Kondenzációs kazán működése

Miért takarékosabb a kondenzációs kazán, mint a hagyományos gázkazánok?

Hogyan lehetséges, hogy a kondenzációs kazán működése sokkal gazdaságosabb? Sokszor felmerül a kérdés, hogy fordulhat elő, hogy ugyanolyan komfortérzet mellett ennyivel kevesebb energiát használunk fel. A válasz a kondenzációs kazánok működési elvében keresendő.

A kazán működési elve

Alapvetően a gázkazánok a földgáz elégetéséből nyerik a hőt: a földgáz nagyobb részt metánból áll (CH4), ami egyesül a levegő oxigénjével (O2) – majd a reakció során nagy mennyiségű, magas hőmérsékletű hő, égéstermékként pedig széndioxid (CO2) és víz (H2O) keletkezik: 

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + hő

Az égési folyamat során keletkezett hőt a fűtési rendszer hasznosítja, majd a kéményen vagy az egyéb égéstermék elvezető rendszeren keresztül távozik az égéstermék. A különbség a kondenzációs gázkazán és a hagyományos gázkazán között a távozó égéstermék hőmérséklete.

A hagyományos kazánok működési elve

Hagyományos gázkazánok esetén a távozó égéstermék hőmérséklete 140-150 C°. Az égéstermékkel együtt nagy mennyiségű, magas energiatartalmú vízgőz is távozik. Ez a vízgőz a kémény falán belülről lecsapódva agresszív, savas kémhatású párát képez. Így a benne lévő hőenergia elvész, illetve a kémény anyagát is károsítja.

A kondenzációs kazán működési elve

Ezzel ellentétben a kondenzációs kazán kialakítása lehetővé teszi, hogy az égéstermékben lévő, magas energiatartalmú vízgőz átadja a párolgáshőjét, az úgynevezett rejtett hőjét a rendszerben keringő fűtővíznek. Mindezt úgy éri el, hogy a füstgázt a kazánba visszatérő alacsony hőmérsékletű fűtővíz segítségével le hűti egészen arra a hőfokra, ahol az égéstermékben lévő, gőz halmazállapotú víz kicsapódik. Ezt úgy hívjuk, hogy kondenzáció, innen a kondenzációs gázkazán név.

Magunk is tapasztalhatjuk, hogy vízforralásnál a víz hőmérséklete addig nő, amíg eléri a forráspontot. Annál a pontnál viszont a hőmérséklet növekedése megáll és az energia a víz elpárologtatására fordítódik. Földgáz esetén ez a rejtett hőből adódó energiatöbblet 11%!

Ezért gazdaságos a kondenzációs kazán működése

Tehát a kondenzációs kazán alacsony hőmérsékleten, sokkal kisebb veszteséggel működik, mint egy hagyományos kazán, ami által sokkal több energiát hasznosít, mint elődje. Továbbá a hagyományos kazánnal ellentétben a kondenzációs kazán képes arra, hogy felhasználja a keletkező égéstermék vízgőz tartalmának az energiáját, emiatt a kondenzációs kazán akár 30%-kal kevesebb földgázt fogyaszthat a hagyományos kazánhoz viszonyítva. Összegezve ezért annyira gazdaságos a kondenzációs kazán működése.

A kondenzátum elvezetése

A kondenzációs kazán telepítésekor gondoskodni kell a keletkező kondenzátum megfelelő elvezetéséről. Egy átlagos kondenzációs kazán óránként akár 2-3 m3 földgázt is fogyaszthat, ez óránként 3-4 l kondenzátumot jelent (1 m3 gáz elégetése során, ideális esetben akár 1,5 l kondenzvíz is keletkezik). Minden kondenzációs kazán tartalmaz kondenzvíz szifont, ezen keresztül a készülék szakszerűen beköthető a csatornahálózatba.

Amennyiben a kondenzációs kazán a csatornahálózat szintje alatt van elhelyezve - például a pincében - akkor gondot okozhat a kondenzátum elvezetése. Ezt a problémát egy kis teljesítményű, speciálisan erre a célra készített kondenzátemelő szivattyúval könnyen orvosolhatjuk.

A kondenzátum károsítja a csatornahálózatot?

Felmerülhet a kérdés, hogy nem károsítja-e a csatornahálózatot a belevezetett kondenzvíz. Nos, az valóban igaz, hogy a keletkező kondenzátum enyhén savas kémhatású, de mivel a mennyisége csekély a háztartási szennyvízhez viszonyítva és a csatornahálózatba egyébként is általában lúgos anyagok kerülnek, ezek semlegesítik. A szennyvíz-lefolyó csöveknél pedig ma már szinte kizárólag műanyag csöveket alkalmaznak, amelyek savállók, így azok károsodásától sem kell tartani.

A kondenzvíz károsítja a kazán alkatrészeit?

Természetesen a savas kémhatású kondenzvíz a kazán alkatrészeit is károsíthatja. Ezért a kondenzációs kazánok azon elemei, amelyek érintkezhetnek a kondenzátummal rozsdamentes acélból vagy megfelelő műanyagból készülnek.

Miben hasonlít a turbós és a kondenzációs kazánok égéstermék elvezető rendszere?

A kondenzációs kazán esetén a keletkező égéstermék elvezetés elve hasonló a hagyományos, turbós kazán égéstermék elvezetéséhez, azaz a készülék füstgáz ventillátort tartalmaz, amely a célszerűen kialakított égéstermék elvezető rendszeren keresztül a külső térből szívja a friss levegőt és a füstgázt szintén a külső térbe juttatja. De nem használható ugyanaz a rendszer a kondenzációs kazánokhoz, mint a hagyományos kazánokhoz. A hagyományos turbós kazánok égéstermék elvezető rendszere ún. Alu/Alu rendszer, ahol mindkét cső alumíniumból készült.

Milyen anyagból készül a kondenzációs kazán kéménye?

A kondenzációs kazánok égéstermék elvezető rendszere azonban ún. Alu/Pps rendszer, ahol a külső cső alumíniumból készült, de a belső cső – amely a távozó füstgázzal és a keletkező kondenzátummal érintkezik – egyfajta műanyagból, polipropilénből készült. Ez ellenáll az agresszív anyagoknak és mivel kondenzációs kazán esetén a maximális füstgáz hőmérséklet 80 C°, hőállósági problémák sem jelentkezhetnek.

A kondenzációs kazánok ideális működéséhez elengedhetetlen a megfelelő szabályzás alkalmazása. Ez általában időjárás követő szabályzást jelent. A kazánhoz csatlakoztatjuk a hozzá kompatibilis külső hőmérséklet érzékelőt és ebben az esetben a szabályozott kondenzációs kazán egy általunk meghatározott függvény (a fűtési jelleggörbe) szerint folyamatosan és automatikusan változtatja a fűtési előremenő víz hőmérsékletét, a külső hőmérséklet alapján. Ha kint alacsonyabb a hőmérséklet, magas hőmérsékletű előremenő vizet állít elő, ha a külső hőmérséklet növekszik, alacsony hőmérsékletű előremenő vizet állít elő.