Központi fűtésre (radiátor, felületfűtés) kötött, épített kandalló és kályha
Hogyan tegyünk az épített kályhába vízteret? Nem kátránygyárat akarunk létrehozni, hanem egy hatékony központi fűtéses öszvér megoldást.
Sokféle épített kályha létezik. Cserépkályha, kandalló, kemence, téglakályha, tömegkályha stb. Bár vannak előregyártott, kész elemekből építettek is, mégis közös, hogy nem egy fémből készült tűzteret építünk körbe.
Tipikusan samott téglából, vermikulitból, tűzálló betonból, tömör téglából, kőből és csempékből épülhet fel egy ilyen építmény. Öntöttvas tűztérrostély, hőálló üvegkerámiával bélelt (öntöttvas vagy lemez) ajtó, saválló fém utánégető fúvóka is kellhet még hozzá.
A központi fűtés is lehet sokféle, de itt a vízzel, mint hőtovábbító közeggel szeretnénk foglalkozni. A víz a hőtermelőtől általában kényszer keringetéssel, csöveken jut el a hőleadó felületekig, amelyek konvekciósan és sugárzó hővel (pl. radiátor) vagy sugárzó hővel és hőátadással fűtenek (felületi fűtések: padló, fal, mennyezet).
Lehet a rendszer eleme egy puffertároló is, ami a tüzelés kilengéseit simítja ki (szilárdtüzelés esetén).
Hogyan lehet ezt a két dolgot ötvözni? Hogyan lehet olyan hőtermelőt építeni a lakáson belül, ami szép, esztétikus, a lakás dísze, de emellett hatékonyan égeti el a tüzelőanyagot és a felszabaduló hőenergiát elsősorban a meglévő (vagy tervezett) vizes központi fűtési rendszeren keresztül adja le a ház területén egyenletesen szétosztva?
A tapasztalat azt mutatja, hogy a legjobb eredményt akkor érjük el ha a konkrét hőtermelést (ahol a tűz ég) és a hőcsere helyét elválasztjuk egymástól. Ellenkező esetben a víz visszahűti a tüzet, amiből alacsony tűztérhőmérséklet, nem hatékony égés, elégetlen tüzelőanyag és végül kátránytermelés következik.
Javasolt a két lépcsőben működő rendszer:
1. a tüzelőanyagot elégetjük magas hőfokon, nagy hatékonysággal egy "tűzálló magban" (vízhűtés nélkül)
2. nagy hőcserélő felületek segítségével az égéstermék hőenergiáját a fűtővíznek átadjuk.
Ha a fenti elválasztást sikerül megvalósítanunk, a biztonság irányába is nagyot lépünk, hiszen nem engedjük össze a két ősi ellenséget: a tüzet és a vizet, ezzel kizárva a kályharobbanás lehetőségét.
Végül a rendszer működésének kézi vagy automatizált irányításához szükségünk lehet érzékelőkre és szabályozó elemekre is.
Igazából azt akartam kérdezni, hogy mi a célja a felület-térfogat arány növelésének, csak pontatlanul fogalmaztam. Közben kb kiderült számomra, hogy minél nagyobb hőelvonás a cél normál kályha méretben.
Ha a kényelmes, hatékony üzembiztos tisztítása megoldott és a felmerülő igénybevételnek megfelel, akkor és addig lehet ebbe az irányba haladni.
Nyilván a tűztérnél a minél kisebb helyen történő koncentrált égés fontos, ugyanez nem mondható el a hőelvonó rendszerről. Én inkább a passzívabb vizes, vagy szilárd alapú hőtárolós hőleadást részesítem előnyben az aktív ventilátorossal szemben, de persze vannak esetek, amikor ez utóbbi egy előnyösebb verzió lehet. A hőtárolós nagyobb hőtehetetlenségű rendszereknél nem merül fel a hőelvonó rendszer miniatürizálásának ilyen szintű igénye és könnyebben biztosítható megfelelő felület a hőelvonásra.
Ettől persze bármilyen megoldásnak lehet létjogosultsága, ha nincs olyan, ami minden szempontból felülmúlja...
A felület növelése az átadott teljesítményt növeli, de szerintem ezt tudod és valójában nem ezt akartad kérdezni.:D Inkább olyasmit, hogy van-e értelme a felület végletekig növelésének? Egy túlméretezett felület valóban felesleges, könnyen túlhűthetjük a füstöt, aztán szenvedünk a csöpögő kondenzzel, a kátrányos csövekkel, meg a szétrohadó hőcserélővel. A huzatról nem is beszélve. Anélkül az egész működés képtelen. Mondjuk ezen a legkönnyebb segíteni. Megfelelő vezérléssel a túl nagy hőcserélő problémája bypass szeleppel orvosolható, amin keresztül engedhetünk mindig annyi hőcseréletlen gázt, hogy a kéménybe jutó mix hőmérséklete és így huzata meglegyen. Tiszta füst, érzéketlen kémény esetén viszont direkt kondenzálásig is elmehetünk.:D Ha spéci anyagból építkeztünk. Én mondjuk azon az elven lennék, hogy bypass-direkt út, 1. hőcserélő normál anyagból + 2. hőcserélő savállóból a kondenzációs szakaszhoz sorrendben építkeznék és vagy direkt utat kapcsolnék (begyújtás), vagy csak az 1. menne (normál hőcsere) vagy mindkettő (hőcsere+kondenzálás). A kondenzálós eset szerintem már nem menne plusz venti nélkül.
Én is a csöves megoldás híve vagyok, azt is csináltam meg. Most is elég jól hűti a füstöt, mostanában 150-170 körül van a kéménybe távozó. Talán lehetne kevesebb is, mert saválló 250-es csövem van. Ha jobban akarnám hűteni, több vagy hosszabb hőcserélő kellene. Ha ragaszkodom a mostani kivitelhez. Ez is jó, teljesítmény is van, nem kátrányos, de tisztítani sajnos rendszeresen kell. Az automatizáláson töröm már régen a fejem, de nem egyszerű. Itt jön be az olvtárs ötlete. Visszatér a felületek/táskák verzióhoz. A tisztítás ezzel a fésűs megoldással nagyon okés. Ami gond lehet: tulképp táskákat hozunk létre, a füst terítése megoldandó feladat. Nem biztos, hogy minden járatban egyforma mennyiség áramlik és az sem biztos, hogy a járaton belül egyenletes lesz az eloszlás. A másik dolog, hogy ezt meghegeszteni ki fogja? Úgy értem vízzáróan, nyomásállóan. Füst/levegő hőcserélőt lehet csinálni akár hegesztés nélkül is, a vizeshez ez a szint nagyon nem elég. Nekem csak 2x12 csővég volt a feladat a 3-as lemezhez, de nagy szívás volt.
Először is nem vízteresek ezek a kályhák. Írtam már, hogy olyat csak egyet csináltam, de az egy külön történet. Levegős kályhánál addig kell eljutni, hogy a kimenő füstgáz hőmérséklete ne legyen magas, vagy csak annyi, amennyi a huzathoz kell. Ehhez kell a megfelelően nagy felület és normál méretű kályha. Ha megnézed a levegő hőátadó képességét, az 6-20 W m2-enként és kelvinenként gravitációs légmozgás esetén. Egy kályha esetén ezzel kell számolni.
Attól most tekintsünk el, mert itt a füstgázból való hőelvonás a téma, ha jól értem.
A füstgáz átáramlik valamilyen keresztmetszeten, amit valamilyen felületen keresztül változó hőmérsékletű víz hűt.
Itt jön a kérdés, hogy mi is a probléma a hagyományosan a célra alkalmazott legfeljebb 1-2 tucat csőből álló az adott célra megfelelően méretezett becsövezett tartályokkal?
Ezekkel megfelelő méret és kialakítás esetén bármennyire le lehet hűteni a füstöt, ami az adott körülmények között megengedhető.
Ha valaki kisebb méretű vízteret szeretne valamilyen okból (pl helyhiány) lehet növelni a hőleadó felületet az átáramlási térfogathoz képest, amivel az áramlási keresztmetszet nem annyira, de a hőelvonó szakasz hossza jelentősen csökkenthető, de akkor jön pl a vékonyka járatok lekormolódásának és nehézkes tisztíthatóságának a problémája.
A mikor kifizetődő arra vonatkozik, hogy a jelentkező hátrányok mely esetben nem haladják meg az előnyöket...
Nem egészen világos nekem, hogy mi a célja nálad ennek a felületnövelésnek?
Csak ez lehet kifizetődő! Ha vennéd a fáradtságot és megnéznéd, hogy egyéb területeken hogyan alakítják ki a hőcserélőket, akkor látnád, hogy ami itt a vegyestüzelés területén érvényesül, az máshol nem. Jó vagy nagyon jó hatásfokra törekszünk úgy gondolom. Akkor nem lehet egy dobozban tüzet rakni és nyugodtan hátradőlni, hogy minden rendben, mert körbevettük a tüzet hőleadó, hőelvonó felülettel, a meleg innentől kezdve nem szökhet el. Kb most ez történik nagyon sok kályhában. Azért működnek ezek a kályhák, mert baromi nagy a deltaT tartalék. Olyan ez mintha vitorláznánk a tengeren, egy vitorlával, állandó erős hátszélben és örülnénk, hogy milyen jól haladunk. De ha ez az erős hátszél átmenne egy gyenge szellőbe, akkor kellene elővenni valami trükköt.
Ez a fajta hőcserélő már nem kisérleti szakaszban van, ez már ki van próbálva. Már nem kell tanakodni, vajon elég lesz-e a huzat stb. Egyetlen gond merült fel csak. A hagyományos tégla kéményekbe nem szabad bekötni, mert már ott van kondenzáció rendes. Vagyis egy fém kémény kell és kondenzvíz elvezetés. Jópár működik az ismerőseimnél, más gond nem merült fel.
Szóval fatüzelésnél egyszerűen nem cél a felület térfogat arány mértéktelen növelése, mert kis áramlási ellenállásra és nagy helyre (térfogatra) is szükség van a hőcserélés mértékétől függő mértékű lerakódások viszonylag hosszabb távú problémamentes elviselésére.
Lehetne persze egy nagyon kicsi hőcserélőt készíteni, de ahhoz mellékelni kell egy automatikus tisztítórendszert is. Például a sok kis lapos csőbe illeszkedő sündisznószerű elemet, ami a tüskéit időnként beletolja a csőrendszerbe. Kérdés, hogy mikor lehet ez kifizetődő...
Az ezzel az autóhűtős dologgal a baj, hogy ott tiszta vizet présel át egy megfelelő teljesítményű szivattyú a hűtőn itt meg egy csekély nyomáskülönbség kell áthajtson mocskos füstöt a hőcserélőn...
Nem értem pontosan amit írtál, főleg az utolsó mondatot. Lényeg, hogy a 7 cm-es cső az semmiképpen nem jó hőátadásra. 1 cm ÁTMÉRŐ felett a cső is egyre romlik mint hőátadó keresztmetszet. Minél laposabb profilra kell törekedni. Nézd meg az autók hűtőjét. Ott is lapítják a csöveket, vajon miért?!
Köszi! Fontos volt, hogy akkor nagy nehezen kitaláltam. Ha az elején ezt így leírod, sokkal könnyebb lett volna, de sebaj.:DDD
8-10mm? Erős szívószál az csak. Inkább sugár, nem? Amit írsz, 30x10mm metszetben nézve az áteresztés felületét, 10mm-es sugarat ad. Ha el nem számoltam.:D Mondjuk a 2cm sem túl sok. Őrület lehet hegeszteni. Most 7cm körüli csövekkel nyomom. Nem tudom. Biztosan jóval nagyobb lehet a felület, ha kevesebb teret hagyunk az egybe füstnek és az egybe víznek.
Elnézésed kérem, átsiklottam felette. Vagyis a legkisebb z.szelvényt használom, ami 30x10x1,5 mm . Ezek vannak élére állítva. Ha volna kisebb az jobb lenne, de én nem találtam. Egyébként ha hőcsere, akkor nézz meg egy forrasztott lemezes hőcserélőt. Ő az etalon. Minden hőcserélőnek rá kellene hasonlítani. Ha cső, akkor max 8-10 mm átmérőig használható hőcserére, felette felejtős. Gondolkodj keresztmetszetben! Mi az ideális keresztmetszet? Csövet csak azért használnak, mert az bírja a nyomást a legjobban. Ha a 2-2,5" colt jelent, akkor az már nem alkalmas hőcserélőnek.
Már kétszer-háromszor feltettem a kérdést, de nem válaszoltál:
"ha jól írtam le a felépítést. Igen vagy nem? Mi a zártszelvények mérete?"
A felület/térfogat arány miért lényeges? Mi lenne ebben az esetben a térfogat? A bruttó befoglaló (külső) méret?
A csak két oldalukon hőt cserélő zárszelvényekhez képest a felületben nagy gyereség a cső palást. A külső térfogat nem változik, tehát az általad fontosnak tartott arány javul. Nem vastag csövekkel persze. Szerintem a 2-2,5" pont megfelelő. Profi kazán és kandalló gyártók is így építkeznek. 90-95% közötti (labor) hatásfok!
A tisztíthatóság probléma. Meg kell oldani! Tettem már erről be megoldásokat, olvass vissza, talán már olvastad is. Léteznek rá kézi (kar) és automata (ajtó nyitó) megoldások is. Alapvetően a lógatott spirálos mozgatókra gondolok. Én a tisztításra nem gondoltam az elején és nem is igen tudom már belerakni, viszont nagyon kellene. 2-3 hetente végigtolom egy csőkefével. Szerencsére a kátránnyal nincs gondom, mert a fa száraz, a tüzelés nem fojtott, a visszatérő víz nem hideg. Valamennyi korom, pernye és hamu azért van. Jelenleg fenyővel tüzelek. Tölggyel talán kevésbé koszolódna.
A saválló anyag a kondisnál alap. Ha nem akarunk kondenzálni, jó a sima vas is. A kondishoz szerintem alap a tökéleteshez közeli égést biztosító lefelé égetés is, amikor a parázságyon áthaladnak a fagázok és plusz levegő hozzáadásával 1000 fok körül égnek ki. Enélkül nem vágnék bele a kondenzációs szakasz megépítésébe. Kátránygyár lenne.
Jól látod a dolgokat, van érzéked ehhez a témához és nyilván érdekel is téged ez a terület. Viszont van egy nagyon fontos szabály, amit minden hőcserélési folyamat kialakításánál szem előtt kell tartani. Vagyis ha hőcserélőt akarunk gyártani. A hőleadó felület és a hőcserélő térfogatának hányadosa minél nagyobb legyen. Ez a lényeg. Ezért nem jók a vastag csövek meg táskák stb. Ha ezt az egyszerű szabályt betartod, akkor már nagyot nem tévedhetsz. Igen, vízteres kazánt is így csinálnék, ha csinálnék. Csináltam már egyet, olyat amilyet te felvázoltál. Most viszem ki a raktárba, vagyis kidobom. Pedig sokat dolgoztam vele. A tisztíthatóságon bukott meg. Le kell szedni a tetejét, kefével tisztogatni stb. Senki nem vállalja be. Csak olyat szabad gyártani, amit egy mozdulattal, bontás nélkül meg lehet tisztítani. Egyik öreg cimborám sportot csinált belőle, rángatja ha kell ha nem, de legalább nyugodt vagyok, hogy a kályha mindíg jól dolgozik.
Vízteresnél mindenképpen meg kell akadályozni a kátrányosodást, ott ennek sokkal nagyobb a veszélye. Van erre már technika, de egy kicsit megbonyolítja a helyzetet. Természetesen egy vízterest már csak rozsdamentesből csinálnék ha csinálnék. Ez meg az árát dobja meg rendesen. Szóval nem egyszerű a történet.
Értem. Akkor jobb a helyzet. Viszont a tökéletlen égés és a vizes fa még nehezítő körülmény marad.:D
Amúgy az ötlet tetszik. Mármint, ha jól írtam le a felépítést. Igen vagy nem? Mi a zártszelvények mérete?
Vizeset is lehetne belőle gyártani. Egyből kondisat.:D Ha a zárszelvények, köztük lévő záróelem saválló anyagból vannak, valamint vízzáróan és nyomástartóan körbe van hegesztve a két oldal + a közösítő részek, a levegő be- és kilépési pontokat szűkebbre véve és vízcsonkkal helyettesítve kiváló füst-víz hőcserélő gyártható. Fő előnye a kis helyigény és persze a valószínűsíthető jó hőcsere hatékonyság.
Bár nem is tudom. Nem tetszik neked a cső, de itt a zárszelvényeknek csak két oldala dolgozik, míg ha a füstöt függőleges csövekben küldjük felfelé és a víztér a csöveket körbeveszi, akkor az egész felületük hőt cserél. Tisztítani nehezebb, de nagyobb lesz a hőcsere felület.
Kályhában nem engedem kondenzálódni a füstgázt ill. a benne lévő párát. A füstcsőben egy kicsit és a kéményben van kondenzáció. Kályhából kilépő füst 60 C környékén.
Ja most olvasom. Igen, én is erre jutottam. Azt írtad neked így is kondenzál, nem? Pedig csak levegő hűti. Ha kondenzál és nem tökéletes az égés (marad a füstben elégetlen anyag), hogyan kerülöd el a kátrányt?
Amiket leírtam, azok a tények. Kipróbált dolgokról van szó, számítások és mérések vannak mögötte. A könyvekben is azért van leírva, hogy ne kelljen mindenkinek a vizes fával szívnia. Előnyben azok, akik tudnak olvasni.:D
Én magam is sok mindent kipróbáltam, kátrány, vizes fa, vízzel hűtött tűztér ügyben itt is írtam, fényképekkel dokumentálva.
A táskát azért használják, mert egyszerűbb meghegeszteni és nem kell hozzá huzat fokozás. A csövet azért, mert jobb a hőcsere, de venti kell hozzá. A te módszered a vékony résekkel is kitűnő, de tisztítás igényes és eléggé rontja a huzatot.
Megpróbálom kitalálni.
Ver1. A felülnézet alapján azt gondolom, neked függőleges táskáid vannak, amik között áramlik a füst felfelé. A táskák úgy tűnik csak a szélüknél vannak távtartókkal összekötve, ezektől a távtartóktól tűnik úgy, mintha a táskákban vízszintes és négyzet keresztmetszetű csatornák lennének a levegő áramlásához.
Ver2. Téglalap keresztmetszetű zárszelvények vannak egymásra fektetve a keskenyebb oldalukon, ezeken megy át a levegő vízszintesen. Az keletkező zárszelvény-oszlopok között a levegő be- és kilépési oldalánál van egy függőleges záró szelvény, ami az oszlopok között így egy függőleges "táskát" képez a füst számára. Így van?
Ezek a táskák viszonylag könnyen takaríthatóak valóban. Abban az egy esetben, ha nem lesz kátrányos, ami nem tökéletes égés és vizes fa esetén kizárt. Volt valaki, talán a Cserépkályhás topikon régebben, függőlegesen tette a zárszelvényeket, jó sokat egy vizes hengerbe/csőbe. Elég hamar eldugult neki, addig viszont kitűnő volt a hőcsere és persze kondenzált is sajnos. Sajnos, mert nem így akarta ill. az anyag sem volt saválló.
Még eszembe jutott valami. Ezek légteres kályhák, amiket csináltam. Vízteresnél is ezek a szabályok vannak, ott azért kicsit bonyolítja a helyzetet a kátrányosodás elkerülése. Vannak erre megoldások, jók, kevésbé jók stb. Ott is minél vékonyabb réseken engedni el a forró levegőt, hogy csak ideális hőfokú füstgáz távozzon a szabadba. Persze ezeket a vékony járatokat is naponta tisztítani kell, de ha elkerültük a kátrányt, akkor ez nem lesz gond.
Akkor itt beszélgethetünk a kályhákról. Amiket leírtál az a könyvekben van és az az elmélet. A gyakorlat azonban néha felülírja ezt. Inkább a kényszer. Kb 5 éve szórakozok ezekkel a vegyestüzelésű kályhákkal és most tartok ott, hogy már nem sok mindent lehet rajta javítani. Nyilván a cél a 100 % hatásfok, amit nehéz elérni, de 90 felett már nincs nagy gond. Szerintem sokan fűtenek nedves fával. Nem jó, de a kényszer vagy akármi miatt. KOndenzációról nyilván kicsiben nem érdemes beszélni, a nagy berendezéseknél biztos megoldják valahogy.
Keresek egy fotót a kályhámról, azon látni fogod a belsejét is. Cső, táska hőcserélésre nem igazán jó, ill. nem elég hatékony. Cső csak a vékony jó, ahogy vastagszik úgy romlik. Minél vékonyabb réseken kell áthajtani a meleg levegőt!A hőcserélő szemből.Felülnézetből
Akkor nem értem. Látom a fotót, de nem látszik mi honnan hová áramlik, mik a méretek, keresztmetszetek. Lerajzolnád az elvét?
A legtöbb profi gyártó csövet használ, mert könnyű tisztítani. 2-2,5" méretben. A régiek táskákkal operáltak, de azzal nem lehet hatékony hőátadást biztosítani a tapasztalatok szerint.
A fogantyú egy fésűt mozgat, ami tisztítja a füstjáratokat. Nem csövecskék. Csövet ha lehet nem használok, a legrosszabb profil hőátadás szempontjából, kivéve ha vékony, akkor még jó.
Ha a bordák belsejében megy a füst, érdekelne hogyan tisztítod. A "Két kis fogantyút meghúzni és visszatolni." nem értelmezhető számomra. A két kis fogantyú hogyan tisztít ki egy csomó csövecskét belülről egy húzásra?
Igen ,jól emlékszel valóban nálam van ez a fűtőmű.Ezt szeretném lecserélni a korábban vázoltra.
A kemencében 3/4 "-os csövek és 40/40-es zártszelvények vannak beépítve a tűztértől mintegy 2-3 cm távolságban sártakarással.
Terveim szerint az épített kályha külső köpenyén veszem le a hőt vékony lemezradiátorok-mint hőcserélők- által.Ugye ebben a vízvonal keresztmetszete töredéke a korábbinak,a hossza viszont többszöröse.
Az még heti takarítós, egy hetet kibír takarítás nélkül, de a 714-es hoz.szólásomban látható már bármikor takarítható bontás nélkül. Két kis fogantyút meghúzni és visszatolni. Ennyi a takarítása és mindíg uj, tiszta hőcserélő felületünk van.
A hőcserélő szemből.
Felülnézetből
