• fűtés
• kémény

Égéstermék elvezetése. Kémények fajtái, kiválasztása

Az elégetett tüzelőanyagok gáz-halmazállapotú égéstermékét füstgáznak hívjuk. A legfonto­sabb követelmény, hogy a füstgázban ne legyen éghető anyag, és ne tartalmazzon mérgező anyagot sem, valamint a füstgázban levő szennyezőanyagok koncentrációja alatta maradjon a hatályos szabályozás értékeinek.

Szilárd tüzelőanyag elégetésekor, szerves anyagok eltü­zelése során szén-dioxid, nitrogén és kénszármazék keletkezik. Amikor gáz-halmazállapotú tüzelőanyagot égetünk el, akkor szén-dioxid és víz keletkezik. A szén-dioxid színtelen, leve­gőnél nehezebb éghetetlen gáz, ami a vízben nagyon jól oldható. Amennyiben nem tökéle­tes az égés akkor szén-monoxid keletkezik, ami színtelen, szagtalan, a vízben kevésbé oldó­dik, meggyújtás hatására ég, erősen mérgező.

Saját magunk védelmének az érdekében a következőket tartsuk be:

• Amikor tüzelőberendezést választunk, törekedjünk arra, hogy üzembiztos legyen, és levegőszükséglet ki legyen elégítve.
• Szagelszívók beépítésekor vegyük számításba azok légszállítását.
• Amennyiben olyan nyílászárót építünk be, ami fokozott légzárású, gondoskodjunk a légcseréről.
• Ha megoldható, a tüzelőberendezés legyen elkülönítve a lakótértől.
• Nagyon figyeljünk a kémény állapotának ellenőrzésére.
• Szakemberrel végeztessük el a karbantartást, amiről kérjünk minden esetben bizonyla­tot.
• Rendszeres időközönként győződjünk meg berendezéseink állapotáról.

A fűtőberendezések nélkülözhetetlen eleme a kémény, aminek a feladata az égéshez szüksé­ges levegő biztosítása, és a keletkező füstgázok eltávolítása. Ezt a feladatot megfelelő nyo­máskülönbség létrehozásával lehet meg­valósítani, ezt huzatnak nevezzük.

A hu­zat nagysága függ a kéménymagasságtól, valamint a külső levegő és a távozó füst­gáz sűrűségkülönbségétől. A külső leve­gő hőmérsékletét és sűrűségét nem tud­juk befolyásolni, azaz csak a füstgáz hő­mérsékletével és a kémény magasságával tudjuk a huzat értékét változtatni. Minél nagyobb az égéstermék hőmérséklete, annál nagyobb a sűrűségkülönbség, és ebből adódóan a huzat (12.1. ábra). Azonban a túl magas füstgáz-hőmérsék­lettel együtt nő a kémény veszteség is.

12.1. ábra. Füstgáz sűrűségének alakulása a kémény magasságának függvényében.

Természetes huzat: A huzat meghatáro­zásakor azt veszik figyelembe, hogy a kéményen kiáramló füstgáz lehűl a ki­áramlás helyén mérhető külső levegő hőmérsékletére. Ekkor, ebben a pontban a füstgáz és a levegő sűrűsége is megegyezik. A hide­gebb levegő sűrűsége nagyobb, mint a füstgáz sűrűsége, azaz a rostély alsó felénél nagyobb nyomás létesül.

A huzat értéke:

H = h_kém * g *(ρ_lev-ρ_füst) [Pa]

Ahol:

• H – huzat értéke [Pa]
• h_kém – kémény magassága [m]
• g – nehézségi gyorsulás [m/s²]
• ρ_lev – égéshez szükséges levegő sűrűsége [kg/m³]
• ρ_füst  ^_ füstgáz sűrűsége [kg/m³]

A huzat rendkívül fontos szerepet játszik az égéstermék-elvezetésben. Ha ennek az értéke alacsony, akkor az égéstermék visszaáramolhat a fűtendő helyiségbe.

Nagymértékben befolyásolja a huzatviszonyokat a kémény környezetében uralkodó széljá­rás. A szél hatására a kéménytorkolat közelében olyan torló nyomást is eredményezhet, ami a huzat csökkenését is okozhatja. Éppen ezért a kéményt célszerű, sőt ajánlott olyan térbe ve­zetni, ahol depressziós viszonyok uralkodnak. Itt ugyanis a huzat értéke növekszik. Ezt a gyakorlatban úgy oldják meg, hogy a ké­mény magasabbra nyúlik, mint a szomszé­dos épületek tűzfala, vagy tetőgerince.

A kémény tetejére épített szívófej megvédi a kéményt a kéménybe mutató széláramtól, illetve segít a torkolat környezetében de­pressziós teret létesíteni. Ezáltal a kilépési veszteségeket is csökkenteni lehet. A de­pressziós térnek köszönhetően a kémény­torkolatban megváltozik a füstgáz áramlási sebessége (12.2. ábra).

12.2. ábra. Szél hatása a füstgáz áramlására.

Kéménykeresztmetszet: attól függetlenül, hogy a kéményünk megfelelő magasságú, még nem lesz tökéletes a tüzelés. Pontosan meg kell határoznunk a kémény keresztmetszetét, amit elsősorban a keletkező füstgáz-mennyiség határoz meg.

A kémény keresztmetszete a követ­kező képlettel határozható meg:

A = V / v [m²]

ahol

• A – a kémény szükséges keresztmetszete [m²]
• V – a keletkező füstgáz térfogatárama [m³/s]
• v – a füstgáz áramlási sebessége [m/s]

A kéményt a kazán legnagyobb teljesítményére célszerű méretezni, azáltal nagy hidegben még jobban üzemel kazánunk, mert a huzat is nagy.

Alapfogalmak

• Egyedi kémény: minden egyes tulajdonosnak saját égéstermék-elvezető rendszere van (12.3. ábra a. ábra).
• Gyűjtőkémény: többszintes, egymás feletti lakások tüzelőberendezései vannak beköt­ve egyelten kéménybe (12.3. ábra b. ábra.).
• Nyílt égésterű gázkészülék: az égéshez szükséges levegőmennyiséget az adott helyi­ségből nyerik.
• Zárt égésterű gázkészülék: a szabadból nyerik az égéshez szükséges levegőmennyisé­get, egy duplafalú égéstermék elvezető csövön keresztül.

12.3. ábra. Egyedi és gyűjtőkémény kialakítása.

• a.) Egyedi kémény.
• b.) Gyűjtő kémény.

Abban az esetben, ha a kémény természetes huzatával nem tudjuk biztosítani a beépített lég­bevezető elemeken átáramló szükséges szellőzőlevegő-mennyiséget:

• Túlnyomásos szellőzést kell kialakítani, melynek üzeme a gázfogyasztó készülék üze­mével összhangban van,
• Olyan szívott rendszerű égéstermék-elvezetésről kell gondolkodni, melyhez a szüksé­ges szellőző levegő mennyiségét biztosító légbevezető elemek rendelkezésére állnak.

Égéstermék-elvezetés szerint a kazán lehet kémény nélküli, füstcsöves és kéményes.

• A kémény nélküli kazánokat olyan helyeken használják, ahol a kazán nem zárt térben van, és a hőteljesítménynek sem kell nagynak lennie.
• A füstcsöves kazánokat nem kéménybe kötik be, nem kéményen keresztül vezetik el az égésterméket, hanem az oldalfalon vezetik ki, vagy közvetlenül a tető fölé, de a hosszuk nem haladhatja meg a 3m-t, és elágazást sem tartalmazhat.
• A kéményes kialakításnál a készülék füstcsövét kéménybe kötik.

A 60-es, 70-es években épült lakásokban a füst­gáz elvezetését egycsatornás gyűjtőkéményekkel oldották meg (12.4. ábra).

12.4. ábra. Egycsatornás gyűjtőkémény.

Két kialakítása léte­zett: az egyesített, és a duplafalú. Az egyesített kémény típus volt az, ami inkább elterjedt, mert egyszerűbb volt az építése, nem igényelt nagy szakértelmet a kivitelezés. Ezek a kémények azonban az idő múlásával olyannyira megrongá­lódtak, hogy sok helyen betiltották ezekbe a kéményekbe való bekötést. Az egycsatornás gyűjtőkémény metszeti képét a 12.5. ábra mutatja.

12.5. ábra. Gyűjtőkémény keresztmetszeti képe.

A kémény javításának több módja is lehet:

• Teljesen kibontják a kéményt és lakásonként egyedi kéményeket alakítanak ki. Ennek az építési módnak a hátránya, hogy a lakásokban jelentős bontási és építési munkála­tok zajlanak.
• Kompozit béléscsővel való kürtőbéle­lés. Nem kell jelentős mértékű bontást végezni, és egy elszívó ventilátor beépí­tésével, felszerelhetőek egyedi fűtést el­látó kazánok.
• Kürtő átalakítása túlnyomással történő égéstermék-elvezetéséhez. Ekkor a ké­ménykürtőbe turbócsöveket szerelnek. A turbócső vezeti el az égésterméket és a turbócső és kürtőcső közötti térben pe­dig az égéshez szükséges levegő áram­lik (12.6. ábra).

12.6. ábra. Kéménykürtő túlnyomásos égéstermék elvezetéshez.

Egycsatornás gyűjtőkéménybe való beépítés esetén a deflektor nem tölti be teljes mérték­ben a feladatát. Igaz, hogy a kéménykürtő el­lenállása kisebb, mint a füstcső + deflektor el­lenállása, ennek köszönhető, hogy a füstgáz a kéményen keresztül a szabadba kerül. Azonban, ha valaki szeles időben kinyitja az ablakot, megváltoznak a nyomásviszonyok, és fenn­áll a veszélye, hogy nem a kéményen, hanem az adott helyiségen keresztül távozik a füstgáz.

Ilyen szempontból nagy biztonságot adó készülék a zárt égésterű berendezés. Itt ugyanis nem a helyiségből kapja az égéshez szükséges levegőt, hanem az ún. cső a csőben rendszert al­kalmazva, külső csőben jön a friss levegő, belső csőben távozik a füstgáz. Energiát tudunk spórolni, ugyanis a kifelé áramló füstgáz felmelegíti az égéshez szükséges levegőt.

A huzatot jelentős mértékben leronthatják a következők (ezek az építési hibák a füstcsövek­re vonatkoznak):

• Nincs bilinccsel rögzítve.
• Nem bontható.
• Háromnál több könyök került beépítésre.
• Külső téren vezet át és nincs szigetelve.
• Nincs meg az előírt minimális függőleges szakasz.
• A csövek illesztése szűkületet eredményez.
• Vízszintes szakasz vetülete hosszabb, mint 2 m.
• Két készüléket lát el egy szabálytalanul egyesített füstcsőidom.
• Nem emelkedik a kémény felé a füstcső.
• Füstcső keresztmetszete nem egyenletes.
• Fali hüvely mérete eltér a füstcsőétől.

Visszaáramlás-gátló huzatfokozó, huzatmegszakító alkalmazása

Amikor még a szilárd tüzelőanyag volt nagymértékben elterjedve, a kályhák füstcső- és tűztérellenállása ele­gendő volt ahhoz, hogy ne forduljon elő füstgáz-vissza­áramlás az égőre. A tüzelőberendezések fejlődése vi­szont maga után vonta a kényelmet, és ezzel nőtt a bal­esetek száma is.

Később, amikor kezdtek áttérni a gáz­üzemű berendezésekre, azokat rákapcsolták a szilárd tüzelőanyaggal üzemelő egycsatornás gyűjtőkéményekre. A gázüzemű kéménybe kötött berendezés biztonsági szerkezeti eleme a huzatmegszakító (12.7. ábra).

12.7. ábra. Huzatmegszakító kialakítása, jellemző méretei.

Fel­adata, hogy:

• Levezesse a torlódott égésterméket hideg kémény esetén.
• Túl nagy szél esetén megakadályozza a lánglesza­kadást.
• Bukószél esetén a láng elfojtásának megakadályozása.

Ennek a berendezésnek köszönhetően elérhető, hogy a huzat kitűnően optimalizált legyen a kéményben, illetve 100%-ban megakadályozza az égéstermék visszaáramlását. Számos elő­nye van: egyszerűen felszerelhető, szakértelmet nem igényel, működése teljesen zajtalan, nem igényel semmilyen segédenergiát, madárhálóval van ellátva, felügyeletet nem igényel, könnyen karbantartható.

Tekintettel az égéstermékre, kétféle anyagból készül:

• Alumíniumból készült huzatfokozó a gáz és a használt levegő elvezetésekor építendő be,
• Inox pedig mindenféle tüzelőanyag használata során alkalmazható.

A visszaáramlás gátló széles átmérő tartományban ké­szül 80-tól egészen 249 mm-ig. Csak arra kell figyelni, hogy az égéshez szükséges oxigén biztosítva legyen.

Különösen javasolt a felhasználása abban az esetben, ha kedvezőtlenek a szélviszonyok. Ugyanis bármilyen irányból érkezzen a szél, a készülék megakadályozza a visszaáramlást. Ha megfelelő a kémény magassága, kellő mértékben van leszigetelve, akkor nem merülhet fel egyéb probléma (12.8. ábra).

12.8. ábra. Huzatfokozó a kémény kitorlási síkjára szerelve.

Friss levegő bejuttatása a nyílt égésterű berendezésekhez

Az égéshez szükséges friss levegő az ablakra szerelt berendezéseken keresztüljut be az adott helyiségbe, és az ajtókon keresztül, leginkább alatta, jut el a rendeltetési helyére. Azért fon­tos az, hogy maguk a légbevezetők a visszaáramlást megakadályozzák, hogy a levegő csak egy irányba, a kazán felé tudjon áramolni és az égéstermék ne juthasson be a helyiségekbe (12.9. ábra, 12.10. ábra).

12.9. ábra. Légbevezető elem a nyílászáróba.

Ez a kis készülék lehet olyan kialakítású, hogy egyenletesen biztosítja a kellő légáramlást, vagy érzékelővel figyeli a külső levegő páratartalmát, és annak függvényében szabályozza a bejövő levegő mennyiségét. Minden olyan helyiségben, ahol olyan berendezés üzemel, ami égéster­méket vezet el, az ajtón megfelelő nyílást kell kialakítani.

Erre jó megoldást jelentenek a rá­csok, amiknek csak ki kell vágni a kellő rést, majd összepattinthatok. Nem kell félni attól, hogy elszáll a meleg, hiszen lassan, folyamatosan áramlik a friss levegő, van ideje felmelegedni. Ez azt jelenti, hogy egy óra alatt 45 m³ levegő cserélődik ki.

Ha figyelembe vesszük azt, hogy egy átlagos méretű szoba alapterülete 15-20 m², akkor könnyen kiszámolható a belmagasság isme­retében a helyiség légterének térfogata. Jelen esetben ez az érték 45-60 m³ közé esik, ami annyit jelent, hogy ezzel a légbevezetővel 1-1,5 óránként kicserélődik a helyiség levegője.

Kémények üzemeltetése, üzemeltetés során felmerülő problémák

Ha jól választjuk meg a kéményt, akkor olyan összhang alakítható ki a fűtőberendezéssel, ami környezetkímélő és energiatakarékos üzemmódot hoz létre. A kémény rendszerét, léte­sítését körültekintően kell megtervezni, hiszen az utólagos módosítások, építészeti változta­tások, magas költségeket eredményezhetnek.

Üzemeltetés során betartandó követelmények

• A tüzelőberendezést és a kéményt rendszeresen tisztítani, tisztíttatni kell (12.11. ábra).
• Szellőztessünk gyakrabban, amennyiben nincs beépítve légbevezető elem.
• Mindig álljon rendelkezésre megfelelő mennyiségű égési levegő.
• Soha ne tüzeljen el műanyagot, szennyezet fát, rétegelt fát, fáradt olajat.
• A tüzelőberendezésekhez csak és kizárólag olyan tüzelőanyagot használjon, amit a berendezés gyártója javasol, engedélyez.
• Minden esetben alkalmazzon huzatszabályzót, amivel befolyásolni lehet a huzat nagy­ságát.
• Erősen leromlik a hatásfok, ha nem záródik jól a kéményajtó, a kazántagok tömítetlenek, az égéstermék-elvezető rendszer nem, vagy rosszul szigetelt.

12.11. ábra. Kémény tisztításának elhanyagolása során fellépő problémák.

Kémény kiválasztásának szempontjai

• Milyen tüzelőanyaggal kívánunk fűteni?
• Mennyi a tüzelőberendezés hőteljesítménye?
• Mekkora a távozó füstgáz hőmérséklete?

Kéményekkel kapcsolatosan felmerülő problémák

• A felfelé haladó füstgáz, hagyomá­nyos falazott kéményekben mére­tenként cca. 13-16°C-ot hűlhet le. Jelentősen befolyásolja ez az érték a huzat nagyságát.
• Amennyiben hőszigeteletlen a ké­ményünk a hideg falon lecsapódó nedvesség tönkreteszi a belső szer­kezetet, ami később a fal külső felü­letén is megjelenik (12.12. ábra).
• Minden füstgáz nagy mennyiségben tartalmaz vízgőzt.
• Ha a füstgáz hőmérséklete eléri az 50-65°C-ot, kondenzáció követke­zik be, ami savas kémhatású.

12.12. ábra.

Kémények fenntartásával, üzemeltetésével kapcsolatos javaslatok

• A kémények tisztításának nem csak az legyen a célja, hogy a keletkező kormot eltávolíttassuk, hanem, hogy ellenőrizzük az átjárhatóságot.
• A korszerű tüzelőberendezésekből távozó füstgáz hő­mérséklete 100-160°C-os is lehet. Ezt a hőmérsékletet lehűti a huzatmegszakítónál bekevert szobahőmérsék­letű levegő, aminek következtében a füstgáz hőmérsék­lete 100°C alá is eshet. A hagyományos kéményszerke­zet vakolat- és habarcsrétegét a keletkező nedvesség megtámadja, aminek hatására az elmállik (12.13. áb­ra).
• Célszerű saválló béléscsővel korrigálni, illetve saválló anyag felhordásával kijavítani az eróziós problémákat.
• Akár kicsi, akár nagy a kéménykeresztmetszet, mindig merülhetnek fel problémák. Ha ki­sebb, akkor nem képes elvezetni az összes füstgázt, aminek az lesz az eredménye, hogy a környező helyiségekbe áramlik be. Ha nagyobb, akkor viszont az áramlási sebesség erő­sen lecsökken, ami rontja a huzat értékét, és savas kondenzvíz kiválását eredményezi.

12.13. ábra. Kémény szerkezetének tönkremenetele.

Hasonlóan a kémény magasságának a helytelen megválasztása is gondokat okozhat. Ha a ké­mény túl alacsony nem jön létre a szükséges huzat, hogy az összes keletkező füstgázt eltá­volítsa. Túl magas kémény esetén a füstgáz túl sok időt tölt a kéményben, nagyon lehűl, ez­által romlik a huzat és a hatásfok (12.14. ábra).

12.14. ábra. Helytelen kéménymagasságok.

• a.) Túl kicsi kémény.
• b.) Helytelenül kialakított hosszú égéstermék elvezetés.

• Célszerű olyan kéménykeresztmetszetet választani, amivel kis ellenállást, ezáltal jobb huzatot érhetünk el. A legideálisabb kémény kürtő is, azzal a kritériummal, hogy az egyik oldal hossza ne legyen l,5x nagyobb, mint a másik.
• Ha kéményünk túl magas, javasolt az ideális magasságig visszabontani azt.
• Egycsatornás gyűjtőkéményeknél fordulhat elő az a probléma, hogy nem megfelelő a kémény huzata. Ez azt eredményezheti, hogy „megfordulhat” az áramlás, hideg leve­gő áramolhat a helyiségekbe a kéményen keresztül.
• Szilárd tüzelőanyaggal üzemelő berendezéseknél előfordulhat, hogy a füstgáz hőmér­séklete eléri akár a 700°C-ot is. Ennek a magas füstgáz-hőmérsékletnek az a veszélye, hogy kiéghet a béléscső.

Égéstermék elvezetés problémái

Magyarországon a legelterjedtebb a deflektorral ellátott hőtermelő berendezés. Ezeket a gázfogyasztó berendezéseket az esetek többségében hagyományos, felújított, vagy épület külső homlokzatán vezetett, szigetelt, szerelt kéményekbe kötik be.

Éppen ebből adódik a legfontosabb kérdés, mire kell figyelni? Megfelelő szigeteléssel kell ellátni, hogy minél kisebb legyen a hőveszteség, biztonságosabban vezethessük el a keletke­zett égésterméket. Figyelni kell a természetes huzat értékére, hogy visszaáramlás nélkül ve­zesse a szabadba az égéstermékeket.

Az atmoszférikus berendezések elengedhetetlen alkatrésze a deflektor. 1 m³ gáz eltüzeléséhez minimum 10 m³ levegőre van szükség. Ezt a levegőt a környező he­lyiségből tudja elvenni, amit folyamatosan pótolni kell. Probléma merülhet fel akkor, ha az atmoszféri­kus gázfogyasztó berendezés egy légtérben van a konyhával, ahol szagelszívó van felszerelve. Ezek a berendezések 90, de akár 200 m³ levegőt is elvezet­hetnek óránként.

Ezt az elszívott levegőt az atmoszfé­rikus gázfogyasztó berendezéstől is ugyanúgy elve­szi. Szem előtt kell tartani, hogy azon helyiségek lég­ellátása, melyekben atmoszférikus égővel ellátott be­rendezések üzemelnek csak túlnyomásos lehet. Ez azt jelenti, hogy több levegőt szállítunk oda, mint amennyit elvezetünk (12.15. ábra).

12.15. ábra. Atmoszférikus égővel ellátott berendezés légellátása.

A felmerülő problémákat elkerülhetjük, ha zárt égésterű berendezéseket szerelünk fel. A berendezéseknélaz égéshez szükséges levegő bejutását es az égéstermék elvezetését ventillátorral biztosítják. Ezekkel a berendezésekkel nemcsak a biztonságtechnikát fokozzuk, hanem a berendezés hatásfoka is nagyobb lehet. Az ilyen készülékek mellett nyugodtan fel lehet szerelni konyhai szagelszí­vót, de akár fürdőszobai páraelszívó ventillátorokat is.

Kéményrendszerek

Kéménybélelés technológiája

Fa és széntüzelés esetén a füstgáz hőmérséklete 400 °C feletti a kéményben, füst és vízgőz formájában. Az elmúlt században a fa- és széntüzelést felváltotta a gazdaságosabb olaj- és gáztüzelés. Ez tragikus következményekkel járt a kémények szempontjából. A savas kon­denzátum (kéndioxid és nedvesség reakciója során keletkező kénessav) az alacsony füstgáz­hőmérséklet következtében korrodálja a téglát, betont. A fellépő korrózió következménye­ként szénmonoxid kerülhet a lakótérbe, ez felelős az ilyen jellegű halálos kimenetelű balese­tekért.

Kémény átjárhatósága

Gázkészülék üzemeltetésekor nem a kéménytisztítás fontos, hanem a kémény átjárhatóságá­nak ellenőrzése. A gázkészülék ugyanis nem jelzi, ha akadozik az égéstermék-elvezetés, ezért időnként ellenőrizni kell, hogy az égéstermék szabadba távozásának nincs-e akadálya.

Ha a kémény átjárhatóságával nincs baj, akkor nagyjából minden rendben, de nem árt tudni, hogy a gázkészülékek jó hatásfokuknak köszönhetően 100-150 °C-os füstgázt termelnek. Ezt hűti a huzatmegszakítónál bekeveredő szobahőmérsékletű levegő, így a kéményben már csak 50-100 °C-os a füstgáz-levegő keverék. Ennek nagy része vízgőz.

Száz fok alatt a vízgőz egy része folyadékká alakul, amitől a kémény fala, különösen a kéményfej környékén, átnedve­sedik. Ez a víz nem ugyanaz a víz, mint az eső. Az eső elvileg tiszta víz, a füstgázban lévő víz viszont a szintén füstgázban jelenlévő széndioxiddal összekeveredve savas vízzé válik.

Egy kéményen keresztül évente akár több tonna vízgőz is távozhat, míg ugyanabba a ké­ménybe jutó éves csapadék (500-600 mm/év) mennyisége jó, ha egy vödörnyi. A savas víz és a mész egymással kémiai reakcióba lépnek, aminek az eredménye a vakolat és a téglák közti habarcs elporladása (12.16. ábra).

12.16. ábra. Kémény belső szerkezete.

A gázkémény korróziója nagyon veszélyes, az új kémények akár 1-2 éven belül is tönkreme­hetnek. A lehulló habarcstörmelék eldugíthatja a kéményt, amit a tüzelőberendezés nem ér­zékel. E veszély ellen a kémények utólagos saválló béléscsövezésével lehet védekezni.

A korrózió megelőzése

Elsősorban saválló, hőszigetelt kémények építésével és megfelelő méretezéssel lehetséges. Mivel sem a túl kicsi, sem a túlzottan nagy kémény nem megfele­lő, a kéménynek a tüzelőanyagtól függően pontosan a tüzelőberendezés teljesítményéhez kell igazodnia (12.17. ábra).

12.17. ábra. Saválló, hőszigetelt kémény kialakítása.

A huzat felhajtóerejét főleg két dolog befolyásolhatja: a füstgáz hőmérséklete (minél mele­gebb, annál nagyobb a huzat) és a kémény magassága (minél magasabb – egy bizonyos ha­tárig – annál jobb a huzat). Tehát a túl alacsony kéményben nem jön létre akkora huzat, hogy a keletkező összes füstgázt megfelelőképpen elszállítsa.

Túl magas kéményben a füstgáznak túl nagy utat kell megtennie, míg a szabadba jut, túl sok időt tölt a kéményben, ezért lehűl. A hosszú úton túl sokat érintkezik (súrlódik) a kémény fa­lával, így számottevő lesz a kémény légellenállása, ami szintén rontja a huzatot.

A kéménykürtő alakja

Legjobb a kör alakú, sima felületű kürtőkeresztmetszet. Ebben az eset­ben a legkisebb egy adott keresztmetszetű és magasságú kémény belső felülete. Minél kisebb a felület, annál melegebb marad a füstgáz. Gyakorlatilag még elfogadható a négyzet alakú és az olyan téglalap alakú kürtőkeresztmetszet, amelynek egyik oldalhossza legfeljebb másfél­szerese a másik oldal hosszának.

Nagy probléma, ha a kéménynek nincs huzata: ez főleg a többszintes épületek régi, egycsa­tornás gyűjtőkéményeinél fordulhat elő. A hiba oka, hogy ez a kéménytípus túl bő (arra mé­retezve, ha egyszerre az összes tüzelőberendezés üzemel) és szakaszos üzemű gázkészülékek (vízmelegítők) vannak rákötve.

Emiatt a kémény szinte mindig hideg, és nemhogy nincs hu­zata, de egyenesen a hideg levegő áramlik be a lakásokba a kéményen keresztül. Ha mégis kialakulna gyenge huzat, azt a többi szinteken lévő készülékek bekötései (lyukak a huzat­megszakítón keresztül) lerontják.

A szilárd fűtőanyag- és az olaj tüzelő-berendezéseknél is van veszély, de itt nem a füstgáz­mérgezés az igazi veszélyforrás (bár néha az is előfordulhat), hanem a füstgázok magas hő­mérséklete, ami elérheti a 600-700 °C-ot is. Meggyulladhat a kéményben pl. a falra rakódott szurok. A szurok 1000 °C fölött izzva ég el, így a kémény külső fala akár több száz fokra is hevülhet. Ez lángra lobbanthatja a kéménnyel érintkező lakások berendezését.

A veszély elkerülése érdekében, minden gáztüzelésű készülék kéményét kötelező saválló bé­léssel ellátni. A leggyakrabban használt technológia az, amikor a meglévő kéménybe korró­zióálló csöveket helyeznek.

Ebben az esetben viszont az alábbi megoldhatatlan problémák­kal találjuk magunkat szemben:

• Merev, vékonyfalú (0,6 mm) saválló cső ellenáll a korróziós hatásoknak, de lehetetlen utólag behelyezni egy hosszanti, nem egyenes kéménybe anélkül, hogy a falat ne kel­lene kibontani az elhúzásoknál.
• Flexibilis, vékony (0,3 mm) falú gégecső betömködhető a kéménybe, amely elhúzáso­kat tartalmaz, de ennek a csőnek a korrózióálló mutatói nem elégségesek.
• A behelyezett béléscső minden esetben kisebb átmérőt fog eredményezni, mint az ere­deti kéményé volt. Ez keresztmetszet csökkenést, ezáltal kisebb huzatot eredményez.
• Előfordul, hogy egy téglalap keresztmetszetű (pl. 200×300 mm) kémény bélelése ese­tén szeretnénk egy ugyanolyan keresztmetszetet biztosító 275 mm átmérőjű merev csövet behelyezni. Ez lehetetlen anélkül, hogy a kéményt erre az átmérőre felfúrjuk.

A kéménybéleléshez használt anyag üvegszállal erősített hőre keményedő műgyanta (kompozit). Erős, mint az acél, korrózió-, sav-, és lúgálló. Tartósan ellenáll a füstgázok hőterhelésének is. A hazai minősítő intézetek 500 °C fokig vizsgálták az alapanyagot. Megállapí­tották, hogy gáz- és olajfűtésnél 200 °C fokos tartós, és 250 °C fokos csúcsterhelésnek vet­hető alá a kéménybélés.

A hővezető képessége kb. 750-szer rosszabb, mint az alumíniumnak. Míg ez az érték a kompozit műanyagnál 0,4 W/mK, addig az alumíniumnál 300 W/mK, a koracélnál 16 W/mK. Egyebek mellett ez jelentősen javítja a kazán teljesítményét is.

További előnyei:

• Hő és hidegálló,
• Hőszigetelő,
• Korrózióálló,
• Nagy szilárdságú,
• Választható átmérőjű,
• Tökéletes gáztömörségű,
• Változtatható átmérőjű egy béléscsövön belül is,
• Jobb huzatot biztosít,
• Bármilyen keresztmetszetű forma kialakítható,
• Kis tömegű,
• Tetszőleges hosszúságú,
• Falbontás nélkül beépíthető,
• Rövid idő alatt beépíthető,
• Vékony falvastagságú,
• Egyszerűen kezelhető,
• Sima belső felületű,
• Korlátlan működési időt biztosít.

Kéménybélelési technológiák összehasonlítása (12.1. táblázat)

12.1. táblázat. Különböző technológiai anyagok összehasonlítása.

Gyűjtőkémény rekonstrukciója

Az építés során a füstcső-bekötéseket nem koronamaróval történő fúrással, hanem véséssel alakították ki. A gyűjtőkémények elméletileg sem szerencsés megoldások, de a gyakorlatban az alábbi legfontosabb és leggyakoribb problémák tették napjainkra veszélyessé használatu­kat.

Az erős mechanikai igénybevétel következtében az érintett elemek sok helyen elrepedtek, belőlük kisebb-nagyobb darabok törtek ki. Ezek a rések a használat évei alatt a savas lecsapó­dás miatt fokozatosan nőttek, az égéstermék a lakóterekhez egyre közelebb került.

• Az építés során a kéményelemek nem lettek pontosan egymásra illesztve, és a kötő­anyag sem lett a szükséges mennyiségben felhordva. A habarcs a savas kondenzátum hatására 15-20 év alatt eltűnt, az égéstermék a lakóhelyiségek falaiba szivárog.
• A lecsapódó savas kémhatású folyadék reakcióba lép a habarcsban található mésszel, a kötőanyagot és a betonelemeket folyamatosan porlasztja. A hosszú időn át tartó ter­helés hatására a rések nőnek, a gáztömörség és a kémény statikai paraméterei is csök­kennek.
• A füstcsöveket fogadó bekötőidomok belógnak a füstjárat üregébe, rajtuk a használat során keletkező savas lecsapódás folyamatosan „hízik”, napról-napra csökkentve a hasznos keresztmetszetet. A kürtő faláról leváló és aláhulló, szétmart betondarabok e szűkületeken fennakadva életveszélyes dugulásokat okozhatnak.

Gyűjtőkémények felújítása

A gyűjtőkémények felújítására szolgáló legkorszerűbb technológia a kompozit béléscsővel szerelt eljárás. Ennek során a tisztítás, tágítás után a kémény karakterisztikájának megfelelő­en gyártott béléscsövet átfűzik a szintenként elhelyezett speciális acél bekötőidomokon. A bélésanyag a felfújás során beledagad, a gőzzel történő melegítés során pedig oldhatatlanul hozzá is ragad a bekötőidomokhoz, így teljesen gáztömör kötés jön létre.

Kompozit bélés­csővel történő szerelés lépései:

• Kéményjárat belső felületének gépi tisztítása: a kürtőbe egy magas fordulatszámon működő hidromotort engednek le, amelynek maróélei a lerakódásokat, a kémény egye­netlenségeit, szűkületeit lekoptatják, lemarják. A munka során keletkező por nem jut a lakásokba, mert a kéménynyílásokat szivacsdugóval eldugaszolják;
• Régi beton tisztítónyílás kibontása a kémény aljánál: a régi, beton tisztítónyílás ajtók már nem szabványosak, helyettük hőszigetelt acél ajtót építenek be;
• Régi füstcső bekötő elemek kibontása: A falba épített vascsöveket (melyekbe a készü­lékek füstcsövei kapcsolódtak) el kell távolítani, helyettük speciális acél bekötőidomo­kat építenek be, amelyek a béléscsőhöz történő csatlakozásnál tökéletesen gáztömörek;
• Tisztító és kondenzvíz-gyűjtő elem behelyezése: mivel a lecsapódó kondenzátum már nem tud elszivárogni a falakba, a béléscső aljánál egy folyadékgyűjtő elemet helyez­nek el. Az esetlegesen felgyűlt kondenzátum az edényre szerelt gumicső segítségével egyszerűen leereszthető;
• Bélés behelyezése, bekeményítése: a helyére került, kompresszorral felfújt béléscsövön nagyteljesítményű gőzgéppel előállított vízgőzt áramoltatnak át mindaddig, amíg az meg nem szilárdul;
• Bélés rögzítése és tömítése (purhab, cement) a kémény tetejénél;
• Magasítás hőszigetelése, esővédő acél idom felhelyezése: lapostetős épületeknél a fel­ső lakások esetében a léghuzat nem elégséges (a legfelső rákötések ugyanis a szab­ványnak ellentmondóan közel vannak a kitorkollási ponthoz), ezért a kürtők magasítá­sára van szükség. A magasításokat anyagfolytonosan készítik, hogy a teljes gáztömör­ség megmaradjon. Ezt úgy érik el, hogy a bélelő csövet a kémény fölé magasodó áll­ványzatról engedik a kürtőbe. Az anyag megszilárdulása után a kilógó részt hőszigete­léssel és védőborítással látják el;
• Helyreállítás a lakásokban: a sérült falfelületeket visszajavítják, lefestik, a keletkezett hulladékot el kell takarítani.

A műveletről néhány mozzanatot az alábbi ábrákon láthatunk (12.18. ábra-12.20. ábra).

12.18. ábra. Gőzfejlesztő berendezés.

12.19. ábra. Alsó- (bal oldali kép) és felső (jobb oldali kép) záróelem kialakítása.

12.20. ábra. A béléscső felfújása.

Kerámia kéményrendszer

A kerámia kéményrendszereket általában nyitott égésterű készülékek, szén, fa, gáz és olaj tüzelőanyag füstgázának elvezetésére alkalmasak, és abban az esetben is, ha folyamatos kon­denzáció várható.

Az ún. hátsó szellőzésű szigetelt kémény kielégíti azokat a követelményeket, amelyeket a nedvességre érzéketlen kéményekkel szemben kell támasztani. Ezért a kémény olyan hőmérséklet tartományokban is alkalmazható, ahol a normál kémények az átnedvesedés veszélye miatt már nem felelnek meg.

Lakásépítésben olaj-, gáz-, fa- és széntüzelésű központifűtés-berendezések kéményeként ép­pen úgy, mint nyitott kandallók, egyedi tüzelőberendezések és gáz-etázsfűtések számára is alkalmas, anélkül, hogy ezen tűzhelyek égéstermék-hőmérsékletére tekintettel lenne.

Hátsó szellőzés működése

A nedvesség a hőszigetelés ellensége. A legjobb hőszigetelésnek sincs értelme, ha nem gon­doskodunk arról, hogy a szigetelőanyagoktól tartsuk távol a nedvességet. A levegő 25-ször jobb hőszigetelő képességekkel rendelkezik, mint a víz. Ha az építő- és szigetelőanyag pó­lusai vízzel telítődnek, elvesztik szigetelő hatásukat.

A szigetelőrétegek hátsó szellőztetését az építőiparban hosszú idő óta nedvességkárosodá­sok megakadályozására alkalmazzák. Tipikus példák erre a hőszigetelt külső falak hátsó szellőzésű burkolattal, egy olyan konstrukció, amely a gyakorlatban egyszerű felépítése és ezzel összefüggő megbízhatósága révén bevált.

A hátsó szellőzésű szigetelt kémény konstrukciója ezekre a tapasztalatokra épül. Erre a cél­ra a köpenytégla sarkaiban csatornákat képeznek ki, amelyben a legalsó köpenytéglában lé­vő levegő bevezető nyíláson és a speciális lábazati tégla körül állandó levegő áramlik.

A csa­tornák alakjánál és elrendezésénél azokat a geometriai lehetőségeket használják ki, amelye­ket a köpeny tégla kör alakú belső és a négyszögletes külső alakja biztosít. A csatornákban az alulról felfelé áramló levegő a kéményből a le­adott hőt és nedvességet magával ragadja és a szabadba szállítja (12.22. ábra).

12.22. ábra. Csatornában levő levegő áramlása.

A nedvesség elvezetése, a kémény hátsó szellő­zése által, a fűtés leállásának idején is hatásos. A hátsó szellőzés megakadályozza, hogy a ned­vesség a kémény szerkezetében összegyűljön, ezáltal biztosítja a szigetelőréteg tartós hatását és védi a külső köpenyt a nedvességkárosodás­tól. Kerámiakémény általános felépítése a 12.23. ábra szerint látható.

12.23. ábra. Kerámiakémény kialakítása.

A hátsó szellőzésű kémény előregyártott és egy­máshoz pontosan illeszkedő építőelemekből összeállított kémény.

A kémény a következő ele­mekből áll:

• Köpenytégla: a köpenytégla általában betonból készül. A sarokrészein csatornák van­nak kialakítva, melyek lehetővé teszik a szigetelőréteg szellőzését. Ezzel egy időben a belső csőoszlopok és a szigetelőréteg központosítása is biztosított. A beton könnyű fajsúlyának köszönhetően a kezelés, elhelyezés egyszerű. A köpenytégla közvetlenül a vakolat felhordására is alkalmas.
• Szigetelőlap: a szigetelőlap egyenletesen körülzárja a belső csövet. Ezzel a szigetelés­sel garantálhatok a kémény optimális hőszigetelő tulajdonságai. A szigetelőlap jól il­leszkedik a belső cső és a köpenytégla hengeres felületeihez. A szerelést könnyen és gyorsan el lehet végezni. A hőszigetelésnek köszönhetően a hátsó szellőzéssel együtt megengedi a tüzelőberendezések alacsony égéstermék-hőmérsékletét. A kazánok ma­gas tüzeléstechnikai hatásfokkal üzemeltethetők anélkül, hogy a kéményre ható hátrá­nyos hatásuktól tartani kellene.
• Samott cső: A kör keresztmetszetű belső cső kiváló minőségű samottból készül.
  Elő­nyei:
  – Magas hőmérséklet- és hőmérsékletváltozás-állóság, magas savállóság.
  – Magas szintű tömörség és szilárdság.
  – Csekély felmelegedő tömeg.

Kerámia kéményrendszer építési folyamata

A kéményalapot úgy kell kialakítani, hogy a nedvesség el­len védett és megfelelően terhelhető, egyenletes legyen. A köpenytéglákat mészcement habarccsal vagy zsákos ce­mentes falazó habarccsal kell összeépíteni.

A kinyomódó hézagkittet mindig töröljük le. A kész ké­ménylábat szakszerűen kell beemelni, és központosán füg­gőbe kell állítani (az emelőhorgok által bezárt szög ne le­gyen nagyobb 60°-nál). A kondenzvíz-elvezetésről mindig kell gondoskodni.

Építési folyamat a füstcső csatlakozásáig:

Amennyiben a füstcső-csatlakozó csatlakozási magassága 1,49 m, be kell építeni egy kivágott köpenytéglát. Ha magasabbra kell he­lyezni a füstcső-csatlakozót, akkor a köpenytéglákat, szi­getelést és samottcsöveket a normál építési sorrend szerint kell továbbépíteni, amíg a kívánt magasságot el nem érjük. Amikor behelyezzük a szigetelést a kivágott köpenytéglá­ba, ügyelni kell arra, hogy mindkét elülső szellőzőcsatorna szabadon maradjon.

Az A, B és C méret mindig a kivágósablon szerint adott. A samottragasztót a samottcső felső korcolású megnedvesí­tett végére kell rányomni. A hőszigetelő lapot úgy kell be­helyezni, hogy az illesztésnél ne lógjon a köpenytégla hát­só szellőzési csatornáiba.

Nemesacél kéményrendszer kerámiabéléssel

Akár felújításról, akár át- vagy hozzáépítésről van szó, előtérbe kerül az optimális fűtési rendszer kérdése. A gáz és az olaj mellett az utóbbi időben újra felfedezzük a fatüzelést, és az egyéb szilárd halmazállapotú tüzelőanyagokat.

A kerámia béléses nemesacél kéményrendszer minden követelménynek eleget tesz: – kívül nemesacél – belül kerámia (12.24. ábra).

12.24. ábra. Nemesacél kéményrendszer felépítése, szerkezeti részei.

Előnyei

• Ez a fajta kéményrendszer utólagos beépítésre alkalmas. Kis tömegű és nem szüksé­ges körbefalazni, ideális a családi házak fűtéskorszerűsítésekor.
• A kerámia bélés lehetővé teszi, hogy bármilyen szilárd tüzelőanyag égésterméket biztonsággal elvezessen.

Előkészületek

A szerelés előtt meg kell határozni a kémény pontos helyét, valamint a szükséges támaszok és fali tartók számát és helyét. Ezen kívül a vizsgálónyílásos elem és a tüzelőberendezés csat­lakoztatására szolgáló 45, vagy 90°-os T idom bekötési magasságát és irányát is pontosan ál­lapítsuk meg. A területileg illetékes kéményseprővel egyeztetve dönteni kell a vizsgálónyí­lásos elemek számáról és helyéről. A kémény méretezésére az MSZ EN 13 384-1 szabvány előírásai vonatkoznak.

Éghető szerkezeti elemektől való távolságok:

Amennyiben a kéményrendszert éghető, vagy éghető alkotóelemeket tartalmazó építőanyagokból készült falakon, vagy födémeken vezetik át, a kémény és a fal vagy födém között legalább 5 cm-es szellőztető távolságot tartsunk. Ez a távolság 3 cm-re csökkenthető, ha ezt a 3 cm-t nem éghető anyagú szigeteléssel (pl. ás­ványgyapottal) töltjük ki. Fali szereléskor az éghető szerkezeti elemektől legalább 5 cm tá­volságot tartsunk.

Alkalmazási terület:

A kerámia profilcsöves kettősfalú kéményrendszer gáz, cseppfolyós vagy szilárd tüzelésű tüzelőberendezésekhez alkalmazható. Legfeljebb 400°C hőmérsékletű égéstermékek elvezetésére alkalmas, huzathatása alapján működő, száraz üzemmódban.

Kondenzvíz-elvezetés:

A kondenz- és csapadékvíz elvezetéshez az építtetőnek megfelelő csatornáról kell gondoskodnia. Legalább 10 cm vízzár magasságú szifont kell kialakítani. A szifont rendszeresen kell ellenőrizni és tisztítani. A helyi csatornamű vállalat előírásait min­den esetben figyelembe kell venni.

A kondenzvíz a tüzelőberendezésben ártalmatlanítható, amennyiben az alkalmas erre. Épületen kívül felszerelt berendezéseknél ügyeljünk a kon­denzvíz-vezeték fagymentes elhelyezésére.

A szerelés menete:

• A cső karmantyújába nyomjunk bőségesen a hézagkittből.
• Lazítsuk meg a csőelem szorítóbilincsét.
• Illesszük a helyére a soron következő csőelemet.
• Igazítsuk a szorítóbilincset a horonyba, majd húzzuk meg a csavart egészen addig, amíg a szorítóbilincs pontosan fel nem fekszik a csőhéjra.
• Ellenőrizzük a csőelemek illeszkedését, majd a szorítóbilincsen levő csavart húzzuk meg szorosan.
• A profilcső belső illesztéséről töröljük le a kinyomódott fölösleges hézagkitt maradé­kot.

Zárt égésterű gázkészülékek füstgáz elvezetése

Már beszéltünk a zárt égésterű készülékekről. Ezek az ún. turbócsövek. Szerkezeti kialakítá­suknak köszönhetően az égéstermék-elvezető cső két részből áll. Úgy is mondhatnánk, hogy cső a csőben szerkezetről beszélhetünk, ugyanis a belső csőben távozik az égéstermék, a kül­ső csőben pedig az égési levegő, amit részben előmelegít a füstgáz.

Ennek köszönhetően csökkenthető a tüzelőanyag mennyisége, mert nem kell felesleges időt fordítani az égéshez szükséges levegő felmelegítésére (12.25. ábra).

12.25. ábra. Cső a csőben kéményrendszer működése.

Ennek a rendszernek többféle kialakítása lehetséges:

• Függőleges füstgáz-elvezetés.
• Vízszintes füstgáz-elvezetés.
• Szétválasztott füstgáz-elvezetés (erre már nem jellemző a cső a csőben rendszer, ugyanis a csövek nem egymásba szerelve vannak vezetve).

Az alábbiakban ismerkedjünk meg egy kicsit részletesebben ezekkel a füstgáz-elvezetésekkel.

Függőleges füstgáz-elvezetés: Koncentrikus, levegő-füstgázelvezetés korrózióálló alumíni­umból, Ø60/100 mm méretben. A függőleges koncentrikus füstgáz-elvezetés minimális hossza 0,5 m, maximális hossza a tetőidom nélkül 4 m. Minden kiegészítő ív esetén a maxi­mális megengedett hossz egy méterrel csökken (12.26. ábra).

12.26. ábra. Függőleges füstgáz-elvezetés.

Vízszintes füstgáz-elvezetés: Koncentrikus levegő-füstgázelvezetés, korrózióálló alumíni­umból, Ø60/100 mm méretben. A vízszintes koncentrikus füstgáz-elvezetés minimális hossza 0,5 m, maximális hossza 3 m. Minden kiegészítő ív esetén a maximális megengedett hossz egy méterrel csökken. A füstgázcsövet a kilépő nyílás irányában 1% lejtéssel kell szerelni.

A jelenlegi szabályozás hallgatólago­san max. 2 m vízszintes elhúzást enge­délyez, de a helyi gázszolgáltató (ké­ményseprő) véleménye az irányadó (12.27. ábra-12.28. ábra).

12.27. ábra. Vízszintes füstgáz-elvezetés kialakítása.

12.28. ábra. Vízszintes füstgáz-elvezetés szerkezeti részei.

Szétválasztott füstgázelvezetés: Szétválasztott rendszer, levegőbeszívás oldalról, füstgázel­vezetés függőlegesen, korrózióálló alumíniumból Ø80 mm méretben (12.29. ábra).

12.29. ábra. Szétválasztott füstgáz-elvezetés.