Vízteres, vízbetétes és társai
Körülbelül 2 évnyi csend után ismét egyre gyakrabban találkozom a vízfűtésre alkalmas cserépkályha lelkes propagálóival, akik határozottan állítják, hogy képesek ilyen tüzelőberendezés építésére. A szöveg a régi, én már x éve építek ilyeneket, több száz ilyet építettem már, nálam kifogástalanul működik, de persze vannak reménytelen felhasználók, három radiátort fűt, és csak úgy tolja a meleget, ááá, hát én tudom, hogy kell jól megépíteni, (de persze nem mondom meg) stb. Nem tagadom, korábban bosszantott a dolog, mert felelősséget éreztem a kályhásmesterség iránt, és tapasztalatom szerint a vízteres kályha nem igazán öregbíti a szakmáról alkotott pozitív képet. Miután a 2012-ben elvégzett tesztek egy adott konstrukcióról a vártnál gyengébb eredményeket mutattak, az attól eltérő megoldások hirdetőitől először teszteket kértem, illetve felajánlottam a segítségemet ezek elvégzéséhez. Utána a középszintű hőtani ismereteknek nem ellentmondó számításokat szerettem volna látni. Természetesen semmi sem történt, gondolom, ez nem lep meg senkit. Miután kályhásként is nyugdíjba mentem, és minden útmutató, jobbító szerepről lemondtam, mulatságosnak látom a helyzetet. Persze nem tudok, és nincs is szándékomban véglegesen elhatárolódni a szakmától, érdekel, hogy miként alakulnak az események. Arra gyanakszom, hogy a kályhásképzés elméleti oldalának hiányossága a fő probléma. Amikor azzal büszkélkedünk, hogy a korszerű képzésben a gyakorlati oldalt erősítjük, erősítettük meg. Igaz, a csempék közötti ékek (sifrák) elhelyezésének elméletével tényleg kár túl sokat foglalkozni, de hol marad a legalapvetőbb hőtani, áramlástani ismeretek tanulmányozása? Miért a legegyszerűbb képletektől, és műszaki rajzoktól való már, már beteges félelem? Miért hiszi azt egy fiatal, frissen végzett kályhás, hogy az egy légköbméter egy csempe ökölszabály napjainkban feltétel nélkül alkalmazható. Folytathatnám, de minek. Leírhatnám és megindokolhatnám, hogy kit tartok felelősnek a kialakult helyzetért, de tapasztalataim szerint egész egyszerűen nem értenék meg az érveimet, részben a hozzáértés hiánya, részben a mindent pótló túlzott önbecsülés és önreklámozás miatt. Szórakoztatóbb és hasznosabb időtöltésnek tűnik, ha megpróbálok néhány alapfogalmat tisztázni, vagy legalább leírni, hogy én miként értelmezem azokat. Mesélni sok mindent lehet, adott esetben ez szórakoztató, sőt hasznos. Egy jó meséről egyértelműen kiderül, hogy mese, vagy a felvezető szövegből, vagy magából a tartalmából. De egy elért eredményről, újdonságot jelentő gondolatról, fejlesztésről, eljárásról, konstrukcióról, a realitást sugalló módon nem illik mesélni, mert ebben az esetben a mese súrolja a megtévesztés, a szélhámosság határait. Vagy olyan részletességgel publikálni kell, hogy ellenőrizhető, verifikálható legyen a dolog, vagy hallgatni róla. Az utóbbi lehetőség újabb érdekes problémákat generál, de ezekkel most ne foglalkozzunk. Megpróbáltam összeszedni, hogy egy, a készítője által jónak hirdetett vízteres kályhákról milyen alapvető információkat kellene közölni, hogy túllépjünk a mesevilág ingoványos területén. Első lépésként nézzük meg, hogy milyen tüzelőberendezések kombinálásáról lehet szó:
A kályha, és ezen belül a cserépkályha legjellemzőbb tulajdonsága, hogy a tűzterében keletkezett füstgázból elvont hőmennyiséget tárolja, és lassan adja le a fűtendő környezete felé. Egy begyújtást követően körülbelül 1,3 óra tüzelési idő mellett a fűtési idő 8-24 óra, ezen időtartam alatt leadott átlagteljesítmény a kályha fűtési teljesítménye. A tűztere alkalmas az előre kiválasztott fűtési időhöz, és átlagteljesítményhez szükséges famennyiség befogadására.
1. számú ábra. A kályha elvi vázlata
A kazán, és a vízfűtésre alkalmas kandalló jellemzője az üzemszünettel megszakított folyamatos üzem. Hétköznapi nyelven ez annyit jelent, hogy addig számolunk hasznos hőteljesítménnyel, ameddig tüzelünk benne. A tűztérben keletkezett lángok, és/vagy füstgáz egy hőcserélőn keresztül felmelegítik a keringtetett fűtővizet, amit a felhasználási helyre, jellemzően egy másik hőcserélőbe (radiátorok, puffer tartály) juttatunk. A lehűlt víz visszakerül a tüzelőberendezésbe, a folyamat addig tart, ameddig biztosítjuk a szükséges hőmennyiséget, azaz a tüzelést. Számításba vehető hőtárolás általában nincs.
2. számú ábra. A kazán és a vízfűtésre alkalmas kandalló elvi vázlata
A fatüzelésű bojler, és a tűzhelybe beépített nyitott vízmelegítő sajátossága, hogy a lángok, és/vagy a füstgáz felmelegítik a tárolt vízmennyiséget, amit a felhasználás helyén meleg állapotban kifolyatnak, öntenek a rendszerből. Tehát nincs keringetés, a felhasznált meleg vízmennyiség pótlása mindig hideg vízzel történik, vagy automatikusan, vagy kézi feltöltéssel. A tárolt vízmennyiségnek van hőtároló képessége.
3. számú ábra. A fatüzelésű bojler elvi vázlata
A látható külső héj anyaga önmagában nem határozza meg a tüzelőberendezést. Így például a kályhacsempe burkolat a felsorolt három lehetőségen kívül más tüzelőberendezést (légfűtő kandalló, konvekciós kályha, kemence, stb.) is rejthet. Természetesen ugyanez vonatkozik a tégla, samott, kő és vakolt felületre is. Eddigi tapasztalataim során a vízteres, vízbetétes cserépkályha mindig a kályha és a kazán valamiféle egybeépítését jelentette. Miután nincs mindenki által elfogadott nevezéktan, kályha lehet a kandalló, a kazán és a bojler is. Megjegyzem, az egyértelmű nevezéktan hiánya napjaink egyik legégetőbb problémája. Mind a szakembereket, mind a jóhiszemű érdeklődőket megtévesztheti, ha egy vízfűtéses kandallókról írt cikkben „vizes kályhák”-at emleget a szerző. Jogos elvárás, hogy az építő egyértelműen írja le az általa tervezett, készített fűtőberendezést. Ez nem is annyira egyszerű feladat, ha pontos ismertetést akarunk adni. A kitűzött cél megfogalmazása: Például: egy olyan tüzelőberendezés, amelyik mind levegőoldali, mind vízoldali hő akkumulálásra képes, a kályha sajátosságait mutatva. Vagy: egy olyan kályha megalkotása, amelyik nemcsak a telepítés helyén, hanem távolabbi helyiségekben is képes hőleadásra. Lényeges a kályhára történő hangsúlyos utalás, tudniillik ilyen tüzelőberendezések léteznek, csak éppen nem kályhák. Ezért érdemes megnevezni, hogy ez a tüzelőberendezés, miben különbözik, miben jobb például egy vízfűtéses kandallónál. Alapvető műszaki adatok: A levegőoldali fűtési időtartam τL (óra). Az átlagteljesítmény PL (kW). A vízoldali fűtési időtartam τV (óra). Az átlagteljesítmény PV(kW). A szükséges famennyiség: m (kg)
A berakások száma: x (alkalom/ ciklus) A konstrukció ismertetése: Például: a tűztér méretei, a beépített hőcserélő kialakítása, méretei, a beépítés helye, a hőtároló (járatok) kialakítása, járathosszúság stb. Tapasztalatom szerint nagyon ritkán fordul elő, hogy ilyen, vagy hasonló leíráshoz hozzájutunk, pedig ezekből már lényeges következtetések vonhatók le. Közelítsük meg a pozitív oldalról, melyek lehetnek a működőképes berendezések. Konkrét hőtárolási idő esetén, tehát ha a berendezés egy berakással legalább 8 órás fűtési időre képes, valószínű, hogy a kályha egyik oldalfalába szerelt abszorberrel történik a vízoldali hőelvétel. Tehát az egyik, jellemzően takart kályhaoldal nem a környezet levegőjének, hanem egy megfelelően kiképzett, legjobban a napenergiát hasznosítókra hasonlító kollektornak adja át a hőt. Elvileg 1000 W/m 2 hőleadás is elképzelhető, de reálisabb érték a 600-700 W/m2. Működőképes konstrukció.
4. számú ábra. Abszorberrel szerelt kályha elvi vázlata
Ha a fűtési idő csak a levegőoldalra adott, párhuzamosan kapcsolt tüzelőberendezésre következtethetünk. Ezeknél egy összeépített kályhába és kazánba egy váltószeleppel, az úgynevezett Moritz- csappantyúval felválva engedjük be a füstgázt. A közös burkolat két, egymástól függetlenül működő berendezést takar, tetszés szerint választhatunk a kályha és a kazán között. Lehet helyszínen épített, de legtöbbször sorozatgyártott tűztérrel, és/vagy hőcserélővel épülnek. Ez is bevált, működőképes konstrukció.
5. számú ábra. Moritz csappantyús párhuzamos elrendezés elvi vázlata
Több berakás, vagy nem megadható fűtési idő esetén előregyártott betétet tartalmazó kandallóra, vagy helyszínen épített tűztérből, és valamilyen hőcserélőből összerakott kazánra következtethetünk. A biztosabb megoldás a kandalló, hiszen a komolyabb gyártók betéteinek megfelelőségét tesztekkel igazolják. A másik esetben a tűztér és a hőcserélő összehangolása az építő feladata, ez rejt magában némi kockázatot. Lásd a 2. számú ábrát! Működőképesek, de nem kályhák. Ha a fűtési idő a fogyasztás függvénye, akkor fatüzelésű bojlerről lehet szó. Jól ismert, használati meleg víz előállítására alkalmas készülékek, de nem kályhák. Megjegyzem, eddig egy ilyen készüléket láttam csempeburkolattal körbevéve. Félig a fürdőszobába, félig a szomszédos szobába helyezkedett el, a felmelegített víz ott is adott le hőt. Tulajdonosa elégedett volt vele, és büszkén kályhának nevezte. Elképzelhetők sorosan kapcsolt tüzelőberendezések is. Ismertebb konstrukció, ha egy kazán, tehát hőcserélő után kísérletekkel meghatározott méretű és kialakítású hőtároló épül. Miután a kazán folyamatos tüzelést igényel, a számítható fűtési idő ellenére sem beszélhetünk kályháról. Ilyen a Brunner cég HWM rendszere, és a napjainkban hirdetett hasonló berendezések. Figyeljük meg, hogy a tűztér, hőcserélő szakasz, tehát a kazán mindegyiknél sorozatgyártott, minősített berendezés. Adalékként a kályha, nem kályha kérdést eldöntéséhez, az egyiknél a műszaki adatok között háromórás tüzelési időt találtam.
6. számú ábra. Elöl hőcserélős soros elrendezés elvi vázlata
Komolyabb vizsgálatot érdemelne a fordított sorrend, amikor egy hőtároló után épül hőcserélő. Ennek a következő változatát volt alkalmam építés közben megfigyelni. Egy soros ötös, tehát lengyel járatú kályha tetejére ráépült egy körbemenő vízszintes járat, melynek elválasztó fala egy víztartály, tehát hőcserélő volt. Üzemelésével kapcsolatban nincsenek információim, és természetesen műszaki adatokhoz sem sikerült hozzájutnom. A 2012-ben végzett tesztek alapján gyanítom, hogy a vízoldali hőtárolás itt sem valósul meg.
7. számú ábra. Elöl hőtárolós soros elrendezés elvi vázlata
Igyekezetem ellenére vízteres kályhákról még nem sikerült az korábban említett alapvető műszaki adatokat megszereznem, nagyon valószínűnek tartom, hogy építőiknek fogalma sincs ezekről. Pedig a műszaki adatok alapján gyorsan elkészíthető egy hőmérleg, amiből ha mindent nem is, de sok mindent eldöntő következtetéseket lehetne levonni. Egyébként jogszabályban rögzített kötelezettség, hogy a helyszínen épített berendezésekről műszaki leírást kell adni. Külön bekezdést érdemelnek az általam kamuadatnak nevezett műszaki információk. Ezek úgy igazak, hogy közben semmitmondók. Leggyakoribb a három, vagy akárhány radiátorhoz
jó állítás. A radiátor nem mértékegység, gondoljunk a tagszám és a közcsavar-távolság különböző lehetőségeire. Hasonló: nálunk a tavalyi fafogyasztás x mázsa volt. Miért ne lenne igaz, csak éppen semmit sem tudunk meg a tüzelőberendezés teljesítményéről, hatásfokáról. Ezeknél is „meggyőzőbbek” az alkalmazott hőcserélő bevizsgálására tett utalások, esetleg bemutatott dokumentációk. Ezek általában az elvégzett nyomáspróbára utalnak, ami nagyon fontos, de nincs köze a teljesítményhez. Elvileg a hőcserélő teljesítménye is számítható, sőt tesztelhető, de még ez sem garancia arra nézve, hogy az adott tüzelőberendezésben milyen paraméterekkel fog működni. A műszaki adatoknál egyszerűbb a konstrukcióval kapcsolatos információkhoz hozzájutni. Legtöbbször elég belenézni a tűztérbe, és megfigyelni a tisztítónyílások helyét. A tűztérben nagy valószínűséggel megtaláljuk a hőcserélőt, vagy az oldalfalba épített csövek, vagy tartály, esetleg csak a takarókövet helyettesítő tartály formájában. Tapasztalatom szerint ezek a biztos kudarcra ítélt megoldások, gyenge teljesítményüket a 2012-ben elvégzett tesztek mutatják. A tűztérbe épített hőcserélő ellenére, ez nem a korábban említett soros kapcsolás, hanem a 8. számú ábrán bemutatott, vázlatrajzon is rosszul kinéző egyveleg.
8. számú ábra. A leggyakrabban épített vízteres kályha elvi vázlata
A tisztítónyílások elhelyezkedéséből a járatvezetésre következtethetünk, bár az nem fog kiderülni, hogy soros, vagy párhuzamos járatról van szó. Több információhoz juthatunk a kályha tetejének megbontásával, és természetesen minden kiderül egy átépítésnél. Valószínű, hogy általam nem említett konstrukciók is léteznek, de ezekkel kapcsolatosan is jogos elvárás a részletes, bizonyító erejű műszaki leírás.
Fót, 2015. augusztus 15. Libik András
