Ha visszatekintünk az elmúlt negyedszázad kandallótrendjének hazai változásaira – amely időben sok is és kevés is – akkor egy fontos következtetés mindenképpen levonható: a felhasználói igény és a gyártói kínálat a kezdeti látvány és hangulatteremtő funkciótól ma már a teljes ház gazdaságos fűtéséig nemesedett.
Ez óriási kihívás a gyártók és nem utolsósorban a tervezők és építménykivitelezők számára.
Pazarló kandalló?
Szakmai körökben gyakran elhangzik, főleg a „cserépkályha-pártiak” részéről kandalló ellenes érvként, hogy a füstgáz túlságosan magas hőmérsékleten távozik a kéményen, azaz: nem lehet igaz a tűztérgyártók által hirdetett 70-80 %-os hatásfok. Az ilyen és ehhez hasonló vélemény ebben az egyszerűsített változatban csak a laikusoknak lehet elfogadható. Szakmai érvként hamis, még akkor is, ha látszólag igaznak tűnik.
Próbáljuk meg kibontani az igazság minden részletét. A kandallótűzterek névleges teljesítményét a hőleadó felület nagysága és ennek elérhető maximális hőmérséklete határozza meg. Ezek jól számítható és mérhető adatok. Úgy szintén a hatásfok, mely teljesen tiszta hőcserélő felületekkel, optimális kéményhuzattal és száraz keményfa eltüzelésével elért paraméterek mérési és számítási adataival történik. Ennek konkrét példája a BEN-KEL Pilis kandallóbetéten, akkreditált hőtechnikai laboratóriumban végzett mérések számszerűsített eredménye. Az MSZ EN 13240 szerint történt mérési részeredményeket alábbiakban közlöm:
– névleges hőteljesítmény: 12,9 kW
– hatásfok: 77 %
– füstgáz-hőmérséklet: 293 Cº
– keményfa tüzelőanyag: 3,8 kg/h
– szállítónyomás: 12 Pa
Hangsúlyozni kívánom, hogy a mérések laboratóriumi körülmények között történtek (száraz fa, stabil kéményhuzat, stb.). Mi történik akkor, ha a kandalló használata során túladagoljuk a fát (erre majdnem mindenki hajlamos) és nem vesszük figyelembe az időközben felmelegedett kémény megnövekedett szívó hatását (szállító nyomás), amely többszöröse lehet az optimális értéknek?
Természetesen ez esetben pazarlóan fűtünk, pocsékoljuk az energiát, mert a tűztér hőleadó felülete nem képes a túladagolt fa elégéséből származó többletenergiát a konvekciós közegnek (levegőnek) átadni. A keletkezett plusz energia távozik a kéményen a nyilvánvalóan magasabb hőmérsékletű füstgázzal. Ez esetben igazuk van a szkeptikusoknak, mert csökken a hatásfok és pazarló a kandalló.
Azon túlmenően, hogy a használati utasításban közöljük az optimálisan szükséges óránkénti faadagot, nem kényszeríthetjük a felhasználót fürdőszoba mérleg használatára a fa porciózásához. Van más megoldás!!
Kössünk csomót a füstcsőre!
A füstgáz hőmérsékletének hasznosítására régóta használunk különféle praktikákat. A kandallók esetében ismert és alkalmazott megoldás a hődobok, a levegős hőcserélők, a vizes hőcserélők stb. használata.
A továbbiaknak egy újszerű és praktikus, jelenleg saját szabadalmi eljárás alatt lévő megoldásra kívánom felhívni az olvasó figyelmet. Ez a kandalló tűztér füstcsonkjára helyezhető és a fölötte lévő térben terjedő bukójárat (1. ábra). Működésének lényege, hogy begyújtáskor biztosítjuk a füst direkt-járatú távozását. Néhány perces üzemeltetés után a kémény felmelegedése és a huzat megnövekedése alkalmat biztosít arra, hogy egy irányváltó szelep elfordításával kényszerútra tereljük a füstöt. Így megnyújtjuk a füstjáratot és csökkentjük a légtömegáramlás sebességét. Ez utóbbit a bukójárat keresztmetszetének sajátos kialakítása eredményezi. A járat öntisztító, az esetleges pernyeképződmény a tűztérbe hull vissza. Korom- és kátránylerakódás kizárt. A bukójárat hossza 2,2 m, melyhez még hozzáadódik a kéménybekötéshez amúgy is használt füstcső és könyök hossza. Az így kialakított, hozzávetőleg 3 m hosszú füstjárat első harmadán a füstgáz hővesztése 100 Cº, a második harmadban 60 Cº, míg az utolsó harmadban 30 Cº. Ha a bukójáratot a váltószeleppel reteszeljük és a füstgázt a direkt járatra tereljük – vagyis ha kiiktatjuk a bukójáratot –, akkor a füstgáz hővesztése a füstcsövön keresztül csupán 45 C°. Ezt összehasonlítva a bukójárat egyméteres harmadán tapasztalt 100 Cº-os hővesztéssel, könnyen belátható, hogy ez a tetemes különbség elsősorban a bukójáratban megvalósult légtömegáram csökkenésének, vagyis a füstáramlás tompulásának tudható be.
Végkövetkeztetésképpen, ha bukójáratot (2. ábra) csatlakoztatunk a kémény és a tűztér közé, akkor az utóhasznosítás mértékét a füstgáz-hőmérsékletek különbsége jelzi: 190 C°- 45 C° = 145 Cº. Fentiekből azt is megállapíthatjuk, hogy a bukójárat hosszát tovább növelni már nem hatékony. Eredményként elkönyvelhetjük, hogy az optimális famennyiség elégetése során nyert hasznosítható energia a hatásfok javításából ered. Amennyiben az optimálisnál több fát tüzelünk időegységre számítva, a keletkezett többletenergiát – melyet a tűztér már nem tud leadni – a bukójárattal megnövelt hőleadó felület tökéletesen hasznosítja. A keletkezett hasznosítható többletenergiával – kellő kreativitással – a lehetőségekhez alkalmazkodva gazdálkodhatunk. Például növelhetjük a kandalló burkolatának hőtároló tömegét (téglaburkolattal), hőrelés ventilátorral serkenthetjük a konvekciós áramlást, bátrabban elvezethetjük a meleg levegőt légcsatornával vagy anélkül, stb.
Ami nagyon lényeges: a plusz beruházás akár egy fűtési szezon alatt megtérül. Ajánlhatjuk mindenkinek, aki az áramtól függetlenített légfűtés híve.
Gyergyay Csaba
okleveles gépészmérnök
