Épületgépészek által elkövetett hibatípusok IV., a válasz
2013. augusztus 26. | e-gépész | | 4 |
Homor Miklós jó fél éve feltett kérdésére több válasz is érkezett, most a kérdés feltevőjének válaszát is megismerhetjük.
Ez volt a 4-es kérdés (itt található az eredeti cikk):
Van három meglévő családi ház, (egyformák a házak építészetileg, tájolás és üzemeltetési szokások szerint is, és a gázkazánjuk is egyforma, csak a fűtési rendszerük eltérő):
- az egyikben padlófűtés üzemel, ez a háztípus most legyen „P” típus,
- a másikban korábban gravitációs radiátoros fűtés üzemelt nagy vízterű tagos radiátorokkal és nagy átmérőjű acélcsövekkel megszerelten, de ma már szivattyúval üzemeltetik, ez most legyen „Gr” típus,
- a harmadikban kis átmérőjű ötrétegű csövekkel és éppen megfelelő méretű (tehát egyáltalán nem hatalmas, hanem inkább kicsi, de megfelelő) lapradiátorokkal szerelt fűtés van, ez most legyen „Laprad” típus.
Mindhárom háztípusban régi és hagyományos, ugyanolyan típusú és méretű gázkazán működik (pl. mindegyik gázkazán Hőterm, vagy mindegyik Termotéka, vagy mindegyik régi, fali FÉG stb. stb. Mindegy, hogy melyik típusra gondol, csak az a lényeg, hogy csak az egyik típusra gondoljon! Most ugyanaz az egy típus legyen mind a 3 házban.).
És most jön a kérdés:
Ha a hagyományos gázkazánokat kicseréljük ténylegesen magas színvonalú kondenzációs gázkazánokra úgy, hogy mind a 3 háztípus ugyanazt az új kondenzációs kazántípust és méretet kapja,
- de a fűtési rendszerek egyéb részein nem változtatunk semmit,
- és az egyforma épületeken sem változtatunk semmit,
- az egyforma üzemeltetési szokásokon sem változtatunk,
- és tételezzük fel, hogy az időjárás pont ugyanolyan, mint az előző évben,
akkor a korábbi év fűtési gázfogyasztásához képest melyik háznál érünk el nagyobb %-os gázmegtakarítást?
Padlófűtés Grav-rad-sziv Lapradiátoros vékonycsöves
Kazáncsere után a gázmegtakarítás:
itt „P” % itt „Gr” % itt „Laprad” %
Tehát az a kérdés, hogy melyik % érték a legnagyobb, tehát melyik háznál lesz a legnagyobb a fűtési gázmegtakarítás a ház korábbi gázfogyasztásához képest, „P”, „Gr” vagy „Laprad”?
Figyelem!
Nem a három ház gázfogyasztását hasonlítjuk össze egymással, hanem az a kérdés, hogy előbb gondolja át, hogy ugyanannak a háznak az új gázfogyasztása mennyi %-kal kevesebb ugyanezen ház korábbi gázfogyasztásához képest, majd pedig válassza ki, hogy melyik fűtési típusnál (P, vagy Gr, vagy Laprad) lehetett elérni a legnagyobb gáz-megtakarítási %-ot a korábbi gázfogyasztáshoz képest? Viszont előre megemlítem, hogy a „P” válasz az biztosan rossz!!! Aki „P”re gondolt, az rosszul tudja, rosszul tanítja!
A helyes válasz:
A „Laprad” fűtési típussal lehet elérni a legnagyobb gázmegtakarítási %-ot a korábbi gázfogyasztáshoz képest akkor, ha az új kondenzációs kazán ténylegesen magas színvonalú! Mert egy kazáncsere után az alábbi megtakarítások érhetők el, persze ha ténylegesen magas színvonalú kondenzációs kazánra cserélték a régi gázkazánt:
- egy vékonycsöves „Laprad” típusú házban akár 45% a megtakarítás
- egy „Gr” típusú, eredetileg gravitációs és tagos radiátoros házban akár 38% a megtakarítás
- míg egy „P” típusú padlófűtéses házban csak kb. 30% körüli a megtakarítás.
A válasz indoklása:
Egy kondenzációs kazán a füstgázok lekondenzáltatásából kb. 8% energiát nyer pluszban, így amikor egy megtakarítás pl. 45%-os, akkor az nem elsősorban azért van, mert a kazán kondenzációs, hanem azért, mert a vezérlése miatt sokkal-sokkal kisebb teljesítményekre le tud modulálni a kazán, és így a gyakori ki-bekapcsolások elkerülése miatt még további +10...+40%-nyi gázt lehet megtakarítani!
Nézzük meg ezt a témát részletesebben, mert volt olyan épületgépész is, aki a „P” típusú padlófűtéses házat jelölte meg a jó válasznak, annak ellenére, hogy látta, hiszen hivatkozott is rá, hogy a kérdés utolsó soraiban jeleztem, hogy a „P” nem jó válasz!
Különlegesen fontos megérteni a következőket, mert az a tapasztalatom, hogy az épületgépész tervezők és víz-gáz-fűtésszerelők túlnyomóan nagy többsége igencsak keveset tud erről a kérdéskörről. És sajnos nem viccelek! Egy kondenzációs kazánnak a gázmegtakarítása egy hagyományos gázkazánhoz képest nem azon múlik elsősorban, hogy a kazán kondenzációs-e vagy sem, tehát nem azon múlik, hogy a füstgázban lévő vízgőzöket lekondenzáltatjuk-e vagy sem, hanem sokkal nagyobb mértékben függ egy másik tényezőtől.
Ez a téma annyira alapvető fontosságú, hogy nézzük meg részletesebben:
Először is tudni kell, hogy ha a földgáz (alsó) fűtőértékét 100 egységnek tekintem, akkor az égéshője (felső fűtőértéke) 111 egység (lásd az ábrán).
Tehát ha a kb. 15 °C-os földgázt elégetem, és a füstöt 180 °C-on az égbe engedem, akkor 100 egységnyi hőt nyerhetek, de ha a kb. 15 °C-os földgázt elégetem, és a füstöt még a kazántesten belül vissza tudnám hűteni 15 °C-ra, akkor 111 egység hőt nyernék. Azaz egy elméletileg és gyakorlatilag is tökéletes hagyományos gázkazánnal 100 egységnyi hőt termeltethetnék, csak füstveszteség van, míg egy veszteség nélkül működő kondenzációs gázkazánnal 111 egységnyi hőt termeltethetnék. Tehát elméleti szinten, egyéb veszteségek nélkül, egy kondenzációs kazán csak kb. 11%-kal lenne jobb, mint egy hagyományos gázkazán, ha csak a füstből kinyerhető pluszenergiát néznénk!
A gyakorlatban azonban nem realizálható ez a +11%-os füstből nyerhető hő, csak kb. 8-9%. Hogy miért? Mert nem vagyunk képesek lehűteni a füstgázokat a kazánon belül 15 °C-ra, hiszen ahhoz a kazánban kb. 25 °C-os előremenőt és kb. 5°C-os visszatérőt kellene alkalmaznunk, viszont 25/5 °C-os (átlagosan 15 °C-os) vízzel nem tudnánk fűteni, hiszen inkább csak hűtenénk vele. Akkor mégis hogyan lehetséges, hogy az XY kondenzációs gázkazánnal néha még 55%-os gázmegtakarítást is elértek, ha a gyakorlatban csak 8-9%-kal több hő nyerhető a füstgázokban lévő vízgőzök lekondenzáltatásával? Hát úgy, hogy a legfontosabb, legkritikusabb tényező „a kazánteljesítmény minimuma”, és ebben az XY kazán szinte verhetetlen!
Sejti-e Ön, hogy meglepően sok szakember nem tudja, hogyan is működik ténylegesen pl. egy 24 kW-os kondenzációs kazán? Mi most elmondjuk önnek, különlegesen tanulságos lesz.
Télen, nagy hidegben, a hazai nem-szigetelt családi házak túlnyomóan nagy többsége 16...12 kW-os kazánt igényel. Egy ilyen 16...12 kW-os házba 24 kW-os, nem-túl-jó-kazánt betenni szerintem komoly hiba, de mégis rengetegen vannak, akik nem-túl-jó kazántípusokat alkalmaznak. Nézzük! Hogyan is működik ez ténylegesen:Enyhébb téli, valamint őszi és tavaszi időszakokban a következő történik:
- A szobatermosztát egyszer csak „On” jelet küld a kazán felé.
- A 24 kW-os kazán beindul 18 kW teljesítménnyel, mert ennyi pl. az indulási teljesítménye. De mivel a ház enyhe időben csak 4...5 kW-os, emiatt a kazán gázégője leszabályoz (lemodulál). Ha egyáltalán tud lemodulálni a nem-túl-jó-kazán. A kazánnak le kellene szabályoznia magát 4...5 kW teljesítményre, hiszen most ennyi kell a háznak, de némely kazán képtelen erre, mert csak pl. 7 kW-ra tud leszabályozni.
- Viszont ha a kazán 7 kW-ot ad le, de a ház csak 4...5 kW-ot használ el, akkor egyre jobban megemelkedik a kazánba visszatérő vízhőmérséklet. Emiatt a 7 kW-on működő gázégő túlmelegíti a kazántól kilépő előremenő vízhőmérsékletet, így a gázégő lekapcsol. De a szivattyú még utókeringtet! Emiatt a kazántól kilépő előremenő vízhőmérséklet lassan lecsökken, így a gázégő ismét bekapcsol. Méghozzá ismét 18 kW indulási teljesítménnyel! Mivel ez most igencsak sok teljesítmény, emiatt a kazán szinte azonnal elkezdi leszabályozni a teljesítményét. Ismét le kellene szabályoznia 4...5 kW-ra, de csak 7 kW-ig tud, úgyhogy ismét túlmelegíti a kazántól kilépő előremenő hőmérsékletet, így a gázégő ismét lekapcsol. De a szivattyú ismét utókeringtet! Emiatt a kazántól kilépő előremenő hőmérséklet ismét lecsökken, így a gázégő ismét bekapcsol. Ismét indulási 18 kW teljesítményen stb., stb.
Nézzük meg az előző 24 kW-os kazán működését személygépkocsival. Legyen Önnek most egy olyan autója,
- amelynek ha a gázpedálját tövig benyomja, azaz 100%-ig benyomja a gázpedált, akkor az olyan, mint a 24 kW-os gázkazánnál a 24 kW, és a valóságban kizárólag csak 7 kW...24 kW között mozgathatja a gázpedált;
- ha 75%-ig benyomja a gázpedált, akkor az olyan, mint a 24 kW-os gázkazánnál a 18 kW;
- ha 30%-ig nyomja csak be a gázpedált, akkor az olyan, mint a 24 kW-os gázkazánnál a 7 kW,
- de a 30% és a 0% benyomás között most nem létezik gázpedál-állás, mert sok 24-es kazánnál sincs.
Nos, akkor most nézzük. Budapesten vagyunk. Ön elindul az autóval úgy, hogy 75%-ig be kell nyomnia a gázpedált, mert ez most az indulási teljesítmény! Egyszerűen most ez van, így tud elindulni, nincs választási lehetőség, sok kombi gázkazán eleve így indul. De hoppá! Majdnem nekimegy az előtte haladó autónak, így csökkenti a gázpedál benyomását. Leszabályoz 30%-os gázpedál-benyomásra, de ez még mindig sok, hiszen most csak 50 km/óra „előremenő” sebességre kell szabályoznia. 30%-os gázpedállal viszont az autó sebessége túlfut, éppúgy, mint a kazánnál az előremenő hőmérséklet. Így Ön inkább elengedi a gázpedált 0%-ra, azaz kikapcsol a gázégő. Az autó lassan lassulni kezd, Ön mögött tülkölni fognak, emiatt ismét benyomja a gázpedált 75%-ig, majd visszaszabályoz 30%-ig, de mivel ez még mindig sok, felengedi a gázpedált. És így tovább!
Ön mit gondol? Mennyit fogyasztana az Ön autója, ha így használná? És mit gondol? Mennyit fogyaszt egy olyan gázkazán, amelyik nem tudja eléggé leszabályozni a saját teljesítményét, és inkább ki és be kapcsolgat? Azaz pontosabban szólva inkább felgyorsít, aztán lassít, aztán leáll, aztán ismét felgyorsít...
A régi típusú, 15...25 évvel ezelőtt gyártott hagyományos, nem-modulációs gázkazánok (Hőtherm, Termotéka, ÉTI, FÉG, hagyományos Junkers, hagyományos Unical, hagyományos Vaillant stb., mind-mind) ki-bekapcsolással manipulálnak, emiatt az ilyen gázkazánokat én már régóta gázzabálóknak nevezem! Az épületüzemeltetőknek nagyon sokszor fogalmuk sincs arról, hogy az ilyen régi kazántípus mennyire zabálja a gázt, és milyen hatalmas megtakarítást érhetnének el, ha egy igazán kiváló kondenzációs kazánra cserélnék a régi kazánt (+ új füstcsőrendszer).
Megemlítem, hogy az XY cég jelenlegi 12-es fali kondenzációs gázkazánjának csak 7 kW az indulási teljesítménye, hogy ne legyen nagy a gázfröccs az indulások alkalmával, és 1,9 kW-ig le tudja szabályozni a teljesítményét, azaz icike-picike egyenletes teljesítménnyel haladunk a gázkazánnal, mint egy autó az országúton, tehát nem városi forgalomként működik, nem ki-és-bekapcsolásokkal próbálja fenntartani az előremenő hőmérsékletet.
Kedves Épületgépész Szakember! Mivel a földgáz fűtőértéke 100 egység, az égéshője pedig 111 egység, akkor ez egyértelműen azt jelenti, hogy: a füstgázok lekondenzáltatásából kinyerhető energia-megtakarítás elméleti maximuma csak 11% (ez a gyakorlatban csak 8%). Az összes többi energia-megtakarítás, azaz további +10...+40 %-nyi elsősorban azon múlik, hogy a kazán milyen kevésszer kapcsolgat ki és be, azaz milyen picike teljesítményre tud lemodulálni! Kérem, hogy gondolkodjon el ezen, mielőtt valakinek kazántípust ajánl! Hiszen egy olyan kondenzációs kazán, amelyik csak 7 kW-ig tud lemodulálni, az egy vékonycsöves radátoros fűtésű kb. 12 kW-os földszint + tetőteres családi házban csak kb. 20% gázt tud megtakarítani a régi gázkazánhoz képest, míg egy olyan kondenzációs kazán, amelyik le tud modulálni 1,9 kW-ra, az akár 45%-ot is megtakarít!
Így végül is a helyzet a következő:
Egy „P” típusú padlófűtéses házban azért nem több a megtakarítás kb. 30%-nál, mert a padlófűtés nagy tömege és tehetetlensége miatt a régi kazán sem kapcsolt olyan sokszor ki és be. Így amikor új kondenzációs kazánt építenek be, akkor:
- egyrészt meg lehet takarítani a füstgázok lekondenzáltatásával kb. 8...9%-ot,
- és még további kb. 12...21%-ot lehet megtakarítani a kazánvezérlés miatt, mert a régebbi kazán nem túl sok ki-bekapcsolása helyett az új kazán esetében egy kicsit még kevesebb lesz a ki-bekapcsolás.
Viszont egy „Laprad” típusú házban azért lesz sokkal több a gázmegtakarítás, persze ha ténylegesen magas színvonalú (nagyon picike teljesítményekre lemodulálni tudó) kondenzációs kazán lesz az új kazán, mert
- egyrészt meg lehet takarítani a füstgázok lekondenzáltatásával kb. 7...8%-ot,
- és még további kb. 28...37%-ot lehet megtakarítani a kazánvezérlés miatt, mert a régi gázkazán nagyon-nagyon sokszor ki- és bekapcsolt a vékonycsöves és lapradiátoros fűtés miatt, az új kazán pedig, mivel igen picire le tud modulálni, sokkal-sokkal kevesebbszer kapcsol ki és be a régihez képest, és ez okozza az igazi és döntő megtakarítást!
De közelítsük meg a témát más oldalról is.
Az egyforma házak gázfogyasztása kb. a következő:
ház „P” típusú fűtéssel ház „Laprad” típusú fűtéssel
gázfogyasztás régi kazánnal: kb. 2000 m3kb. 2500 m3
gázfogyasztás csúcs-kondenzációs kazánnal: kb. 1400 m3 kb. 1450 m3
megtakarítás: 30% 42%
Tehát a „P” ház lakója 30% fűtési gázt takarított meg, míg a „Laprad”-os ház lakója 42%-ot! Tehát a helyes válasz a „Laprad”.
Tanulság:
Az ugyan továbbra is igaz, hogy az alacsony hőmérsékletű felületfűtések még alkalmasabbak mind a kondenzációs kazánok, mind a természeti energiák fogadására, mint a hagyományos radiátoros fűtések, de... De a meglévő családi házak szempontjából az a helyzet, hogy a kazáncsere (ha ténylegesen magas színvonalú kondenzációs kazánra cserélték a régi gázkazánt, azaz picire lemodulál), akkor a vékonycsöves „Laprad”-os ház lakójának több gázmegtakarítást jelent egy ilyen kazáncsere, mint a „P” padlófűtéses ház lakójának!
A választ megfogalmazta: Homor Miklós épületgépész, szolár-szakértő
Utóirat Homor Miklóstól:
A cél a tanítás, a szakemberek színvonalának emelése, ahogy azt az első kérdés utóiratában is leírtam.
(Minden eddigi kérdés és válasz megtalálható a www.homor.hu honlapon: klikk „Előadások, szakmai kérdések”, majd klikk „Izgalmas szakmai kérdések”.)
Hozzászólások
A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.
Szabó Tamás | 2023. márc. 5.
Alapvetően „ma” nagyon is fontos kérdést vet fel a cikk írója. Az előttem szólóval egyetértek, hogy a cikk feltevéseken alapszik, melynek helyességét nem cáfolni kívánom, csupán a feltevés bizonyítását hiányolom ahogy azt egy matematikai tételnél is szokás. Sajnos alapvető hiba a szakértői véleményekkel, ahogy ezzel is, hogy nem átfogó és ebből kifolyólag falas végeredményre vezethet. Az egyenletbe be kellett volna vonni a fűtési-víz hőmérsékletének kérdését is, mely a három rendszerben jelentősen különbözhet, ezért a hőtan vonatkozó tételeivel számolva a veszteségeket meg kellet volna határozni. Továbbá ahogy azt a cikk is jól leírja, minél alacsonyabb a visszatérő víz hőmérséklete (bizonyos pontig) annál több a visszanyert energia. Esetlennek tartom a 1,9 kW -ra való modulálás kérdéskörét, ugyan is egy épület hőigénye főleg a kisebb családi házaké – ettől még a cikk írásakor is – fűtési szezon kezdetén vagy végén szintén sok lehet, ami a problémát nem oldja meg csak csökkenti a veszteséget. Megoldásként csak a kisebb teljesítményű, de arányaiban ugyan olyan mértékben visszamodulálható kazánt mutatja be. Ez azonban felveti a használati melegvíz kellő mennyiségének kérdését és ezáltal ebben a tekintetben is sérül a vélemény komplexitása. A feltevésbe bekerülhetett volna megoldásként egy puffertároló is, mely helyesen méretezve a kazán ki be kapcsolását talán még a cikk által említett megoldásnál is alacsonyabbra tudná levinni a kevert vízzel „állandó” hőmérsékletű radiátorok pedig komfortosabb körülményt biztosítana a lakók számára. Ebben az esetben a használati meleg vízzel sem lenne probléma. A puffertartály költsége itt többletet eredményezne, cserébe komfortszint emelkedne. A cikk úgy fogalmaz az épületek hővesztesége teljesen azonos, ezáltal a helységek hőigénye is, azonban három különböző fűtési rendszer hőleadó képességét egyáltalán nem vizsgálja, mivel eltérő rendszerekről van szó a működőképességhez a korábbiakhoz hasonló szükséges az új kazánokkal is. A padlófűtésben 15-20 éve is állandó alacsony hőmérsékletű víz keringett. A „gravitációsban”, valamint a lapradiátorosban valószínűsíthető egy magasabb hőmérsékletű keringetése szükséges a megfelelő hő leadásához. Azért fontos ezeket részletesen tisztázni, mert a laikus olvasót rossz irányba terelhetik az olvasottak. Nem látom olyan egyértelműnek a cikk eredményét, mint a szerző.
Kozma T. | 2013. szept. 9.
Elgondolkodtató cikk, de engem nem győzött meg teljes mértékben. A tüzelés 7-8%-os megtakarítása feletti további megtakarítás alátámasztását hiányolom. Igazán az lenne megnyugtató, ha egy független hiteles intézet által méréssel igazolnánk e számokat. Akkor nem kételkednék.
Juhász István | 2013. aug. 28.
Nagyon jó példa az autó gázpedálja, de nem elég életszerű, mert mindenki a gáz-fék, gáz-fék módszert ismeri, vagyis gázadás közben elkezdenek fékezni. Sajnos sokat utazom Budapesten... Elgondolkodtató a cikk, tegyük hozzá a fent jelzett százalékokhoz, hogy tapasztalati érték. Szubjektív ítélet egy fajta mintavételezésből. Másik szakember, más környezetben, ettől eltérő helyzetet is tapasztalhat. Nekem egy más típusú csúcs-kondenzációs kazánom van, de nem várok tőle csodát (42% megtakarítás).
Sonkoly Gábor | 2013. aug. 28.
Alapvetően egyetértek az okfejtéssel a ki- be kapcsolások miatt, de eltúlzottnak tartom a hatását. Kimaradt a kéménybekötött kazánok műszaki hatásfoka.Mert ha a kondenzációs kazánnál 3-4 % veszteséget ismerek el, a kéménybekötött kazoknál a műszaki hatásfok 85-93%, tehát a veszeség 15-7 %. Tehát a kondenzációs technológia javára állandó tehelésnél (ahogy a műszaki hatásfokot mérik) 14-23% hatáfok javulás írható. Ehhez jön nemcsak a gyakori ki-be kapcsolás miatti veszteség, ami a kényes kazánok nagy kéményveszteségét okozza, hanem a külső hőmérsékletfüggő vezérlésel elérhető legalacsonyabb visszatérő hőmérsékletre optimalizált vezérlés hatása is. Tehát nem minden az 1,9 kW-ra csökkenthető kazánteljesítmény. Nálam a kéményes kazáncsere 7 kW-ra lemoduláló kondenzációs kazánra (mert akkor ez volt elérhetó áron beszerezhető) 43% megtakarítást hozott. Ha javíthatatlanul elromlna, természetesen a modulációs szobatermosztáttal ellátott fenti kazánra cseréném, amellyel további 5-10% ot tudnék megtakarítani. Sonkoly Gábor
