Gázkazánok kiválasztása – 1. rész

Napjainkban az interneten minden információt el lehet érni, így az épületgépészettel kapcsolatos kérdéseinkre is válaszokat kaphatunk. Vannak nagyon vagy éppen kevésbé hasznos cikkek, és találhatunk néha akár félrevezető fórum hozzászólásokat is. Sajnos az a tapasztalat, hogy az építtetők, az érdeklődő laikusok sokszor elvesznek ezen információ áradatban és a fontos és lényeges dolgok elkerülik a figyelmüket.

Ilyen “apróság” például a fűtési rendszer lelke, mozgató motorja: a hőtermelő berendezés. Olvashatunk megújuló erőforrásokról, hőszivattyúról, pellet tüzelésről, faelgázosítóról, stb. (célunk, hogy ezek mindegyikéről írjunk majd a jövőben!), azonban tény, hogy Magyarországon még mindig gázkazánok látják el az épülő családi házak többségének fűtését. Ezekről pedig friss híreket ritkán olvashatunk, mert azt feltételezzük, hogy mindenki ért hozzá! Gyakorlatilag rutinná vált a kiválasztása, vásárlása – már tervező sem kell hozzá, méretezni sem szükséges: bemegyünk a boltba és leakasztunk egyet, ami tetszik. Véleményem szerint nem helyes így, és igenis beszélni kell róla!

Gázkazán

Kezdjük a legfontosabb kérdésnél, a méretnél! Mekkora kazánra van szükség?

Egy átlagos családi ház esetén a gázkazán a fűtési hőenergia termeléséért és legtöbb esetben a használati melegvíz előállításáért felel. (Most nem bonyolítanám tovább pl. medence fűtéssel, nézzünk egy átlagos családi házat!)

A fűtési energia igényt a hőszükséglet számítással határozzuk meg. Legtöbbször már itt komoly problémákat találhatunk, hisz sokan a mai napig egy 10-15-20 évvel ezelőtt rögzült ökölszámmal felszorozzák az alapterületet vagy térfogatot és máris kijött a rossz végeredmény! Az építőanyagok nagyon sokat változtak az elmúlt években, folyamatosan szigorodnak az előírások, ki tudja megtippelni a használandó ökölszámot? Találkoztam 30-40-50 W/m3-es szorzószámmal, miközben manapság 10 W/m2(!) alatt járunk! Igenis számoljuk vagy számoltassuk ki pontosan, hisz ezért vannak a mérnökök, energetikusok!

A hőszükséglet az a szám, ami megmutatja, hogy a legnagyobb téli hideg esetén mekkora hőenergiát igényel a ház ahhoz, hogy a kívánt belső hőmérsékletet biztosítani tudja. Belső hőmérsékletre 20-25°C operatív hőmérsékletet írnak elő az új irányelvek, külső méretezési hőmérsékletre az ország észak-keleti részén -15°C, középső részében -13°C, a dél-nyugati országrészben pedig -11°C a szabványban szereplő felvehető érték. Legyen a példában szereplő ház Budapesten és legyen a hőszükséglete 12 kW. Tehát Budapesten tartós -13°C külső hőmérsékletnél kényelmesen biztosítható minden helyiségben az elvárt belső hőkomfort. Most nézzük meg Budapest tavalyi mért hőmérsékleteit!

budapest_2013

Ha egy 12 kW-os, “ki/bekapcs. szabályozású” berendezést vásároltunk (a ki/be kapcsolós kazánhoz képest ma már komolyabbak a szabályozási lehetőségek, csak a példa miatt vegyünk egy ilyent), akkor a készülék 2013-ban egyetlen napot sem ment folyamatos üzemben!!! Pedig épp ez lenne a cél!

Ha a kazán folyamatosan ki/be kapcsolgat, akkor annak sem a hatásfoka, sem az élettartalma, sem pedig a károsanyag-kibocsájtása nem lesz ideális!

A diagram alapján kb. 10 olyan nap volt, amikor a külső hőmérséklet -5°C alá ment. Mivel a ház hőszükséglete (közel) egyenesen arányos a külső hőmérséklettel, így gyorsan kiszámolható, hogy a fűtési szezon egészében csupán 10 nap volt, amikor a hőigény elérte a 9,3 kW-ot! Azaz kb. 6 hónapos fűtési időszakban talán 10 nap, amikor a kazán az ideális működési tartomány közelében járt!

Ráadásul Magyarországon a fűtési szezon egészét tekintve +4°C-os átlaghőmérséklettel számolhatunk, így ez a budapesti példánkat tekintve kb. fele, azaz 6 kW átlagos igényt jelent! A fenti, 12 kW-os kazán esetében körülbelül a fűtési idény felében ment a készülék, felében nem.

És most nézzünk egy túlméretezett pl. régi kombi kazánok miatt jellemző 24 kW-os kazánt. 24 kW akkor lesz a ház hőigénye, ha a külső hőmérséklet -48°C! Gyakorlatra lefordítva: Magyarországon SOHA nem fog folyamatos üzemben dolgozni ez a kazán!

Sokat azt mondják, hogy „legyen benne tartalék!” vagy „kell a biztonság!”. Hát nem kell!

Ha a hőleadó oldal jól méretezett és a szabályozás jól van beállítva, akkor még csak gyorsabb felfűtést sem eredményez! Nekem nem kell ilyen nagy kazán! Ha jön az újabb jégkorszak, akkor legfeljebb lezárom egy-két szobában a fűtést! :)

Viccet félretéve: jól méretezett hőleadó esetén semmi előnye sincs annak, ha túlméretezzük a készüléket, csakis hátránya!!! A fűtési hőigény tekintetében a hőszükségletnél nagyobb készüléket nem célszerű (nem gazdaságos) választani, beépíteni!

Egy előadáson egy ismert fűtéstechnikai szakember, egyetemi tanár azt javasolta a T. kollegáknak, hogy nagyobb épületeknél a pontosan kiszámolt hőszükséglet 85%-ánál nagyobb készüléket ne válasszanak ki, tehát az igénynél min. 15%-kal kisebb kazánt válasszanak, hogy a jó hatásfok és magas élettartamot biztosítsák! (Nem 100%-kal nagyobbat, hanem 15%-kal kisebbet!!!)

Az egyre jobb hőszigetelésű házak egyre kisebb kazánokat igényelnének, viszont a mai napig a legtöbb új családi házba, sőt a néhány kW igényű lakásokba is a megszokott és berögzült 24 kW-os kazánt építik be…

Hoval TopGas kondenzációs fali gázkazán
Hoval TopGas kondenzációs fali gázkazán

Mi a helyzet a melegvíz készítéssel?

Az épületek hőigényei jelentősen lecsökkentek, de még mindig igaz az a tény, hogy a fűtési költségek nagyságrenddel magasabbak, mint a használati melegvíz készítés költségei.

A melegvizet a következő három leggyakrabban használt berendezéssel készítjük: villanybojler, kombi kazán és indirekt tároló. (A sorrend egyelőre véletlenszerű.) Természetesen a teljesség igénye nélkül, hisz vannak még más lehetőségek és használt megoldások (pl. gáz vízmelegítő, napkollektor, stb.)

Villanybojler: Régebben más rezsiköltségek voltak, a gáz és villany egységárának aránya is eltérő volt, ráadásul a gázkazánoknál ismert és használt technológiák is eltértek a mai berendezésektől. Régebben egyszerűbb volt egy villanybojlert elhelyezni és nem volt drága felfűteni, azonban mára olcsóbb, kényelmesebb és gyorsabb is mindezt gázkazánnal elvégezni!

Kombi kazán: A kombi, azaz kombinált kazán lényege, hogy fűtési hőenergiát és használati melegvizet egyaránt (de nem egyszerre!) képes előállítani. Fontos azonban, hogy a melegvíz készítést „átfolyós üzemben” végzi, azaz a becsatlakozó használati hidegvizet felmelegíti és egyből a felhasználási helyre juttatja. Nincs betárolás. Ennek két hátránya van. Inkább három.
1. Ha megnyitjuk a csapot, akkor elkezd a készülékbe áramlani a hideg ivóvíz, begyújt a kazán, átmelegíti a hőcserélőn átfolyó vizet, majd ez eljut a fogyasztó csapig – tehát mire odaér a megfelelő hőmérsékletű víz az igény helyszínére, addig elfolyattunk egy csomó vizet. Ráadásul, ha a kazán égése nem tökéletesen szabályozott (régi berendezéseknél), akkor nehezen tudjuk pontosan a hőmérsékletet beállítani!
2. A kombi kazán a bejövő 10-15°C-os vizet kell felfűtse min. 35-40°C-ra. A gyakorlatban az tapasztalható, hogy kb. 2 csapoló melegvíz ellátásához min. 24 kW-os teljesítmény szükséges. (A 2 csapoló szerintem inkább másfél, azaz fürdés közben nem jó érzés, ha más mosogatni kezd a konyhában!) Ezért kombi kazánban nem is találunk 24 kW-nál kisebbet!
3. A hőszükséglet meghatározásánál leírtak és a fűtés kontra HMV készítés költségeit összevetve bizton állíthatom, hogy nem gazdaságos 24 kW-os kombi kazánt venni a 12 kW-os fűtési igényre, mert ez a fűtési költségeink kárára fog válni – mindezt az 1. és 2. pontban leírt hátrányok mellett!

Indirekt tároló: Az indirekt tároló lényege, hogy van egy melegvíz tárolónk, amit indirekt módon, azaz hőcserélőn keresztül fűtünk a gázkazánnal. Mik az előnyei? Mondhatni minden, ami az előző kettőnél hiányosság volt:
- van tárolt vízmennyiség, így azonnal hozzájuthatunk
- kiépíthető cirkulációs vezeték, aminek az a lényege, hogy a csőrendszerben lévő melegvizet időnként megkeringtetjük, így a csapolónál azonnal rendelkezésre fog állni a melegvíz (nem kell várni, amíg kifolyik a tároló és a csapoló közötti csőszakaszban az esetleg már lehűlt víz)
- akár több csapolót is elláthatunk a tárolóban található vízről (nem kell a zuhany alól kiugrani, ha más mosogatni kezd)
- és talán a legfontosabb: ha a tárolóból kiengedjük a melegvizet, akkor a kazán teljes teljesítményével – a villanybojlerhez képest nagyon gyorsan – újra tudja azt melegíteni.

Amíg a villanybojlerben néhány kW-os fűtőszál dolgozott (általában 1-1,5 kW), addig itt akár a kazán teljes teljesítménye, azaz mondjuk 12 kW néhány tíz perc alatt a teljesen leürült vízmennyiséget újrafűti!

Az utolsó pontnál írt felfűtést ún. „előnykapcsolással” végzik a mai készülékek, ami azt jelenti, hogy erre a rövid időre a fűtésről átvált melegvíz-készítés üzemmódba, teljes teljesítménnyel felfűti a tárolót, majd automatikusan visszaáll az épület fűtésére. Mindezt anélkül, hogy ezt észrevennénk a fűtési energiaellátásban a teljesítmény hiányát!
Egy ilyen indirekt tárolóval a fűtési igényhez igazíthatjuk a kazánunkat: kisebb kazánnal gazdaságosabb lesz a fűtési költség, csupán azt a „hátrányt” kell elfogadjuk, hogy egy kisebb, pl. 12 kW-os kazán „csupán” kb. 15-30 perc alatt fűti újra a 100 literes tárolónkat! (Tárolóban található hőcserélő méretétől, teljesítményétől is függ!) Persze ezt is mindig méretezni kell (pl. biztos, hogy nem elég a 100 literes tároló egy 500 literes jacuzzi feltöltésére), de egy átlagos, 4 fős család igényeihez egy 100 literes indirekt tároló a fenti előnykapcsolással megfelelő felfűtési időt és megfelelő komfortot tud biztosítani… gazdaságos fűtési működés mellett!

A kétkedők számára egy gyors mintapélda.

12 kW-os kazánunk van és 100 literes indirekt tárolónk, melyben 0,8 m2 felületű a hőcserélő csőkígyó. (Vannak ennél nagyobb felületű csőkígyók a gyorsabb felfűtés érdekében – tehát nem a kazánt kell növelni, hanem nagyobb hőcserélőt kiválasztani a tárolóhoz!!!) Szóval a 12 kW-os kazán 100 liter vizet a kisebb csőkígyóval 23 perc alatt melegíti fel 10°C-ról 50°C-ra. Tehát ha teljesen kiürült a tároló és használati hidegvízzel van tele! (A gyakorlatban nincs ilyen, ugyanis ha már csökken a tárolóban a hőmérséklet, már akkor bekapcsol a felfűtés, azaz soha nem engedi, hogy teljesen kihűljön!)

Most fürödjünk meg egy naaagy kád 40°C-os vízben! A 100 liter „kevert vízhez” épp 75 liter 50°C-os vízre van szükségünk a tartályunkból és 25 liter 10°C-os vízre a hideg csapból. A tárolóban szintén egy keveredés jön létre, hisz a kiengedett melegvíz helyére hidegvíz kerül: ha 75 liter 10°C-os vizet engedünk a 25 liter 50°C-os vizünkhöz, akkor épp 20°C lesz a tartályban. Ezt pedig 18 perc alatt fűti fel a készülék újra 50°C-ra. Tehát ha lefürdők, megtörölközöm, leengedem a kádból a vizet, gyakorlatilag kezdhetem újra a folyamatot! Ha pedig fele ennyi vízzel zuhanyozunk, akkor óránként 6-7 ember zuhanyozására elegendő ez a teljesítmény!

És ha valakinek ennél nagyobb igényei vannak, akkor válasszon nagyobb hőcserélőt, nagyobb melegvíz tartályt vagy állítsa magasabbra a tárolt víz hőfokát és ne nagyobb kazánt válasszon!!!

Sokan az ára miatt választják a kombi készüléket. Mármint azért, mert egy kombi készülék olcsóbb, mint egy sima „fűtő” kazán + indirekt tároló. Igen, az egyszeri bekerülési költség! De rövidebb lesz az élettartalma, többet fog fogyasztani, több vizet fogok elpazarolni és mindezt úgy, hogy a zuhany alól kiugrunk, ha valaki megengedi egy másik csapolón a vizet…

A sorokból biztosan kiolvasható volt: mindenképp az indirekt tároló beépítését javaslom! Nem kérdés! Mind a komfort, mind pedig a gazdaságosság szempontjából!

Egy pillanatra kanyarodjunk vissza a megfelelő kazán méret meghatározásához!

Ha az indirekt tárolónál olvasható előnykapcsolással készül a használati melegvíz, akkor a fűtési igényt és a melegvíz készítéshez szükséges igényt nem kell összeadni, hisz a kettő közül csak az egyik működik, soha nem egyszerre! Tehát az előző két pont „eredőjeként” csak megerősíteni és megismételni tudom azt, hogy a gázkazánt a fűtési igényhez válasszuk ki, a melegvíz készítést pedig majd a kazán észrevehetetlenül megoldja az igényekhez kiválasztott indirekt tároló előnykapcsolásával!

A folytatásban további tudnivalókkal jövünk a kazán típusokkal kapcsolatban!

Fotók: Hoval

Ha tetszett a bejegyzés, oszd meg ismerőseiddel és kövess minket a Facebook-on!

Hasonló cikkek