Kémények Elektronikus jegyzet

Átírás

1 Kémények Elektronikus jegyzet Szikra Csaba

2 Miért is kell a kéményekkel foglalkozni? Kondenzáció a kéményben Az égéstermékben mindig van nedvesség Metán égése: CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O Az elégtelen égési levegı tökéletlen égést okoz, mely bizonyos feltételek mellett visszaáramolhat a helyiségbe. Szénmonoxid mérgezés

3 A kémények feladata: A tüzelı berendezésekben keletkezett füstgáz szabadba vezetése Az égéshez szükséges levegı, vagy az odavezetéséhez szükséges nyomás biztosítása

4 A kémények részei: Kitorkollás módosító tk( C) tfg( C) ±0, Hatásos kémény magasság Fedko Kéményfej Kéménykürto Kéménytest Tisztító ajtó Füstcso Áramlás biztosító Koromzsák ajtó Koromzsák Kitorkollás módosító: csapadék kéménybe jutásának megakadályozása, szél zavaró hatásának csökkentése, füstgáz kiáramlás biztosítása Fedkı: Kéménytest védelme Kéményfej: a kéménytest tetı feletti szakasza Kémény kürtı: a kémény belsı része (járata, amiben a füstgáz áramlik) Kéménytest: a kéménykürtıt magába foglaló tartószerkezet Tisztító ajtó: (kettıs záródású szerkezet) Kéménybélés: a kéménykürtıbe a korrózió elleni védelem vagy tömörség fokozása érdekében elhelyezett béléscsı Koromzsák ajtó: (kettıs záródású szerkezet) Koromzsák: Füstcsı: a tüzelıberendezés és a kéményt összekötı, szétszerelhetı, hıszigeteletlen csı. Füstcsatorna: Vízszintes, lejtéssel falazott, szerelt nem bontható szerkezet Áramlás biztosító: az atmoszférikus gázkészülékek kötelezı tartozéka Hatásos huzatmagasság: A kémény statikus huzat meghatározásakor figyelembe vehetı magasság

5 A kémények csoportosítása Az egy kéményre kapcsolt készülékek névleges teljesítménye alapján: Egyedi kémények: Egymással belsı összeköttetésben lévı helyiségek legfeljebb 60kW összteljesítményő tüzelıberendezésinek kéménye. Központi kémények: Az építmény 60kW-nál nagyobb teljesítményő tüzelıberendezéseink kéménye Az építési mód alapján: Falazott: Téglából, könnyőbetonból, jellemzıen habarcskötéssel készített kémény Szerelt: Csıelemekbıl készült, hıszigetelt, szerelıipari technológiával készített kémény Használati mód alapján: Egyféle használatú kémény: azonos fajtájú tüzelıanyaggal üzemeltetett kémény Vegyes használatú kémény: Különbözı fajtájú tüzelıanyaggal üzemeltetett kémény.

6 A kémények csoportosítása A tüzelıberendezések égési levegı ellátása szerint: Atmoszférikus tüzelıberendezések kéményei: GBSZ B Ha az égési levegıt a tüzelıberendezés a helyiségbıl nyeri. Zárt égésterő készülékek kéményei: GBSZ-C Ha az égési levegıt a tüzelıberendezés külön csıhálózat segítségével a külsı térbıl nyeri. Ez a csıhálózat akár a kéménnyel is integrálható (dupla falú kémények) Zárt égésterő tüzelıberendezések esetén a belsı tér és az égıtér fizikailag (gáztömören) el van választva. Győjtıkémények: (Több épületszint egymás feletti helyiségeiben levı tüzelıberendezések kéményei) Egycsatornás győjtıkémény: ha a füstgáz közvetlenül a győjtı kürtıbe áramlik. Mellékcsatornás győjtıkémény: ha a tüzelıberendezésbıl távozó füstgáz elıször a szintmagasságú mellékcsatornába, majd onnan a győjtıkürtıbe áramlik.

7 B Típusú készülékek

8 C Típusú készülékek 1

9 C Típusú készülékek 2

10 Az OTÉK és a kémények: (Országos Településrendezési és Építési Követelmények) A gáznemő égéstermék (füstgáz) elvezetésének szerkezetei (kémény, füstcsatorna) re vonatkozó elıírások (74. ): (6) Az égéstermék-kibocsátás helyét és magasságát úgy kell meghatározni, hogy az a környezetet szikrával, pernyével, füsttel ne veszélyeztesse, a levegıt a megengedett mértéken felül ne szennyezze. (7) Az égéstermék-elvezetı biztonságosan ellenırizhetı és tisztítható legyen. (8) Az égéstermék-elvezetés gyújtásveszélyt, épületszerkezeti károsodást (korróziót, átnedvesedést, kicsapódást) nem okozhat. Az égéstermék az építmény teherhordó szerkezeteivel közvetlenül nem érintkezhet. (9) Győjtıkémény csak az e célra engedélyezett rendszer és megoldás szerint létesíthetı. Gáznemő égéstermék homlokzati kivezetési feltételei (80. ): Homlokzaton (külsı falon) égéstermék-kivezetési helyet kialakítani csak a helyiség légterétıl elzárt égésterő gázüzemő tüzelıberendezés céljára lehet, akkor ha: a) az égéstermék tetı fölé, a szabadba történı kivezetésére alkalmas kémény nincs, illetıleg a meglévı tartalékfőtés céljára szükséges, b) a tervezett homlokzati égéstermék-kivezetés az épület állékonyságát nem veszélyezteti és az épített környezet értékeinek védelmére vonatkozó (településkép-, építészeti érték- vagy mőemlékvédelmi) érdeket, továbbá táj- és természetvédelmi érdeket nem sért, c) a tervezett homlokzati égéstermék-kivezetés az egészségvédelmi követelményeknek megfelel. Tartalék főtés (94. ): (1) A tartalékfőtés lehetıségérıl gondoskodni kell a) minden lakás legalább egy lakószobájában, b) minden olyan helyiségben, ahol folyamatos tartózkodás szükséges (pl. készenléti, ügyeleti helyiségekben). (2) A tartalékfőtés lehetıségérıl szilárd tüzelıanyaggal üzemeltethetı tüzelıberendezés céljára alkalmas, gravitációs üzemő kémény vagy egyidejőleg és folyamatosan igénybe vehetı többlet villamos energia biztosításával kell gondoskodni.

11 Az OTSZ és a kémények: (Országos Tőzvédelmi Szabályzat) Kémény, füstcsatorna, füstelvezetés (26. ): (1) A kéményt, a kéménytoldót, a füstcsatornát és a technológiai berendezés egyéb égéstermék elvezetıjét nemzeti szabvány szerint nem éghetı anyagból és úgy kell kialakítani, hogy az gyújtási veszélyt ne jelenthessen. (2) Gázüzemő tüzelı-, főtıberendezésekhez, ha azoknak a füstgáz hımérséklete nem haladja meg a 200 Cot, nem éghetı anyagú kéménybe legalább nehezen éghetı anyagú béléscsövet szabad elhelyezni. (3) Olyan kéményt nem szabad használni, amelynek falába éghetı anyagú épületszerkezet van beépítve, amelynek mőszaki állapota nem megfelelı, amelynél a jogszabály, nemzeti szabvány szerinti vizsgálatot és tisztítást nem végezték el. (4) Gázüzemő főtıberendezést csak olyan kéményhez szabad csatlakoztatni, amely arra megfelelı minısítéssel rendelkezik. (5) A kémény használaton kívüli bekötı és tisztító nyílását nem éghetı anyaggal hézagmentesen lezárva kell tartani. (6) A koromzsák és a tisztító ajtót állandóan zárt állapotban kell tartani. Füstcsövek (27. ): (1) Füstelvezetésre csak jól összeillesztett, nem éghetı anyagú, az égéstermék legmagasabb hımérsékletén is megfelelı szilárdságú füstcsövet szabad használni. (2) A füstcsövet 1,5 méterenként, de legalább egy helyen, fémbilinccsel az épületszerkezethez kell rögzíteni, és a kéménybe jól illesztetten (hézagmentesen) kell csatlakoztatni. A füstcsı és a rögzítı bilincs a környezetére gyújtási veszélyt nem jelenthet. (3) Az,,A'' és,,b'' tőzveszélyességi osztályba tartozó helyiségen füstcsövet átvezetni nem szabad. (4) Az égéstermék elvezetésérıl úgy kell gondoskodni, hogy az gyújtási veszélyt ne okozhasson.

12 A kéményekre vonatkozó általános elıírások (MSZ 04-82/1-85) TILOS: (1) Az A vagy B tőzveszélyességi osztályba tartozó helyiségekben, illetve azok határoló falain kéményt, füstcsatornát építeni nem szabad. (2) A kéménytest és a füstcsatorna nem lehet határos élelmiszertároló helyiséggel, éléskamrával, kamraszekrénnyel. (3) A kéménytest és a füstcsatorna nem vezethet át hőtött téren vagy szerkezeten. (4) Füstcsatorna (és füstcsı) nem vezethet át más lakás vagy más intézmény helyiségein. (5) A koromzsák, koromzsák ajtó más lakásban illetve intézményben nem lehet. (6) Épületek építésével és átalakításával a szomszédos épületek kéményeinek mőködése nem gátolható. A létesítés legfontosabb szabályai: (1) A kéményben a káros lecsapódásokat kerülni kell (hıszigetelı szerkezet alkalmazásával). Amennyiben a lecsapódás nem kerülhetı el akkor anyaga csak a keletkezı korrozív közegnek ellenálló lehet, illetve a kondenzátum győjtését, elvezetését meg kell oldani. (2) A kéménynek megengedett legkisebb falvastagságát szerkezetileg gyengíteni nem szabad. (3) A kémény hı-mozgása az épület szerkezetétıl független legyen, falazott téglafalakban kialakítható kémény 400cm 2 névleges kürtıkeresztmetszetig (de csak egyedi kémény) (3) A füstgáz nem érintkezhet az épület beton, vasbeton tartószerkezetével. (4) A kéménytestbe éghetı anyag nem nyúlhat be, a kéménnyel szomszédos éghetı anyag felületi felmelegedése 60 C lehet. A tetıszerkezet fagerendája a kéménytesttıl min 12cm távol legyen.

13 MSZ EN MSZ EN 1443 Égéstermék-elvezetı berendezések általános követelményei MSZ EN MSZ EN Égéstermék elvezetı berendezések hı- és áramlástani méretezése egy tüzelıberendezés esetén Égéstermék elvezetı berendezések hı- és áramlástani méretezése több tüzelıberendezés esetén Az új EN szabványok legfontosabb alapelvei: A huzat nagyobb, mint az ellenállás. Száraz üzemmód esetén a hımérséklet a leghidegebb felületen is nagyobb, mint a harmatponti hımérséklet. Nedves üzemben a leghidegebb felület hımérséklete is nagyobb, mint 0 C. A számításokat minden kritikus környezeti üzemállapotban meg kell ismételni. Túlnyomásos kémények esetén a kéményben keletkezett túlnyomásnak a szerkezete ellenálljon, illetve légtömör legyen.

14 Huzatmegszakító: Az atmoszférikus ( B ) készülékek kéményének kötelezı tartozéka Terelı lemez Égéstermék Levegı Feladata: A kémény huzata függ a környezet, illetve az üzem pramétereitıl; A füstgáz elvezetést függetleníteni kell a kémény huzatváltozásaitól; Normális mőködés: Az égés közben keletkezı füstgáz felfelé halad; A többlet huzatnak megfelelı többlet levegı hozzákeveredik a füstgázhoz; A hozzákeveredı hidegebb levegı csökkenti a huzatot (önszabályozás). Indulási állapot A helyiség hımérsékletével azonos levegı akadályozza a feláramlást; Néhány másodperc alatt kialakul a huzat, addig a helyiségbe távozik a füstgáz. Rövid ideig tartó huzat megszőnés (szél fúj a kéménybe).

15 Gázkészülékek légellátása B típusú készülékek légellátása, szellızése (a méretezés alapjai) Gondoskodni kell az égéshez szükséges levegı és az áramlásbiztosítón keresztül a helyiségbıl távozó levegı pótlásáról A szellızı levegı bejutását a helyiségbe a kémény huzata biztosítja A gázfogyasztó készülék helyiségének szellızılevegı térfogatárama [m 3 /h] az égéshez szükséges levegı és a hígító levegı összege: & & + V szell = Vé, lev Vh, lev A hígító levegı minimum az égési levegı tömegáramának 30%-a, így 1m 3 földgáz elégetéséhez minimum 9.5m 3 x(1,3)=12,35m 3 levegıt kell biztosítani Ha a kémény természetes huzatával nem lehet megoldani: szabadból befúvó (túlnyomásos) szellızést kell létesíteni, amelynek üzeme a gázfogyasztó készülék üzemével reteszelt, szívott rendszerő égéstermék-elvezetést kell létesíteni, a szükséges szellızılevegı térfogatáramhoz alkalmas légbevezetı elemekkel (a szívott rendszer elvi sémája a táblán). Ha az épületben elszívó szellızés létesül, az nem csökkentheti a B típusú gázfogyasztó készülék égéstermék-elvezetı berendezésének huzatát. Szükség esetén a gázfogyasztó készülék(ek), és a mesterséges szellızı-berendezés reteszelt üzemét biztosítani kell. &

16 A kémények kitorkolása (MSZ 04-82): 120 min. 0.8m min. 0.8m Szomszéd, vagy saját épület min. 1.2m min. 0.7m (1) A kémény kitorkollása legalább olyan magasan legyen, hogy a kéményfej fölé függıleges tengellyel és a kitorkollásra illeszkedı lefelé mutató csúccsal szerkesztett 60 félnyílású kúpot az épület (vagy a szomszédos épület) semmilyen széltorló felépítménye ne közelítse meg 0,7 m-nél jobban (függılegesen mért távolsága attól legalább 0,8 m legyen). (2) Szélzugot képezı tetıgerincek, tetıfelépítmények közelében a kitorkollás azoknál magasabban legyen. (3) Nagy felülető enyhe hajlású és lapostetık esetében a kitorkollás a tetısík felett legalább 1,20 m magasan legyen. (10 -nál enyhébb hajlásszög esetén)

17 Az égéstermék-elvezetı berendezés kitorkollásának helye a tetı felett 1 a a1 a2 b Magasság magastetı gerince felett, a tetıgerinc közelében Magasság szalmatetıs magastetı gerince felett, a tetıgerinc közelében Magasság a tetı felett, szomszédos magasabb épületek vagy épületrészek esetén Magasság lapostetık, vagy zárt mellvédek felett a 0,4 0,4 a 0,8 a 0,8 0,6 0,6 b 1,0 0,4 γ c c1 c2 A tetı hajlásszöge Megjegyzés: A tetıt laposnak kell tekinteni, ha γ 20 o és magastetınek, ha γ>20 o. A legkisebb vízszintes távolság a magastetıtıl Magastetı nem éghetı tetıfelületére merılegesen mért legkisebb távolság Magasság magastetı felett ahol L a tetıgerinctıl mért távolság c 2,3 vagy c1 c 1,4 vagy c1 1,0 0,4 0,4 ha L< 8,0 0,4 ha L< 8,0

18 Az égéstermék-elvezetı berendezés kitorkollásának helye a tetı felett 2 Az égéstermék-elvezetı berendezés kitorkollásának helye B C d Magasság a nyílászárók felett d 1,0 d 1,0 e Akadályok, vagy negatív lejtéső tetı legmagasabb pontja feletti magasság, ahol f és g az égéstermék-elvezetı berendezés távolsága az akadályoktól az akadályok magassága ha f < 1,5xg akkor e > 1,0 ha f < 1,5xg akkor e > 0,4 h A szomszédos és csatlakozó épületek feletti magasság az égéstermék-elvezetı berendezés vízszintes távolsága a szomszédos és csatlakozó épületektıl ahol i és j a szomszédos és csatlakozó épület magassága ha i < 1,5xj akkor h > 1,0 ha i < 1,5xj akkor h > 0,4

19 Az égéstermék-elvezetı berendezés kitorkollásának helye a tetı felett 3 Az égéstermék-elvezetı berendezés kitorkollásának helye A Távolság a magastetın elhelyezett szerkezetektıl, ablakoktól és nyílásoktól B Magasság a magastetın lévı nyílászárók vagy nyílások felett C Távolság magastetın elhelyezett nyílások vagy ablakok felett vagy mellett D Távolság a magastetın elhelyezett nyílások vagy ablak alatt Gáz tüzelıany ag ha A<1,5 akkor B 0,6 [m] C 0,6 [m] D 2,0 [m] Túlnyomás os berendezés ha A<1,5 akkor B 0,6 [m] C 0,6 [m] D 2,0 [m]

20 "C" típusú gázfogyasztó készülékek égéstermékelvezetésének homlokzati kitorkollása 1 Az egyszeres égéstermék-kitorkollás legkisebb távolsága nyitható ablakoktól vagy homlokzati ajtóktól sima homlokzatok esetén

21 "C" típusú gázfogyasztó készülékek égéstermékelvezetésének homlokzati kitorkollása 1 Az egyszeres égéstermék-kitorkollás legkisebb távolsága nyitható ablakoktól vagy homlokzati ajtóktól sima homlokzatok esetén Kémények

22 C" típusú, koncentrikus elemekbıl álló, rendszer jellegő égéstermék-elvezetı berendezéssel szerelt gázfogyasztó készülék égéstermék-kitorkollásának elhelyezése a tetıhéjazat felett Az egyszeres égéstermékkitorkollás legkisebb távolsága nyitható ablakoktól vagy homlokzati ajtóktól sima homlokzatok esetén Kémények

23 A kémények tisztíthatósága: (MSZ 04-82/1-85) (1) Minden kéménytestbe koromzsák ajtót és ha a kitorkolló-nyíláson keresztül nem tisztítható, kéménytisztító ajtót kell elhelyezni. (2) A koromzsák illetve kéménytisztító ajtó csak nem éghetı anyagból és kettıs záródású szerkezetbıl készíthetı. (3) A koromzsák ajtó alsó éle és a legalsó bekötés alsó éle közötti távolság legalább 50cm legyen. (4) A kémény tisztító ajtó könnyen hozzáférhetı helyen, a kémény fedköve alatt legfeljebb 5m-rel legyen. (5) A padlástérben elhelyezett tisztítóajtó 60cm környezetében a padozat nem készülhet éghetı anyagból. (6) Kéményseprı járdát kell létesíteni minden olyan magastetın, ahol kéményenként tetıkibúvó nem létesíthetı (1m magas lejtı oldali korláttal) Kémények

24 A kémények huzata (1) tk( C) H [m] H [m] H [m] H [m] rlev rfg-átlag rlev-rfg-átlag tfg( C) ρ lev > ρ füstgáz átlag p = ρ g lev H lev p = ρ g átlag H füstágáz füstgáz Dp [Pa] D(Dpst) [Pa] D(Dp) [Pa] tfg [ C] ( p) = ( ρ ρ ) g H statikus levegı füstgáz átlag ( p) statikus = phuzat = ( ρlevegı ρ füstgáz átlag ) gh p T0 T0 = ( ) ρ gh T + t T + t huzat 0 0 lev 0 füstgáz átlag Kémények

25 A kémények huzata (2) tk( C) p T0 + t 0 huzat = ( ) T0 lev T0 + t füstgáz átlag T gh tfg( C) Mitıl függ a huzat: Magasság: p huzat ~ H Füstgáz hımérséklet: p huzat ~-1/T füstgáz Környezeti hımérséklet: p huzat ~1/T levegı Hıszigetelés vastagsága: Kémények

26 A kémények huzata Dp [Pa] Dphuzat=f(H,tlev,tfüstgáz-átlag) d 5 p, áramlási = p huzat V[m3/h] p T0 + t 0 huzat = ( ) T0 lev T0 + t füstgáz átlag T (3) gh, ρ 2 l p áramlási = v füstgáz ( λ + ζ alaki ) 2 d 0 0 v re _ rendezve V 4V v = = 2 π 0 4V V = Av A d 0, ρ 4V l p áramlási = + ( λ ζ ) 2 alaki 2 d π d p 0 2,, ' 1 áramlási = CV, p áramlási = C 5 2 d Kémények

27 Kémények: Kéményrendszerek Kéménytest Füstcsı Gázberendezés max. 2m min. 2m (60kW alatti kémények) Legfontosabb elıírások: Egyedi kémények: Minimális hatásos huzatmagasság: 2m; Füstcsı maximális hossza 2m Kéményelhúzás 30 maximális kúpszög 2x egy irányban Füstcsı és elhúzás együttes maximális hossza : 3m, de max. a hatásos kéménymagasság fele Egy füstcsı egy készülék Könyökök száma: 2! de ekkor függıleges füstcsı min.3d Több bekötés alsó-felsı éle között 15cm Kürtı anyaga: Alumínium Korrózióálló acél Samott Kéménytest és anyaga: Falazott Szerelt Hıálló hıszigetelés 400cm 2 felett önálló kéménytest 35kW felett önálló kémény Gázellátás

28 Állandók: Gáztüzeléső, huzatmegszakítóval felszerelt tüzelıberendezés kéményének megengedett legkisebb keresztmetszete A min = a ( b h ) bc + τq h [ cm Alapkeresztmetszet: a = 100cm 2 Alapmagasság: b = 20m Kémény kiviteli tényezı (kémény fal érdessége) érdes falú (pl.: falazott tégla) c=0.6 sima falú (pl.: korr. acél) c=1.0 Üzemviteli tényezı: Ritkán használt (kisvíz melegítı) τ=0.51 Sőrőn használt (fali kazán) τ=0.86 Tüzelı berendezés és a kémény: Hatásos kémény magasság: h k [m], (de max.:8m) Névleges kazánteljesítmény: Q N [kw] c k + k N 2 ]

29 Kémények: Kéményrendszerek Győjtıkémények: Levego Füstgáz Levego Füstgáz Berendezés Berendezés Gázellátás

30 Zárt (LAS) rendszerő kémények 1.

31 Zárt (LAS) rendszerő kémények 2.

32 Zárt (LAS) rendszerő kémények 3.

33 Zárt (LAS) rendszerő kémények 4. 24kW névleges teljesítményő fali főtıkészülék Szintek száma A kémény kőrtı belsı átmérıje (befoglaló mérete) Szintenként 1 készülék Szintenként 2 készülék 1 Ø14 (36x36) Ø18 (40x40) 2 Ø16 (36x36) Ø22 (48x48) 3 Ø18 (40x40) Ø25 (48x48) 4 Ø20 (40x40) Ø30 (55x55) 5 Ø22 (48x48)

34 Kémények anyaga Épített kémények Kémény test Alumínium, Korr.Acél béléscsı Szerelt kémények Alumínium burkolat Hıálló hıszigetelés Korr.Acél béléscsı Egyéb anyagok: Samott