Használja fel a rejtett hőt is

Kondenzációs kazán

A kondenzációs gázkazán olyan, magas hatásfokkal üzemelő gázkazán, amely az égéstermékben található rejtett hőt is – a füstgázban található vízgőz lecsapatásával (kondenzálásával) – hasznosítja. Ezáltal megközelítőleg az égéshőt tudja hasznosítani a tüzelőanyag fűtőértéke helyett. Ilyen kazánt ott lehet használni, ahol a tüzelőanyag sok kötött hidrogént magába foglal, mely az égés közepette vízzé, pontosabban vízgőzzé ég el és a visszatérő fűtővíz hőmérséklete alacsony, 40-50 C. Ilyen helyzetek példának okáért földgáztüzelésű kazánoknál állnak fenn padlófűtés során. Felesleges energia alig távozik az égéstermékkel egyesült erővel a szabadba.

Kondenzáció

A légnemű anyagok hőmérséklete befolyásolja, hogy mennyi párát képesek magukban tárolni. A kondenzáció akkor jön létre, ha a magas hőmérsékletű páradús légnemű anyag elkezd lehűlni – ezáltal túltelítetté válik – és a benne található párát már nem képes magában tartani. Ha az anyag eléri az őrá sajátos harmatponti hőmérsékletet, a benne található pára kicsapódik.

Jól megfigyelhető mindez az edények fedőjének belső felületén. A fedő hőmérséklete alacsonyabb, mint a gőz harmatpontja, ezáltal a pára kicsapódik a felületére.

Hatásfok

A kondenzációs kazánok névleges hatásfoka ezelőtt elérhette és meghaladhatta a 100 százalékot, mivelhogy nem szezonális, hanem névleges hatásfokot számítottak, melyet az alsó fűtőértékből származtattak. Napjainkban már szezonális hatékonyságról beszélünk, melyet a felső fűtőértékből származtatunk. A felső fűtőérték a tüzelőanyag egységnyi volumene által az oxigénnel való egész elégetéskor és az égéstermékek környezeti hőmérsékletbe való visszatérésekor felszabaduló egész hőmennyiség, amely magába foglalja az esetlegesen a tüzelőanyagban található vízgőzből és a tüzelőanyagban látható hidrogén égésekor keletkező vízgőzből származó kondenzációs hő mennyiségét is. A korszerű számítási móddal nem válik hozzáférhetővé 98% feletti hatásfok.

Kedvező üzemeltetési állapotok során – külső hőmérsékletérzékelős termosztát alkalmazásával – a kondenzációs gázkazán 20-35% megtakarításra képes egy régebbi típusú szokásoknak megfelelő gázkészülékkel szemben. Ez azért lehetséges, mert az átmeneti +5 C – 0 C hőmérsékletű időszakokban különösen magas a kondenzációs gázkazán hatásfoka a többivel szemben. A egész fűtési idényt figyelembe véve ugyanakkor ez sokkal gyakoribb, mint a -15 C.

Égéstermék elvezetés

Kondenzációs gázkazán során – a csúcsteljesítmény közeli üzemállapot kivételével – savas kémhatású kondenzvíz keletkezik. Kis híján szakadatlan csepeg az eszköz alatt a kifolyón a kondenzvíz, melyet vékony vezetéken el is kell vezetni a csatornahálózatba. Így a füstgázokat is a tradicionális gázkazánokétól eltérő módon kell elvezetni.

A tradícióknak megfelelő gázkazánok régi bélelt kéménye nem alkalmas kondenzációs gázkazán üzemeltetésére.

Olyan égéstermék elvezető rendszert kell alkalmazni, amely vagy úgynevezett koaxiális rendszer (dupla falú) javarészben műanyag cső, vagy megosztott rendszer, egy levegő bevezető, és egy égéstermék kivezető csőből áll, amely egy szétválasztó idom támogatásával a füstgázokat egy kéménykürtőn át juttatja ki a szabadba, miközben a friss levegőt oldal irányból szívja sokkal rövidebb távolságról. Végül szokásosak még az épített kémények nyomásálló aknával és belső csővel (külön kondenzációs kazánokhoz alkalmas típusok).

Égéstér

Lakásfűtésre használt kondenzációs kazánoknál gyakorlatban a zárt égésterű kondenzációs kazánok terjedtek el, mivel levegőt nem a lakóhelyből kell venniük, és így biztonságosabbak, tetejébe esély kínálkozik a beszívott levegő és a kimenő égéstermék közti hőcserére (koaxiális égéstermék elvezető), ami tovább korrigálja a hatásfokot.

Magas hőmérsékletű üzem, csúcsteljesítmény

A kondenzációs gázkazánok akkor tudnak magas hatásfokkal üzemelni, ha alacsony hőmérsékletű fűtési vizet kell csak előállítani. Magas visszatérő vízhőmérséklet során a füstgázoknál már nem tud létrejönni a kondenzáció jelensége. A gázkazán ilyenkor is egy rendkívül jó hatásfokú tradicionális konstrukció módjára üzemel. A leggazdaságosabb üzem terjedelmes felületű hő leadók – pl. padlófűtés, falfűtés vagy a radiátorok túlméretezése – alkalmazásával válik hozzáférhetővé, mert ezek alacsony hőmérsékleten működnek.