Tanácsok a kandallótűzterek kiválasztásához
Bizonyára tapasztalta mindenki, hogy az utóbbi néhány évben ugrásszerűen megnőtt az alternatív fűtési lehetőségek iránt érdeklődők száma. Ugyanakkor azt is érzékeljük, hogy – hála az információk bő tárházának– a potenciális érdeklődők igyekeznek jól körbejárni a lehetőségeket.
Szakkönyveket vásárolnak, tanulmányozzák az interneten megjelent anyagokat és nem utolsó sorban fáradtságot és időt nem kímélve, felkeresik a forgalmazókat és a gyártókat, velük mélyrehatóan konzultálnak, összegyűjtik a szükséges ismereteket és döntésük meghozatalakor mérlegelnek. Figyelembe veszik természetesen az árviszonyokat, de nem elhanyagolható mértékben az értékesítők, gyártók és beépítők szakmai érveinek helytállóságát.
Több mint húsz éves tűztérgyártói gyakorlatom eddigi tapasztalataira alapozva bizton állíthatom, hogy szakmánk jelenlegi legfőbb problémája a felkészületlenség, a hiányos tájékozottság és nem utolsó sorban a haszonleső magatartásból eredő üzleti deviancia. Számtalanszor tapasztalom, hogy az érdeklődők, vevők bizonytalankodásinak, hezitálásának leggyakoribb oka a félretájékoztatásból vagy fontos információk elhallgatásából származik. Lehet, hogy az ilyen üzleti stratégia rövid távon haszonnal jár, de a hosszú távon gondolkodóknak megfontolásra ajánlom a tisztességes és szakmailag megalapozott üzleti magatartás követését. Nincs szándékomban az elképesztően bosszantó példák sorát elemezni, de fontosnak tartom – és remélem sokan mások is – hogy a termékek ajánlásánál a fő szerepet a korrekt magatartás és a szakmailag helytálló tájékoztatás játssza. Állítom: megéri.
A kandallók tervezésénél és építésénél fontos szempont a forma, a díszítő és a burkoló anyagok kiválasztása, de legalább ennyire fontos a beépítendő tűzterek meghatározása. Ez utóbbi feladat megoldásához szeretnék az alábbiakban segítséget nyújtani anélkül, hogy a kiválasztás főbb kritériumait szárazan felsoroljam. Kísérletet teszek arra, hogy a hőtan elméleti ismereteinek gyakorlati alkalmazásával rámutassak a tűzterek kiválasztásának helyes gyakorlatára.
A hőközlés hőterjedéssel valósul meg. A hőterjedés viszont hőáramlással, hővezetéssel és hősugárzással. A hőterjedésben általában mindhárom mechanizmus egyszerre vesz részt, azonban a legtöbb esetben valamelyik folyamat meghatározó szerepet játszik a többihez képest. A hővezetés tipikusan a szilárd anyagokra jellemző, de a hővezető-képesség anyagfüggő tulajdonság. A legjobb hővezető képességű anyag több mint tízezerszer gyorsabban vezeti a hőt, mint a legjobb hőszigetelő.
Hősugárzáskor az energiaterjedésnek (hőterjedésnek) nincs szüksége hordozó közegre, légüres térben is terjed. A sugárzó közeg leadott energiája nagyban függ a hőmérsékletétől. A testek kisugárzási képessége arányos elnyelő képességükkel. Vagyis ha egy test sok hőt tud elnyelni, akkor sokat is sugároz ki. A sötét felszínű testek jó hőelnyelők, de erős kisugárzók is. A fényes felületek elnyelő képessége közel nulla. Az érdes felületek hőelnyelő képessége lényegesen jobb, mint a sima felületeké.
Mindezek fényében vizsgáljuk meg a kandalló tűzterek esetében a fenti tényeket. A kandalló tűzterek teljesítménye függ:
– az időegység alatt elégethető tüzelőanyag mennyiségétől;
– a tüzelőanyag minőségétől (fűtőérték, nedvességtartalom);
– a hőleadó felület nagyságától;
– a hőleadó felület milyenségétől;
– a hőleadó felület hőmérsékletétől;
– a hatásfok értékétől.
Vegyük sorba a fenti tételeket.
Fontos tudnivaló, hogy egy kg fa elégetése 2,5 -3 kW energia termelésére elegendő. Könnyű kiszámolni, hogy mennyi száraz fának kell elégnie ahhoz, hogy egy óra alatt például 14 kW energiát állítsunk elő (5-6 kg). Gyakran hallani, hogy bizonyos „folyton égő” tűzterek napi faigénye 8-10 kg. Ez –mondhatnánk – lehetséges, mert hiszen a gyertyaláng is melegít… Csak az a kérdés, hogy mennyire? Hagyjunk fel az ilyen és ehhez hasonló ámítással! Vizsgáljuk át honlapjainkat, s csak a valóságnak megfelelő adatokat közöljünk. Különben nevetségessé és hiteltelenné válnak közléseink.
Gyakran felmerülő probléma a tűzifa milyensége, állapota. A fa fűtőértéke nagyon fontos paraméter, nem kevésbé a fa nedvességtartalma is. Többször említettük már e lap hasábjain is, hogy a fát legalább két évig födött, szellős helyen kell a felhasználás előtt tárolni. Ezt nem mindig veszik komolyan, pedig nagyon megéri. A nyersfa akár 50-60 százalékos nedvességtartalommal bír. Ennek ódiumáról már többször szó esett. Energiapocsékolás, gazdaságtalan, ráadásul kátrányosodást és az üveg kormosodását is okozza. A kandalló teljesítménye nemcsak amiatt csökken, hogy az égés során keletkezett energiának akár fele is a víz elpárologtatására fordítódik, hanem azért is,mert a fémfelületekre rakódott korom nagyon jó hőszigetelő tulajdonságú. Ennek negatív hatása a hőleadásban mutatkozik.
A hőleadó felületek nagysága egyenes arányban áll a teljesítménnyel. Nem mindig célszerű a nagyobb teljesítmény érdekében nagyméretű tűzteret választani. Ajánlatosabb kisebb teljesítményű tűztérhez hőhasznosítót csatolni, amellyel növeljük a hőleadó felületet, csökkentjük a kéménybe áramló füstgáz hőmérsékletét és pluszköltséget takarítunk meg. Hiszen egy hőcserélő olcsóbb és hatékonyabb, mint egy nagy teljesítményű tűztér: akár 2-2,5 kW pluszteljesítményt is elérhetünk. Az öntvény tűzterek esetében a vetületi méretüknél nagyobb hőleadó felülettel számolhatunk, mint a lemezből készült kandallóknál. Az öntvénynél a bordázat és a felületi érdesség akár megduplázhatja a geometriai méretekből adódó számítás eredményét. Ez sem elhanyagolható adalék az öntvény kandallók javára.
A hőleadó felület hőmérséklete úgyszintén – akárcsak a felület mérete – egyenesen aránylik a teljesítményhez. Légfűtő kandallóknál fő szempont, hogy a tűzkamrában keletkezett hő hővezetés útján „akadálymentesítve” jusson a tűztér külső felületére és így az ezt körbevevő levegőburokhoz. Ebből adódóan a választó közeg, vagyis a tűztér fala jól kell vezesse a hőt. Egyébként a tűzkamrában keletkezett hő jelentős része távozik a kéményen. Ez tapasztalható a lemezből készült samottal bélelt kandalló tűztereknél. Laboratóriumi mérések igazolják, hogy a samott szigetelő tulajdonságából adódóan az ezzel bélelt tűzterek külső felületei 30-40 százalékkal alacsonyabb hőmérsékletet érnek el azonos tüzelési feltételek mellett, mint az öntvény tűzterek. Ezen ne lepődjünk meg, hiszen éppen ezért alkalmazzák, védendő a lemezt, a túlhevülés okozta terheléstől. Sajnálatos, hogy a forgalmazók, kereskedők egy része ezt nem tudja, vagy szándékosan elhallgatja. Sőt, a samott szerepét túlmagyarázva, ennek fontosságát azzal indokolják, hogy ez a hőtárolás szempontjából előnyös. Remélem könnyen belátható, hogy ez sekélyes és szakmailag nem alátámasztott magyarázat. A samottot azért helyezik a tűzkamrába, hogy védőpajzsot biztosítsanak a lemezfalnak és nem azért, hogy növeljék a hőtároló kapacitást, hiszen ez tömegét tekintve néhány kiló.
A samottozott felületű fémtűzterek egyedüli elfogadható előnye az, hogy magasabb hőmérsékletet biztosít az égéskamrában, mely a tökéletes égési folyamat szigorú feltétele. Ez kifejezetten előnyös a vizes hőcserélővel kombinált tűztereknél abban az esetben, ha a víztartály a tűzkamra fölé van helyezve. Talán nem szorul magyarázatra, miért előnytelen a tűzmagot körülvevő víztartály, legyen az kandalló vagy cserépkályha.
Az öntvénytűzterek melletti érvek nem elhanyagolható része, hogy a sötét és érdes felület – mint ahogyan a bevezető részben említettük – nagyon jó hőelnyelő képességű. Az öntény az „abszolút fekete test” tulajdonságaihoz legjobban közelít. Hiszen a felületi egyenetlenség, érdesség a sugárzó hőt ide-oda tükrözi és ezáltal a hőelnyelés folyamatát serkenti. Mindez az öntvény tűzterek jobb hatásfokát eredményezi.
Fontosnak tartom megjegyezni, hogy a tűztérgyártók által megadott hatásfok meghatározása a névleges hő-teljesítmény tartományában történik, teljesen tiszta hőcserélő felületekkel, optimális kéményhuzattal és száraz keményfa eltüzelésével.
Gyakran előfordul, hogy még a legkorszerűbb és legtökéletesebb kéményeknél is a huzatviszony igényelné a nagyobb légfelesleg biztosítását. Ezért érdemes a tűzterek kiválasztásánál figyelni ennek megvalósítási lehetőségére.
A gyakori vagy akár tartós és folyamatos tüzelés esetén fontos szempont a nagyméretű hamuzó fiók, amely a legalább egy-két nap alatt keletkezett hamu mennyiségét is tárolni tudja.
Eddig nem találkoztam szakmai irodalomban a légfűtő kandallók egy nem elhanyagolható tulajdonságának és előnyének említésével. Nevezetesen, hogy a szobai levegőt folyamatosan forgató és magas hőmérsékleten melegítő funkciója azt is eredményezi, hogy a bázishely levegőjét fertőtleníti. Vagyis a levegőben lévő mikroorganizmusok – például atkák, baktériumok, stb. – a kandalló konvekciós terében lévő magas hőmérséklet elpusztítja.
Noha ez utóbbi érdekesnek tűnő előny nem tűnik kardinálisnak a tűzterek kiválasztásakor, de az imént felsorolt száraz fizikai tények mellett jól hangzó érv és színes adalék a tájékoztatáshoz.
Gyergyay Csaba
Okl. gépészmérnök
