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.
Teljesen egyetértek a válaszoddal. Mi itt a világ végén azzal küzdünk, hogy a kályhák, kazánok hatásfoka kicsit jobb legyen, mert most katasztrofális, kondenzációra nem is merünk gondolni. De jó lenne, ha már csak azáltal tudnánk növelni a hatásfokot!!!! Sajnos nem ez a helyzet. Ha bemegyek egy házba megnézem mivel és hogyan fűtenek. Nagyon rossz tapasztalataim vannak. Próbálok nekik tanácsot adni, hogy egy kicsit jobb legyen a helyzet, de mindég lehurrognak, hogy nincs rá pénz.
Bár magam éppen nem tartom egy mindenáron forszírozandó dolognak fatüzelés esetén a kondenzációs hőelvonást, de valójában egy árnyalattal összetettebb a dolog, mint írod.
A víz nem csak a víztartalomból keletkezik, hanem a fa (szén)hidrogéntartalmának hidrogénje is vízzé ég el.
Ezzel együtt is kb az az arány lehet reális, ami a 7 kg-3 kg viszonylatban megjelent.
Ez a teljes égéshő 6%-át jelentené kondenzációs energiaként.
Ehhez persze illik hozzászámolni a kondenzációs hőmérséklet tartományban való füstgáz hűtés hatását is.
A kettő együtt az égéshő bő 10%át jelenti a 100 fok alatti füstgáz tartományban.
Vagyis jó 10% ponttal javítható a hatásfok a felső fűtőértékhez viszonyítva, ha a füstgázt 100 fokról 20 fokra tudjuk hűteni. (Elvileg még lejjebb is lehetne külső levegő előmelegítéssel.)
Szerintem ez csak akkor egy értelmes opció, ha az égés tökéletességén már értelmes módon nincs mit javítani, és az egyéb feltételek megteremthetők, de ekkor nem értelmetlen.
A fatüzelésű eszközök 2 alapvető okból lehetnek gyenge hatásfokúak
1. Nem jó hatásfokú az égés.
2. Nem jó hatásfokú a hőelvonás. Azaz nagy füsthő veszteség, amit írtál is
A kettő külön külön is elég lehet, együtt különösen alkalmasak a hatásfok rontására.
Az 1-est el lehet érni rossz minőségű, nem megfelelő mennyiségű, méreteloszlású vagy vizes tüzelővel, nem megfelelő levegőadagolással/huzattal, rosszul kialakított tűztérrel.
A 2-es megvalósítható alulméretezett hőelvonó rendszerrel, túl heves tüzeléssel, túlzott huzattal, nagy légfelesleggel, fals huzattal.
Szerintem meg nem érdemes a kondenzátummal foglalkozni. 10 kg fát ha elégetünk, akkor keletkezik cirka 40 kWh hőenergia. Ha a fa mondjuk 30% nedvességet tartalmaz, akkor az 3 kg víz. Ha kondenzáljuk, akkor 1,8 kWh energiát kapunk. A többi levegőt melegíti. Ebből gondolom, hogy a forró levegő lehűtésére kell helyezni a hangsúlyt. Még ha csak 7 kg fával számolunk, akkor is 28/1,8 az arány. Azt gondolom elsősorban a füstgáz magas hőfoka miatt alacsonyak a fatüzelésű eszközök hatásfokai.
Egyszer számolgattam ezt. Az jött ki, hogy a fatüzelés esetén a tartalék nagyobb. Ha jól emlékszem azért, mert a (gáztól eltérően) van benne eleve valamennyi víz.:D Szóval a felvetés jogos, van értelme a kondenzációval foglalkozni, sőt! Nagyobb nyereség érhető el, mert a fa égéshője és fűtőértéke között különbség magasabb, mint a (föld)gáz esetén. Sajnos ott vannak az említett problémák, amiket nem egyszerű kezelni. Nem mondom, hogy lehetetlen, engem is foglalkoztat a dolog, de nehéz ügy.:(
Még annyit hozzátennék, mert nem mindig ismert, hogy a kondenzációval visszanyerhető hőmennyiség általában vetekszik 100 fokos nagyságrendű füsthő elvonással. A víz párolgáshője ugyanis a füstgázok (és közte a saját) fajhőjéhez képest is extrém magas. Ezért is igyekeznek megvalósítani.
Az érték 2250 kJ/kg kb 0,6 kWh/kg
A füstgáz átlagos fajhője meg jellemzően nem haladja a meg a vízpáráét, ami 2 kJ/kgK. (Sőt ennél jóval kevesebb inkább 1 kJ körül lehet). Vagyis legalább 1000-szeres a szorzó adott tömegre. 100 fokonként ez 0,03 kWh energiát jelent füstgázkilogrammonként.
Szóval ha pl a füstgáz mindössze 10%-a víz, akkor annak teljes kondenzálása több hőt nyer vissza, mint a teljes gáz mennyiség hűtése 100 fokkal. Kivéve, ha a füstgáz döntő részben hidrogénből áll :-)
Fatüzelésnél ez a 10% talán reális is lehet, bár ennek utána kéne pontosabban számolni, légfelesleggel egyebekkel.
A gázkazánokban egyébként szerencsés esetben történik hővisszanyerés a kondenzációval (azért is van arcuk 100% fölötti hatásfokot rájuk írni). Bár nem vagyok egészen otthon gáz témában, de ott elvileg van az a megoldás is, hogy a koax füstcsőben szívja az égési levegőt, így a kéményben lecsapódó kondenzátum lényegében azt melegíti elő. Ráadásul mintha magában a készülékben is lenne kondenzációs hőelvonás.
Valóban nem ez a topik címe, nem ide való ez a fajta kályha. Korán kell kelnem , ezért csak röviden pontosítanék. Kondenzáció a kályha után a kéményben, ahogy ez a normál gázkazánokban is. A kondenzátumból az energia visszanyerése nem történik meg. Arra gondoltam, hogy a füstgáz kályhában való lehűtésének a kondenzáció szab határt. Ha levegős kályhát csinálunk, akkor eddig lehet elmenni, de eddig érdemes. A képen látható kályha 1200 légköbméteres helyiséget fűt. Januárban minden nap +20 C volt a helyiségben, sima téglafal, nagy szimpla üvegekkel. Kimenő füstgáz 60 C fokon tartva, égés nem fojtva. Próbaüzem után azonnal kifizették, kicsit sem alkudtak. Remélem így érthetőbb!
Erre mondtam, hogy kisebb méretben kisebb befektetett energiával...
Ettől függetlenül ha elég sok levegőt átmozgat éppúgy le tudja hűteni a füstöt és kondenzálni a párát.
Sőt, ha kívülről is szív hozzá levegőt még alacsonyabb hőmérséklettel is tud dolgozni, mint 20 fok.
Ezzel együtt szerintem is jobb a vizes módszer. Én a ventilátor zúgását sem tartom valami előnyösnek, és a forró levegővel elöntött légtér sem a komfortfokozat maximuma. A múltkor dolgoztunk egy ilyen gázpalackos hőlégfúvóval melegített térben. Nagyon gyorsan arra jutottam, hogy inkább dolgoznék hidegben mint hallgassam a dübörgést és fulladozzak a meleg oxigénben szegény levegőben. Jó az már a légfűtés legalja...
A ventilátoros verzió egyébként szerintem éppen a fentiek miatt több elektromos energiát igényel azonos hőelvonáshoz, mint a keringető szivattyú.
Amúgy természetesen már találkoztam a képen látható (vagy ahhoz hasonló) eszközzel korábban szintén képen, tehát nem okoz meglepetést.
Az értékeléséhez viszont olyan információkra lenne szükség például, hogy a ventilátor milyen elektromos teljesítményű, mekkora a zajszintje, egy óra alatt adott fűtőértékű tüzelőanyagból mekkora hőmennyiséget juttat a helyiségbe a kályha közvetlen hőleadással, mennyit a ventilátoros rendszeren keresztül, eközben milyen mennyiségű kondenzátumot termel még a fűtött térben, mekkora az átlagos távozó füsthőmérséklet. Ilyesmik.
Hogy 20 fokos levegővel, vagy 20 fokos vízzel kondenzálsz az ilyen szempontból nem releváns. A vízzel kisebb méretben, kisebb külső energiabefektetéssel lehet elérni ugyanazt a hatást, mellesleg csendesebben és kulturáltan lehet elvinni a hőt. Ezek az előnyei, és mások a hátrányai...
Ami a fűtött térben lévő szakaszon lecsapódik és folyadék formájában távozik onnan, az mindenképpen visszajön hőenergiában. Ha vizes a fa ez nyilván nagyobb mennyiség tud lenni, de attól az még megtakarításként jelentkezik (egyébként a fában lévő nedvesség sem több, mint ami a hidrogén égésével keletkezik). A kondenzátum mennyisége teljesen jól méri a dolgot az adott tüzelő esetén, csak azt az egyet kell valahogy megtudni, hogy ebből mennyi keletkezik még fűtött térben. A másik, ami nem mindegy, hogy milyen minőségű és hova kerül az így kapott szennyvíz.
Oké én második olvasásra ki tudtam találni, mert már volt szó róla régebben. Egy új olvasó betéved ide és nem ért semmit, ezért jegyeztem meg.
Főleg azt nem értheti, hogy toljuk ezerrel, ne gyárts kátrányt, ne legyen kondenzálás a kályhában, kéményben, kell kazánvédő, ne fojtsd a tüzet, ne tüzelj vizes fával stb, stb. Erre itt egy pofa és azt magyarázza: a legkirályabb kályha kondenzál! "Az jó!" -mondja az egyszeri tűzmester, "Ezt erőlködés nélkül el tudom érni!":D Vizes fa, kevés levegő, hideg visszatérő és egyebek. Pont amit az emberek fejébe próbáltunk eddig beültetni. Ezért félreérthető az egész koncepció. Ami egyébként nem hülyeség (kondenzációval energiát nyerni), csak hülyén lett felvezetve.
A kondenzátum mennyiségének mérése jó lenne valamire, ha tudnánk milyen a fa. Ha száraz fát elégetünk egy kondis és nem kondis égetőben, akkor ott lenne a különbség, amit megnyerünk. Ha csak önmagában azt nézzük mennyi a kondenzátum, tévúton járunk, mert az is lehet, hogy csak vacakul tüzelünk és/vagy vizes a fa.:DDD
Pontosan 6 mondatot írtál, abból 3-at emeltem ki és ebből kettő ellentmondásban volt egymással. Ennyit erről. Nem a bizonyítványt kell magyarázni, elég beismerni, hogy nem volt egyértelmű a megfogalmazás.:D
A másik meg az, hogy előadod a kondenzációs készülékedet, mint valami korszakalkotó találmányt, hirdeted annak mindenek felett való nagyszerűségét, de nem törődsz a korlátaival és nem gondolkozol el azon sem, ha ez ennyire nagyszerű, miért nem ezt gyártják tömegével? Valami oka csak van, nem?:D Van az az autópályás vicc, tudod. "Mit egy, száz!":DDD
Meg mint írtam, nem is ide való a levegő-levegő hőcserélő.
A kondenzációs dolog nem elvetendő ötlet, nekem is a terveim között szerepel egy ilyen megalkotása, de csínján kell vele bánni. Elárulok egy titkot. Vizes készülékkel még hatékonyabb a kondenzáció. meg tudod csinálni, hogy folyamatosan 20-30 esetleg max. 40 fokos vizet kapjon a hőcserélő. Az fog durván kondenzálni, nem a levegős. Rengeteg energiát meg tudsz így fogni. Meg kell viszont oldanod a felmerülő (az előzőekben részletesen leírt) problémákat, egyébként az ötlet hamvába holt. Másnak ajánlásról, szabadalmaztatásról, gyártásról nem beszélve. Hivatalosan lehetetlen küldetés, akármilyen nagy ötlet(nek látszik).
Amúgy ha már. Megmérted mennyivel tud többet a kályhád így, hogy kondenzál? Érdekelne. Az érték és a mérési eljárás is.
Az igazat megvallva nekem sem volt világos mire gondoltál ott.
Ha egy kályha kondenzációs, akkor a pára lecsapatásával hőt kell visszanyerjen. Vagyis elvárható, hogy benne csapódjon le a pára, de legalábbis a fűtött térben haladó füstjáratban. Nem kívánalom ilyen esetben, hogy a kályha után csapódjon le a pára mondjuk a kéményben, különösen a kémény fűtetlen térben haladó szakaszában nincs ennek sok értelme.
Azért érdekes mennyi folyik el, mert a kondenzáció által visszanyert hőt ez jelzi. Azt is jó ilyenkor tudni, hogy a kémény mely szakaszán történik meg a kondenzáció. Ez mind kell az értékeléséhez a jelenségnek.
Mindég kiveszel egy mondatot és csak azt látod, láttatod. Pontosan leírtam a 807-es hozzászólásomban, hogy mire gondolok. Persze, hogy érted mire gondolok, csak valamiért jólesik belekötni. Ez a kályhaépítés olyan, mint a biciklibe gyártani egy kereket. Szerinted bőven elég az öt-hatszög, kicsit döcög, de jó az, jobb, mint a négyszög. Pedig tudjuk, hogy a megoldás a végtelen sokszög lenne, de mi valamiért leragadunk az ötszögnél. Mindég törekedni kell a legjobb megoldásra. Spanyol viaszt nem én találtam fel, csak próbálom használni. Semmi új nincs a kályhámban, amit én találtam volna fel, csak megnéztem hogy működnek a levegő-levegő hőcserélők és ezt próbálom alkalmazni. Ennyi.
Amit leírtál. Ellentmondás van benne. Olvasd már el még egyszer mit írtál!
"Szerintem pedig minden kályhának kondenzációsnak kell lenni. Pont ez a cél! Éppen ne a kályhában kondenzálódjon a pára, hanem utána."
Adódik a kérdés, amit le is írtam, hogy akkor most minden kályha kondenzációs legyen-e vagy nem? Ahol a kályhában nincs kondenzáció az nem kondenzációs kályha, oké? Szóval akkor mit akarsz a kondenzációs kályhával?
Amúgy értem én mire akarsz kilyukadni, hisz leírtad már sokszor, feltaláltad a spanyol viaszt a kondenzációval, de azért az is végletes. Leírtuk miért. Vannak korlátok, tekintettel kell lenni rájuk. Egy dolog kimaradt, asszem régebben volt szó róla, a tisztítás. A mátrixos kialakítású hőcserélődnél ezzel is akadtak gondok meg a kéményben kondenzálódó füsttel. Szét még nem rohadt, de ez is csak idő kérdése. Ha nem savállóból van, ahogy írtam/írtad is régebben. Nem szent grál ez, óvatosan kell a témához nyúlni.
Meg aztán eleve vízteres, központi fűtésbe kapcsolt művekről van itt a topikon szó, a tiéd meg nem éppen az...
Egyetértek veled abban, amit leírtál, ez így van. Ezek a feltételek könnyen megvalósíthatóak a cél érdekében. Pont úgy működik, mint a gázkazánoknál, kéményből visszafolyik a kondenzátum, elvezetjük oda, ahol nem okoz problémát. Viszont a hatásfok annyi, mint egy gázkazánnál. Szerintem ez a lényeg. Ha sikerül teszek fel egy képet, azon jól látszik mire gondolok.
Nem tudom mi nem volt világos neked? Pontosan írtam a 807-es hozzászólásban, hogy a kályha után, nem a kályhában kell lennie a kondenzációnak. Erre kérded, hogy a kályhában vagy utána. Zavar max. nálad lehet, én pontosan leírtam, hogy mire gondolok. A vegyes tüzelésnél is a minél jobb hatásfok elérése a cél szerintem. Régebben nem foglalkoztak ezzel, de nem is ennyibe került a fa. Gázkazánoknál sem a kémény határozza meg a kazánok hatásfokát. Itt miért szabna határt a hatásfok javításának egy kémény. Elsődleges szempont , hogy ne az utcát fűtsük és ne sok kormot, szennyezőanyagot engedjünk ki a szabadba. Itt nálunk a boltos szerint 85ft/kg-os fabrikettet viszik, mint a cukrot. Szerintem már nagyon szempont, hogy mennyi hőenergiát engedünk ki az utcára.
Ez mondjuk nem épített, tehát teljesen offtopik szerkentyű, viszont a tűztér-víztér szétválasztásának elvét elég jól példázza, mindig erre a tűztérre gondolok, amikor erről a témáról van szó. Kevés ilyen termék van sajnos.
Most akkor a kályhában vagy utána? Zavart érzek az erőben.:DDD
Szerinted. Szerintem meg nem. A max hatásfok a szobahőmérsékletre visszahűtött füstgáz esetén van. Ez igaz. Ha ez mellé odateszed a problémákat, amik felmerülnek (részben írták is már: lúgos-hamus kondenzátum, kátrány, saválló hőcserélő anyagok kellenek, speciális anyagú és szigetelt kémény, ventilátoros füstgáz elszívás), akkor elég gyorsan belátható, hogy általában az optimum valahol pont ott van, amikor a kályhában még éppen nincs kondenzáció. Ekkor is vannak még különleges követelmények. Pl. a kéményre nézve. A gyakorlat viszont azt mutatja, hogy jobb szeretjük a természetes folyamatokra bízni az égéstermék elszállítását, nem biztos, hogy saválló kéményünk van, ezért aztán még e fölé megyünk valamivel, kb. hogy a kondenzáció a kéményben se, vagy ne nagyon valósuljon meg. Ez egyébként a legtöbbször némi odafigyeléssel könnyen megvalósítható.
Ökölszabályként a füst kémény méterenként 10-15 fokot hűl, a harmatpont 55 fok körül van, ebből már lehet számolni.
Az, hogy magadnak mit építesz egy dolog. Az, hogy mit lehet normál körülmények között megvalósítani egy másik és sokszor egy harmadik, amit el is lehet adni/hivatalosan gyártásba lehet vinni garancia és felelősség vállalással.
