Korszerű tüzelőberendezések (kandallók) a lakások belsőépítészetében
Az ezredforduló belsőépítészetében és a lakást szolgáló technológiai rendszerekben éppúgy vannak fejlesztési erőfeszítések, mint magában a tüzelés (vagyis a fűtés) technológiájában. A belsőépítészetben újra és újra megfogalmazódnak a trendek, legyen az népi, mondhatni paraszti építészet, vagy éppen a legmodernebb megoldások a formák terén.
Népi építészeti trendek
A hagyományőrző, de technikájukban új tüzelőberendezések fejlesztésük tekintetében külsőleg az elmúlt időket idézik, míg a belső konstrukció vonatkozásában a legújabb fejlesztések eredményeivel tudnak bennünket szolgálni.
Légfűtő kandallók
A zárt tűztem kandallókhoz készülő energiatakarékos betétek a felhasználók részéről igen kedvező fogadtatásban részesültek. A kandallóbetétek elsődlegesen légfűtési célra, egy-egy helyiség vagy a teljes lakás fűtésére alkalmasak – típusuk és teljesítményük függvényében.
Zárt tűztem kandallók készülnek
- egyhéjú betéttel;
- két- (v. dupla) héjú betéttel.
Az egyhéjú kandallóbetétek ma már szinte kivétel nélkül öntöttvasból készülnek, s faluk, az 5-7 mm vastagságú tűztérpalást egyben hőleadóként is működik a kandalló cirkulációs (konvekciós) terében. Egyes típusokat samottfallal, illetve tűzlap béléssel egészítenek ki az élettartam növelése, az egyenlőtlen hőterhelésből adódó idő előtti anyagfáradás elkerülése érdekében.
- Fűtőrendszerek – gáz, kandalló, fűtés
- Kandallók és cserépkályhák a lakásban: elhelyezés, tűzvédelem
- Kandallók választása
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Kandallóba épített légfűtő tűztérbetét hatásfokának szemléltetése, ventilátoros légszállító kapcsolásával. Az ábrán jól látható, hogy a 6 m-en túlra szállított fűtési levegő csatornából kilépő hőmérséklete 50 °C körüli lehet. Mindezek mellett a bázishely hőmérséklete is optimálisra szabályozható.
Modern kori kandallók a) sarokkandallóba épített normál légfűtő kandallóbetét; b) fali kandallóba épített, konvekciós hőleadóval „turbózott” kandallóbetét, működés közben a hőmérsékleti viszonyokat °C-ban értelmezzük.
Panoráma kandallóbetét tervezési alapméretekkel a) nézet; b) alaprajzi ábrázolásban.
Az előző ábrán bemutatott kandallóbetét beépítési terve a) nézetrajz; b-d) rétegmetszetek. A rajzok jól szemléltetik az alkalmazott beépítési technikát; 1 kandallóbetét; 2 burkolati fémváz (lásd a következő ábrán); 3 gipszkarton burkolat; 4 lábazati fal; 5 kerámialap burkolat; 6 dilatációs rés; 7 horgonyvasak; 8 élprofil; 9 hőszigetelő (szálas); 10 éltéglafal a fogadó falhoz ragasztva; 11 kémény (Schiedel); 12 füstcső; 13 légfűtőjárat; 14 zsalus nyílás – kerettel; 15 dübeles burkolativáz-függesztés.
A műszaki ábrákon bemutatott kandalló hasonmása felső szerelt burkolati vázhoz kapcsolt koracél lemezburkolattal.
Az egyhéjú kandallóbetétek (konvekciós) légtér felőli oldalát általában bordázattal látják el, ami növeli a palástfal hőleadó felületét és élettartamát. Az egyhéjú betéteket és füstcsövüket nem szabad palást-hőszigeteléssel ellátni, mivel azáltal a szabad hőleadó felület csökken; a kettős falú betéteknél ennek épp az ellenkezője a kedvező hatású a kandalló működésére.
A kéthéjú kandallóbetétek hőtechnikai szempontból ma a korszerűek közé tartoznak, ám bonyolult szerkezetük gondosabb beépítést és üzemeltetést igényel. A kéthéjú tűz-térbetétek a légfűtő kandallóbetétek kategóriájába sorolhatók, mivel a dupla betétfal közötti légrés alul-felül kapcsolódik a fűtendő lakótérhez – a cirkuláció elvén működnek, vagyis fűtenek.
Két változatuk ismert, a
- gravitációs áramkörös és a
- kényszeráramoltatott fűtőbetétek.
A gravitációs elven üzemelő fűtőbetéteknél a szükséges légmozgást, vagyis a betétben lezajló hőátadási folyamatot a levegő fajsúly különbsége indítja be és tartja fenn. E megoldást főleg kis teljesítményű betéteknél, központi helyre telepített kandallóknál alkalmazzák. Előnye, hogy a kandalló üzemeltetéséhez – a fűtéshez – nincs szükség külső energiaforrásra, pl. elektromos áramra, mivel a rendszerben nincs ventilátor. Hátránya, hogy a fűtőbetéten belüli lassú légcsere nem tudja „levenni” a tűztérpalást felületéről a maximális hőteljesítményt, emiatt a (komplett) kandalló és a fűtőbetét együttes hatásfoka 5-7%-kal alacsonyabb a kényszeráramoltatott (ventilátoros) változaténál.
Különleges „formavilágú” légfűtő kandalló sugárzó és konvekciós hőleadóval.
A kényszeráramoltatott kandallóbetétek jelentik napjainkban műszaki szempontból a csúcsot a fűtőberendezések e kategóriájában. A kényszeráramoltatással működtetett kandallók betétjei a palástfallal párhuzamos légréseik, csökkentett tömegük és az optimális felületi légsúrlódás illetve hőátadás-átvétel miatt kisebbek. Mivel kisebb a tűztérbetét belső palástját körülvevő légrés vastagsága és tömegtérfogata, az adott teljesítményű ventilátor jelentősen felgyorsítja benne a légáramlást. A csökkentett hőlégkamra-térfogat tovább fokozza a légáramlás sebességét, így intenzívebb a hőleadás, illetve a légfűtés. Az utóbbi évtized fejlesztéseinek eredménye a másodégésű kandallóbetét.
Ebbe a kategóriába sorolhatók az
- Ecopalex és a
- Monoblocco
típusú fűtőbetétek különböző változatai.
Működésük leglényegesebb jellemzője, hogy tiszta égés megy bennük végbe. A tiszta égés (C + O2 = CO2) folyamán hő és szén-dioxid (CO2) szabadul fel, melyet Földünk növényzete ismét oxigénné alakít.
Az ecopalex-rendszerben a katalizált utóégés során kevesebb káros, el nem égett füstgáz termelődik. A tűztérbe fújt ún. másodlagos levegő hatására megy végbe az elsődleges égéskor keletkezett gázok katalizált másodégetése. Az égési folyamat lejátszódásakor a lángkép sokkal élőbb és tisztább. Ez a láng elégeti az előégésben keletkezett – el nem égett – molekuláris gázokat, melyek az alapégés során szabadulnak fel, és az előmelegített, az elsődleges égés utolsó fázisában fúvókaszerű nyíláson át bevezetett levegővel dúsulnak (kombusz-torelv). Az ily módon működő típusok a kandallótechnikában jelenleg elérhető maximális teljesítményt nyújtják.
Az ecopalex kandallóbetétek az elemesbútor-elv alapján új és régi légfűtő kandallókba egyaránt beépíthetők.
A korszerű ecopalex kandallóbetétek két főegysége az öntöttvas tűz-térköpeny és a külső acéllemez héj-elem. A két fémlemez közti tér a hőcserélő kényszeráramoltatású cirkulációs légtere, amely az utóégést biztosító fúvókák egyenletes működését is segíti. A tűztér kis belső térfogata és az ennek megfelelően kialakított égőtér miatt a betételem kizárólag fatüzelésre alkalmas. Új kandallóba való beépítésekor a jobb hőegyenleg érdekében a betét és a burkolat közé hőszigetelő réteget tanácsos behelyezni. Utólagos beépítés esetén a hőszigetelés elmaradhat, ami a hatásfok 1-2%-os csökkenését eredményezi. Óriási előnye, hogy egy régi, 8-20% hatásfokú kandalló 75-80%-osra javítható a betételem beépítésével.
A monoblocco kandallóbetétek funkciója hasonló, illetve azonos az előzőekben ismertetettekkel, viszont nagy tömegű, közel embermagasságú szerkezetek, amelyek beépítve nagyrészt kitöltik a kandallótest belsejét. A tűztérbetét belső, ún. „légúti” elrendezése sokkal lazább, a nagyobb tűztérben jóval nagyobb hőteljesítmény érhető el a kandallótest együttes tömegén belül.
A monoblocco kandallóknak is két alaptípusa ismert tüzeléstechnikai szempontból:
- a normáltűzterű és
- a másodégésű tűzteres.
A normáltűzterű monoblocco kandallóbetétek tűztér köpenybélése általában samottlapokból, illetve hőálló beton tűztérlapokból, valamint kiegészítő öntöttvas elemekből áll.
A másodégésű tűzterekbe viszont a láng irányának, illetve az égési folyamat áramlási vonalának megfelelően kialakított (hullámosított, szűkített), általában öntöttvas tűztérhátfalat építenek be, melyen a másodégést biztosító fúvókák vannak. Az öntöttvas hátfalnak azonkívül, hogy követi a lángtér kúposán szűkített és hullámos felületét, az ún. „kombusztor” szerepét is be kell töltenie, vagyis a másodlagos (tiszta) égés égési levegőjét elő kell melegítenie izzási hőmérsékletre, és azt a lángtérfogat felső harmadában be kell vezetnie a tűztérbe. A kandallóbetét magas hőfokú füstjáratai különböző csatornákon átvezetve adják le a termelt hőmennyiség 60%-át, míg 25%-a a tűztérajtón át sugárzással, a maradék 15% pedig a kéményen keresztül távozik.
Ez a kandallóbetét-típus hatásfok szempontjából felülmúlja az összes hasonló működésű kazán teljesítményét, és beépítve igen szép látványt nyújt. A kandallóbetét külső köpenye hegesztetlen acéllemezből készül, míg a hőcserélő – a belső füstjáratok – több kitérővel és kerülővel hűti le a kéménybe kiáramló füstöt a lehető legalacsonyabb hőfokra. Megjegyezzük, hogy az alacsony hőmérsékletű füstgáz jelzi a kis hőveszteséget, vagyis jó hatásfokot, és amennyiben a hozzá csatlakozó kémény is jó minőségű – hazánkban pl. a Schiedel kéményrendszer valamely típusa -, akkor szinte biztos, hogy a fűtőberendezés gazdaságosan üzemeltethető.
Korszerű kandallók építése, vagyis a kandallóbetét körülépítése készülhet:
- üzemi előregyártással;
- hagyományos körülfalazással;
- részben falazott, részben szerelt burkolattal.
Ez utóbbit mutatja ábránk: az emelkedőajtós (liftes) változat tűztérelemét, és azt véglegesre beépítve burkolati köpennyel – utóbbi egyben bemutatja a konvekciós tér teljes egységét és magát a belsőépítészeti értéket is.
BENKEL-PILIS típusú kandallóbetét beépítve alternatív központi fűtési megoldásra 1 központi fűtési kandallóbetét (beépítve); 2 kazán; 3 fűtőtest; 4 hőcserélő; 5 hígított tágulási tartály; 6 utántöltő automata; 7 lefúvócső; 8 tágulási vezeték; 9 visszatérő vezeték; 10 fűtő-előremenő vezeték; 11 fűtő-visszatérő vezeték; 12 keringető szivattyú; 13 kandalló-kazán előremenő vezeték; 14 elektromos vezeték; 15 elektromos kapcsolószekrény; 16 220 V csatlakozó; 17 kazán előremenő vezeték; 18 mágnesszelep; 19 légtelenítő; 20 bojler betáp; 21 bojler; 22 hidegvízvezeték; 23 melegvízvezeték; 24 kevert vízelvétel; 25 biztonsági túlfolyó.
Kandallók központi fűtésre
A légfűtő kandallóknál a központi fűtési rendszerekhez is gyártanak kandallóbetéteket.
Ilyen esetekben a kandalló fűti
- a bázishelyiséget és
- a kapcsolt helyiségeket is.
A kandallóbetéteket kazánként vagy alternatív fűtőberendezésként is használhatjuk, pl. gáz tüzelőanyagú fűtési rendszerekben. A két fűtőegység egymástól független működését elektromos automatikával kell biztosítani úgy, hogy a kandalló működése közben a másod- (vagy a fő-) berendezés mindaddig üzemen kívül legyen, míg a kandalló által biztosított hőmérséklet nem csökken.
A központi fűtéshez kapcsolható kandallók, kandallóbetétek hegesztett fémlemezből készülnek. A kandallóhoz mint tűztérhez kapcsolt megoldásnak igen sok változata lehetséges,
Így többek között:
- kettős teljes tűztérfalú;
- csak a hát-tűztérfal kettőzésével;
- hőcserélőként alkalmazott füstkamrával;
- tűztérbe épített hőcserélővel;
- tűztér fölé kapcsolt hőcserélővel.
Európában mindegyik változat ismeretes. Nálunk a külföldi acéllemez-szekrényes, míg a hazaiak közül a tűztérhez kapcsolt hőleadójú kandallóbetét az elterjedt.
BENKEL-Pils típusú kandallóbetét központi fűtési kazánként. 1. Pilis típusú tűztér; 2. Huzatelzáró; 3. ᴓ 190-es füstcsatlakozó; 4. ¾”-os menetes vízelvezető karmantyú; 5. Tisztító nyílás; 6. ᴓ 165-ös vagy ᴓ 180-as füstkivezető csonk.
A tűztérhez kapcsolt hőleadójú kandallóbetét hazai gyártója és forgalmazója a BENKEL cég. A BENKEL cégnél a Kergyai Csaba vezette mérnöki csapat fejlesztésében több éve készülő „PILIS” kandallóbetéthez kerül kapcsolásra kazánként a központi fűtési rendszer eleme. Az öntöttvas tűztér felső füstkimeneti nyílására ültetve kapcsolt fűtőkazán tulajdonképpen hatásfoknövelő berendezés, mely a kapcsolt rendszer központi fűtését szolgálja.
A BENKEL-PILIS kandalló-kazán főbb jellemzői:
- teljesítmény:
Kandallóbetét 10-14 kW;
kapcsolt hőleadó 10 kW; - füstcsőcsonk ~ᴓ 0 19 cm;
- tömeg 115 + 45 kg.
A kandalló teljesítménye ez esetben is elsődlegesen a bázishelyet, míg kiegészítésként a lakás többi kapcsolt helyiségét látja el hőenergiával. A kazán szerepét betöltő berendezés úgy kapcsolódik a központi fűtés rendszeréhez, mint más szilárd tüzelésű kazán, tehát kell, hogy a rendszer tartalmazzon keringető szivattyút és tágulási tartályt, valamint biztonsági szelepet.
Légfűtő kandallók homloklemezen és oldalról kialakított – szabályozható – légfűtő nyílással egy (vagyis a bázishely) helyiség fűtésére.
BENKEL-PILIS típusú kandallóbetét beépítve központi fűtési kandallóba a) csak fűtésre; b) kapcsolt melegvíz-ellátó berendezéshez; 1 központi fűtési kandallóbetét – beépítve; 2 fűtőtestek; 3 hőcserélő; 4 nyitott tágulási tartály; 5 utántöltő automata; 6 lefúvócső; 7 tágulási vezeték; 8 kandalló-kazán előremenő vezeték; 9 keringető szivattyú; 10 fűtő-előremenő vezeték; 11 fűtő-visszatérő vezeték; 12 visszatérő vezeték; 13 elektromos vezeték; 14 elektromos kapcsolószekrény; 15 220 V csatlakozó; 16, 17 bojler csatlakozó vezeték; 18 mágnesszelep; 19 légtelenítő; 20 bojler; 21 hidegvízvezeték; 22 vízvezeték; 23 keverőszelep.
A fekvőjáratú népi építészeti kályha építési technológiáját ismertető szerkezeti rajzai a) lábazati; b) felső zárórész működési csomópontjai; 1 lábazati fal; 2 acéllemez (3 mm); 3 habarcsteríték; 4 téglaalj; 5 samott habarcs mint ágyazóteríték; 6 samott tűztérfenék; 7 samott tűz-térfal; 8 szorító habarcsréteg; 9 tégla köpenyfal; 10 rabitzháló; 11 vakolat; 12 (normál) lábazati bevonat.