyes rendszer (pl.75/65°C) esetén az idény ~80%-ában megvalósul a kondenzációs üzem.
A jó fűtési rendszer létesítésének legalapvetőbb feltételei
A fűtési rendszert megfelelően méretezni kell. Adott épületet ellátó kazán/kondenzációs kazán vagy egy helyiségben szükséges fűtőtest nagyságát még gyakorlott szakember is csak számítással tudja meghatározni. A számítás alapja nem a fűtött térfogat, hanem az épület határoló szerkezeteinek mérete és azok hőtechnikai tulajdonságai. A legtöbb bajt fűtési rendszerek vonatkozásában azok a túlzott önbizalommal rendelkező “mesterek” okozzák, akik azt mondják: ők számítások nélkül is meg tudják csinálni a fűtést. Kétségtelen: meg lehet, és ha kész van még fűt is. Viszont az, hogy az így méretezés nélkül készült központi fűtőberendezés beruházási és üzemköltségeiben valóban gazdaságos lesz, az már kérdéses. Ne válasszunk nagyobb kazánt vagy fali fűtőkészüléket, mint amekkora szükséges. A túlméretezett hőtermelő nem csak a beruházási költségeket növeli feleslegesen, hanem – főleg a hagyományos készülékek esetében – folyamatos energiapocsékolás forrása is. Válasszunk pénzügyi lehetőségeinktől függően jó minőségű anyagokat, berendezéseket. Főleg a hőtermelő (kazán, kondenzációs kazán, cirkó) kiválasztására fordítsunk gondot. Általában a minőség beleértve a gazdaságos üzemet, tartósságot, az egyéb szolgáltatásokat (pl. szerviz) arányban van az árral.
Lehetőség szerint olyan berendezést vásároljunk, amelyhez a gyártó megfelelő szabályozó berendezést is ajánl. A korszerű, gazdaságos üzemű álló kondenzációs kazánok általában kétfokozatúak, fali készülékek, ún. lángmodulációs szabályozással vannak ellátva. Ezek a kisláng-nagyláng állítást vagy modulációs rendszernél a láng nagyságát a mindenkori külső hőmérséklet szerint tudják szabályozni a gazdaságos működés érdekében.
Feltétlenül alacsonyhőmérsékletű fűtést létesítsünk. Az évtizedeken keresztül elfogadott 90/70°C hőmérséklettel üzemelő fűtések ma már korszerűtlenek. (A 90/70°C jelölés 90°C előremenő fűtővíz és 70°C visszatérő, lehűlt vízhőmérsékletet jelent.) Az alacsonyhőmérsékletű radiátoros fűtés legfeljebb 60-65°C, a padló- és falfűtések 40-45°C előremenő vízhőmérséklettel működnek. Ezt a hőmérsékletet is csak a leghidegebb téli időben – méretezési állapotban – érik el, a fűtési szezon nagy részében ennél alacsonyabb hőmérséklettel üzemelnek. Az alacsonyhőmérsékletű fűtésnek közvetlen energiamegtakarítást eredményező hatása is van. Az alacsonyabb radiátor hőmérséklet esetén az általában külső falra szerelt radiátor mögötti falfelületen jelentkező hőveszteség kisebb.
Alacsonyabb a radiátoron felmelegedő és felszálló légáram hőmérséklete. Ezáltal kevesebb a radiátor fölötti határoló szerkezet – általában ablak – hővesztesége. Kevésbé erős továbbá a levegő “rétegeződése” a helyiségben. Ez alatt azt értjük, hogy a padlónál hidegebb, a mennyezetnél pedig melegebb a levegő hőmérséklete. A kevésbé erős rétegeződés miatt az alacsonyhőmérsékletű fűtéseknél a mennyezeten és annak közelében jelentkező hőveszteség kisebb.
Padló- vagy falfűtés esetében további energiamegtakarítást jelent, hogy a nagy meleg felületek sugárzó hőhatása miatt általában 2°C-kal alacsonyabb helyiséghőmérsékletet érzünk kellemesnek, mint a radiátoros fűtésnél.
Az alacsonyhőmérsékletű fűtések közvetett hatása a hőtermelőnél jelentkezik. A legkorszerűbb kondenzációs fűtőkészülékek akkor működnek leghatékonyabban, ha a fűtővíz hőmérséklete egész évben a földgáz égéstermék kondenzációs hőmérséklete, kb. 55°C alatt van.
Az egyéb, megújuló energiaforrásokra épülő hőtermelők (napenergia hasznosító berendezések, hőszivattyúk) hatékonysága is annál nagyobb minél alacsonyabb hőmérsékletű fűtővizet kell előállítani.
Egy korszerű anyagokkal szerelt, jól tervezett fűtőberendezés élettartama 50 év. Ha ma még nem is építünk be kondenzációs kazánt, hőszivattyút vagy napenergia hasznosító berendezést, akkor is célszerű a fűtést úgy elkészíteni, hogy esetleg a későbbiekben ezekhez való csatlakoztatásra alkalmas legyen.
Szereljünk fel valamennyi helyiség egyedi hőmérséklet szabályozását lehetővé tevő termosztatikus radiátor szelepeket. Ezzel megakadályozhatjuk a túlfűtést, a nem használt helyiségek hőmérséklete kívánt mértékben csökkenthető, hőnyereség esetén (pl. napsütés hatása) a radiátor hőleadását automatikusan csökkenti.
Fontos: ha a központi fűtőkészüléket, kazánt valamelyik helyiségből helyiség-termosztáttal vezéreljük akkor ebben a helyiségben nem szabad termosztatikus radiátor szelepet felszerelni.
A fűtőberendezés zárt gumimembrános tágulási tartállyal legyen ellátva. A nyitott tágulási tartályoknál a víz folyamatosan érintkezik a levegővel, belőle oxigént vesz fel, ami a fűtési rendszer idő előtti tönkremenetelének részese lehet. A fali fűtőkészülékek nagy része már gyárilag beépített zárt tágulási tartályt tartalmaz. Ide tartozik az is, hogy a műanyag csövek a levegő oxigénjét átengedik, ezáltal a fűtővíz a korróziós folyamatokhoz szükséges oxigénben feldúsulhat. Célszerű tehát oxigéndiffúzió ellen védett csőanyagot választani, melynél a védelmet egy vékony fém (alumínium) betétréteg vagy külső filmréteg biztosítja.
Az épületszerkezet minőségének a hatása
Az épületszerkezetek legfontosabb hőtechnikai jellemzője az ún. “k” érték, azaz hőátbocsátási tényező. Ez mutatja meg, hogy abban az esetben, ha a szerkezet külső és belső oldalán (a szabadban és a helyiségen belül) 1°C, vagy 1 K (Kelvin fok) a hőmérséklet differencia, a szerkezet 1 m2 falfelületén mennyi hőenergia jut át, mekkora hőveszteség keletkezik. A korábbi és mai építőanyagokat összehasonlítva igen jelentős eltérést tapasztalhatunk. Például:
B30 blokktégla fal, kétoldalt vakolva: 1,5 W/m2K
30 cm vastag pórusbeton fal: 0,5 W/m2K
vagy
kettős üvegezésű kapcsolt szárnyú fa ablak: 4,6 W/m2K
hőszigetelő üvegezésű tömített műanyag ablak: 1,8 W/m2K
A differencia jelentős: több mint kétszeres. Ez eredményezi azt, hogy a korábban épült B30 blokktégla házak minden négyzetméterére 20-25 m3/év gázfelhasználással számolhatunk, még gazdaságosan működő fűtőberendezés esetében is, viszont a korszerű anyagokból épült házak 6-8 m3/m2 évi gázfelhasználással is megelégszenek. Természetesen régi épületek utólagos hőszigetelésével és nyílászáróik cseréjével is hasonló csökkenés érhető el.
Túlméretezett kazán hatása
Sajnos igen elterjedt szokás a fűtőberendezésbe beépített hőtermelő kazán hamisan értelmezett biztonságra való törekvés miatti túlméretezése. Különösen a hagyományos hőtermelők esetében a szükségesnél nagyobb kazán jelentős veszteségek forrása lehet. Példaként gondoljuk végig: egy szükségesnél kétszer nagyobb kazán – ami nem ritka eset – a leghidegebb időben sem fog teljes terheléssel üzemelni, hanem csak 50%-os kiterheltséggel, amihez csak 81% hasznosítási fok tartozik. Az év többi napjain a kiterheltség 50% alatt van, ahol a hasznosítási fok még az előbbi 81%-nál is alacsonyabb.
A túlméretezett hőtermelőnél tehát az eredmény: igen alacsony éves hatásfok, ennek megfelelően jelentős energiahordozó túlfogyasztás. Csak hangsúlyozni tudjuk: nem szabad nagyobb kazánt venni a szükségesnél; ezt pedig csak gondos számítással lehet meghatározni. Vegyük észre mekkora kárt okoz itt is az, aki számítás nélkül, vagy az épület térfogata alapján beteszi a “jó nagy kazánt”, azzal, hogy “azért mert a kazán nagy, még soha nem szóltak…”
Rejtett veszteségforrások
A túlzott energiafogyasztás legfőbb okai: a nem megfelelő hőszigetelésű épület, a rossz minőségű kazán, a túl magas belső hőmérséklet – általában még nem szakember számára is észrevehetőek. Vannak azonban olyan veszteségforrások, amelyek okait szakember is csak hosszasabb vizsgálódás, esetleg műszeres mérés alapján tudja feltárni. Teljesség igénye nélkül sorolunk fel ezek közül néhány gyakrabban előfordulót:
- Hőtermelő berendezés karbantartásának hiánya. Az elszennyeződött égő, égéstermék lerakódásokkal szennyezett hőcserélő, elvízkövesedett hőátadó felület, mind hatásfok csökkenés és ezáltal felesleges többletenergia felhasználás forrása.
- A nem tökéletes, oxigénhiányos égés nem csak gazdaságtalan, hanem gyakran balesetveszélyes is! Ez a probléma leggyakrabban új, vagy felújított épületekben, ahol jó hőszigetelő képességű, fokozott légzárású nyílászárókat építettek be. Ezek annyira tömören zárnak, hogy a tüzelő berendezés megfelelő légellátáshoz szüksége levegőt sem engedik be. A megfelelő légellátás híján oxigénhiányos égés rossz hatásfokú, és mérgező szén-monoxidot termel. Az ilyen állapot tartós vagy időszakos előfordulását szakember tudja műszeres méréssel kimutatni. Nem árt azonban tudni, hogy korszerű ionizációs lángőrzésű gázkészülékeknél a gyakori “zavarra állás” és a készülék érinthetetlenül magas hőmérsékletű burkolata a nem kellő légellátás gyakori tünete.
- A hőtermelő készülék túl gyakori ki-be kapcsolása, leállása és indulása szintén veszteségforrás. Az égő teljes végiggyulladásáig elégetlen gáz áramlik a kéménybe, továbbá a készülék az üzemi hőmérséklet eléréséig optimálisnál kedvezőtlenebb hatásfokkal dolgozik. Ez az indulási veszteség annál nagyobb, minél többször kell a hőtermelő égőjének begyulladnia. Általában azt lehet mondani, hogy átmeneti őszi-tavaszi időben, 0…+5 °C körüli külső hőmérséklet mellett a hőtermelő óránkénti 5-6 kapcsolása jónak mondható. Ha az óránkénti kapcsolások száma 10 fölött van, akkor azt valamilyen – leggyakrabban fűtés rendszertechnikai – hiba okozza, aminek felderítését szakemberre kell bízni. (A korszerű kétfokozatú kazánoknál és lángmodulációs készülékeknél általában a kapcsolási gyakoriság még kisebb értéke tekinthető elfogadhatónak.)
- Az energia túlfogyasztás rejtett okai között még számosat fel lehetne sorolni. Túl nagy kéményhuzat, az épület túlzott légforgalma stb. A lényeg: ha a leírtak alapján úgy érezzük, hogy fűtőberendezésünk nem működik gazdaságosan, több energiát fogyaszt a szükségesnél – ne törődjünk bele, a hiba okának feltárása és kijavítása rendszerint rövid időn belül visszatérülő beruházás.
A helyiség-hőmérséklet hatása
A megkívánt és fenntartott helyiség-hőmérséklet is jelentősen befolyásolja a fűtési energia felhasználást. A lakás belső hőmérsékletében 1°C hőmérsékletkülönbség kb. 8%-kal változtatja meg az éves energia felhasználást. Tehát aki +20°C belső hőmérséklet helyett folyamatosan +24°C-ot kíván a lakásban, annak ebből eredően közel 30%-kal nagyobb energiaszámlát kell kifizetnie. Hasonló mértékben jelentkezik az energiamegtakarítása a belső hőmérséklet csökkenésénél. Természetesen a helyiség-hőmérsékletet egy határon túl csökkenteni már csak a komfortérzet rovására lehet. Annak, hogy a lakásban kellemesen érezzük magunkat, de energiapazarló túlfűtés se alakuljon ki, nélkülözhetetlen a bevezetőben már említett szabályozás: termosztatikus radiátorszelepek alkalmazása a helyiségek-, és lehetőleg külső hőmérsékletfüggő szabályozó a hőtermelő szabályozására.
A külső hőmérsékletfüggő szabályozók mindig el vannak látva programórával, mellyel az éjszakai üzemcsökkentés vagy a lakásból való távollét tartamára üzemszünet beprogramozható. Az időszakos üzemcsökkentés vagy teljes üzemszünet mindig eredményez energiamegtakarítást. A megtakarított energia azonban nem teljesen arányos az üzemszünet időtartamával, hiszen a fűtés újraindításakor a lehűlt épületet fel kell fűteni.Az újraindításkor a felfűtéshez felhasznált energia azonban mindig kevesebb, mint az üzemszünet során megtakarított energia; érdemes tehát a távollét időtartamára, az éjszakai órákra üzemszünetet vagy hőmérséklet-csökkentést programozni.
Megjegyezzük, hogy a termosztatikus radiátorszelepeknek van ún. fagyvédelmi állása is. Az időszakosan használaton kívül helyezett helyiségben a radiátor szelepet erre – az általában csillaggal jelölt – állásra forgatva, a helyiség-hőmérséklet 3-5°C alá csökkenésekor a szelepet kinyitja, a radiátorban a fűtővíz áramlását lehetővé téve.
Fagyvédelmi állással a külső hőmérsékletfüggő szabályozók is rendelkeznek, ezek fűtetlenül hagyott épületek erősebb lehűlése esetén indítják el a fűtést. Fontos azonban tudni, és számítani arra, hogy bizonyos esetekben a gázkészülékek biztonsági okokból nem indulhatnak újra. így például nem lehet újraindulás időszakos gázkimaradás után. Ezért télen gyakrabban vagy tartósan felügyelet nélkül hagyott épületek esetében célszerű az épület biztonsági riasztó hálózatára a fagyveszély érzékelő jelzésadást is bekötni. Vagy esetleg egy megbízható szomszédot megkérni a fűtés időszakos ellenőrzésére…
A kazánhatékonyság növelése
A kazán nem tartozik azon háztartási berendezések közé, amit elég csak felszerelni és a továbbiakban nem kell rá figyelmet fordítani. Az új fejlesztésű szabályzók, a rendszeres karbantartás, a szigetelés állapotának ellenőrzése mind komoly megtakarítást eredményezhetnek – elsősorban a régebbi berendezések esetében. Álljon itt néhány ötlet:
A megújuló energiák alkalmazása kétség kívül címlap téma. De míg ezek alkalmazását minden fórumon bátorítják főleg új építések esetén, a tény az, hogy 2050-ben az épületpark több mint 60%-át már most meglévő épületek adják majd, sőt ezek túlnyomó többsége olyan lesz, amely 1985 előtt épült. Éppen ezért, ha a károsanyagkibocsátást a megkövetelt szintre akarjuk leszorítani az elkövetkezendő évtizedekben, létfontosságú, hogy a már meglévő épületekkel és berendezésekkel számoljunk. Akár több mint 10%-os energiamegtakarítás is elérhető pusztán rendszeres karbantartással és csekély összegű fejlesztéssel.
Szabályzók
A megfelelő szabályzó alkalmazása nagyon fontos. A szabályzásban mindenképpen játsszanak szerepet az alábbi szempontok: folyamatos szabályzás valved zone control, termosztátok és időzítés. Minden további finomítás többlet megtakarítást hoz.
Szigetelés
A kazánszigetelés elöregedése főleg régebbi készülékeken a betáplált energia hasznosításakor akár 10%-os veszteséget is eredményezhet. A szigetelést cserélni kell, amint öregedésre mutató jelek jelentkeznek. Ugyanez vonatkozik a kapcsolódó csővezeték szigetelésére. A szigetelések állapota karbantartás alkalmával ellenőrizhető. is.
Fordulatszám szabályzott ventilátorok és szivattyúk
Kondenzációs készülékek esetében fordulatszám szabályzott ventilátor alacsonyabb fordulatszámot tesz lehetővé kisebb légáram esetén. A ventilátor fordulatszámának 10%-os csökkentése a ventilátor energiafelhasználásában 20%-os megtakarítást eredményezhet, a 20%-os csökkentés pedig akár 40%-os energiaszükséglet csökkenést.
Felszerelhetők állítható fordulatszámú szivattyúk is, amelyek igény szerint állítják be a rendszeráramot. Ezzel a szivattyú energiafelhasználásának 25-50% -t megtakaríthatjuk. A Remeha Calenta kazáncsalád már ilyen szivattyúval szerelve készül a gyárban.
Karbantartás
Csak hatékony karbantartás biztosítja a kazán legjobb hatásfokon való üzemelését. Átfogó karbantartást évenként kell végezni, ideális esetben a fűtési szezon kezdete előtt.
Amennyiben például az égés körülményei nem megfelelők, főleg, ha nincs elegendő levegő, az égési oldalon korom képződik a hőcserélőn. Ez szigetelő hatást fejt ki és akadályozza a hőátadást a víz felé. 1mm-es koromréteg 10%-kal növeli ugyanolyan hőleadás mellett a kazán energiafelhasználását.
Kemény vizű területeken a vízkő rakódik le a hőcserélő vízoldalára. Ez ugyanúgy szigetel, szintén akadályozva a víz felé történő hőleadást. 1 mm-es vízkőréteg 7%-os energiafelhasználási növekményt jelent ugyanolyan hőleadás mellett. Leghatékonyabban a vízkövet vegyszeres úton lehet eltávolítani, amely kezelést szakember végezze évenkénti gyakorisággal. Erre szakosodtak kifejezetten a Spiroangyal szolgáltatásban résztvevő szakcégek, de a Remeha szervizhálózat is szívesen nyújt segítséget.
További hatékonyságnövelő tényezők:
– kazánok léptetése
– termofejek alkalmazása a radiátorokon
– időjáráskövető szabályozás
– optimalizált bekapcsolás / leállás
– fűtési időszak programozása
– épületfelügyelet
– a fűtési rendszer decentralizációja a hosszú vezetékszakaszok szükségességének elkerülése érdekében
A kazánok léptetése azt teszi lehetővé, hogy két vagy több kazán esetén a hőigény változásával párhuzamosan kapcsoljanak be vagy ki a kazánok. Így nem csak a kazánok hatásfokát lehet maximalizálni, hanem az energiafelhasználást és a kazánok elkopásának mértékét is csökkenteni lehet.
Az időjárás követő szabályozás lehetővé teszi, hogy a kazán előre menő hőmérséklete a külső hőmérséklet, vagy az épületben uralkodó hőmérséklet függvényében változzon. Az időjárás követő szabályzás egy külső érzékelő és egy, a kazánon belüli érzékelő kommunikációján alapszik, a kazán előre menő vízhőmérsékletét úgy állítva be, hogy a kazán kikapcsolása miatt ne vesszen el energia.
Időjárás követés megoldható keverőszeleppel is hasonló módon, azzal a különbséggel, hogy a hőeladókhoz eljuttatott víz hőmérsékletét az előre menő és visszatérő víz keverésével szabályozzák az előremenő hőmérsékletének állítása helyett.
Az optimalizált bekapcsolás egy algoritmus, amely az épület felfűtését a használatba vételt megelőző utolsó olyan időpontban kezdi el, amikor még a beállított feltételek megvalósíthatók. Az optimalizált leállás pedig olyan algoritmus, amely az épület fűtését a legelső pillanatban leállítja, amikor még fenntarthatók a beállított feltételek a használat befejezéséig.
Léptetéssel 5-10%-os energiamegtakarítás érhető el. Általános használatú épületek esetében pedig az optimalizált be- és kikapcsolás szintén 5-10%-ot jelent.
Kombi kazánok a Remehától
A kombinált gázkazánok igen elterjedtek ma Magyarországon. Népszerűségüknek több oka is van. A kombi készülékek egyszerre biztosítják az adott lakás fűtését és használati melegvíz ellátását, valamint helyigényük is jóval kisebb, mint az egyéb, több készülékből álló megoldásoknak. Mivel egyetlen készülék látja el a fűtést és a melegvíz biztosítását, olcsóbb a kezdeti beruházás és általában a szervizköltségek is alacsonyabbak, mint több készülékes megoldás esetén.
A kombinált gázkazánok igen elterjedtek ma Magyarországon. Népszerűségüknek több oka is van. A kombi készülékek egyszerre biztosítják az adott lakás fűtését és használati melegvíz ellátását, valamint helyigényük is jóval kisebb, mint az egyéb, több készülékből álló megoldásoknak. Mivel egyetlen készülék látja el a fűtést és a melegvíz biztosítását, olcsóbb a kezdeti beruházás és általában a szervizköltségek is alacsonyabbak, mint több készülékes megoldás esetén.
Tárolós kazánok a Remehától
A kombinált gázkazánok igen elterjedtek ma Magyarországon. Ennek ellenére előfordulnak olyan igények, amikor célszerűbb egy beépített tárolós kazánt választani. A kombi kazánok legnagyobb hátrányaként azt szokták felróni, hogy az átfolyó rendszer miatt néha akár fél percet is várni kell a megfelelő hőmérsékletű meleg vízre. Erre a problémára kínálnak tökéletes megoldást a legmodernebb, beépített rétegtárolós kombi kazánok. A beépített tárolónak köszönhetően a meleg víz megnyitását követően azonnal megfelelő hőmérsékletű víz folyik a csapból. Ezek a készülékek általában falra szerelhető kivitelek – pl. Calenta Ace 25L -, amelyeknél a tároló a kazán többi egységével együtt közös burkolat alatt helyezkedik el. Előnyük az egyszerű telepítés, a hagyományos indirekt tárolós megoldásokhoz képest elért kompaktabb méret, valamint a rétegtöltésnek köszönhető magasabb hatásfok.
Tárolós kazánok léteznek azonban álló kivitelben is. Itt közvetlenül a kazán alatt helyezkedik el a tároló, ami például a Remeha Calora Tower kazán esetében három különböző térfogatban érhető el (100, 160, 220l). A beépített tároló lehetőséget teremt a gyorsabb meleg víz biztosítására azáltal, hogy a készülékben rendelkezésre áll egy előmelegített HMV puffer. A meleg víz használatakor a kazán azonnal elkezdi fűteni a tárolót, így ezek a kazánok gyorsabban készítik el a kívánt vízmennyiséget, mint a hagyományos fűtő kazán és a külső indirekt használati melegvíz tárolók.
Különösen ideális megoldást jelentenek olyan ingatlanokban, ahol a készülék látható helyen van (nem kazánhelyiségben), ugyanakkor az átlagosnál magasabb meleg víz komfortra van igény: pl. két fürdőszobás lakások esetében.
A hypocaust fűtéstől a kondenzációs kazánig
A fűtéstechnika múltja és jövője
Római Birodalom, kb. i. sz. 465-ig
Kezdetben a tűz, majd a Hypocaust fűtések
A római időkből találtak úgynevezett hypocaust fűtéseket. Ez a padlófűtés korai formája. Egy nyitott tűz füstgázait üregekben a padló alá vezették, ami azt felmelegítette. Az elvezetés a falfűtés- csatornában történt.
Középkor, kb. i. sz. 1519-ig
Kéményfűtés, meleglevegős fűtés
A későbbi századokban, különösen kastélyokban és várakban, a szintén nyitott tűzhelyek kéményét nem egyenesen függőlegesen a házon keresztül építették. A meleg füstgázokat több fordulóban vezették el a lakószobák mellett – ez volt a központi fűtés első formája. A pincében elfalazott kőrekeszekkel megvalósított rendszerleválasztásra is találni példát.
Az alábbi ábrán jól látható ennek a kezdetleges fűtési rendszernek a működési elve.
Ipari forradalom, XIX. század
Gázfűtés és kályhafűtés
A gőzgép elterjedésével a XVIII. sz. második felében jelent meg a gőzfűtés. A gőzgépben nem teljesen lekondenzált gőzt hőcserélőn át irodákba és lakóhelyiségekbe vezették. Volt olyan elgondolás is többek között, hogy a gőzfűtés maradék energiájával egy turbinát lehet hajtani.
Gravitációs fűtés
A következő nagy fejlődési fokozat a gravitációs fűtés volt.
A tapasztalat azt mutatta, hogy a 20 °C teremhőmérséklet eléréséhez már csak kb. 90°C-ig kell a vizet melegíteni, azaz éppen forráspont alá. Ez igen nagy és meghatározó előrelépést jelent a fűtés technika fejlődése szempontjából. Az igen nagy átmérőjű csővezetékekben a forró víz felemelkedett. Ha hőjének egy részét leadta (lehűlt), a kialakult sűrűségkülönbség hatására visszaáramlott a kazánba.
Az alábbi ábrán egy gravitációs fűtési rendszer látható kazánnal, nyitott tágulási tartállyal és fűtőtesttel.
Újkor, XX. század
serkentőszivattyú Wilhelm Opländer, 1929
A villamos motorok abban az időben alkalmatlanok voltak a hajtásra, mert nyitott csúszógyűrűs forgórészük volt. Egy vizet áramoltató fűtési rendszerben emiatt jelentős balesetek történhettek volna.
Csak a Gottlob Bauknecht sváb mérnök által feltalált első tokozott villanymotorok tették lehetővé áramlásserkentőként való alkalmazásukat. Barátja, a vesztfáliai Wilhelm Opländer, kifejlesztett egy ilyen konstrukciót, melyre 1929-ben szabadalmat is kapott.
Egy csőkönyökbe szivattyúkereket épített be, lapátkerék formájában. A meghajtás egy, a villanymotor által hajtott tömített tengellyel történt. Ekkor azonban ezt a serkentőt még nem hívták szivattyúnak. Ez a fogalom csak később alakult ki. Ezután hozták kapcsolatba a szivattyúkat a vízemeléssel. Ezeket a serkentőszivattyúkat kb. 1955-ig gyártották, és alkalmazásukkal sikerült a fűtővíz hőmérsékletét mind alacsonyabbra csökkenteni.
Ma igen széles a fűtési rendszerek választéka, melyek közül a legmodernebbek igen alacsony hőmérséklettel üzemelnek. A fűtő berendezés szíve, azaz a fűtési keringető szivattyú nélkül ez a fűtéstechnika nem volna lehetséges.
Melegvízkeringetéses fűtés – padló, egycsöves, kétcsöves, mennyezeti és falfűtés
Kezdetben Európában a kétcsöves központi fűtési rendszerek épültek ki, amelyek az akkori műszaki- és fűtéstechnikai színvonalnak megfelelően bő vezetékhálózattal, szabályozás nélkül, vagy csak a nyitást-zárást biztosító elzárószerelvénnyel rendelkeztek.
A keringető és serkentő szivattyúk tökéletesítésének köszönhetően a csőátmérő jelentősen csökkent, a szabályozás színvonala a radiátorszelepek fejlesztése, majd a termosztatikus radiátorszelepek megjelenése következtében jelentősen megnőtt. Ez igen korszerű fűtési rendszerek kialakítását, kiépítését tette lehetővé először főként a nyugat-európai országokban.
Magyarországon a hirtelen megnövekedett lakásépítések időszakában leginkább a kétcsöves fűtési rendszerek kerültek kiépítésre. Ezen korszak műszaki- és gazdasági lehetőségeinek megfelelően az automatikus egyedi fűtésszabályozáshoz szükséges termosztatikus szelepek ezekbe még mindig nem épültek be.
Az egycsöves fűtési rendszereket az 1970-es években kezdték elterjeszteni és alkalmazni hazánkban. Megjelenésüket a kisebb beruházási, ráfordítási költség, a maximális előregyárthatóság miatti gyorsabb építési lehetőség, a lényegesen kisebb helyszíni munkaigény is szorgalmazta.
Az alábbi ábrán az egycsöves és a kétcsöves fűtési rendszer közötti különbség látható.
Európa nyugati részén főleg az egycsöves fűtési rendszer indult el a fejlődés útján. Kezdettől átkötőszakaszos rendszereket alkalmaztak, és a szabályozó szerelvények kifejlesztésével olyan kiváló fűtési rendszereket alakítottak ki, amelyek a kétcsöves rendszerekkel teljesen azonos értékű szabályozási megoldásokat biztosítottak. Mindezek mellett lényegesen költséghatékonyabbak voltak: a beruházási költség jóval alacsonyabb volt, ill. a létesítési idő is nagyságrendekkel rövidebb volt.
Magyarországon az egycsöves fűtési rendszer népszerűsége nagyon alacsony volt, a bevezetése nagyon lassan indult meg. Bár előnyeit figyelve sokan támogatták és érdeklődtek iránta, de gyakorlati alkalmazásának nehézségei miatt sokan ellenezték is. A körülmények változása következtében azonban a tömeges lakásépítési program megvalósítása érdekében, feltétlenül szükségessé vált olyan fűtési rendszer bevezetése, amely biztosítani tudta a gyors kivitelezés lehetőségét, és főleg a helyszíni munkaidő csökkentését.
1970-tőlenergetikailag nagy visszalépést jelentett az átfolyós rendszerű egycsöves fűtési rendszer bevezetése , mivel az elvileg sem tette lehetővé a hőleadónkénti szabályozást.
A fejlődés ütemének az energia árak növekedése adott nagyobb lendületet, és sorra alakultak ki az egycsöves fűtési rendszerek fejlettebb formái. Az energiatakarékosság kényszere megkövetelte a hőleadók bizonyos szintű szabályozhatóságát, ezért a hetvenes évek közepétől áttértek az átkötőszakaszos egycsöves fűtési rendszerre (lsd. ábra).
Az egycsöves fűtés hőleadói sorosan kapcsolódnak egymáshoz, így felső előremenő alapvezetékes elrendezés esetén az alsó szintek hőleadóihoz a méretezés szerinti lehűlt víz jut. Megfelelő beszabályozás hiánya esetén gyakran előfordult, hogy az alsó szinten lévő lakások alul-, a felső lakások pedig túlfűtöttek lettek.
Ez a probléma újabb lökést adott a rendszerben való gondolkodás irányába. A strangok beszabályozását kezdetben ferdeszelepek elő-beállításával kívánták megoldani. Mivel ez a módszer nem bizonyult megfelelőnek, ezért a nyolcvanas évektől a visszatérő alapvezetékbe olyan mérő-beszabályozó egységet építettek be, amellyel pontosan be lehetett állítani a kívánt tömegáramot.
Az energiatakarékosság újabb követelése volt a helyi automatikus szabályozás bevezetése. A fejlesztés eredményeképpen a hőleadók elé termosztatikus szabályzó szelepeket építettek be.