ÉPÜLETSZERKEZETTAN 1 KÉMÉNYEK - FÜSTGÁZELVEZETŐ BERENDEZÉSEK összeállította: dr. Czeglédi Ottó
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
1
1. ÚJ JELŐLÉSEK, MEGNEVEZEÉSEK
•
FONTOS:- nincs már kémény, helyette égéstermék-elvezető berendezés van (mi azért a továbbiakban is kéményekről beszélünk!) - nincs már füst, helyette gáznemű égéstermék van - égéstermék-elvezető berendezés: TERMÉK, amely lehet 1. rendszer jellegű, és 2. nem rendszer jellegű
Égéstermék-elvezető berendezés Olyan héjból vagy héjakból álló szerkezet, amely egy vagy több járatot képez
Járat Üres tér, amely az égésterméket a külső térbe vezeti Béléscső Égéstermék-elvezető berendezés héjszerkezete, olyan építőelemekből áll, amelyek felülete érintkezik az égéstermékkel Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
2
2. ALAPFOGALMAK, RENDELTETÉS - Kémények fejlődése: régen …………………… egyhéjú kémények voltak, de a
tüzelőberendezések fejlődésével – és a kondenzáció, kémény korrózió növekedésével - ma már csak ……………… kéményeket alkalmaznak - Megnevezés: MSZ-EN 1443 szerint - Kémény és az épület: kémény elhelyezése, csak lakóépülettel foglalkozunk
- Kémény rendeltetése: füstgáz …………, égéshez ………… biztosítása - Kémény fizikai vonatkozásai, működése: sűrűség és ………. különbség = eltérő nyomás gázoszlop ………… ereje kéménynyomás, vákuum, huzat - A huzat mértékét befolyásolja: a kémény …………., a kürtő áramlási ellenállása, a külső ……………., a külső levegő és füstgáz hőfokkülönbsége, mindenkori légnyomás (lásd 2. ábra)
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
3
Kéményelhelyezés alaprajzi lehetőségei lakóépületeknél
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
4
Kémény helye az épületben
kémény a teherhordó falban összefalazással
kémény összefalazás méretrendi összefüggése Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
kémény falsüllyesztékben
kéményfej kialakítása 5
3. Kémény működés legfontosabb fizikai összefüggései Huzat szívás alatt álló kémények fizikai összefüggései (régi méretezés) Δp = Δpg + …… Δpg = g · …. · (δkl – δfg) = (m/s2 · m · kg/m3) =
kg · m/s2 = N = 1pa m2 m2 Ahol, a g = nehézségi gyorsulás (m/s2) h = a kémény magassága (m) δkl = külső levegő sűrűsége (kg/m3) δfg = füstgáz sűrűsége (kg/m3) Huzat és a légköri nyomás értelmezése po = pst + pdin Ahol, a po = a mindenkori légköri nyomás 1.013 bar · 105 pdin = szél hatására a levegő dinamikus nyomása pdin = ……. = δkl / 2 · w2 · k (pa) Ahol, Cz. Ottó
w = a szél sebessége (m/s, 1km/h = 3.6m/s) k = aerodinamikai tényező ha k>0 túlnyomás, ha k<0 depresszió KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
6
Huzat és a légköri nyomás értelmezése p0 = pst + pdin Ahol, a p0 = a mindenkori légköri nyomás
Huzat = ……………….. légárama = két nyomás-különbség együttes hatására jön létre
Kémény működésének grafikai összefüggései
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
7
4. Kémény működés fontosabb kémiai összefüggései Tüzelőanyagok: Szilárd tüzelőanyagok: tűzifa, szén, ………………….. (fahulladékból, kukoricaszár és csutka, gabonafélék szalmájából préselt apró szemű tüzelőanyag) Fontos! – a fa megújuló energiaforrás, mert égésekor …………….. keletkezik, amennyit a fa élete során lekötött! (környezetvédelem) – terjed a faelgázosítás, - jó Hatásfokkal elégethető, égetéskor a károsanyag kibocsátás jóval kisebb mint más fosszilis energiahordózóknál (nehézfémek, kéndioxid, savak), Hazai tűzifapiac 3 millió m3, amely 770 millió liter olajnak,vagy 818millió m3 földgáznak felel meg,
Cseppfolyós tüzelőanyagok: fűtőolaj, tüzelőolaj,, sok káros anyag! Légnemű tüzelőanyagok: földgáz, primagáz (egyszerű tüzelés,de drága és egyszer nem lesz, „tudjuk vannak gázviták”!) Aki fával fűt, tárolt Napenergiát hasznosít
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
8
Égés: tüzelőanyagok fejlődése(városi gáz, szén, brikett, fa, földgáz, olaj, pellet)
égés feltétele éghető…………………………………………. egyesülése = hőenergia égés folyamata, tökéletlen égés = CO (életveszély!)
Egyes tüzelőanyagok elégetésekor keletkező vízgőz mennyisége a kilépő füstgáz hőmérséklet függvényében: 1lit. olaj elégetésekor 0.8-1 l vízgőz keletkezik 200-250 0C füstgáz hőm. mellett 1kg. tűzifa elégetésekor 0.9-1 l vízgőz keletkezik 250-400 0C füstgáz hőm. mellett 1 kg szén elégetésekor 1.5-2 l vízgőz keletkezik 250-600 0C füstgáz hőm. mellett 1 m3 földgáz elégetésekor 1.5-2 l. vízgőz keletkezik 40-120 0C füstgáz hőm. mellett 1 kg pellet –biomassza elégetésekor 0.4-0.7l vízgőz keletkezik 100-120 0C füstgáz hőm. mellett
Fűtőértékek összehasonlítása: Tüzelőanyag Földgáz Tűzifa Fűtőolaj Kőszén Folyékony gáz Pellet -biomassza
mértékegység m3 kg l kg kg kg
fűtőérték 35 MJ 13-16 MJ 36 MJ 12-15 MJ 45 MJ 14-17 MJ
Energia szempontjából alapvető mértékegységek: 1kWh = 3.6 MJ Cz. Ottó
1 MWh = 3.6 GJ (giga joule) KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
9
Páradiffúzió kérdése: létrejön, mert: - jobb hatásfokú tüzelőberendezések miatt ………………………….. - egyhéjú szigeteletlen, vagy többhéjú szigetelt, de kiszellőzetlen kéményeknél párakicsapódás párakicsapódás magyarázata:
- ha a kürtő belső felületi hőmérséklete<mint a harmatponti hőmérséklet - vagy a ……………………………. levegő relatív nedvességtartalma eléri a 100 %-t, - azaz a füstgáz abszolút nedvességtartalma nagyobb, mint amennyi azt telítené, megoldás: - a kürtők hőszigetelése és kiszellőzés megoldása a kémény teljes magasságában Cz. Ottó
Kondenz-pára elvezetés elvi kialakítása kéményeknél KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea. 10
Savas kondenzáció kérdése: égés során a Tüzelőanyagok alkotói átalakulnak = C+O2=CO2, S+O2=SO2, 2H2+O2 = 2H2O, N2+O=N2O– (sok kén van a földgázban és az olajban, sok nitrogén van a szénben) a füstgázban a ……………….. vegyül a CO2-vel, az SO2-vel, az SO3-al és lesz ……………., …………….. és …………… (erős sav) H2CO3 szénsav, H2SO4
Lúgos kémhatású szilikátok és a savak ……… alkotnak, amely = a kémény korrózióval Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
11
5. Kéményekkel kapcsolatos alapfogalmak alapelemei: 1 kéményfej 2 járat 3 tisztítóajtó 4 béléscső 5 szigetelés 6 külső héj 7 külső burok vagy burkolat 8 többhéjú égéstermék-elvezető berendezés 9 tüzelőberendezés 10 összekötő elem 11 koromzsák ajtó 12 kondenzgyűjtő
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
12
6. Kémények csoportosítása Rendeltetésük szerint lehetnek: …………. kémények: azonos szinten max. 60kW összteljesítm. tüzelőberendezéseinek • kéménye (egyhéjú falazott bélelt, többhéjú szilikát kémények, szerelt fém kémények) Gyűjtő kémények: egymás feletti több rendeltetési egységek kéménye • Központi kémények: 60 kW-nál nagyobb teljesítményű, több rendeltetési egység kéménye
Tüzelőberendezés működési módja szerint: …………………………… alatt álló kémény: olyan kémény, amelynek- a tüzelőberendezések • becsatlakozási helyén- a nyomás kisebb, mint a környezeti nyomás (nyílt égésterű – • atmoszférikus üzemű egyedi tüzelőberendezések kéménye …………………… kémény: olyan kémény, amelynek béléscsövében a nyomás nagyobb, mint • a környezeti nyomás (zárt égésterű egyedi tüzelőberendezés kéménye) Száraz üzemmódú kémény: amikor a béléscső belső felületének hőmérséklete a • harmatpont felett van Nedves üzemmódú kémény: amikor a béléscső belső felületének hőmérséklete a • harmatponttal megegyezik, vagy alatta van Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
13
Felhasznált tüzelőanyag szerint lehetnek: Vegyes használatú kémények: különféle (fa, szén, pellet, gáz és olaj) halmazállapotú • tüzelőanyaggal üzemeltetett tüzelőberendezések kéményei Egyféle használatú kémények: azonos fajtájú tüzelőanyaggal üzemeltetett • tüzelőberendezések kéményei
Készítési módjuk szerint lehetnek: •
……………….. egyhéjú, előre gyártott elemekből épített …………………….. és szerelt kémények
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
14
KÉMÉNY KONSTRUKCIÓK …………………… tüzelőberendezésekhez Egyhéjú kémények •Falazott kémények •Bélelt falazott kémények Többhéjú kéményrendszerek •Samott csöves kémények •Kerámiacsöves kémények •Fém kémények
…………... égésterű tüzelőberendezésekhez Egyszeres bekötésű LAS kémények Többszörös bekötésű LAS kémények
Tartalékfütés Kandallók Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
15
ATMOSZFÉRIKUS TÜZELŐBERENDEZÉSEK
EGYHÉJÚ KÉMÉNYEI
Falazott kémények Alkalmazás:- tartalék kéményként Terv. és kivitelezési előírások: -……. cm2-ig építhető, 280 cm2-ig falban, e felett pillérben építhető, szerelvényezése tilos, falvég, 1+1/2 T. vtg. falban 14/14 falazása
3/4 T. vtg. felépítmény falazása
Cz. Ottó
1 T. vtg. felépítmény falazása
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
16
BÉLELT EGYHÉJÚ KÉMÉNYEK Samottcsöves kémények Alkalmazás: minden tüzelőanyagra Tervezési és kivit. előírások: -a fallal együtt épül, - 1100 0C-ig hőálló,, saválló, - első párakivezető,- hőtágulás Kéményfej kialakítása
Cz. Ottó
Alaprajzi kialakítása
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
17
BÉLELT EGYHÉJÚ KÉMÉNYEK
Fém béléscsöves kémények Alkalmazás: -70-es években un. Westernform alum., 0.12 mm, savas kondenzáció! -ma V4A min. rozsdamentes acél 0.4-1 mm vtg, utólagos béleléseknél
Spiró cső (Westernform) flexibilis R=130-600 mm, s=0.12, Ø=100-500 mm
Cz. Ottó
Rozsdamentes cső toldása, bedugós vég a karmantyús végbe tolva, majd elforgatva
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
18
BÉLELT EGYHÉJÚ KÉMÉNYEK ………………. béléscsöves kémények Anyaga: PVDF, PP és műgyanta, flexibilis cső FURANFLEX:- ……………………. üvegszövet erősítésű műgyanta, falbontás nélkül behúzható, 250 0C füstgáz hőm. megfelel, gáztömör, Beépítés: ……………. formában húzzák be, 0.5 bar nyomáson 110 0C-o s gőzzel felfújják, gáz és olaj fűtésre alkalmas, Ø 100-800 mm, max. 75 m Bármilyen keresztmetszetre alkalmas
Cz. Ottó
Behúzás
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
Felfújás
19
TÖBBHÉJÚ KÉMÉNYEK Samott csöves kémények Alkalmazás: …………………… alkalmas, atmoszférikus tüzelőberendezésekhez Működési elve: az átszellőztetett külső 2 héjú falak elve, saválló samottcső Tervezési és kivit. előírások: -…………. kell, - alsó kondenz elvezetés,- átszellőzés, Ø 14-20 cm, elem kombinációk (helyiség szellőzése) Hátsó kiszellőzésű és mellékcsatornás elem
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
Hátsó kiszellőzésű többhéjú kémény 20 elrendezése
TÖBBHÉJÚ KÉMÉNYEK
Fém kémények
Kerámia csöves kémények Működési elve: ua. mint samott csöves kéményeké, teljesen saválló és érzéketlen a nedvességre, alapvetően zárt, kondenzációs tüzelőberendezéshez
LAS kémény bekötése Cz. Ottó
Működési elve: hátsó szellőzés nélkül Rozsdamentes kialakítás miatt, száraz Építés, atmoszférikus, zárt tüzelőber. Tervezési és kivit. előírások: - Alapozni nem kell,- födémről indítható - lehet elhúzni,- Ø 80-600 mm, 30-600 0C - 750-1020 mm h. elemek,
Fém toldása KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
Dupla falú fém toldása
21
ZÁRT ÉGÉSTERŰ TÜZELŐBERENDEZÉSEK
KÉMÉNYEI
Egyszeres bekötésű LAS kémények Zárt égésterű berendezés elvi elrendezése
Működési elve, tervezési előírások: - füstgáz elvezetés, égési levegő bevezetés ………………. nyomvonalon készülhet - a túlnyomást a …………… biztosítja - egy nyomvonalon működő LAS kémény hőcserélő is - túl hosszú kémény esetén a jégdugó elkerülése érdekében célszerű osztott nyomvonalat betervezni - a részterhelés rosszabb mint a teljes üzem, - az állandó fordulatszámú ventilátor miatt (füstgáz tömegáramban sok levegő, kis huzat 3-4x-es többlet levegő elvezetés bypass ágon) Cz. Ottó
Égési levegő
Füstgáz
Többlet levegő elvezetés
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
Ventilátor
22
LAS kémények bekötési lehetőségei Többszörös bekötésű LAS kémények Gyűjtőkéményeknél - eltérő túlnyomás miatt visszaáramlás-gátló kell beépíteni (eltérő ventilátor nyomáskülönbségek) Ha több szinten történik a bekötés, akkor a LAS gyűjtő kémény depressziós üzemmódú A túl nagy felhajtóerő elkerülésére nyomáskiegyenlítő nyílást kell beépíteni (2m-el az alsó bekötés alatt) Egy szinten történő bekötésnél 30 cm magassági eltérés kell a bekötések között GMBSZ szerint LAS kéménynél és gáz üzemnél < 140 kW kondenzációs kazánnál a kondenzátum csak vízzáron keresztül, szilárd üzemmódú készülékeknél és LAS kéménynél csak semlegesítő berendezésen keresztül köthető a közcsatornába Bekötés meglévő falazott Kürtőbe egy nyomvonalon
Cz. Ottó
Többfunkciós kémény
Bekötés külön nyomvonalon
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
23
TARTALÉKFŰTÉS
KANDALLÓK
Jellemzőik: Nyitott kandalló: csak ………….. (csak 2-3 kW), égési levegőt a térből nyeri - egyik ökölszabály: szabad tűztér nyílás m2-re ……. m3/h levegőigény kell, ez csak megfelelő méretű helyiség és …… m3/ helyiség m3 filtráció mellett biztosított -másik ökölszabály: 1 cm2 kémény keresztmetszetre, max. 8-10 cm2 szabad tűztérnyílás adható Zárt kandalló: Két alapvető működésű van: 1. égési levegő a tűztérbe Légcsatornán (max. 2-3m) keresztül a kémény természetes huzata által kerül 2. égési levegő ventilátor szívja be csatornán keresztül Bármelyik megoldást is választjuk a kandallóhoz kapcsolódó kémény mindig huzat szívás alatt üzemelhet Nyílt tűzterű kandalló elvi kialakítása
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
24
KANDALLÓK
Hagyományos megjelenésű Kandalló
Nemesacél öntvény kandalló betét zárt kialakítású
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea. kályha Kandalló
25
Kémény elhelyezés új előírásai Kémény …………………, elhelyezését, tüzelőberendezéshez csatlakozását és tervezését szabályozzák: -
211/2012. (VII.30.) Korm. r. új OTÉK 37/2007. (XII.13.) ÖTM. r. MSZ EN 13 384-1,-2, 12 391-1 GMBSZ
Részletesen: (csak a változásokkal foglalkozunk!)
Új OTÉK szerint: · 70§ (2) – légaknába kémény nem helyezhető el és
égéstermék nem vezethető ki · 71§ (4) – légudvarba az (5) bek. kivételével gáznemű lakásfűtő v. vízmelegítő homlokzati kivezetéssel nem építhető, (5) bek. szerint 50 m2-es légudvarba max. 6kW készülék beköthető, kivéve a 80§ feltételek esetén · 74§ gáznemű égésterméket a tető fölé kell vezetni, kivéve a 80§-ban foglaltak kivételével · 80§ (1) homlokzati égéstermék kivezetés tilos, kivéve a (2) bek. feltételeit (2) Kivezetés létesíthető fsz.-es épületen, ha 10m belül nincs épület, vagy többszintes épületnél a kivezetés fölött két irányban 2-2mes sávban nincs szellőzésre szolgáló ablak Cz. Ottó
6. Ábra Kémény kitorkolás új szabálya az MSZ EN 13384 sz. Összehasonlítás a régi szabvánnyal: eredmény a régi szerint 5.2 mel magasabb szomszéd épületet kell építeni!
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
26
Kémény elhelyezési előírások, folytatás · 94§ Tartalékfűtés lehetőségéről minden lakás legalább egy lakószobájában gondoskodni kell (szilárd tüzelőanyaggal üzemelő tüzelőberendezés huzat-szívás alatt működő kéménye)
Magastető melletti kedvező kitorkollások
MSZ EN 13 384-1 szerint: · 6. Ábra új kémény építésénél a szomszéd épület hatása a kitorkolásra · szélnyomás miatt kedvezőtlen a kémény kitorkollása, ha 3 feltétel valamelyike fennáll
1. Ha gerinc felett 0.4 m-nél kisebb a kiemelkedése 2. Ha a 2.3m-nél kisebb a kitorkolás vízszintes távolsága 3. Ha a tető hajlása>250-nál és az égési levegő beszívó nyílás és a kitorkolás a gerinc két oldalán van és a kitorkolás vízszintes távolsága > mint 1.0 m a tetőfelülettől
Kedvezőtlen kitorkollások
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
27
Fém Kémény elhelyezése gépészeti Nagy aknában (körül falazva, A1EI 90 Burkolat) Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
28
Szilikát LAS típ. túlnyomásos gyűjtő kémény elhelyezése nagy aknában
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
29
Kéményfej burkolattal Cz. Ottó
kéményfej körülfalazással, fedkővel KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
30
Jellegzetes kéményhibák
Savak által szétmart alumínium béléscső
Egyhéjú szigeteletlen kémény
Szélsőfali egyhéjú kémény
Fém szigeteletlen kémény
Sav és kátrány Foltok egyhéjú kéménynél
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
31
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
32
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
33
Köszönöm a figyelmet!
Cz. Ottó
KÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.
34