A kandalló méretezés alapjai 2. a kéménykürtő

Gyűjtőkémények

Schiedel teljes hőszigetelésű szigetelt kéményA gyűjtőkémények előnye a falazott kéményekkel szemben a gyorsabb megépítés és a gazdaságosabb üzemelés, azaz a nagyobb teljesítmény és a tökéletesebb égés.
A gyűjtőkémény belül változó keresztmetszetű kör, kívül négyzet alaprajzú, kettős falú, előre gyártott elemekből épül.
Különleges bekötési szabályai vannak, és kivitelezéskor rendkívül pontos elhelyezési munkát igényel, ezért csak szakember felügyeletével építhető A gyűjtőkémény-típusok közül kiemelkedik a Schiedel kéményrendszer, amely a jó kéménnyel szemben támasztott összes követelménynek eleget tesz, akár kandallóhoz, akár más tüzelőberendezéshez csatlakozik.
A 60-as évek elejéig az egyhéjú kémény képviselte a legmagasabb műszaki színvonalat. A tüzelőberendezések égéstermékgázának magas hőmérséklete miatt alig volt velük probléma. Az olajtüzelés fokozódó alkalmazásával egyre növekvő mértékben következtek be kéménykárosodások. Az alacsony égéstermékgáz-hőmérsékletek, a csekély mértékű égéstermékgáztömeg-áramlások és az ezzel kapcsolatos kondenzvíz- és savképződés okozták a problémákat.


A megoldást a kéthéjú és háromhéjú szigetelt kémények jelentették, idetartozik a Schiedel kéményrendszer is.
A legújabb tüzelőberendezés-fejlesztések az égéstermékgázok hőmérsékletének további csökkenését eredményezték. A jó hatásfokú tüzelőberendezések kihasználják az égéstermékgázok kondenzációs hőjét, és a füstcsöveken 40 0C hőmérsékletű égéstermékgázokat bocsátanak ki. Ez azt jelenti, hogy a jó hőszigetelés ellenére a kéményben az égéstermékgázok hőmérséklete a vízgőz harmatpontja alatt van, ezért nem zárható ki a kondenzvíz kicsapódása a kéményben. A tüzelőberendezések kínálata az utóbbi években jelentősen kiszélesedett. A szén- és fatüzelésű, magas égéstermékgáz-hőmérsékletű tűzhelyekkel szemben korszerű, alacsony hőmérsékletű, rendkívül jó hőkihasználású tüzelőberendezéseket, ill. kandallókat fejlesztettek ki. Az igen különböző igénybevételű kéményeknek a korom-lerakódási veszély miatt jól kiégethetőnek, nagyon magas hőmérsékleteket állónak kell lenniük, de az alacsony égéstermékgáz-hőmérsékletek problémáját is tartósan meg kell oldaniuk.

A követelményeket a következő módon foglalhatjuk össze:

  • minden tüzelőanyagra alkalmas;
  • saválló;
  • kiégésbiztos;
  • nedvességgel szemben érzéketlen.

A kéménytechnikának ezekkel az igényekkel kell számolnia.
Bármelyik új kéménynek e szempontokból nemcsak az adott időpontban meghatározott követelményeket kell kielégítenie, hanem a jövőben várható fejlesztések eredményeinek is meg kell felelnie.

Fémlemez kémények

Anyaguk acél, ötvözött alumínium, vörösréz és bronz. A lemezkéményeket épületen belül és a tetőn kívül szabadon, oldalrögzítéssel szerelik, korcolva, szegecselve, csavarozva, ill. hegesztve (az utóbbi csak acéllemez esetében). A fémlemez kéményeket kettős fallal készítik, a lemezfalak közötti nem éghető anyagú hőszigeteléssel. A kémény belső fala mindig fokozottan hőálló fémlemezből (acél vagy ötvözött alumínium) készül, míg a kémény külső falaként – az épületen és a lakáson belül az előbb említett fémlemezek bármelyike számításba jöhet.
A színesfémek költségesebbek, de rusztikusabb hatást keltenek. Az épületen kívüli kéményszakasz lemezburkolatát az időjárásnak jól ellenálló fémből kell készíteni. A padláson és a tetőtérben a külső fémlemez burkolat tégla- vagy kőfallal is helyettesíthető. A megfelelően hőszigetelt fémlemez kémény kifogástalanul működik, hőszigetelésként a kőzet- vagy salakgyapot lemez, ill. az üvegszál paplan jöhet számításba.
Köpenyfal esetében duzzasztott perlitet, ill. kovaföldlisztet használnak. A kéményfejet minden esetben meg kell védeni a behulló csapadéktól. A kürtővég esztétikus lezárása az épületegyüttes építészetileg hangsúlyos elemévé válhat. A bélelt és kettősfalú lemezkéményekben a lecsapódás jó hőszigeteléssel lényegesen csökkenthető. Elvezetéséről és semlegesítéséről külön kell gondoskodni.

Huzatnövelők

A huzatnövelő méretezéseTermészetes huzatnövelők a kéménytoldó betonelemek, valamint a kémény-fejre szerelhető fém szívófejek és deflektorok. A huzatnövelővel a kémény teljesítőképessége 10-20%-kal növelhető, és egyben helyettesíti az amúgy is szükséges fedőelemet. Nyitott tűzterű kandallók kéményműködésének javítására kizárólag huzatnövelő kéményfej építhető be. Zárt tűzterű kandalló esetében szokásos az aláfúvás friss vagy előmelegített levegővel, ez azonban csak akkor alkalmazható, ha a kémény gravitációs nyomás-különbsége nagyobb, mint a füstjáratok és a kémény áramlási ellenállása.

Külső kémény, kéményfej

A kémény tetőn, ill. épületen kívüli részét külső kéménynek, felső végződését kéményfejnek nevezzük.







Ezek szervesen az épület tömegéhez tartoznak, elhelyezésük lényegesen befolyásolja az épület megjelenését, homlokzatát, tehát a helyük megválasztása természetesen a lakáson belüli csatlakozás figyelembevételével nagyon fontos. A külső kémény anyaga és burkolata lehetőleg mindig legyen azonos az épület anyagával és homlokzati burkolatával.Általában csak nyers felülettel, vakolatlanul készülnek, lehetőleg fagyálló anyagúak.
A falazott kéményre 8-10 cm vastag beton vagy kő fedlapot helyeznek, minden esetben vízorral ellátva, amely csökkenti a kifagyás veszélyét a kéménytesten. Kéménykürtők külső lefedése vagy fedkővel együtt készül, vagy fémlemezből előre gyártva, és a befejező munka során szerelik a kéményfejre. A kéményekre a tetőfedés síkja fölé ferde tetőkhöz 15, lapos tetőkhöz 20 cm magasságig korróziómentes lemez-lábazatot kell készíteni. A kéményfej kiképzésénél, a kéménysisak elhelyezésénél figyelembe kell venni a leggyakoribb szélirányt.

 

Kéménykürtők méretezése

A jó kandalló tervezése a kéménnyel kezdődik. Meglevő kéményt számítással és füstnyomáspróbával kell ellenőrizni. Új kémény esetében pedig tanácsos a kívánt teljesítményű kandallókürtő méretigényét figyelembe venni. A kéménykürtő keresztmetszete a nyitott tűztérnyílás 1/8-1/15 része, legkisebb magassága 3,00 m legyen (nyitott kandalló esetében nem a rostélyvonaltól, hanem a tűztérnyílás felső vonalától mérve).
A kéményben a levegő és az égéstermék a kialakuló hatásos nyomás hatására áramlik. A hatásos nyomás a különböző térfogatsúlyú gázoszlopok nyomáskülönbségéből jön létre. Azaz a hatásos nyomáskülönbség (N/m2) a külső levegő térfogatsúlya, és a kéményben áramló füstgáz térfogatsúlya közötti különbség (N/m3), valamint a tűztér szemöldök- és kéménykitorkollás síkja közötti magasságkülönbség (m) szorzata. Ezt korrigálja még a szél hatására bekövetkező nyomáskülönbség, illetve az áramkör-ellenállás mérete: a kürtő felület érdessége, a kémény függőlegestől való elhúzása, a kör keresztmetszettől való eltérése, az égési levegő csatornával való ellátottsága, a kéményfalazat hőszigeteltsége.
A kémények méretezésének alapja a megfelelő hatásos nyomáskülönbség elérése. A kémények a technikában szokásos pontossággal azonban nem méretezhetők.
A számítási eljárás pontosságát befolyásoló, bizonytalanságot okozó tényező közül a következőkre kell különös figyelmet fordítani:

  • a külső hőmérsékleti és szélviszonyok előre pontosan nem határozhatók meg, és az átlagérték, amivel számolunk, a gyakorlat során általában eltér a valóságtól;
  • a kéményben áramló füstgázok közepes hőmérsékletét előre nem ismerjük;
  • a felesleges levegő behatolása – a rossz tömítés következtében – növeli a füstgáz mennyiségét, csökkenti a kéményben levő hőmérsékletet;
  • a tüzelőanyag mennyiségének változása változó mennyiségű füstgázt és eltérő nyomásviszonyokat okoz, amelyektől a kémény huzata függ;
  • a kémény teljes átmelegítése során-sok esetben több órán át – a számítottnál alacsonyabb a füstgáz hőmérséklete, különösen szakaszos üzem esetén.

Az előbbi szempontok miatt a kürtők méretezésekor biztonsági pótlékokat kell figyelembe venni.
A kéményméretezés célja a kéménykürtők hosszának (magasságának) és keresztmetszetének megállapítása. A számítás alapja, hogy a kéménnyel létrehozott huzatnak elegendőnek kell lennie a kémény és a kandalló huzatszükségletének fedezésére.
A kémény huzata megegyezik a hatásos nyomáskülönbséggel. Mivel a kéménynek szélcsendes időben is megbízhatóan kell működnie, a szél hatását a magasság és a kéménykeresztmetszet meghatározásához nem szokás számításba venni.

A kiszámított hőszükséglet, vagy kiegészítő fűtés esetén a hőszükséglet-különbség pontos meghatározásával kell kiválasztani a kandalló típusát. A kiválasztott hőteljesítményű kandalló ismeretében a kéménykeresztmetszet megadható a kürtő magasságának ismeretében, vagy ha a kürtőkeresztmetszet valami oknál fogva adott, akkor a szükséges magassági méretet határozhatjuk meg.

Meglevő kürtő esetében a tervezés megkezdése előtt tüzeléstechnikai szakemberrel meg kell vizsgáltatni a kéménykürtő falazattömörségét, keresztmetszetét, gáztömörségét, magasságát és huzaterősségét.
A kémények biztonságos méretezéséhez szükség van a hatásos nyomás meghatározására; az áramkör-ellenállás méretezésére; a kéményfalazat (hőszigetelés) pontos meghatározására, amellyel épületgépészeti kiadványok foglalkoznak.
A meglévő kémény megfelelő minőségi állapota alapján a kémény magassága és keresztmetszete alapján megállapíthatjuk, hogy milyen típusú és teljesítményű kandallót csatlakoztathatunk hozzá.

A fentiek alapján elismerhetjük, hogy a kémény mérete és minősége alapjaiban határozza meg, hogy milyen típusú és teljesítményű kandallót építhetünk be. A Schiedel kéményrendszerek minőségük, típus és méretválasztékuk tekintetében is Európában az élvonalba tartoznak, így kémény építés előtt mindenképpen érdemes e lehetőséget is figyelembe venni. A társaság honlapján kéményméretezési diagramok segítik a megfelelő típus kiválasztásában, s külön diagram található a zárt rendszerű fatüzeléshez, és a nyitott tűzterű kandallók beépítéséhez is.

Schiedel kéményméretezési diagram fatüzeléses, huzatigényes fűtőkazánhoz:

Schiedel kémény-, és égési levegő csatorna méretezési diagram nyitott tűzterű kandallóhozfatüzeléses, huzatigényes fűtőkazánhoz:

Forrás:
Bajkó Béláné: Lakóépületek, lakások fűtése,
Hans-Peter Ebert: Fatüzelés,
Kószó József: Kandallók,
Dr. Párkányi György: Kályhák,
Kamil Zoufalý: Építsd magad

.