Alternatív fűtés, alternatív megoldásokkal

A régi vegyestüzelésű kazánok lényegében alkalmasak a jelenlegi alternatív fűtőanyagok: fabrikett, fapellet, energiafű pellet, fahulladék elégetésére is. Igaz ezek a régi kazánok a hasított keményfa, és szén elégetésére méretezettek, de a fenti anyagokkal még jól üzemelnek. A korszerű szilárdtüzelésű kazánok azonban főleg az úgymond "hulladék" tüzelőanyagoknak az elégetésére lettek kialakítva. Ezt a fenti anyagoknak a tökéletes égését biztosító tűzterüknek, huzatszabályozó rendszerüknek és a korszerű anyagokból készült vizes egységeiknek köszönhetjük.
Ezekben a kazánokban szalmabálát, energiafűbálát, gallyfát, ölfát, fabrikettet és pelletet is el tudunk égetni, sőt a tüzelőanyagot elgázosítva, egyes típusok tökéletesen hasznosítják azokat. Ezekkel az olcsóbb, kevesebb előkészületet igénylő tüzelőanyagokkal már takarékoskodhatunk.
A keletkező nagyobb hőmennyiséget a relatív nagy felületű kazánelemekkel adja át az abban lévő hőátadó folyadéknak, pl. víz. Ez egyben a hátrányuk is, mert gyorsan felfűtik a vizes kazánelemekben tárolt vizet, és ha az a benne tárolt hőt nem képes leadni ugyanolyan gyorsan a lakásnak, akkor a víz, felforr, az áramlása megáll, a vizes fűtés így nem működik. A ma alkalmazott kis térfogatú lapradiátorokban eleve kis vízmennyiség fér, a korszerű fűtéscsövek is lényegesen kisebb átmérőjűek a régi csöveknél. Például egy 300 m3-es légterű lakás fűtésrendszerében csak ~100 liter víz van! A kazán víztere is kb. ekkora; a 200 liter vizet pedig gyorsan felforralhatja.
A korszerű alternatív fűtések kazánjai ezért egy közbenső egységre, puffertartályra termelik a hőt, azaz annak a vizét melegítik először fel. A puffertárolók lényegében egy nagy bojlerhez hasonlítanak, azzal a különbséggel, hogy nem bennük hevítjük fel a vizet, hanem a meleg vizet (és ezzel a keletkező hőt) gyűjtjük össze bennük. A puffertárolók több száz esetenként egy-két ezer liter vizet tárolnak.

Puffer megoldások

Egyes változatokba közvetlenül kerül bevezetésre a meleg víz, és a még hideg áramlik vissza a kazánba. A fűtőtestek is ebből a közös vízmennyiségből táplálkoznak. Ebben az esetben a kazánnak és a fűtésrendszernek közös víztere van.
Másik megoldásként a kazánok vízterében felhevített folyadék egy hőcserélő spirál közvetítésével melegíti fel a puffertároló vizét. Így a kazánok víztérfogata lecsökkenthető, és az intenzív hőleadás miatt gyorsan felmelegítik a rendszert a folyadék felforrásának veszélye nélkül. Egy ilyen hőcserélős puffertartályba további hőcserélő spirállal csatlakozhat a napkollektorokban felmelegedő víz is. A puffertárolók, hőcserélős tárolók ma már több forgalmazó cégnél is rengeteg változatban beszerezhetők.
A kazán és a hőtároló között egy keringtető szivattyú biztosítja a folyadék áramlását. Ugyancsak keringtető szivattyú áramoltatja a hőtároló és a lakásban elhelyezett fűtőtestek között a fűtést biztosító folyadékot. Az egész rendszer működését a fűtésszabályzó automatika vezérli, ezzel biztosítható a fűtött helységek hőmérséklete, a kazán és a keringtető rendszerek egyidejű vezérlése mellett.
Alternatív megoldás a nyomás alatti hőcserélő, melynél minden rákötött csőszakasz 4-5 bar nyomással szállítja a fűtővizet, ezért csak keringtető szivattyús rendszerekhez alkalmas. Ez az autó hűtőradiátorhoz hasonló szerkezet, azzal a különbséggel, hogy két különálló vízteret látunk vele el. A kazán felől érkező meleg folyadék a hőcserélő nagy aktív felületén, vagy az alkalmazott hőátadó közeg segítségével (MOL Thermol 32 hőközlő olaj) a hőjét átadva, lehűlve visszafolyik a kazánba, a hőcserélő másik ágán a fűtésrendszerben lehűlt víz felmelegszik az átvett hőtől, és visszaáramlik a radiátorok felé.
Két fő kialakításuk van, a csöves és a lemezes hőcserélők. A korszerű hőcserélők meglepően kis méretű 40-50 cm maximális hosszúságú készülékek. A nagy átfolyási ellenállás miatt minden esetben az adott rendszerhez hidraulikailag méretezni kell ezeket a készülékeket.

Feltöltő folyadékok

A kazánok vizes elemeit az intenzív égés miatt csak megfelelően lágy vízzel lehet feltölteni. A csapvíz erre nem alkalmas, mert elősegíti a vízkő lerakódását a kazánokban és a berendezésekben. (Ezért lágyítják (calgonizálják) a mosógépekbe folyó csapvizet is). Emiatt teljesen lágy kémhatású, semleges vízzel, ún. ioncserélt vízzel kell feltölteni a kazánokat.
Az ioncserélt vizet vegyipari kiszerelő cégeknél lehet nagy mennyiségben beszerezni. Egy közepes fűtésrendszer esetén is 1-2 m3 mennyiség beszerzése szükséges. A szakcégek, megrendelésre a helyszínre szállítják egy tartálykocsival az ioncserélt vizet, és mennyiségmérőn keresztül, szivattyúval feltöltik a vízteret. Ezt elősegítendő a vizes elemek (kazán, puffertároló) egy-egy pontján célszerű menetes csatlakozású csapot (töltő-ürítő csap) beszerelni, és ide csatlakoztatni a feltöltő szivattyú tömlőjét.
A hagyományos fűtésrendszerek zömmel a fűtött épületen belül működnek, amíg üzemelnek addig nem fagynak le. De ha a tetőn kialakított napkollektorokkal tesszük környezet kímélőbbé a fűtésünket, máris jelentkezik a fagyveszély. Ezt már a kezdetleges napkollektorok esetében is fagyálló folyadékkal való feltöltéssel próbálták ellensúlyozni. Ma már válogathatunk a feltöltő anyagokban minőség és pénztárca szerint.
Alkalmazhatunk diatermikus olajat, közismert elnevezése a transzformátor olaj, dermedéspontja -40 °C körüli. (Hazai gyakorlatban a szénhidrogén származék MOL TO 35K transzformátorolaj.)
Használhatunk autóhűtő folyadékot, azaz a glikol (1,2-dihidroxi-etán mono-etilén-glikol 94-98 %-os töménységben) és desztillált (ioncserélt) víz bizonyos arányban kevert elegyét. A bekevert glikol mennyisége szabja meg a folyadék fagyáspontját, ami éghajlatunkon -30 °C körüli legyen.

Napkollektorral rásegítve

A lakóépület tetején elhelyezett napkollektorokkal hazánkban évente átlag 1000 kWh/m2 energiát termelhetünk, ez mintegy 35 000.-Ft áramdíjat jelent! Megkülönböztetünk vákuumcsöves és sík napkollektorokat, a fűtési rendszerekhez azonban megfelelőbb a sík napkollektor. A napkollektorban termelt hő felmelegíti a hőátadó folyadékot, majd az a hőcserélős puffertartályban átadja a hőjét a fűtési rendszer vizének.
Ugyan önállóan nem képes a fűtéshez szükséges összes hőmennyiséget megtermelni, de jelentősen lelassítja a puffertartályban tárolt melegvíz kihűlését, így a kazánnak kevesebb hőt kell termelnie. Ha keringtető szivattyút is beiktatunk a napkollektoros kiegészítő fűtésrendszerünkbe, akkor még nagyobb hatásfokkal segítjük a fűtési rendszerk működését.
A radiátoros rendszernél elősegíthetjük az egyes helységek különböző hőmérsékleten tartását a radiátorokra szerelt hőfokszabályzós (termosztát) szeleppel. A szabályzást kiegészíthetjük a kazánhoz a lehűlt vizet visszavezető csőszakaszra szerelt termosztátos szeleppel, amelyik ha a visszatérő víz túl hideg, egy mechanikus áttétel segítségével megnyitja a kazán huzatajtaját, és így elősegíti a tüzelőanyag maradékának elégetést is.
A bemutatott rendszer csak egy a lehetőségek közül. Ma már számtalan rendelkezésre álló gyártmány teszi lehetővé a saját alternatív, költségkímélő fűtési rendszerünk kialakítását. Tessék számolni és nekivágni!