Ha visszatekintünk az elmúlt 25 év kandalló trendjének hazai változásaira, akkor egy fontos következtetés mindenképpen levonható: a kandallók és kályhák, cserépkályhák iránti felhasználói igény és a gyártói kínálat a kezdeti látvány- és hangulatteremtő funkciótól ma már a teljes ház gazdaságos fűtéséig nemesedett.
Ez óriási kihívás a kandalló- és kályhagyártók és nem utolsósorban a tervezők és építménykivitelezők számára.
Pazarló kandalló? Mi az a bukójárat? A tűztér hatásfokának kérdése
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 eltűzelésével 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 részeredmények az alábbiakban:
- névleges hőteljesítmény: 12,9 kW
- hatásfok: 77,9 %
- 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.).
Ha a kandallót túlrakjuk fával – ami könnyen előfordulhat, hiszen nem fogjuk mindig patikamérleggel méricskélni, hogy mennyi fát teszünk bele, valamint valljuk be, hogy senki sem szeret nagyon gyakran tenni a tűzre – szóval, ha több fát égetünk egyszerre, mint amennyi a maximális teljesítmény leadásához szükséges, akkor a füstgáz túl nagy hőmérséklettel fog távozni, mert a kandalló hőleadó felülete nem lesz elég nagy ahhoz, hogy minden hőt hasznosítson.é 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 hasznosítása bukójárat beépítésével
Az egyik megoldás a füstgáz hőmérsékletének optimalizálásra a kandallók esetében ismert és alkalmazott megoldás a hődobok, a levegős hőcserélők, a vizes hőcserélők stb. használata.
De létezik egy másik újszerű és praktikus megoldás: a BEN-KEL egyedi fejlesztésű és szabadalmaztatott BF bukójárata. A Benkel BF bukójárat bármely kandalló tűztérhez csatlakoztatható, amely minimum Ø180 mm-es füstkivezető csonkkal rendelkezik. Ez a bukójárat viccesen fogalmazva csomót köt a füstcsőre, azaz amellett, hogy a megnövelt hőleadó felület hasznosítja a tűztér által nem hasznosított hőt, dupla funkcióval bír: begyújtásnál direkt úton a kéménybe, míg felmelegedett égéstermék elvezető rendszer esetén „kolbászútra” terelhetjük a füstgázat.
A bukójárat működésének lényege
A bukójárat 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 tűzelünk el 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 bukójárat plusz beruházása akár egy fűtési szezon alatt megtérül. Ajánljuk mindenkinek, aki az áramtól függetlenített légfűtés híve.
Írta: Gyergyay Csaba, okleveles gépészmérnök
