Hagyományos kazántechnológiával a kazán kihasználtsági fokát fizikai korlátai (korrózióveszély) miatt sajnos nem lehet növelni. A legmodernebb alacsony hőmérsékletű kazánok is csak a 95%-os hatásfokot érik el. Ahhoz, hogy a kazánok hatásfoka tovább növelhető legyen, a füstgáz látens hőjét hasznosítani kell. Ebben az esetben alkalmazható a kondenzációs technika. A füstgáz hőmérsékletének nagymérvű csökkentésével a füstgázveszteségek is jelentősen csökkenthetők, ezen kívül a füstgázban lévő vízgőz kondenzációs hője is hasznosításra kerül. A kondenzációs technika kihasználásával földgáztüzelés esetében a kazán hatásfokának akár 16%-kal való emelése is lehetséges. Ebből kb. 6% a füstgázveszteség csökkentéséből származó hatásfokjavulás, és 10% a kondenzációs hő kihasználására jutó energianyereség. A kondenzációs technika kihasználása a közepes és nagy berendezések esetében két alapvető módon lehetséges: a kompakt kondenzációs kazánokkal, illetve az alacsony hőmérsékletű kazánok után kapcsolt hőcserélővel. Az, hogy melyik koncepció kerül alkalmazásra, a tervezéstől függ. Kompakt kondenzációs kazánokat elsősorban kaszkádrendszerekben alkalmaznak. Az utánkapcsolt hőcserélővel kialakított kazánok elsősorban azokhoz a rendszerekhez illeszkednek, ahol több kevert kör található, illetve az egyik kevert kör előremenő hőmérséklete igen magas.

Ilyen rendszerekben a kazánnak olyan hőmérsékleten kell üzemelni, amely az előírt előremenő parancsolt érték fölé esik. Ez a kompakt kondenzációs kazán esetében a kondenzációs technika kihasználtsági fokának romlásához vezetne. Ezzel szemben az utánkapcsolt fűtőfelülettel rendelkező kazánnak megvan az előnye, hogy a magasabb kazánhőmérséklet ellenére a kondenzáció teljes mértékben kihasználásra kerülhet, mivel az egész kondenzációs fűtőfelület a hideg visszatérő áramban található, és ezt a magasabb kazánhőmérséklet nem befolyásolja. 420-2700 kW teljesítménytartományban kínálkozik (többek között) egy ideális megoldás a földgáz eltüzelésére. Ez a kombináció háromhuzamú kazánból és hőcserélőből áll. A kazánkoncepció kész, méretre szabott egységként készül, égővel és vezérléssel együtt. Igény esetén mindez megfelelő füstcsatorna-rendszerrel együtt szállított, amellyel egy komplett rendszerhez juthat a megrendelő.

A kombináció esetében a maximális energia-kihasználás a hőcserélő-felület segítségével érhető el. Az utánkapcsolt fűtőfelület nemesacél külső csövekből és felületnövelt alumínium belső csövekből áll, amelyeken keresztül a füstgáz áramlik. A fűtőfelület megsokszorozza a belső felületen a füstgázból történő hőfelvételt, így egyensúlyt teremt a füstgázoldali hőfelvétel és a fűtővízoldali hőleadás között. Emellett a füstgáz is igen hatékonyan lehűtésre kerül. Az alumínium fűtőfelület jóvoltából el lehet érni a maximális kondenzációs kihasználtsági fokot. Ez az anyag igen jó hővezetési tulajdonsággal bír, és garantálja a harmatpont alatti (<55 °C) fűtőfelületi hőmérsékletet. A fűtőfelület nagysága is jelentőséggel bír.Maximális energia-kihasználás

A bordázott csöves konstrukciónak köszönhetően a csövekben ötszörös fűtőfelület-nagyság érhető el a hagyományos kialakítással szemben. A kazánban mindig optimális áramlási viszonyok jönnek létre. A fűtőfelület kialakításakor a tervezők ügyeltek arra, hogy az áramlási keresztmetszeteket úgy optimalizálják, hogy forró áramlási zónák ne alakulhassanak ki. A kazán felületi öntisztuló képessége további garanciát jelent a kazánüzem sokéves gazdaságos működésére. A fűtőfelület függőleges elrendezése, illetve a fűtőgáz és a kondenzátum azonos áramlási iránya biztosítja a tiszta hőcserélő-felületet.

Egyszerű beépíthetőség

A füstgáz-hőcserélő egyszerű felépítése és a nagy víztérfogat optimális vízoldali hőátadást tesz lehetővé a berendezésben. Ezáltal a vízoldali túlhevülések minden üzemállapotban elkerülhetők, illetve nincs szükség minimális keringtetett vízmennyiségre sem. További előnyt jelent az alacsony vízoldali ellenállás is. Ezen műszaki tulajdonságokkal a berendezést a visszatérő vízmennyiség széles skáláján lehet üzemeltetni, így lehetőség nyílik a tervező számára, hogy a hőcserélőt könnyedén betervezhesse bármilyen fűtési rendszerbe. A hőcserélőhöz nincsen szükség keringtető szivattyú beépítésére, amely beruházási költségcsökkenést, illetve alacsonyabb üzemeltetési költségeket (elektromos áramfogyasztást) eredményez. További előnyt jelent a kazán és a hőcserélő víztérfogatának egymáshoz viszonyított aránya. A kazán víztérfogata sokkal kisebb, mint a hőcserélőé. Amennyiben előfordul, hogy a kazánon és a hőcserélőn nem áramlik át fűtővíz, és az égő üzemel, a kazánban a fűtővíz hőmérséklete sokkal gyorsabban emelkedik, mint a hőcserélőben. Ennek következtében az égő üzemszerűen leáll, és elkerülhető a túlhevülés miatti vészleállás.

Gazdaságosság

Amennyiben gazdaságossági aspektusból szeretnénk összehasonlítani akondenzációs és az alacsony hőmérsékletű kazánt, egyértelműen megállapítható, hogy a konden- zációs kazán többlet beruházási költsége rövid idő alatt megtérül. Minél nagyobb a gázfogyasztás, annál rövidebb a többletráfordítás amortizációs ideje. Az alábbi gazdaságossági számításban egy 850 kW teljesítményű régi berendezés éves kb. 200 000 m3 gázfogyasztásából indulunk ki. Amennyiben napirendre kerül a berendezés lecserélése, a berendezés üzemeltetőjének döntenie kell, hogy egy hagyományos kazánt választ alacsonyabb beruházási, de magasabb üzemeltetési költséggel, vagy kondenzációs kazánt épít be magasabb beruházási, illetve alacsonyabb üzemeltetési költségekkel. A hagyományos és a kondenzációs kazán beépítési költségei nagyjából egyformák, a különbség a beruházási költségekben rejlik. A hagyományos kazán beruházási költsége (kazán és égő) körülbelül 15 000 euró, míg akondenzációs kazáné 25 500 euró összeget tesz ki. Az üzemeltetési költségek tekintetében a kondenzációs kazán a hagyományos kazánnal szemben évente 21 000 m3 gázt takarít meg. 0,45 euró/m3 gázárat figyelembe véve ez a mennyiség 9870 euró éves üzemeltetési költségmegtakarítást jelent. Látható, hogy a hagyományos és akondenzációs kazán beruházási költsége közötti 10 500 eurós különbség kevesebb, mint 2 év alatt megtérül.

A hőcserélő egyszerű beépíthetősége

A hőcserélő három részből áll. Felül található az elfordítható füstgáz-belépőcsonk, melyet 45 fokonként 8 pozícióban lehet rögzíteni. Ez alatt foglal helyet a hőcserélő, melyet a füstgáz-kilépőcsonkot is magába foglaló lábazat zár. A hőcserélő beépítésének variálhatósága a tervező számára maximális rugalmasságot és helytakarékos elhelyezést biztosít.

Bobál Brigitta

Forrás:Víz,gáz,fűtéstechnika Épületgépészeti szaklap