Az épületgépészeti piacon számos fűtési megoldás érhető el, a kondenzációs gázkazánoktól a vegyestüzelésű kazánokon és különféle elektromos rendszereken át, egészen a korszerű hőszivattyúkig. Tapasztalataink azt mutatják, hogy a kondenzációs gázkazán még ma is sokszor kiváló és energiatakarékos megoldás lehet.
Mivel 2016 óta – egy Európai Uniós rendelet következtében – kizárólag magas hatásfokú kazánt lehet telepíteni, az nem is kérdés, hogy ez kondenzációs gázkazán legyen-e, hiszen szinte kizárólag ezek a berendezések felelnek meg a szigorú energetikai feltételeknek. Ami viszont egy mindennapos dilemma az az, hogy mekkora gázkazán kell, pontosabban mekkora teljesítményű készülék lesz megfelelő otthonunkba? Erre a kérdésre igyekszünk a következőkben válaszolni.
Mi az a hőveszteség, amit a fűtéssel pótolni szeretnénk?
Nagyon korai felismerés volt az, hogy a hő spontán módon mindig a melegebb helyről a hidegebb felé áramlik. Tapasztalhatjuk, hogy egy felfűtött épület is képes kihűlni, ha alacsony külső hőmérséklet mellett fűtés nélkül magára hagyják. A belső hő megtartásához fűtenünk kell, ezzel pótolva az elvesztett energiát.
Nos ezt az energiamennyiséget - ami az épület/ház határoló szerkezetein (falak, födémek, ajtók, ablakok stb.) keresztül távozik a hidegebb külső térbe – nevezzük az épület hőveszteségének. Az általunk választott kazán teljesítményének pedig akkorának kell lennie, hogy fedezze ezt a veszteséget. Vagyis olyan teljesítményű kazán kell, melynek a teljesítménye legalább akkora, vagy nagyobb, mint az épületünk úgynevezett mértékadó hővesztesége.
Milyen tényezők befolyásolják a hőveszteség nagyságát?
Határoló szerkezetek mérete
Ebben az esetben a méret lényeges dolog! Egy 100 m2 alapterületű családi ház hővesztesége várhatóan kisebb lesz, mint egy hasonló anyagok felhasználásával készült 200 m2 alapterületű családi ház hővesztesége. A nagyobb épület több, külső falat, külső nyílászárót (szakkifejezéssel lehűlő felületet) jelent. Márpedig a nagyobb méretű lehűlő felületek nagyobb hőveszteséget eredményeznek.
Ezek a méretek az épület fizikai tulajdonságai, adottságai közé tartoznak. Értéküket tudjuk, hiszen a terveken szerepelnek, vagy egyszerűen lemérhetjük.
Határoló szerkezetek tulajdonságai
Természetesen nem mindegy miből készülnek az épület falai, milyen vastagok, milyen minőségű és vastagságú szigetelést alkalmazunk.
Mindennapi tapasztalatunk, hogy a különféle anyagok nem azonos mértékben vezetik a hőt. A fémek nagyon jó hővezetők, a kő a tégla közepes, a szigetelőanyagok (üveggyapot, parafa) rosszul vezetik a hőt Ez az anyagok jellemző tulajdonsága, amit számszerűen az ún. hővezetési tényezővel fejezhetünk ki. Minél nagyobb egy anyag hővezetési tényezője, annál jobban vezeti a hőt. A szigetelőanyagok hővezetési tényezője igen alacsony. Tehát minél jobb hőszigetelő képességű anyagokat használunk az épületeknél, annál kevesebb hőenergia képes a külső térbe jutni.
Külső és belső hőmérséklet különbsége
A tapasztalatunk is azt mutatja, hogy minél hidegebb van kint, annál intenzívebben a hőáramlás a külső tér felé. Ez így is van. Gondoljunk csak egy sűrített levegővel megtöltött palackra, amelyet kinyitunk. A belső magas nyomás hatására a levegő kiáramlik. Ez a helyzet a hőenergiával is, csak itt a nyomás szerepét a hőmérséklet képviseli.
De milyen külső és belső hőmérsékletekkel számoljunk? A belső hőmérsékleteket mi magunk határozzuk meg, a komfortérzetünk függvényében.
-
A nappaliban, a szobákban általában elegendő a 20-21 °C.
-
A fürdőszobákban általában jobban kedveljük a melegebbet, mondjuk 24-25 °C-ot,
-
míg a konyhában, előtérben elegendő a 16-18 °C.
Téli méretezési külső hőmérséklet Magyarországon
A külső hőmérséklet már érdekesebb kérdés, hiszen állandóan változik. A mérnöki logika szerint, találnunk kell egy olyan értéket, amelynél hidegebb nem, vagy csak nagyon ritkán fordul elő. Ez a hőfok Magyarországon belül - 11-15 °C között van. Az adott földrajzi helyre vonatkozó pontos értékeket a szabvány tartalmazza. De ha az egész ország területén a - 15 °C-ot vesszük irányadónak, nagy hibát nem követünk el.
Filtráció - természetes szellőzés
Van még egy fontos tényező, amely jelentősen befolyásolhatja a fűtőkészülékünk teljesítményét. Ez pedig az a mindenki által tapasztalt jelenség, hogy az ablakok és ajtók résein keresztül – ezek a szerkezetek ugyanis nem záródnak tökéletesen – a külső, hidegebb levegő bejut a helyiségekbe. Ezt nevezzük filtrációnak.
A filtráció – ha nem túl nagymértékű – kifejezetten hasznos jelenség, hiszen biztosítja a helyiségek természetes szellőzését. Viszont a beáramló hideg levegőt fel kell melegíteni a belső hőmérséklet szintjére és ezt az energiaigényt is a fűtőkészülékünknek kell fedeznie. Az erre fordított energia elérheti a teljes hőszükséglet harmadát.
A fűtendő épület hőszükséglete
A fentiek figyelembevételével kiszámítható egy épület pontos hőszükséglete, vagyis az a fűtő teljesítmény, amely a legnagyobb hidegben is biztosítja a belső terek megfelelő, komfortos hőmérsékletét. A számítás elvégzését természetesen javasoljuk – hiszen így kapunk pontos és műszakilag megalapozott információt, de az előzetes döntés megkönnyítéséhez egy jól megalapozott becslés is megfelelő.
Ezekben az esetekben az épület alapterületére vonatkoztatva végezhetünk egy egyszerű számítást. Az épület vagy helyiség fűtött alapterületét meg tudjuk határozni és ezt kell szorozni egy viszonyszámmal, amely az épület állapotára utal:
-
régi épület (nem felújított): 120 – 140 W/m2
-
régi épület (felújított): 80 – 100 W/m2
-
új épület: 50 – 60 W/m2
Már ebből is látható – és ezt a számítások is alátámasztják – hogy a teljesítményigények nagyon széles skálán mozoghatnak. Míg egy elavult, a 70-es években épült, szigetelés nélküli 100 m2-es családi ház (ezeket nevezik manapság Kádár kockának) fűtési hőszükséglete 12-14 kW, addig ez az érték egy új épületnél (vagy egy olyan épületnél, melynek a felújításánál az új épületekre vonatkozó értékeket vettek figyelembe) csak 5-6 kW. A különbség akár 2,5 szeres is lehet!
Mekkora teljesítményű gázkazánok vannak?
Ha már ismerjük az épületünk hőveszteségét, kiválaszthatjuk a kondenzációs gázkazánunkat. De ha megnézzük a sok gyártó számos termékét, azt tapasztalhatjuk, hogy a kondenzációs gázkazánok teljesítménysora a legtöbb gyártó esetében így néz ki: 12 kW – 18 kW – 24 kW – 28 kW – 32 kW. Vagyis általában nagyobb teljesítményűek a kazánok, mint amire szükségünk volna. Mit tegyünk hát?
Ahhoz, hogy ezt az ellentmondást feloldjuk, meg kell ismerkednünk egy fogalommal: a kazánok modulációs tartományával.
Mit jelent a kazánok modulációs tartománya?
Lévén a kondenzációs gázkazánok modern, de kiforrott műszaki berendezések, a szabályozásuk is kiváló. Ezért nagy mértékben képesek alkalmazkodni a változó működési körülményekhez. Erre utal a modulációs tartomány, mely az a teljesítménytartomány, amelyben az adott készülék, a leadott teljesítmény szabályzásával folyamatosan működni képes.
|
A készülékek modulációs tartományát egy aránypárral szokás megadni:
1:10 és 1:5 lángmoduláció összehasonlítása:
A széles modulációs tartomány sokkal egyenletesebb és takarékosabb működést tesz lehetővé a kazán számára. |
Ez annyit jelent, hogy még a legegyszerűbb gázkazánok is a maximális teljesítményük ötödéig (maximális teljesítmény 20%-a) képesek szabályozni. Számszerűsítve ezek a készülékek, ha a maximális teljesítményük 24 kW-os, akkor 24 és 5 kW között képesek a fokozatmentes szabályzásra. Ahogy látjuk ez az érték a magasabb szintű készülékeknél még ennél is szélesebb. Napjainkban a legjobb készülékek 1 : 10-es modulációs tartománnyal rendelkeznek, vagyis egy 24 kW-os kazán folyamatos szabályozási tartománya: 24 – 2,4 kW.
Nos, így már azért közelebb vagyunk a megoldáshoz.
Mekkora teljesítményű kazán kell fentiek ismerete után?
Fentebb utaltunk rá, hogy olyan kondenzációs gázkazánt kell választanunk, melynek a teljesítménye legalább akkora, vagy nagyobb, mint az épületünk ún. mértékadó hővesztesége. Ezt a hőveszteséget pedig első megközelítésben meg tudjuk becsülni, a pontosabb adatok ismeretében pedig egy épületgépész szakember ki tudja nekünk számolni.
De ez csak a fűtési rendszer hőigénye. A gázkazánokkal azonban az esetek legnagyobb részében használati melegvizet is előállítunk. Erre két lehetőségünk van:
-
kombi kazán átfolyó rendszerben
-
fűtő kazán indirekt fűtésű használati melegvíz-tárolóval
Kombi kazán esetén
A használati melegvíz-előállítása nagy teljesítményt igényel rövidebb ciklusokban. Ez különösen látványos a kombi készülékek esetében. Egy 24 kW teljesítményű kombi kazán 13,7 l víz hőmérsékletét tudja megemelni 25 °C-kal 1 perc alatt. Ez a vízmennyiség már elegendő a kényelmes zuhanyzáshoz vagy mosogatáshoz. Ez meg is magyarázza, hogy a kínálatban jellemzően miért a 24-32 kW-os kombi kondenzációs gázkazánok találhatók meg. Egyszerűen ezek teljesítménye szükséges a komfortos HMV-ellátáshoz. Tehát hiába kicsi a fűtési hőigényünk (ez egy lakás esetén akár csupán 4-5 kW is lehet), kénytelenek vagyunk a 24 kW-os vagy nagyobb készüléket választani, hogy komfortos melegvíz-ellátásunk legyen.
Fűtő kazán esetén
Kicsit nagyobb a mozgásterünk, ha a HMV-ellátást indirekt fűtésű tárolóval oldjuk meg. Ebben az esetben úgy célszerű kiválasztani a kondenzációs kazán teljesítményét, hogy az épület hőigénye beleessen a választott készülék modulációs tartományába.
Vegyünk példaként egy a 80-as években épült, de felújított 150 m2-es családi házat. A hőszükséglet-számítás szerint a hőigénye 12 kW. Választhatnánk egy 12 kW teljesítményű kazánt is, de érdemes a 18 kW-os berendezést választani (például a BAXI Luna Platinum 1.18+, melynek a modulációs tartománya 2-18 kW).
Kazán választáshoz kérjünk szakértőtől segítséget
A fenti példákból is láthattuk, hogy bár a kazán teljesítményének meghatározása egyszerűnek tűnhet, számos tényezőt kell figyelembe venni a valóban jó döntéshez. Ezért azt javasoljuk, hogy készülék választás előtt mindenképpen kérje ki a Gépész Szakáruházainkban, vagy ügyfélszolgálatánál dolgozó kollégáink-, vagy más épületgépész szakember tanácsát.
