Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.1 ÉPÜLETSZERKEZETTAN 1 KÉMÉNYEK - FÜSTGÁZELVEZETŐ BERENDEZÉSEK összeállította: dr. Czeglédi Ottó.

Az előadások a következő témára: "Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.1 ÉPÜLETSZERKEZETTAN 1 KÉMÉNYEK - FÜSTGÁZELVEZETŐ BERENDEZÉSEK összeállította: dr. Czeglédi Ottó."— Előadás másolata:

1 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.1 ÉPÜLETSZERKEZETTAN 1 KÉMÉNYEK - FÜSTGÁZELVEZETŐ BERENDEZÉSEK összeállította: dr. Czeglédi Ottó

2 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.2 1. ÚJ JELŐLÉSEK, MEGNEVEZEÉSEK FONTOS:- nincs már kémény, helyette égéstermék-elvezető berendezés van (mi azért a továbbiakban is kéményekről beszélünk!) - nincs már füst, helyette gáznemű égéstermék van - égéstermék-elvezető berendezés: TERMÉK, amely lehet 1. rendszer jellegű, és 2. nem rendszer jellegű Égéstermék-elvezető berendezés Olyan héjból vagy héjakból álló szerkezet, amely egy vagy több járatot képez Járat Üres tér, amely az égésterméket a külső térbe vezeti Béléscső Égéstermék-elvezető berendezés héjszerkezete, olyan építőelemekből áll, amelyek felülete érintkezik az égéstermékkel

3 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.3 2. ALAPFOGALMAK, RENDELTETÉS - Kémények fejlődése: régen falazott egyhéjú kémények voltak, de a tüzelőberendezések fejlődésével – és a kondenzáció, kémény korrózió növekedésével - ma már csak többhéjú kéményeket alkalmaznak - Megnevezés: MSZ-EN 1443 szerint - Kémény és az épület: kémény elhelyezése, csak lakóépülettel foglalkozunk - Kémény rendeltetése: füstgáz elvezetése, égéshez levegő ellátás biztosítása - Kémény fizikai vonatkozásai, működése: sűrűség és hőmérséklet különbség = eltérő nyomás gázoszlop felhajtó ereje kéménynyomás, vákuum, huzat - A huzat mértékét befolyásolja: a kémény magassága, a kürtő áramlási ellenállása, a külső légmozgás, a külső levegő és füstgáz hőfokkülönbsége, mindenkori légnyomás (lásd 2. ábra)

4 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.4 Kéményelhelyezés alaprajzi lehetőségei lakóépületeknél

5 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.5 Kémény helye az épületben kémény falsüllyesztékben kémény a teherhordó falban összefalazással kémény összefalazás méretrendi összefüggése kéményfej kialakítása

6 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.6 3. Kémény működés legfontosabb fizikai összefüggései Huzat szívás alatt álló kémények fizikai összefüggései (régi méretezés) Δp = Δp g + Δp sz Δp g = g · H · (δ kl – δ fg ) = (m/s 2 · m · kg/m 3 ) = kg · m/s 2 = N = 1pa m 2 m 2 Ahol, a g = nehézségi gyorsulás (m/s 2 ) h = a kémény magassága (m) δ kl = külső levegő sűrűsége (kg/m 3 ) δ fg = füstgáz sűrűsége (kg/m 3 ) Huzat és a légköri nyomás értelmezése p o = p st + p din Ahol, a p o = a mindenkori légköri nyomás 1.013 bar · 10 5 p din = szél hatására a levegő dinamikus nyomása p din = Δp sz = δ kl / 2 · w 2 · k (pa) Ahol, w = a szél sebessége (m/s, 1km/h = 3.6m/s) k = aerodinamikai tényező ha k>0 túlnyomás, ha k<0 depresszió

7 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.7 Kémény működésének grafikai összefüggései Huzat és a légköri nyomás értelmezése p 0 = p st + p din Ahol, a p 0 = a mindenkori légköri nyomás Huzat = természetes szellőzés légárama = két nyomás-különbség együttes hatására jön létre

8 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.8 4. Kémény működés fontosabb kémiai összefüggései Tüzelőanyagok: Szilárd tüzelőanyagok: tűzifa, szén, pellet-biómassza (fahulladékból, kukoricaszár és csutka, gabonafélék szalmájából préselt apró szemű tüzelőanyag) Fontos! – a fa megújuló energiaforrás, mert égésekor annyi CO 2 keletkezik, amennyit a fa élete során lekötött! (környezetvédelem) – terjed a faelgázosítás, - jó Hatásfokkal elégethető, égetéskor a károsanyag kibocsátás jóval kisebb mint más fosszilis energiahordózóknál (nehézfémek, kéndioxid, savak), Hazai tűzifapiac 3 millió m 3, amely 770 millió liter olajnak,vagy 818millió m 3 földgáznak felel meg, Cseppfolyós tüzelőanyagok: fűtőolaj, tüzelőolaj,, sok káros anyag! Légnemű tüzelőanyagok: földgáz, primagáz (egyszerű tüzelés, de drága és egyszer nem lesz, „tudjuk vannak gázviták”!) Aki fával fűt, tárolt Napenergiát hasznosít

9 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.9 Égés: tüzelőanyagok fejlődése(városi gáz, szén, brikett, fa, földgáz, olaj, pellet) égés feltétele éghető anyagnak az oxigénnel való egyesülése = hőenergia égés folyamata, tökéletlen égés = CO (életveszély!) Egyes tüzelőanyagok elégetésekor keletkező vízgőz mennyisége a kilépő füstgáz hőmérséklet függvényében: 1lit. olaj elégetésekor 0.8-1 l vízgőz keletkezik 200-250 0C füstgáz hőm. mellett 1kg. tűzifa elégetésekor 0.9-1 l vízgőz keletkezik 250-400 0C füstgáz hőm. mellett 1 kg szén elégetésekor 1.5-2 l vízgőz keletkezik 250-600 0C füstgáz hőm. mellett 1 m3 földgáz elégetésekor 1.5-2 l. vízgőz keletkezik 40-120 0C füstgáz hőm. mellett 1 kg pellet –biomassza elégetésekor 0.4-0.7l vízgőz keletkezik 100-120 0C füstgáz hőm. mellett Fűtőértékek összehasonlítása: Tüzelőanyagmértékegységfűtőérték Földgáz m 3 35 MJ Tűzifa kg 13-16 MJ Fűtőolaj l 36 MJ Kőszén kg 12-15 MJ Folyékony gáz kg 45 MJ Pellet -biomassza kg 14-17 MJ Energia szempontjából alapvető mértékegységek: 1kWh = 3.6 MJ 1 MWh = 3.6 GJ (giga joule)

10 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.10 Páradiffúzió kérdése: létrejön, mert: - jobb hatásfokú tüzelőberendezések miatt alacsony a füstgázhőmérséklet - egyhéjú szigeteletlen, vagy többhéjú szigetelt, de kiszellőzetlen kéményeknél párakicsapódás párakicsapódás magyarázata: - ha a kürtő belső felületi hőmérséklete<mint a harmatponti hőmérséklet - vagy a felülettel azonos hőmérsékletű levegő relatív nedvességtartalma eléri a 100 %-t, - azaz a füstgáz abszolút nedvességtartalma nagyobb, mint amennyi azt telítené, megoldás: - a kürtők hőszigetelése és kiszellőzés megoldása a kémény teljes magasságában Kondenz-pára elvezetés elvi kialakítása kéményeknél

11 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.11 Savas kondenzáció kérdése: égés során a Tüzelőanyagok alkotói átalakulnak = C+O 2 =CO 2, S+O 2 =SO 2, H 2 +O=H 2 O, N 2 +O=N 2 O– (sok kén van a földgázban és az olajban, sok nitrogén van a szénben), a füstgázban a vízgőz vegyül a CO 2 -vel, az SO 2 -vel, az SO 3 -al és lesz szénsav, kénessav és kénsav (erős sav) Lúgos kémhatású szilikátok és a savak sót alkotnak, amely = a kémény korrózióval

12 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.12 5. Kéményekkel kapcsolatos alapfogalmak alapelemei: 1 kéményfej 2 járat 3 tisztítóajtó 4 béléscső 5 szigetelés 6 külső héj 7 külső burok vagy burkolat 8 többhéjú égéstermék-elvezető berendezés 9 tüzelőberendezés 10 összekötő elem 11 koromzsák ajtó 12 kondenzgyűjtő

13 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.13 6. Kémények csoportosítása Rendeltetésük szerint lehetnek: Egyedi kémények: azonos szinten max. 60kW összteljesítm. tüzelőberendezéseinek kéménye (egyhéjú falazott bélelt, többhéjú szilikát kémények, szerelt fém kémények) Gyűjtő kémények: egymás feletti több rendeltetési egységek kéménye Központi kémények: 60 kW-nál nagyobb teljesítményű, több rendeltetési egység kéménye Tüzelőberendezés működési módja szerint: Huzat vagy szívás alatt álló kémény: olyan kémény, amelynek- a tüzelőberendezések becsatlakozási helyén- a nyomás kisebb, mint a környezeti nyomás (nyílt égésterű – atmoszférikus üzemű egyedi tüzelőberendezések kéménye Túlnyomásos kémény: olyan kémény, amelynek béléscsövében a nyomás nagyobb, mint a környezeti nyomás (zárt égésterű egyedi tüzelőberendezés kéménye) Száraz üzemmódú kémény: amikor a béléscső belső felületének hőmérséklete a harmatpont felett van Nedves üzemmódú kémény: amikor a béléscső belső felületének hőmérséklete a harmatponttal megegyezik, vagy alatta van

14 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.14 Felhasznált tüzelőanyag szerint lehetnek: Vegyes használatú kémények: különféle (fa, szén, pellet, gáz és olaj) halmazállapotú tüzelőanyaggal üzemeltetett tüzelőberendezések kéményei Egyféle használatú kémények: azonos fajtájú tüzelőanyaggal üzemeltetett tüzelőberendezések kéményei Készítési módjuk szerint lehetnek: Falazott egyhéjú, előre gyártott elemekből épített többhéjú és szerelt kémények

15 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.15 KÉMÉNY KONSTRUKCIÓK  Atmoszférikus tüzelőberendezésekhez Egyhéjú kémények Falazott kémények Bélelt falazott kémények Többhéjú kéményrendszerek Samott csöves kémények Kerámiacsöves kémények Fém kémények  Zárt égésterű tüzelőberendezésekhez  Egyszeres bekötésű LAS kémények  Többszörös bekötésű LAS kémények  Tartalékfütés  Kandallók

16 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.16 ATMOSZFÉRIKUS TÜZELŐBERENDEZÉSEK EGYHÉJÚ KÉMÉNYEI Falazott kémények Alkalmazás:- tartalék kéményként Terv. és kivitelezési előírások: -400 cm 2 -ig építhető, 280 cm 2 -ig falban, e felett pillérben építhető, szerelvényezése tilos, falvég, 1+1/2 T. vtg. falban 14/14 falazása 3/4 T. vtg. felépítmény falazása1 T. vtg. felépítmény falazása

17 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.17 BÉLELT EGYHÉJÚ KÉMÉNYEK Samottcsöves kémények Alkalmazás: minden tüzelőanyagra Tervezési és kivit. előírások: -a fallal együtt épül, - 1100 0 C-ig hőálló,, saválló, - első párakivezető,- hőtágulás Kéményfej kialakításaAlaprajzi kialakítása

18 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.18 BÉLELT EGYHÉJÚ KÉMÉNYEK Fém béléscsöves kémények Alkalmazás: -70-es években un. Westernform alum., 0.12 mm, savas kondenzáció! -ma V4A min. rozsdamentes acél 0.4-1 mm vtg, utólagos béleléseknél Spiró cső (Westernform) flexibilis R=130-600 mm, s=0.12, Ø=100-500 mm Rozsdamentes cső toldása, bedugós vég a karmantyús végbe tolva, majd elforgatva

19 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.19 BÉLELT EGYHÉJÚ KÉMÉNYEK Műanyag béléscsöves kémények Anyaga: PVDF, PP és műgyanta, flexibilis cső FURANFLEX:- hőre keményedő üvegszövet erősítésű műgyanta, falbontás nélkül behúzható, 250 0 C füstgáz hőm. megfelel, gáztömör, Beépítés: képlékeny formában húzzák be, 0.5 bar nyomáson 110 0 C-o s gőzzel felfújják, gáz és olaj fűtésre alkalmas, Ø 100-800 mm, max. 75 m. Bármilyen keresztmetszetre alkalmas Behúzás Felfújás

20 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.20 TÖBBHÉJÚ KÉMÉNYEK Samott csöves kémények Alkalmazás: minden tüzelőanyagra alkalmas, atmoszférikus tüzelőberendezésekhez Működési elve: az átszellőztetett külső 2 héjú alak elve, saválló samottcső Tervezési és kivit. előírások: -alapozni kell, - alsó kondenz elvezetés,- átszellőzés, Ø 14-20 cm, elem kombinációk (helyiség szellőzése) Hátsó kiszellőzésű és mellékcsatornás elem Hátsó kiszellőzésű többhéjú kémény elrendezése

21 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.21 TÖBBHÉJÚ KÉMÉNYEK Kerámia csöves kémények Működési elve: ua. mint samott csöves kéményeké, teljesen saválló és érzéketlen a nedvességre, alapvetően zárt, kondenzációs tüzelőberendezéshez Fém kémények Működési elve: hátsó szellőzés nélkül Rozsdamentes kialakítás miatt, száraz Építés, atmoszférikus, zárt tüzelőber. Tervezési és kivit. előírások: - Alapozni nem kell,- födémről indítható - lehet elhúzni,- Ø 80-600 mm, 30-600 0 C - 750-1020 mm h. elemek, Szimpla fém toldása Gravitációs és túlnyomásos Duplafalú fém kémény Dupla falú fém toldása Mellékcsatornás hátsó kiszellőzésű Kerámia csöves kémény elem

22 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.22 ZÁRT ÉGÉSTERŰ TÜZELŐBERENDEZÉSEK KÉMÉNYEI Egyszeres bekötésű LAS kémények Működési elve, tervezési előírások: - füstgáz elvezetés, égési levegő bevezetés egy vagy két nyomvonalon készülhet - a túlnyomást a ventilátor biztosítja - egy nyomvonalon működő LAS kémény hőcserélő is - túl hosszú kémény esetén a jégdugó elkerülése érdekében célszerű osztott nyomvonalat betervezni - a részterhelés rosszabb mint a teljes üzem, - az állandó fordulatszámú ventilátor miatt (füstgáz tömegáramban sok levegő, kis huzat 3-4x-es többlet levegő elvezetés bypass ágon) Égési levegő Füstgáz Ventilátor Többlet levegő elvezetés Zárt égésterű berendezés elvi elrendezése

23 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.23 LAS kémények bekötési lehetőségei Bekötés meglévő falazott Kürtőbe egy nyomvonalon Bekötés külön nyomvonalon Többszörös bekötésű LAS kémények Gyűjtőkéményeknél - eltérő túlnyomás miatt - visszaáramlás-gátló kell beépíteni (eltérő ventilátor nyomáskülönbségek) Ha több szinten történik a bekötés, akkor a LAS gyűjtő kémény depressziós üzemmódú A túl nagy felhajtóerő elkerülésére nyomáskiegyenlítő nyílást kell beépíteni (2m-el az alsó bekötés alatt) Egy szinten történő bekötésnél 30 cm magassági eltérés kell a bekötések között GMBSZ szerint LAS kéménynél és gáz üzemnél < 140 kW kondenzációs kazánnál a kondenzátum csak vízzáron keresztül, szilárd üzemmódú készülékeknél és LAS kéménynél csak semlegesítő berendezésen keresztül köthető a közcsatornába Többfunkciós kémény

24 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.24 TARTALÉKFŰTÉS KANDALLÓK Jellemzőik: Nyitott kandalló: csak látványfűtés (csak 2-3 kW), égési levegőt a térből nyeri - egyik ökölszabály: szabad tűztér nyílás m2-re 360 m3/h levegőigény kell, ez csak megfelelő méretű helyiség és 0.4 m3/ helyiség m3 filtráció mellett biztosított -másik ökölszabály: 1 cm2 kémény keresztmetszetre, max. 8-10 cm2 szabad tűztérnyílás adható Zárt kandalló: Két alapvető működésű van: 1. égési levegő a tűztérbe Légcsatornán (max. 2-3m) keresztül a kémény természetes huzata által kerül 2. égési levegő ventilátor szívja be csatornán keresztül Bármelyik megoldást is választjuk a kandallóhoz kapcsolódó kémény mindig huzat szívás alatt üzemelhet Nyílt tűzterű kandalló elvi kialakítása

25 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.25 KANDALLÓK Nemesacél öntvény kandalló betét zárt kialakítású Hagyományos megjelenésű Kandalló Kandalló kályha

26 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.26 Kémény elhelyezés új előírásai Kémény kitorkollását, elhelyezését, tüzelőberendezéshez csatlakozását és tervezését szabályozzák: -182/2008. (VII.14.) Korm. r. új OTÉK -37/2007. (XII.13.) ÖTM. r. -MSZ EN 13 384-1,-2, 12 391-1 -GMBSZ Részletesen: (csak a változásokkal foglalkozunk!) Új OTÉK szerint: · 70§ (2) – légaknába kémény nem helyezhető el és égéstermék nem vezethető ki · 71§ (4) – légudvarba az (5) bek. kivételével gáznemű lakásfűtő v. vízmelegítő homlokzati kivezetéssel nem építhető, (5) bek. szerint 50 m 2 -es légudvarba max. 6kW készülék beköthető, kivéve a 80§ feltételek esetén · 74§ gáznemű égésterméket a tető fölé kell vezetni, kivéve a 80§-ban foglaltak kivételével · 80§ (1) homlokzati égéstermék kivezetés tilos, kivéve a (2) bek. feltételeit (2) Kivezetés létesíthető fsz.-es épületen, ha 10m belül nincs épület, vagy többszintes épületnél a kivezetés fölött két irányban 2­2m- es sávban nincs szellőzésre szolgáló ablak 6. Ábra Kémény kitorkolás új szabálya az MSZ EN 13384 sz. Összehasonlítás a régi szabvánnyal: eredmény a régi szerint 5.2 m- el magasabb szomszéd épületet kell építeni!

27 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.27 Kémény elhelyezési előírások, folytatás · 94§ Tartalékfűtés lehetőségéről minden lakás legalább egy lakószobájában gondoskodni kell (szilárd tüzelőanyaggal üzemelő tüzelőberendezés huzat-szívás alatt működő kéménye) 37/2007. (XII. 13.) ÖTM r. szerint · 19§ (1) bek. be.) meglévő építmény, építési tevékenységgel érintett részében az épített vagy szerelt égéstermék-elvezető műszaki állapotának alkalmasságát, megfelelősségét a szakhatósággal (területileg illetékes Kéményseprő szolgáltatóval) egyeztetni kell MSZ EN 13 384-1 szerint: · 6. Ábra új kémény építésénél a szomszéd épület hatása a kitorkolásra · szélnyomás miatt kedvezőtlen a kémény kitorkollása, ha 3 feltétel valamelyike fennáll 1.Ha gerinc felett 0.4 m-nél kisebb a kiemelkedése 2.Ha a 2.3m-nél kisebb a kitorkolás vízszintes távolsága 3.Ha a tető hajlása>25 0 -nál és az égési levegő beszívó nyílás és a kitorkolás a gerinc két oldalán van és a kitorkolás vízszintes távolsága > mint 1.0 m a tetőfelülettől Lapostető melletti kitorkollás Elhelyezési lehetőségei Magastető melletti kedvező kitorkollások Kedvezőtlen kitorkollásokKedvező kitorkollások

28 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.28 Ajánlott kémény kiválasztás zárt égésterű tüzelőberendezésekhez

29 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.29 Jellegzetes kéményhibák Savak által szétmart alumínium béléscső Fém szigeteletlen kémény Egyhéjú szigeteletlen kémény Szélsőfali egyhéjú kémény Sav és kátrány Foltok egyhéjú kéménynél

30 30 ÉPSZ. 4 VIZSGAKÉRDÉSEK KÉMÉNY TÉMÁKKÖRBŐL(2009) 1.Elvi kialakítás, kémény működése: - Mi a kémény rendeltetése? - Elvi ábrában mutassa be, hogyan építhető össze a kémény a vastag falakkal, mikor kell alapozni a kéményt? - Rajzolja le, melyek a tetőn kívül a kéményfej kialakítás előírásai? - Definiálja kémény huzatát és a huzat fizikai vonatkozásait? - Mikor keletkezik párakicsapódás a kémény kürtő felületén? - Mi savas kondenzáció? - Mikor beszélünk kémény korrózióról? 2.Kémények elemei, csoportosítása, tervezési és beépítési előírásai: - Sorolja fel és elvi ábrában mutassa be a kémények elemeit? - Hogyan csoportosítjuk a kéményeket, adjon az egyes csoportokra magyarázatot? - Rajzolja le és adjon magyarázatot kémény magasság szabvány szerinti kialakítására? - Sorolja fel és értelmezze a kéményekkel szemben támasztott követelményeket? 3.Atmoszférikus egyedi kémények kialakítása működési elve: - Ismertesse és elvi ábrán mutassa be az egyhéjú falazott kéményeket, adja meg a tervezési előírásait? - Rajzolja le és sorolja fel a kémény elhúzás szabályait? - Ismertesse elvi ábrán mutassa be az egyhéjú bélelt samott és kerámia csöves kéményeket, adja meg a tervezési előírásait? - Ismertesse és elvi ábrán mutassa be az egyhéjú bélelt fém és műanyag csöves kéményeket, adja meg a tervezési előírásait? - Ismertesse és elvi ábrán mutassa be a többhéjú samott és kerámia csöves kéményeket és adja meg a tervezési előírásait? - Ismertesse és rajzban adja meg a többhéjú fém kéményeket és tervezési előírásait? 4.Nem atmoszférikus zárt, túlnyomásos kémények kialakítása, működési elve: - Mik voltak a levegő-füstgáz (LAF) kémények kialakulásának az okai? - Elvi ábrában mutassa be a LAF kémények működési elvét? Tartalékfűtés kémény megoldások: - Ismertesse a kandallók elvi működési lehetőségeit, adja meg a kandalló kémények főbb tervezési előírásait? Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.

31 Cz. OttóKÉMÉNYEK Épsz. 1. ea.31 Köszönöm a figyelmeteket!