Zárt égésterű kandallóbetétek, belső levegő független kialakítás

Kandallóbetét vásárlása során nagy dilemmába kerülhetünk, ha nem tájékozódunk előzetesen megfelelően. Manapság az internet adta előnyök ezt megkönnyítik, felgyorsítják de, ha nem vagyunk alaposak, könnyen olyan információkat vélhetünk értékesnek és célravezetőnek, melyek nem biztos, hogy megfelelő forrásból érkeznek.

Ilyen problémakör kandallóbetéteknél az égési levegőellátás. Az e téren egyre szigorodó szabályozás által támasztott követelmények gondos odafigyelést igényelnek kandallónk tervezése és építése során.

Az általunk gyártott modern kandallóbetétek zárt, külső égési levegős kivitelek, melyek 99% -ban képesek kinti légforrásból biztosítani az égéshez szükséges levegőmennyiséget. Zárt égésterűnek nem minősíthetők, mert nem felelnek meg a német DIN-18897-1/2005-ös szabványnak, mely előírja a zárt égésterű minősíttetés kritériumait: a tüzelőberendezések tömörségének vizsgálatánál meghatározza a tűztérajtó 6000, a hamuzó ajtó 1000 nyitása-zárása utáni tömörséget, melyet 8 Pa nyomáskülönbségnél mérnek. A nyomáskülönbséget 48 órán keresztül kell tartaniuk.

Sajnos sok hazai kandallóbetét forgalmazó, és külföldi gyártó is, könnyedén zárt égésterű megjelöléssel látja el tűztereit, holott nem felelnek meg a fent említett kritériumoknak. A gyártói minősítés mellett érdemes kérni a TUV által kiadott nemzetközi akkreditált minősítést is, hogy biztosak lehessünk, jó készüléket vásárolunk.

A szabványban előírtaknak megfelelően az elfogyasztott levegő mennyiségét szükséges pótolnunk, nem vagyunk kötelezve külső levegős, vagy zárt égésterű kandalló használatára. Hogy tisztán lássuk e két fogalom közötti különbséget:

Külső levegős kandallóbetétnek nevezzük az olyan készüléket, mely az égési levegőt egy odavezetett friss levegő pótlására szolgáló csövön keresztül juttatja az égőtérbe, de maga a tűztér nem biztos, hogy nyomásfüggetlen, azaz nem előírt, hogy kizárólag csak a légcsatornából kapja az égési levegőt.

Zárt égésterű

az a készülék, mely a helyiség levegőjétől nyomásfüggetlenül működik, azaz a bejutó levegő 100 % -át kintről vételezi, és maga a tűzkamra (sőt az összekötő füstcső elemek is) függetlenek a helyiségben uralkodó nyomástól, azaz nyomástartóak.

Eddigi tapasztalataink és ismereteink szerint az utóbbi néhány esztendőben a helyiségfűtő berendezések, de főleg a kandalló tűzterek nagyobbik hányadát külső égési levegővel igénylik. Az építtetők gyakorta felelőtlenül, műszaki dokumentáció nélkül, nagy költséggel kialakíttatják a külső égési levegő bevezetését szolgáló csatornát, felépíttetik a korszerű kéményt, és megvásárolják a költségesebb külső égési levegőre gyártott kandalló tűztereket. Ám a beépítés után azzal szembesülnek, hogy ezek a műszaki átvételnél nem minősíthetőek zárt égésterű berendezéseknek. Ezután következik a meglepetés: újabb, a fal áttörésével járó légbevezető, és egyéb biztonsági előírásoknak megfelelő berendezések szükségesek a rendszer szabályszerű működtetéséhez.  

A legnagyobb probléma az, hogy e berendezések (a teljes égéskör elemei) nem elégítik ki a DIN18897-1/2005-ös szabvány fent említett szigorú kritériumait. Ilyenkor tűnik hiábavalónak a magas költséggel megvalósult, biztonságosnak feltételezett beruházás. Azonban, ha létezne a zárt és nyitott égésterű tüzelőberendezések mellett egy harmadik kategória, amely külső égési levegővel ellátott, de a belső légtérből a levegő szükségletét csak minimális légigénnyel üzemeli, akkor fölöslegessé válnának az utólagos kiépítések, beruházások. És az ezekkel járó költségek. Ausztriában ezt találékonyan belső légtértől független berendezéseknek nevezik.

A levegő természetrajza

Az energiahatékonyság irányában kialakult elvárások olyan feladatok elé állítják szakmatársainkat, amelyek szakszerű kezelése szerteágazó ismereteket igényel.

A levegővel való közelebbi ismerkedés, természetrajzának felelevenítése – a tudományoskodás mellőzésével – nélkülözhetetlen szakmánk gyakorlása szempontjából. Már csak azért is, hiszen a tűz éltető eleme a levegő oxigénje, ugyanakkor az épületek hőszigetelésének és légtömörségének erőteljes javítása negatív következményeket is eredményez, mivel a természetes filtráció (szellőzés) hasonló arányú romlásával jár.

Napi rendszerességgel felmerülő probléma a külső levegő, a légbevezető csatorna, légbevezető rendszer, levegő utánpótlás, légtömegáram, stb. Mind-mind levegővel kapcsolatos fogalmak, és még nem is említettük a légfűtés és kémény, szintén a levegővel szorosan összefüggő problematikáját.

Tehát adódik az elkerülhetetlen feladat, hogy vegyük nagyon komolyan a levegőt. Szó szerint is értendő, hogy „vegyünk egy nagy levegőt” és beszéljünk illő mértékkel, de kellő nyomatékkal és szakszerűséggel a levegőről. Fontosnak tartom feleleveníteni régen tanult ismereteinket a levegő fizikájáról, természetéről, mert tapasztalatom szerint szakmatársaink sokszor helytelenül konvertálják a fizika törvényszerűségeit a gyakorlati feladatok megoldása során. Olykor közömbösök vagyunk a levegő iránt.

Ezen magam nem csodálkozom, mert akik naponta gyúrják, faragják, formálják és cipelik az anyagot, hajlamosak megfeledkezni a levegőről. Pedig az is anyag, akárcsak a samott tégla, pusztán más megjelenésű formában. Nyomatékosan rögzíthetjük: a levegő gáz halmazállapotú anyag. Ugyanúgy atomokból, molekulákból, ionokból tevődik össze, mint a szilárd vagy folyékony anyagok. Ezeket az elemi összetevőket gyűjtő néven elemi anyagi részecskéknek nevezzük.

A levegőnek e parányi összetevői mindegyikére hat a Föld gravitációs vonzó ereje. Nagyon fontos megjegyezni, hogy a levegő részecskéi fizikailag úgy viselkednek, mintha önmaguk töltenék be a teret, sőt autonóm (független) mobilitásukból adódóan nincsenek kölcsönhatásban egymással. A részecskék között nincs erőhatás, mert távol vannak egymástól, de ugyanakkor mozgásuk során rugalmasan ütköznek. Ez a tulajdonság fontos ahhoz, hogy helyesen értelmezzük a meleg levegő felfelé irányuló mozgását. Helytelen az a magyarázat, hogy a fölmelegített levegő gravitációsan mozog fölfelé, hiszen a gravitációs mozgás mindig földközép irányú, vagyis lefelé, a Föld középpontja felé ható erő okozza. A meleg levegőre is hat a gravitációs erő, de mivel a hideg levegő részecskéinek fajsúlya nagyobb, ezért a Föld vonzása – a gravitációs törvény alapján – hatásosabb ezekre. Tehát a lefelé törekvő hideg levegő szorítja ki a helyéről a meleg levegőt, amely ezáltal fölfelé torlódik. Ezt nevezzük okkupációnak vagy helyfoglalásnak, de mondhatjuk helycserének is. A légfűtést valóban a gravitációs erő generálja, de a meleg levegő felemelkedését a hideg levegő kiszorító hatása idézi elő.

Fölmerülhet nyomban a kérdés, hogy miért nem sűrűsödik – tapad – a földfelszínre minden anyagi részecske, így a meleg levegő is. Ennek magyarázata a centrifugális erő. Ugyanis a levegőburok együtt forog a Földdel és a levegő minden részecskéje ennek az erőnek a hatására távolodni próbál. Ebben az összefüggésben könnyen beláthatjuk, hogy a pár tíz kilométeres légburok ott ér véget, ahol a centrifugális erő és a gravitációs erő kölcsönösen kioltják egymást.

Hogy még jobban rávilágítsunk a levegő anyagi jellegére néhány érdekes és szemléletes összehasonlítást említünk példaként:

  • A légköri nyomás földfelszínen megközelítőleg 100 000 Pa, mely iszonyatos nyomást – amit mi nyilvánvalóan nem érzékelünk – a levegő tömege idézi elő (1 mᶟ levegő tömege ~ 1,3 kg)
  • Az anyagot alkotó részecskék annyiszor kisebbek egy teniszlabdánál, mint ahányszor a teniszlabda kisebb a Földnél.
  • 1cm3 térfogatú levegő (gyűszűnyi) annyi részecskét tartalmaz, hogy ugyanannyi mákszem több focipálya területét is elborító hegykupacot alkotna
  • A hidrogénmolekulák átlagos sebessége 1800 m/s; összehasonlításképpen a géppuska lövedék sebessége 700 m/s.
  • A levegő részecskéinek gyors mozgására példa az, hogy ha a szomszéd szalonnát süt, annak csábító illata majdnem azonnal eljut hozzánk. Az illatot természetesen (szélcsendben) az anyagi részecskék hordozzák.

Fenti példákból merítkezve érdemes továbbgondolni, hogy éltető közegünk a levegő – melyet egyébként nem látunk, és nem tapintunk – miként jelenik meg környezetünkben és hat minden körülöttünk lévő fizikai folyamatra. Ennek tudatában következő számainkban tovább elemezzük a levegőt, de már a légfűtéses technológia, a friss légbevezetés és égéstermék-elvezetés összefüggésében, bízva abban, hogy mindez hasznos eligazításul szolgál gyakorlati munkánk során.

Gyergyay Csaba
Okleveles gépészmérnök