a lakások és lakóépületek kéményeinek tervezéséhez Budapest, 2006 kemenysegedlet_5.indd 1 2007.01.03. 13:37:36
A kiadvány az Önkormányzati és Területfejlesztési Minisztérium Építésügyi és Településrendezési Főosztálya kezdeményezésére és támogatásával készült Szerzők: BAUMANN MIHÁLY DR. CZEGLÉDI OTTÓ CSAJKA GYÖRGY KOCSIS ATTILA Lektor: DR. VÖRÖS FERENC DLA Borítóterv: KÓSA JÓZSEF ISBN-10: 963-513-197-6 ISBN-13: 978-963-513-197-6 Kiadja az Építésügyi Tájékoztatási Központ Kft. Felelős kiadó: dr. Hamvay Péter igazgató Kiadóvezető: Karácsony Tiborné Kiadói szerkesztő: Ágoston Jánosné Nyomdai előkészítés: uncut-art Tipografika Stúdió Bt. Azonossági szám: 2/2006 Nyomdai munkák: Text-Print Nyomdaipari Kft. Budapest, 2006 kemenysegedlet_5.indd 2 2007.01.03. 13:37:40
Az Első Magyar Kéményszövetség Közhasznú Egyesület Elnökségének ajánlása Tisztelt Alkalmazó! Hazánkban a rendszerváltozás előtérbe helyezte az energiatakarékosság mindennapi kérdéseit, párhuzamosan a környezet kímélésével, a nagy termelőrendszerek, lakossági és egyéb felhasználok költségtakarékosságával. Az iparban az energiatakarékos megoldások, a magas szintű technológiák gyors elterjedése lehetővé tették a nagyobb volumenű termelést, sokszor kisebb mennyiségű energia felhasználásával. Az energiatakarékos megoldások alkalmazása azonban csak a lakossági és kommunális energiafelhasználók egy részét jellemzi. A tüzeléstechnika két oldala, a kazántechnika és a hozzákapcsolódó kéménytechnika műszaki összehangolása elszakadt egymástól. Az Első Magyar Kéményszövetség Közhasznú Egyesület 2006. évben végzett felmérése alapján a tervezők az új lakásépítési terveknél csak 34%-ban alkalmazzák a korszerű kéményeket, 66%-uk nem korszerű. Az európai uniós tagállamok többségében ezek a mutatók fordítottak. Elemzések bizonyítják, hogy azokban az országokban, ahol a kazántechnikát összhangba hozták az energiatakarékosságot, környezetkímélő energiaváltási lehetőséget biztosító kéményekkel, 8-9% nemzeti szintű energiamegtakarítást értek el. Úgy gondoljuk minden műszaki és nem műszaki érintettel közösen, 4-5 év alatt elérhetjük az európai uniós színvonalat. Jelen tervezési segédlet közös célunk eléréséhez kíván segítséget nyújtani a tisztelt alkalmazók számára. Dr. Meszléry Celesztin az egyesület elnöke Balogh Zsigmond az egyesület főtitkára 3 kemenysegedlet_5.indd 3 2007.01.03. 13:37:40
Előszó A tüzelőberendezések fejlődésével együtt a kéménytechnikai információk fontossága is elõtérbe került. A katedraérett szerkezetek kiöregedtek a sorból, a valamikor csaknem kizárólagos falazott kémény gyakorlatilag használhatatlanná vált, az új műszaki megoldások sora pedig olyan változatosságot mutat, amelyek között a biztonságos tájékozódás egyre nagyobb időigénnyel jár. Ebben a tájékozódásban kívánunk segítséget nyújtani, ugyanis rohamosan szaporodnak a gáz (és az olaj) tüzelőanyaggal üzemelő, zárt égésterű és kondenzációs készülékek, és a hagyományos szilárd tüzelésű berendezések is sokat változtak; megjelentek a pelletkályhák* és -kazánok, hódít a faelgázosítás, egyre jobb hatásfokú cserépkályhák és kandallók épülnek, és a szilárd tüzelőanyaggal működő berendezések tűztere is bezárult, az égéshez szükséges levegőt már nem a helyiségből szívják ; az egyre jobb hatásfokú tüzelőberendezések égéstermék-hőmérséklete a harmatpont alá vagy annak közelébe csökkent, a kéményekkel szembeni követelmények sorában első helyre került a nedvességgel szembeni érzéketlenség. A segédlet alapvetően az új kémények kategóriájával foglalkozik. A meglévő kémények felújítása meggyőződésünk szerint egy ugyanilyen nagyságrendű anyagban foglalható össze. Az új kémények közül is azokat céloztuk meg, amelyek egy lakásnagyságrend égéstermék-elvezetésével foglalkoznak, max. 60 kw-ig. Az ennél nagyobb égéstermék-elvezető berendezések kérdése ugyancsak külön történet. Nagyot változott a világ a megnevezés tekintetében is. Nincs ma már kémény, csak az MSZ EN 1443 európai szabványnak megfelelő égéstermék-elvezető berendezés, és a füst sem az igazi már, hiszen helyette gáznemű égéstermék van. Kiadványunkban azonban még sokszor nevezzük a megszokott módon kéménynek a kéményt és füstgáznak azt, amit a kéménynek biztonsággal a szabadba kell vezetnie. Akinek ezek a megnevezések már zavarólag hatnak, azoktól előre is elnézést kérünk. Mint tapasztalni fogják, óvakodtunk attól, hogy konkrét kéményrendszerekről beszéljünk, illetve ezeket ajánljuk. Megtehettük volna, hiszen a hazai palettán is megtalálhatók ma már azok a bizonyított kerámia- és fémrendszerek, amelyek biztonsággal használhatók és betervezhetők. Ugyanakkor felhívjuk a figyelmet arra, hogy CE jelzés (harmonizált és honosított európai szabványnak való megfelelés) vagy Építőipari Műszaki Engedély (ÉME) nélküli termékekre a 3/2003. (I. 25.) BM-KGM-KvVM együttes rendelet szerint Szállítói (gyártói) Megfelelőségi Nyilatkozat nem adható ki, azaz nem hozhatók forgalomba. Mind a kishatárforgalomban a bekerülő termékeknél, mind a kémény céljára forgalmazott, jelenleg használhatóság szempontjából vitatott tégla esetében érdemes erre is figyelni. Ma már csaknem minden építőipari termékre kapható rövidebb-hosszabb határidejű garancia. Abban az esetben, ha a kéményrendszer választásánál a garancia a meghatározó, akkor javasoljuk, hogy a nedvességgel szembeni érzéketlenségi gyártói garanciát keressék. Ennek a garanciának a léte egyre inkább a legfontosabb követelménnyé válik a kéményválasztásnál. Budapest, 2006. december Csajka György a Műszaki Bizottság vezetője Első Magyar Kéményszövetség * Pellet: fából vagy biomasszából készített, apró szemû, préselt tüzelõanyag. 5 kemenysegedlet_5.indd 5 2007.01.03. 13:37:40
Tartalomjegyzék 1. A kémény és az épület...9 1.1. A kémény helye a házban...9 1.2. Az épület szerkezeti elemei és a kémény kapcsolata...10 1.2.1. A kémény alapozása, szigetelése... 11 1.2.2. A kémény és a teherhordó falak, válaszfalak kapcsolata...13 1.2.3. A kémény és a födém kapcsolata...13 1.2.4. A kémény tetőátvezetése és a héjazat kapcsolata...15 1.2.5. A kémény tetőn kívüli részének kialakítása és a kémény magassága...15 2. Nyílt égésterű (atmoszférikus), egyedi tüzelőberendezés egyedi kéménye...17 2.1. Az égés feltétele, az égési levegő biztosítása...17 2.2. A tüzelőanyag és a kémény...17 2.2.1. Az égés folyamata különböző tüzelőanyagokkal...17 2.2.2. A kémény működése...18 2.3. A nedvességre való érzéketlenség mint a kéményválasztás kritériuma, konstrukciós követelmények, a megfelelősség igazolása az MSZ EN szabvány szerint...18 2.3.1. A nedvességre való érzéketlenség meghatározása...18 2.3.2. A kéménykiválasztás kritériumai, konstrukciós követelmények...19 2.4. Egyhéjú kémények, kéménybéléscső-rendszerek...19 2.4.1. Falazott kémények...19 2.4.2. Kerámia, fém és műanyag béléscsőrendszerek...20 2.5. Többhéjú kéményrendszerek...21 2.5.1. Samottcsöves kéményrendszerek...21 2.5.2. Kerámiacsöves kéményrendszerek...22 2.5.3. Fém kéményrendszerek...22 2.6. Egyedi kémények méretezése...23 2.6.1. Huzat hatása alapján történő kéményméretezés...23 2.6.2. Túlnyomásos égéstermék-elvezetés kéményméretezése...24 2.7. Nem kéményes égéstermék-elvezetõ berendezések...25 2.7.1. Homlokzati égéstermék-kivezetés...25 2.7.2. Égéstermék-kivezetés a tető fölé nem kéményes megoldással...26 3. Zárt égésterű egyedi tüzelőberendezések egyedi és gyűjtőkéménye (LAS rendszerek)...27 3.1. A LAS rendszer működési elve, az égési levegő biztosítása...27 3.2. A zárt égésterű kazánok előnye...27 3.3. A LAS rendszerek kialakításának lehetőségei...28 3.4. A LAS rendszerek méretezése az MSZ EN 13384-2 szerint...31 3.5. Egyszeres bekötésű LAS rendszerek...33 3.6. Többszörös bekötésű LAS gyűjtőkéményrendszerek...33 3.7. A kondenzátum mennyisége és semlegesítése...36 4. A kandalló és a cserépkályha kéménye...37 4.1. A kandallók...37 4.1.1. Atmoszférikus (nyitott égésterű) kandallók működése...37 4.1.2. Zárt égésterű kandallók és kályhák...38 7 kemenysegedlet_5.indd 7 2007.01.03. 13:37:40
4.1.3. A kandallókémény elhelyezése, méretezése...39 4.2. A cserépkályhák...39 4.2.1. A cserépkályha felépítése és működése...39 4.2.2. A cserépkályha és a kémény kapcsolata, méretezése...40 4.3. A kéményválasztás szempontjai cserépkályha- vagy kandallófűtés esetén...42 5. Kémények, égéstermék-elvezető berendezések üzemeltetési, ellenőrzési, tisztítási feltételei...43 5.1. Kéményseprő-ipari közszolgáltatás...43 5.1.1. Törvényi szabályozás...43 5.1.2. A kéményseprő-ipart szabályozó rendeletek...43 5.1.2.1. A 27/1996. (X. 30.) BM rendelet...43 5.1.2.2. A 26/2005. (V. 28.) BM rendelet...45 5.2. A kéményseprő-ipari feladatok ellátásának feltételei...45 5.3. Építésügyi hatósági eljáráshoz kapcsolódó kéményseprő-ipari feladatok...46 5.3.1. Építési engedélyezési tervdokumentáció felülvizsgálata...46 5.3.2. Kivitelezés közbeni ( nyers épület) kéményvizsgálat...47 5.3.3. Égéstermék-elvezető berendezések vizsgálata használatbavételi engedélyezési eljáráshoz...48 5.4. Égéstermék-elvezető berendezések általános célú ellenőrzése, vizsgálata, szakvéleményezése...48 5.5. Égéstermék-elvezető berendezések ellenőrzése, tisztítása és műszaki felülvizsgálata...49 5.6. Az égéstermék-elvezető berendezés és az energiatakarékosság...49 5.7. Az égéstermék-elvezető berendezés és a környezet védelme...49 6. Törvények, rendeletek, szabványok, előírások...51 Felhasznált szakirodalom...52 8 kemenysegedlet_5.indd 8 2007.01.03. 13:37:40
1. A kémény és az épület A segédlet célja, hogy segítse a tervezőket és felhasználókat a tüzelőberendezések területén bekövetkezett jelentős változások, az új környezetvédelmi előírások következtében kifejlesztett nagyszámú, új típusú és rendszerű égéstermék-elvezető berendezés kiválasztásában, az új szabályozások figyelembevételével. Továbbá olyan egységes, új információs anyag közzététele, amely segítséget nyújt a családi házak és többlakásos lakóépületek, lakásátalakítások tervezése során az engedélyezési eljárásban előírások szerint a kiviteli tervezési szakaszban az építész- és gépésztervezőknek a szakszerű kémények, égéstermék-elvezető rendszerek megtervezésében. Hasznos információkat nyújt az építési hatóságoknak, szakhatóságoknak, a szabványok mellett, a sok új égéstermék-elvezető berendezés termékválasztéka közötti eligazodásában, az építtetőknek és kivitelezőknek a termékek kiválasztásában (1. ábra). 1.1. A kémény helye a házban A kémény füstgázelvezető berendezés rendeltetése, hogy az épületek fűtési energiáját és melegvíz- ellátását biztosító tüzelőberendezések kazánok által termelt és keletkezett füstgázokat elvezesse. A feladata kettős: egyrészt a tüzelőanyag elégetésekor keletkező füstgázoknak a szabadba vezetése; másrészt a tüzelőberendezésnek a szívóhatás biztosításán keresztül az égéshez oxigénnel való ellátása. A tüzelőberendezéseket kiszolgáló kémények többlakásos lakóépületek központi fűtése esetén külön fűtőhelyiségben vagy kazánházban, többlakásos lakóépületek egyedi lakásonkénti fűtésénél a lakás előtérben, fürdőszobában vagy külön fűtőhelyiségben helyezkednek el. Családi házaknál általában külön fűtőhelyiségben található a tüzelőberendezés (2. ábra). A központi fűtőhelyiség többlakásos épületeknél a pince vagy a tetőtéri szinten helyezkedik el. A családi házak fűtőhelyisége alápicézett elrendezésnél a pinceszintre, alápincézetlen beépítésnél általában a földszintre kerül. A füstgázokat elvezető kémény kürtőből, béléscsőből és az azt körülvevő a kémény típusától függően egy- vagy többrétegű külső héjból (burkolatból) áll (3. ábra). 1. ábra. Kéménytípus választása a tüzelőberendezés paraméterei alapján 9 kemenysegedlet_5.indd 9 2007.01.03. 13:37:40
2. ábra. Kéményelhelyezés alaprajzi elrendezése befolyásolja az épület homlokzati megjelenését, ezért a fűtőhelyiség és a kémény épületen belüli helyét célszerű a vonatkozó építészeti előírások figyelembevételével meghatározni. 1.2. Az épület szerkezeti elemei és a kémény kapcsolata 3. ábra. Kéményekkel kapcsolatos alapfogalmak és megnevezések Alaprajzi elrendezésben a kémények a fűtőhelyiséget vagy kazánházat határoló főfalakba, vagy a főfalak és válaszfalak mellé kerülnek beépítésre önálló kéménypillérként. Az alsóbb szinteken épített kémények működése huzathatása kedvezőbb az emeleti vagy tetőszinten épített kéményekénél. A kémény tetőn kívüli szakasza gyakran jelentősen 10 Az épület többféle rendeltetésű, feladatú egységekből épül fel. A különböző feladatú és rendeltetésű szerkezetek csoportjai alkotják az egyes épületszerkezeti alrendszereket. Ilyen rendszer a teherhordó és a nem teherhordó szerkezetek csoportja. A kémények a nem teherhordó szerkezetek csoportjába tartoznak. A kémények és az épület egyéb szerkezeti elemei kapcsolatának megértéséhez a kéményhez tartózó alábbi alapfogalmakat és szakkifejezéseket az MSZ EN figyelembevételével adjuk meg: huzat vagy szívás alatt álló kémény: olyan kémény, amelynek béléscsövében a tüzelőberendezések becsatlakozási helyén a nyomás kisebb, mint a környezeti nyomás; túlnyomásos kémény: olyan kémény, amelynek béléscsövében a nyomás nagyobb, mint a környezeti nyomás; kémény: az épület legfelső szintje felett kitorkolló a fűtőberendezés füstcsőbekötésétől induló függőleges irányú szerkezet, amely a füstgáz égéstermék szabadba vezetésére készült; kéménykürtő: járat, amelyben a füstgáz áramlik; béléscső: a kémény belső héjszerkezete, amelyben a füstgáz áramlik és érintkezik az égéstermékkel; kemenysegedlet_5.indd 10 2007.01.03. 13:37:41
külső héj: az égéstermék-elvezető berendezés külső fala, amely érintkezhet a környezettel; kéménytest: a kéménykürtőt, határoló külső és belső héjat, szigetelést és a burkolatot magában foglaló szerkezet; kéményfej: a kéménytest tetőn kívüli része; kéménytoldó-kitorkolló idomdarab: a huzat növelésére és a káros légörvények kiküszöbölésére szolgáló szerkezet; fedkő: a tetőn kívül a kémény védelmére, a kéményre épített vízzáró és fagyálló szerkezet; bekötőnyílás: a füstgáz bevezetésére kialakított, meghatározott méretű nyílás a kéménytestben; fali hüvely: a bekötőnyílásban a füstcső befogadására beépített, nem éghető cső; összekötő elem (füstcső): egy vagy több tüzelőberendezés füstgázát a kéménybe vezető, kis emelkedéssel elhelyezett elem; koromzsák: a kéménykürtő legalsó szakasza, a korom összegyűjtésére szolgál; koromzsákajtó: kettős záródású, fém- vagy betonanyagú, nem éghető elem a koromzsák tisztítására; kéménytisztító ajtó: ha a kürtő a kitorkolló nyíláson keresztül nem tisztítható, kéménytisztító ajtót kell beépíteni, magas tető esetén a padlástérben, lapos tető esetén a kéményfej tetőn kívüli részén. A kémény és az épület szerkezeti elemei közötti kapcsolat rendezéséhez, megértéséhez célszerű a kéményeket csoportosítani a korábban megismert főbb rendszerezési elvek és MSZ EN előírásai figyelembevételével. Rendeltetésük szerint lehetnek: egyedi kémények: azonos szinten, egymással összeköttetésben lévő helyiségek max. 60 kw összteljesítményű tüzelőberendezéseinek kéménye (egyhéjú falazott kémények; egyhéjú falazott, bélelt kémények; többhéjú szilikátkémények; szerelt fémkémények); gyűjtőkémények: több épületszint egymás feletti önálló rendeltetési egységeinek helyiségeiben lévő tüzelőberendezések kéménye (lehet egycsatornás és mellékcsatornás kialakítású); központi kémények: az épületek 60 kw-nál nagyobb teljesítményű több önálló rendeltetési egység központi fűtési, melegvíz-termelő, ipari, nagykonyhai stb. tüzelőberendezéseinek kéménye. A felhasznált tüzelőanyag szerint lehetnek: vegyes használatú kémények (különféle halmazállapotú tüzelőanyaggal üzemeltetett tüzelőberendezések kéményei); egyféle használatú kémények (azonos fajtájú tüzelőanyaggal üzemeltett tüzelőberendezések kéményei). Készítési módjuk szerint lehetnek: falazott kémények; előre gyártott elemekből épített kémények; szerelt kémények. A tüzelőberendezés működési módja szerint lehetnek: nyílt égésterű (atmoszférikus üzemű) egyedi tüzelőberendezéshez kapcsolódó huzat vagy szívás hatása alatt álló kémény; zárt égésterű egyedi tüzelőberendezéshez csatlakozó túlnyomásos (vagy huzat hatása alatt álló) kémény; 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. 1.2.1. A kémény alapozása, szigetelése 11 A kémény alaprajzi kialakítását és alapozását meg kell tervezni. A falazott egyedi és az elemekből épített többhéjú, szilikátanyagú egyedi és gyűjtőkéményeket minden esetben le kell alapozni. Ha a kéményt az épület rendeltetése és szerkezeti rendszere figyelembevételével a felmenő teherhordó szerkezetek közé (összefalazva) vagy közvetlenül mellé építik, akkor a kémény alapja a teherhordó falak, pillérek alatt készített sáv- vagy pontalap síkalap (4. ábra). Ha a kémény szilikátelemekből épített, önálló kéménypillérként kerül kialakításra, akkor meg kell határozni a helyét és szerkezetét, meg kell adni a tömegét, és külön álló pontalapot kell beépíteni, vagy ha közvetlenül fal mellett áll, akkor alapszélesítést kell kialakítani. A kémény alatti alaptest a statikus tervező méretezése alapján a ráterhelő kémény és tartozékai terhelésének megfelelően legyen méretezve, és legyen szilárd, merev (5. ábra). A kémény alapozási síkjának meghatározásánál figyelembe kell venni az épület beépítési módját (alápincézett vagy alápincézetlen), a talaj rétegződését (a talaj teherbírása és süllyedése), a talajvízszintet (lehetőleg az alapozási sík a talajvízszint felett legyen), a tervezett alaptestek anyagát, a fagyhatárt. Önálló kéménypillér alapteste ha szükséges az épület merevítése miatt összeköthető a szomszédos alaptesttel. A kémény alatti alaptest és a szomszédos alaptestek méretezésénél is törekedni kell arra, hogy az azonos minőségű talaj mindenhol egyenletes (közel azonos) terhelést kapjon, hogy káros mértékű süllyedéskülönbségek ne alakuljanak ki, amelyek hátrányosan befolyásolnák a kémény működését (hu- kemenysegedlet_5.indd 11 2007.01.03. 13:37:42
4. ábra. Kémény a teherhordó falba építve 5. ábra. Kémény önálló kéménypillérként 12 6. ábra. Kémény-összefalazás magassági méretrendje a befogadó falazattal kemenysegedlet_5.indd 12 2007.01.03. 13:37:42
7. ábra. Kémény falsüllyesztékben zatát, tömörségét, állékonyságát stb.). Kéménytest alá alapfal szigetelést kell készíteni. Ha a kémény a szélső felmenő pincefalba (ezt az estet a tervezőnek lehetőleg kerülnie kell), falmélyedésébe vagy a fal mellé kerül, a határoló falat minden esetben teljes felületen függőleges falszigeteléssel kell ellátni. A kémény alatt a szigetelés beépítése, elrendezése, anyaga és rétegszáma minden esetben igazodjon az épület szigetelési rendszeréhez. 1.2.2. A kémény és a teherhordó falak, válaszfalak kapcsolata A kémény az épület teherhordó és teherátadó szerkezeteitől független legyen. Kémény akkor falazható össze a fűtőhelyiséget határoló teherhordó vagy határoló vastag falazattal, ha egyedi falazott kéményként tömör, kisméretű téglából készül, és a befogadó falazat, valamint a kémény elemeinek magassági méretrendje azonos. Ez csak a kisméretű, kettős méretű és a magasított téglából készülő befogadó falazat és ritkábban néhány falazóblokk esetén biztosítható (6. ábra). Összefalazáskor a vakolaton esetleg megjelenő repedéseket a festés alá repedésáthidaló szövet beépítésével lehet elkerülni. A kéményt akár egyedi falazott vagy elemekből épített kivitelben készül, el kell választani a teherhordó falazattól, és el kell attól dilatálni. Gyakori eset, hogy az elemekből épített kéményt a határoló vastag falazat falmélyedésébe, falsüllyesztékébe építik be. Ilyenkor a határoló fal, kémény felőli vékonyított fal vastagsága annyi legyen, amennyi a statikai előírások szerint biztosítja a rákerülő vasbeton koszorú minimális vastagságát, és ezáltal a fal merevítését és a födémtárcsa merevségét (7. ábra). Az elemekből épített kémények falakkal és csatlakozó szerkezetekkel kapcsolatos főbb tervezési előírásai: szilikátelemekből épített, többhéjú kémény köpenyét megvésni, vagy rá szerelvényt rögzíteni tilos; szilikátelemekből épített kéményhez többhéjú égetett agyag, kerámia vagy szerelt válaszfalat, a válaszfal merevítése céljából a kémény köpenyét megvésni, megfúrni és szegelni nem lehet, a válaszfalat csak mellé lehet építeni; az elemekből épített, többhéjú kémények köpenye a kéményt befogadó belső tér felé vakolás, elfalazás és burkolás nélkül is beépíthető, ha azt a befogadó tér-helyiség funkciója (alárendelt helyiségek esetén) és a köpeny felületi megjelenése biztosítja, ebben az esetben a felületet glettelés után csak festeni kell; ha az elemekből épülő kémény gépészeti aknába kerül, mellette különböző gépészeti vezetékekkel, akkor az akna lefalazásával együtt a kémény is körülfalazható. A 8. ábrán szilikátelemekből épített, többhéjú kémény falkötési és elrendezési változatai láthatók; tilos az elemekből épülő kémény köpenyét gépészeti és elektromos vezetékkel megvésni, vagy a válaszfallap bekötését acél bekötőhuzallal, illetve acélszalaggal kivitelezni. 1.2.3. A kémény és a födém kapcsolata A kémény alaprajzi elrendezése és elhelyezése figyelembevételével a kémény és a födém csatlakozásánál a következõ fontosabb építészeti és statikai tervezési előírásokat kell alkalmazni: 13 kemenysegedlet_5.indd 13 2007.01.03. 13:37:43
8. ábra. Szilikátelemekből épített, többhéjú kémény falkötési és elrendezési változatai 9. ábra. Elemekből épített kémény gépészeti aknában előre gyártott födémnél a faltestbe-falszakaszba falazott egyedi kémény kürtője mellett a vasbeton koszorúban az előre gyártott vasbeton gerenda széle és a kürtő között még bélelt kürtő kialakítás mellett is minimum (12 cm) féltéglavastagságot kell hagyni; önálló kéménypillérként falazott egyedi kéménynél a kürtőbéléscső körül a fal vastagságát (fél-, háromnegyed- vagy egytégla-vastagságú) a kéménypillér magassága szintszáma alapján a statikusnak ellenőriznie és méreteznie kell (kihajlási hossz, merevség, állékonyság); előre gyártott vb. gerendás födém esetén a födémsávban a falazott egyedi kéménypillért a födémben előre kialakított födémkiváltásba (aknába) kell utólag beépíteni. A kéménypillér merevítéséhez ha statikailag szükséges a födémkiváltás széle és a kéménypillér közötti hézagot a merevítéshez lépésszilárd hőszigetelő lappal kell kitölteni úgy, hogy a födém lehajlásából származó, káros mértékű mozgások ne adódjanak át a kéménypillérre; a szilikátelemekből épített, többhéjú kéménypillért a födémsávban csak födémkiváltással lehet beépíteni, a köpeny és a födémkiváltás széle között min. 2-3 cm széles mozgási hézag meghagyása mellett; elemekből épített, többszintes magasságú, önálló, többhéjú kéménypillér építésekor a termékre vonatkozó állékonysági (általában a köpenyelem sarkaiban vezetett vasalási hornyaiba rakott vasalással megerősítve) beépítési előírásokat kell betartani. A 9. ábrán látható az elemekből épített kémény gépészeti aknában előre gyártott födémnél. 14 kemenysegedlet_5.indd 14 2007.01.03. 13:37:43
1.2.4. A kémény tetőátvezetése és a héjazat kapcsolata A kéménynek az épület zárófödémén történt átvezetése után az alábbi fontosabb tervezési előírásokat kell betartani: lapos tetős kialakítású épületnél a tetősíkon kívül az egyedi falazott kéménynek a kürtő körüli falát vastagítani kell, az elemekből épülő kéményt körül kell falazni a rákerülő csapadékvíz elleni szigetelés és védő elválasztó rétegei beépítésének a fogadására; magas tetős kialakítású épületnél a fűtetlen padlástérben vezetett egyedi falazott vagy elemekből épített többhéjú, de hőszigeteletlen kéménypillért a lehűlés miatt utólagos hőszigeteléssel kell ellátni; magas tető esetén a padlástérben a kéménypillért statikai okok miatt kéménypillér merevítése, kihajlása általában vastagítani kell; a kéménytestbe fa vagy más éghető anyagú szerkezet nem nyúlhat bele; a padlástérben a falazott egyedi kéménypillér kürtője és az éghető anyagú fa rúdszerkezeti elemek között min. 20 cm (féltéglavastag + 8 cm) távolságot kell tartani; elemekből épített, többhéjú kémény köpenyének külső felülete és az éghető anyag közötti távolságot a tűzállósági előírások és a jelölések alapján (koromégés) mm-ben kell megadni, és üzemi körülmények között a kémény mellett az éghető építőanyag hőmérséklete nem haladhatja meg a 85 ºC-t; egyedi falazott kéménybe minden kürtőhöz a legalsó szinten koromzsákajtót, a padlástérben ha a kitorkolló nyíláson keresztül nem tisztítható tisztítóajtót kell beépíteni, amely a fedkő alatt max. 5 m-re helyezkedhet el. 1.2.5. A kémény tetőn kívüli részének kialakítása és a kémény magassága A kémény tetőn kívüli részének építésénél az alábbi fontosabb előírásokat kell betartani: egyedi falazott kéményt a tetőn kívül a fagyálló anyagú (beton, vasbeton, beton-műkő vagy szálerősített vékony beton) vízorral kialakított fedlappal kell lezárni, a fedlapot a kéménytestre vízhatlan módon (bevonat, lemez vagy tömegszigeteléssel beépítve) kell ráépíteni a beépítési technológia figyelembevételével (helyszínen monolitikusan vagy előre gyártott kivitelben beépítve); a kéménypillérek szélterhelésekből (szélnyomásból és szélszívásból adódó oldalnyomások felvétele) adódó tetőn kívül állékonyságát statikus tervező méretezze; falazott egyedi kéményeket a tetőn kívül túlzott mértékű lehűlés ellen a fedlap alatt vízzáró módon beépített, külső oldali hőszigeteléssel lehet ellátni, ha a kürtő felől a káros mértékű páradiffúzió kéménybéleléssel vagy más módon nem alakul ki; elemekből épített, többhéjú kéménypilléreknek a szélnyomás által keltett 1.5 KN/m 2 oldalirányú terheléssel szemben kell megfelelniük; elemekből épített, többhéjú kémények fedlapját a rendszer jellegű építésből adódóan a rendszer által kialakított kéményfej biztosítja, amely körbefalazható egyedi burkolattal-köpennyel látható el; elemekből épített, többhéjú kémények kéményfeje zárt túlnyomásos üzemmódú tüzelőberendezések esetén kettős funkciót lát el, a füstelvezetést és az égéshez szükséges levegőbevezetést; a tisztításhoz és karbantartáshoz a tetőn kívül a kéményfejek megközelítését biztosítani kell; 10. ábra. Kéményfej kialakítási változatai 15 kemenysegedlet_5.indd 15 2007.01.03. 13:37:44
11. ábra. A kémény magassága magas tető esetén több egymás mellett épített kéménynél megfelelő szilárdságú fogódzóval ellátott kéményseprő-járdával, lapos tető esetén a tetőszerkezet (járható, nem járható, egyenes vagy fordított) rendszerétől függően járólapokkal, pallóterítéssel. A 10. ábrán a kéményfej kialakítási változatai láthatók. A kémény magasságát úgy kell meghatározni, hogy az feleljen meg az MSZ EN 13.384-1/2004 előírásainak. Ha a kitorkollás vízszintes távolsága a szomszédos felépítménytől, épülettől kevesebb mint 15 m, és a kitorkollástól nézve az épület vagy felépítmény vízszintesen 30º-nál nagyobb szög alatt, az épület legfelső éle függőlegesen 10º-nál nagyobb szög alatt látszik, akkor befolyásolják a kémény működését, és a kémény kedvezőtlen kitorkollású lesz. Ezért, ha csak lehetséges, a kémény 15 m-nél nagyobb távolságra kerüljön felépítésre (11. ábra). A kedvezőtlen kitorkollási helyzetű kéményeknél a keresztmetszet és a kémény hatásos magasságának meghatározásánál 25 Pa, ill. 40 Pa szélnyomást kell alapadatként felvenni. 16 kemenysegedlet_5.indd 16 2007.01.03. 13:37:45
2. Nyílt égésterű (atmoszférikus), egyedi tüzelőberendezés egyedi kéménye 2.1. Az égés feltétele, az égési levegő biztosítása Az égés a tüzelőanyagok éghető alkotórészeinek a levegő oxigénjével való olyan egyesülése, amelynek során a kémiai energia hővé alakul át. Tökéletes égésnél a szén szén-dioxiddá (C + O 2 = CO 2 ), a kén kén-dioxiddá (S + O 2 = SO 2 ) ég el, a hidrogén vízgőzzé (2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O) alakul át. Tökéletes égés nincs, mivel a tüzelőanyag-részecskék és az oxigén tökéletes keveredése soha nem érhető el, ezért az égés mindig légfelesleggel valósul meg. Az égés folyamata minden tüzelőanyagnál két szakaszból áll, a gyulladási hőmérsékletre való felmelegedés utáni meggyulladásból és a meggyulladt tüzelőanyag elégéséből. Az égéshez szükséges levegőszükséglet elméletileg az oxigénszükségletből állapítható meg (100 térfogatrész levegőben csak 21 térfogatrész oxigén van), ezért az égéshez az elméleti levegőmennyiség 1,05 1,2-szerese szükséges, mivel a levegő egy része nem vesz részt az égésben (1 m 3 gáz elégetéséhez 13 14 m 3 levegő szükséges). Ha nincs meg az égéshez a megfelelő mennyiségű levegő, akkor az égés tökéletlen lesz, és szén-monoxid (C + O = CO) keletkezik. A helyiség légterében keletkezett CO életveszélyes, ha eléri a 0,01 térfogatszázalékot. A tökéletlen égésnél a szénhidrogénekből szén-monoxid és korom (elégetlen szén), szabad hidrogén és kátrányok válnak ki, amelyek roncsolhatják (kéménykorrózió) a béléscső szerkezetét és magát a kéményt. 2.2. A tüzelőanyag és a kémény 2.2.1. Az égés folyamata különböző tüzelőanyagokkal A különböző (szilárd, cseppfolyós és légnemű halmazállapotú) tüzelőanyagok elégetésekor a tüzelőanyag fizikai és kémia tulajdonságainak megfelelően keletkezik az égéstermék, a füstgáz. Az égés folyamata tüzelőanyag-fajtánként más-más módon zajlik le. A cseppfolyós (fűtőolaj, tüzelőolaj) tüzelőanyag a tüzelőberendezésben (olajkályha) először elpárolog, az ily módon keletkezett olajgőz a primer levegővel összekeveredve égésre előkészített keveréket alkot, majd a szekunder levegővel keveredve teljesen elég. A szilárd tüzelőanyagok (szén, koksz, brikett, fa, pellet) elégetése során a tüzelőanyag először kiszárad, majd kigázosodik. Az illó részek eltávozásával visszamarad a szilárd rész, eközben a szilárd és az illó részek, valamint a bevezetett égési levegő a gyulladási hőmérsékletre melegszik, majd bekövetkezik az illó és a szilárd részek elégése. A földgáz égésénél az éghető elemek gyorsan egyesülnek az oxigénnel, és gyors hőfejlődés közben elégnek. A gázok előnye a többi tüzelőanyaggal szemben, hogy az égést tápláló oxigénnel jól összekeverednek, így kis levegőfelesleggel biztosítható, hogy minden gázmolekulához elegendő oxigén jusson, ne maradjon elégtelen rész, és így majdnem tökéletes égés játszódjon le. A tüzelőanyagok vegyi összetételének ismeretében kiszámítható a fűtőérték, az oxigén-, illetve levegőszükséglet és a keletkező fajlagos füstgázmennyiség. A fűtőérték a cseppfolyós, szilárd és légnemű tüzelőanyagok adott hőmérséklet és nyomás mellett tökéletes veszteség nélküli elégetésénél felszabaduló melegmennyiség kw-ban. Tényleges értéke minden tüzelőanyagnál az elégő és nem elégő alkatrészek összetevők (hamu, víz, oxigén, nitrogén) viszonyától függ. A víztartalom növekedése csökkenti a fűtőértéket (az elpárologtatásához szükséges meleget is a fűtőanyag szolgáltatja). Az egyes tüzelőanyagoknak normál (atmoszférikus) működésű tüzelőberendezésekben történő elégetése során az alábbi mennyiségű vízgőz, víz keletkezik a kilépő füstgáz hőmérsékletek figyelembevételével: 1 l olaj elégetése során 0,8 1,0 l, a kilépő füstgáz hőmérséklete 200 250 ºC; 1 kg fa elégetése során 0,9 1,0 l, a kilépő füstgáz hőmérséklete 250 400 ºC; 1 kg szén elégetése során 1,5 2,0 l, a füstgáz hőmérséklete 200 500 ºC; 1 m 3 gáz elégetése során 1,5 l, a kilépő füstgáz hőmérséklete 100 120 ºC. A füstgázban a CO 2 (szén-dioxid) és H 2 O (vízgőz) részben vegyül és H 2 CO 3 (szénsav) keletkezik, a kevés S (kén) SO 2 (kén-dioxiddá) és SO 3 (kén-trioxiddá) ég el, amelyek vízgőzzel keveredve H 2 SO 3, H 2 SO 4 (kénessavvá, kénsavvá) válnak. A kéményfejben lehűlő-visszahűlő égéstermékből a vízgőz a belső héj-kürtő felületén kicsapódva a szerkezetben 17 kemenysegedlet_5.indd 17 2007.01.03. 13:37:46
kapilláriskondenzációt, páradiffúziót okoz, amely kiszellőzés, elvezetés nélkül tovább roncsolja a kémény szerkezetét. A szénsav és a kénessav viszonylag gyenge savak, de a kénsav erős sav. Ezek megtámadják a kémény belső héját kürtöt, köpenyt és egyéb épületszerkezeteket. A kénessav különösen az egyhéjú, falazott kéményeknél a tégla és habarcs szabad mésztartalmát megtámadva gipsszé alakul át, és térfogat-növekedés miatt roncsolja, szétfeszíti kémény szerkezetét. A kémények anyagai, egyhéjú és többhéjú kémények esetén is, alapvetően szilikátok, azaz lúgos kémhatású anyagok, amelyek a füstgázból kicsapódó savakkal sót alkothatnak, amiből kialakul a szerkezetek korróziója. Ezért meghatározó feltétel a kémények választásánál a savállóság. 2.2.2. A kémény működése A kéménykürtőben-béléscsőben a gázáramlás akkor alakul ki, ha a kürtő két végén eltérő nyomás van, amely következtében nyomáskülönbség jön létre. A kéménykürtő nem más, mint két végén nyitott cső, ahol különböző nyomásviszonyok lépnek fel. A nyomáskülönbség hatására a két pont között nyomáskiegyenlítés indul el, azaz gázáramlás. A gázáramlás annál nagyobb, minél nagyobb a két hely között a hőmérséklet- és sűrűségkülönbség. A füstgáznak az a tulajdonsága, hogy felmelegedés vagy csökkenő nyomás esetén kitágul, sűrűsége-fajsúlya csökken, megindul a gázoszlop felfelé. A gázoszlop felhajtóereje (huzata) akkora, amekkora a kürtőből kiszorított levegő súlya. A huzatot korábban kéménynyomásnak, vákuumnak nevezték. Ha a kürtőben-béléscsőben a nyomás nagyobb az atmoszférikusnál, túlnyomás keletkezik, ha a nyomás kisebb az atmoszférikusnál, nyomáshiány, azaz szívás jön létre, a füstgázok felfelé áramlanak. Az áramlás sebessége adott keresztmetszet mellett a nyomáskülönbségtől függ. A huzat hatására az atmoszférikus tüzelőberendezésben alul vákuum van, és a helyiség külső, magasabb nyomású levegője a kürtőbe igyekszik a tüzelőberendezésen keresztül. A huzat vagy szívás határozza meg a tűztéren átáramló levegő (égési levegő) mennyiségét, a tüzelőberendezés hőtermelését, valamint a kéményben-kürtőben elvezetendő füstgáz mennyiségét. A huzat mértékét befolyásolja: a kémény magassága, mert a kürtőben kiszorított, nagyobb sűrűségű füstgázoszlop felhajtó ereje annál nagyobb, minél magasabb; a kürtő áramlási ellenállása, mert a kürtő alakja, mérete, az áramlás fajtája (lamináris vagy turbulens) és a füstgáz kinetikai jellemzői jelentősen befolyásolhatják a gáz áramlását; a külső légmozgás, mert a vízszintes és a felfelé áramló széljárás fokozza, a lefelé ható rontja a huzatot; a külső levegő és a füstgázok hőfokkülönbsége; valamint a mindenkori légnyomás. 2.3. A nedvességre való érzéketlenség mint a kéményválasztás kritériuma, konstrukciós követelmények, a megfelelősség igazolása az MSZ EN szabvány szerint 2.3.1. A nedvességre való érzéketlenség meghatározása 18 Az energiaárak folyamatos emelkedése mind jobb és jobb hatásfokú tüzelőberendezések kifejlesztését eredményezi. A jobb hatásfokú tüzelőberendezések kifejlesztése és az energia gazdaságosabb hasznosulása egyenes arányban állnak a füstgáz hőmérséklet-csökkenésével. Az egyre hidegebb füstgázból a nedvesség a hőszigetelés nélküli, egyhéjú falazott és a többhéjú, kiszellőztetés nélküli kéményekben könnyen kicsapódik, és ha nem megoldott a nedvesség elszállítása, elvezetése, roncsolódhat a kémény szerkezete. Mikor jön létre párakicsapódás? Ha a kürtő vagy béléscső belső felületi hőmérséklete a harmatponti hőmérséklettel megegyezik vagy az alá csökken, páralecsapódás jön létre a felületen. Más szavakkal: a felületi páralecsapódás akkor alakul ki, ha a felületével azonos hőmérsékletű levegő relatív nedvességtartalma eléri a 100%-ot. Ha ismerjük a füstgáz hőmérsékletét és relatív nedvességtartalmát, akkor azt is meg tudjuk határozni, hogy mennyi a füstgáz abszolút nedvességtartalma (x gramm vízgőz 1 kg száraz levegőhöz viszonyítva). Ha a levegő jelen esetben füstgáz abszolút nedvességtartalma nagyobb, mint amennyi az telítené (amennyi 100%-os relatív nedvességtartalmat jelentene), a többlet nem marad a levegőben gőzhalmazállapotban, a füstgázban lévő vízgőz a béléscső felületén kicsapódik. A béléscső anyagától függően (kerámia, samott) a felületképzés elemi méretű üregeiben (pórusaiban), járataiban (kapillárisaiban) a folyékony halmazállapotú víz már akkor megjelenik, amikor még messze vagyunk a telítési légállapottól, azaz a harmatponti hőmérséklettől. Ez a kapilláriskondenzáció, amely különösen hőszigetelés és kiszellőztetés nélkül vagy nagyon gyenge hőszigetelésnél az egyhéjú falazott és a korábbi többhéjú, de samottcsöves kéményeknél okozott jelentős károsodást. Ahhoz, hogy elkerüljük a kéménykürtőben a káros mértékű kicsapódást, a ké- kemenysegedlet_5.indd 18 2007.01.03. 13:37:46
ményeket a béléscső anyagától függetlenül tetőn kívül mindenképpen hőszigetelni kell. Ha a többhéjú kéményrendszereknél megoldható a kémény teljes magasságában a hőszigetelés és a kiszellőzés, akkor a káros kapilláriskondenzáció is elkerülhető. 2.3.2. A kéménykiválasztás kritériumai, konstrukciós követelmények A mai korszerű fűtési technikák és elvek alapján mind az egylakásos családi házak, mind a többlakásos társasházak esetén biztosítani kell az energiaárak gyors változása mellett a korszerű, vegyes tüzelésű, hagyományos és turbórendszerű központi kazánok alkalmazását, továbbá lehetőséget kell biztosítania az egyedi igények figyelembevételével egy-egy helyiséget kiszolgáló kályha és kandalló vagy a szabvány előírásainak megfelelő tartalékfűtés kialakítása számára. A fent felsorolt technikák kiszolgálására korszerű kéményrendszerek kellenek. A központi fűtés igényét a többhéjú kéményrendszerek, egy lakóhelyiség és a tartalékfűtés igényét az egyhéjú kémények és az egyedi (füstgázelvezetés mellett a helyiség szellőztetését, napkollektor, kábeltévé vagy számítógép vezetékezését) igényeket a többfunkciós kémények biztosítják. A korszerű kéményeknek a tüzelőberendezésben keletkezett füstgáz biztonságos és rendeltetésszerű elvezetése mellett többnyire biztosítani kell az égési levegő bevezetését, a kondenzvíz elvezetését és a tetőn kívül a kémény karbantartásához és ellenőrzéséhez a berendezések megközelítését. A megfelelő kémények kiválasztásánál az alábbi követelményeket kell figyelembe venni: mechanikai szilárdság és állékonyság: legyen ellenálló vízszintes és függőleges (1,5 kn/m 2 szélnyomás) terheléssel szemben; hőállóképesség: T80 T600; koromégéssel szembeni ellenállás; tűzállóság: a kémény külső felülete és az éghető anyagok közötti távolságot a gyártónak mm-ben kell megadnia. Ez feleljen meg a szokásos üzemi körülmények között és a koromégés esetén is a belülről kifelé hatásirány mellett a szabvány felületi hőmérsékletre vonatkozó előírásainak (85 ºC, ill. 100 ºC); általános esetben éghető építőanyagoktól a min. távolságot, valamint koromégés és szokásos üzemi körülmények között a kémény melletti építőanyagok hőmérséklete a 85 100 ºC-t ne haladja meg; gáztömörség: a béléscső belső felületén a szivárgási érték hőterhelés előtt és után feleljen meg a gáztömörségi osztályoknak (N1 H2); vízgőzzel és kondenzátummal szembeni ellenálló képesség: nedves és száraz üzemmódban feleljen meg a termékszabványok előírásainak; korrózióállóság; energiatakarékosság és hővédelem; tisztításhoz és ellenőrzéshez szükséges berendezések; eső behatolásának a kizárása; a kitorkolló idomdarabok aerodinamikai tulajdonságai; a kondenzátum összegyűjtése és elvezetése; áramlási ellenállás: a béléscső átlagos érdességi értékének és az áramlási ellenállás együtthatójának figyelembevétele a nyomásveszteségek számításánál. A fentiek szerint kiválasztott kémények égéstermék-elvezető berendezések jelölése, címkézése tartalmazza a következőket: EN 1443 T400 P1 W 1 G (mm), ahol EN a megfelelő szabvány száma, T400 a hőmérsékleti osztály, P1 a nyomásosztály (N, P vagy H), W a kondenzátummal szembeni ellenállás osztálya (W vagy D), 1 a korrózióval szembeni ellenállás osztálya, G a koromégéssel szembeni ellenállás osztálya (G vagy O) és mm-ben az éghető anyagoktól a távolság. Ha gyártott elemekből készül a kémény (égéstermék-elvezető berendezés), az elemeket címkézni kell a termékszabvánnyal, a gyártó nevével, azonosító jelével és a gyártás dátumával. Ha a kémény rendszerjellegű égéstermék-elvezető berendezésekből épül, akkor legyen azonosító táblája, amelyen a címkézés szerinti adatokat kell feltüntetni. 2.4. Egyhéjú kémények, kéménybéléscső-rendszerek 2.4.1. Falazott kémények Falazott, egyhéjú kémények alkalmazására bélelés nélkül az új szabványok követelményei miatt a mai építési gyakorlatban alig kerülhet sor. A többlakásos lakóépületeknél egyedi vagy központi fűtés kéményeként csak bevizsgált, a helyszínen tömörségi próbával ellenőrzött, többhéjú kéményrendszerek engedélyeztethetők. A téglából épített kémények használhatóságára a befogadó épület építési technológiája és funkciója a meghatározó. A falazott egyedi kémények maximum 400 cm 2 keresztmetszetig nagyon gyakran a határoló főfalakban készülnek négyszög keresztmetszettel. A kéménytest építéséhez az MSZ-04-82/1 szerint csak tömör tégla, H10 jelű különlegesen javított falazó mészhabarcsba rakva alkalmazható. 19 kemenysegedlet_5.indd 19 2007.01.03. 13:37:46
A tetőn kívül nagy szilárdságú és fagyálló H10 jelű habarcsba falazott téglákat lehet beépíteni, Hv10 jelű különleges homlokzati hézagolással. A falazott egyedi kéményekre tetőn kívül minden estben fagyálló, vízorral ellátott beton (műkő) fedkövet kell ráépíteni. A fentiek szerint megépült kéményeknek meg kell felelni az MSZ 14153 és az MSZ EN 1443 szabvány előírásainak. Jelenleg Magyarországon a téglából épített kémény alkalmasságát igazoló, az MSZ EN 1443 szabványnak megfelelő vizsgálattal bíró kémény nincs. 2.4.2. Kerámia, fém és műanyag béléscsőrendszerek Az egyhéjú, falazott kéményekben az energiatakarékos tüzelőberendezések használatával járó alacsony füstgázhőmérséklet, valamint az ebből adódó kondenzvíz kialakulása egyre több szerkezeti problémát okozott. Az energiaárak gyors változása a vegyes használatú tüzelőberendezések elterjedését eredményezte, amelynek következtében a kémények különböző igénybevételnek lettek kitéve. Növekedett a koromlerakódási veszély, az eltérő füstgázhőmérsékletek miatt jelentős mozgások léptek fel, amelyek felvételére az egyhéjú, falazott kémények már nem voltak alkalmasak. A falazott kéményeket az új követelmények és előírások miatt bélelni kellett. A bélelés készülhet a falazattal együtt és utólag. A meglévő kéményeknél a 70-es évek észnélküli gázosítása következtében a fejlődés első iránya a 0,12 mm vtg., spirálkorcolt, ún. spiró-alumínium (ún. Westernform) csővel történő utólagos bélelés volt. Az utólagos bélelést a tetőn kívül az emeletmagasra szabott kehelyhegesztéssel (pontszerű lemezhegesztéssel) toldott csövek leeresztésével, behúzásával végezték. A füstcsőcsatlakozásoknál nyílást kellett bontani a kéményben, és a füstcsőcsatlakozó idomot a béléscsőhöz hegesztették. Korábban készültek a falazattal együtt bélelések is. Kezdetben a spirócsövekkel bélelt kémények megfeleltek az előírásoknak, később a csövek toldásánál gáztömörségi problémák léptek fel, valamint a savas kondenzáció miatt a csövek kilyukadtak. A fejlődés második iránya a rozsdamentes fém-, samott- és kerámiacsöves rendszerek felé vezetett. A kör keresztmetszetű béléscsövek kedvező huzatot és áramlástechnikai viszonyokat teremtenek a kéményeknek. A samottcsöves rendszerek 1100 ºCig hőállóak, jól kiégethetők, savállóak és megvédik a falazott kéményeket az átnedvesedéstől. A samottcsővel bélelt, vegyes tüzelésű kéményeknél ajánlott, a gáztüzelésű kéményeknél kötelező a samottcső alján a kondenzelvezetés. A samottcsővel bélelt, falazott kémények bármilyen tüzelőanyagra 12. ábra. Samottcsővel bélelt, falazott kémény alkalmasak (12. ábra). A bélelt kéményrendszereket legolyózással tisztítani tilos. A samottcsöves rendszereket a falazott kürtővel együtt kell építeni, utólagos beépítésük nehezen kivitelezhető. A kémények szerkezeti felépítése, főbb elemei, összeépítésük: jó huzatot biztosító, vékony falú samottcső; a samottcsövet a falazott kéményhez központosító távtartó elem, amely ötvözött alumíniumból vagy kőzetgyapotból készült; a samottcső és a kémény fala között kialakult szigetelő légréteg; a samottcső hőtágulásból adódó hőmozgása, a fedkő alatt felvevő saválló acél hőtágulási karmantyú; a béléscsövek toldását, jó gáztömörséget adó, a keletkező kondenzátumnak ellenálló speciális ragasztó. 13. ábra. PVDF műanyag kéménybéléscső-rendszer 20 kemenysegedlet_5.indd 20 2007.01.03. 13:37:46
A műanyag béléscsőrendszerek csak az utóbbi években terjedtek el. A műanyag csöves rendszerek ma már akár 160 180 ºC füstgázhőmérsékletig is használhatók. A műanyag béléscsövek leggyakrabban polivinil-fluorid (PVDF) és polipropilén (PP) anyagokból készülnek. Utólagos bélelésnél az ún. Furanflex technológiát alkalmazzák (13. ábra). 2.5. Többhéjú kéményrendszerek A tüzelőberendezések területén az energiaárak emelkedése következtében egyre jobb hatásfokú készülékeket fejlesztettek ki. A hatásfok növelése az energia kedvezőbb kihasználásával és a keletkező füstgáz alacsony hőmérsékletével párosul. A hőszigetelés nélküli kéménytestben az egyre hidegebb füstgázból a vízgőz és a savak könnyebben kicsapódnak, amelyek a kémény korrózióját okozzák. Különösen fontos ez, ha a kémény teljes hosszában a fűtött téren kívül van. A megoldás a fenti problémákra a teljes szigetelésű, többhéjú kéményrendszerek kifejlesztése, amelyek szerkezeti megoldásukkal a diffúzió kérdését is megoldják, és alkalmasak minden tüzelőanyagra. Az energiaárak gyors változása a korszerű kéményektől megköveteli a tüzelőanyagváltás mindenkori lehetőségét is. A többhéjú kéményrendszerek készülhetnek samott béléscsővel vagy kerámia béléscsővel, hőszigetelő köpenyelemmel, valamint rozsdamentes nemesacélból hőszigeteléssel és fémburkolattal. Ezek a kéményrendszerek nedvességre érzéketlenek, továbbá alkalmasak egyedi és központi tüzelőberendezések fogadására. 2.5.1. Samottcsöves kéményrendszerek A többhéjú, samottcsöves rendszerek alapja a samott béléscső, amely jól ellenáll a hőmérsékletváltozásoknak, nem nedvesedik át, saválló, és nem korrodálódik. A korszerű tüzelőberendezések által kibocsátott alacsony hőmérsékletű füstgázból a vízgőz a szigeteletlen béléscső falán könnyen kicsapódik. Ezért a samottcsöves kéményeket szigetelik. A szigetelés feladata a kondenzáció minimálisra csökkentése. A korszerű, szigetelt samottcsöves kémények a többhéjú, átszellőztetett falak elvi működése és tapasztalata alapján a szigetelés mögött hátsó kiszellőzéssel készülnek (14. ábra). A béléscső és a szigetelés körül álló köpenyelemtéglába, általában a sarkaiba, szellőző járatok-csatornák kerültek. A csatornákban az alulról áramló levegő a béléscső falán kialakuló és átmenő minimális diffúzió páráját és a kondenzáció 14. ábra. Samottcsöves, hátsó szellőzésű kémény rétegrendje nedvességét nem hagyja a szigetelésben, hanem az átszellőzés révén magával viszi, és a kitorkolásnál a szabadba szállítja. A nedvesség elvezetése a hátsó szellőzés által még üzemszünetben (fűtés leállása esetén) is kedvező és hatásos. Az átszellőzés egyben védi a külső köpenyt az esetleg felgyülemlett nedvességtől is. Az előzőekben ismertetett kéményrendszer a többlakásos lakóépületeknél, lakóparkoknál központi tüzelőberendezés, lakásonként vagy családi házanként egyedi tüzelőberendezés kéményeként alkalmazható. A gyártók különböző kémény-rendszerelemekből összeállítható konstrukciói alapján készülnek többcsatornás-kürtõs kialakítások mellékcsatornával. A mellékcsatornák általában a befogadó helyiség gravitációs kiszellőztetését, a másik kürtő a szomszédos helyiség tartalékfűtését, esetleg kandalló bekötését biztosítja. A kémények szerkezeti felépítése, főbb elemei, összeépítésük: jó huzatot biztosító, kör keresztmetszetű a samottcső, széles méretválasztékkal, általában Ø 12 80 cm-ig; samottcső körüli ásványgyapot szigetelőlap, 25 30 mm; külső köpenyelem, szellőzőjáratokkal, tetősíkon kívüli elemeknél sarkokban furatokkal merevítő acélbetétek fogadására; speciális fejkialakítás a szellőzőcsatornák kivezetésére, a hőtágulás felvételére és a füstgáz biztonságos széljárástól védett kivezetésére; a toldásoknál lépcsős kialakítású béléscsövek összeépítése speciális gáztömörséget adó ragasztóval, hézagkittel; a köpenyelemek összeépítése cementbázisú vékony habarccsal; a több héjból álló kéményrendszert súlya miatt minden estben alapozni kell. 21 kemenysegedlet_5.indd 21 2007.01.03. 13:37:47
15. ábra. Ipari kerámiacsöves kéményrendszer habbeton hőszigeteléssel 2.5.2. Kerámiacsöves kéményrendszerek A korszerű tüzelőberendezések használatával együtt járó nagyon alacsony füstgázhőmérsékletnek az újonnan kifejlesztett kerámiacsöves kéményrendszerek a kedvezőbb anyagtani és mechanikai tulajdonságainak köszönhetően jobban megfelelnek, mint a samottcsöves rendszerek. A samottcső alapanyaga alapvetően 20 22% nedvességtartalmú nyerssamott-agyag, amelyet 40 bar nyomás mellett pneumatikus eljárással alakítanak ki. Ezzel az eljárással a diffúzió és a kéménykorrózió ellen egy jó tömörségű és hézagtérfogatú béléscsövet lehet legyártani. A kerámiacső tovább javítja a béléscső diffúzióval és a korrózióval szembeni tulajdonságait, mivel alapanyaga 5% nyerssamott-agyag mellett a nagyobb tömörséget adó ipari porcellán, melyet 400 bar nyomás mellett pneumatikus eljárással alakítanak ki a cső külső felületén sűrű mikrobordázással. Az így legyártott kerámiacső, a hőcserélő elv szerint, ellenáramú üzemben dolgozó kéményeknél még hatásosabban működik, mint a samottcső, mivel a megnövelt külső felület jobban elő tudja melegíteni a hideg külső égési levegőt. Továbbá a kerámiacső füsttömörebb, és jobban ellenáll az átnedvesedésnek, valamint a kéménykorróziónak (15. ábra). A kerámiacsővel bélelt elemes kéményrendszerek hagyományos egyenáramú (hátsó kiszellőzésű) huzat hatása alatt álló és zárt üzemmódban (túlnyomásos) működő kéményeknél is alkalmazhatók. 2.5.3. Fém kéményrendszerek A fémkémények, hasonlóan a korszerű többhéjú samott- és kerámiacsöves rendszerekhez, nedvességre 22 érzéketlenek, vastagságuktól függően minden tüzelőanyagra alkalmasak, de jóval könnyebbek és teljesen gáztömörek. Anyaguk speciális ötvözőanyagokkal (titán és molibdén) erősített nemesacél. A kis súly miatt alapozást nem igényelnek, födémről vagy tartókonzolra szerelve vastag falról is indíthatóak. Gyorsan, ún. száraztechnológiával szerelhetők, építhetők össze. Alapvetően két fém kéményrendszer fejlődött ki, az egyik szigetelés nélküli, egyhéjú béléscsőből és körülburkolásból vagy körülfalazásból álló rendszer, amely alkalmas utólagos falazott kürtőbélelésre; a másik dupla falú, kívül-belül nemesacél cső között üveggyapot paplannal szigetelt rendszer (16. ábra). Mindkét kéményrendszer alkalmas gravitációs és túlnyomásos üzemmódra. A kémények legalacsonyabb belépési füstgázhőmérséklete 30 ºC, legmagasabb füstgázhőmérséklete 600 ºC. Az egyhéjú kémények szerkezeti felépítése, főbb elemei, összeépítésük: 0,4 1 mm vtg. hosszelem, általában 750 1020 mm hosszúságban, körülfalazásnál távtartó bilincsekkel felszerelve, átmérője 80 600 mm-ig; az elemek toldása a gravitációs üzemmódnál a füstgáz irányában kúpos végződésű tokból és rácsatlakozó kónuszos csővégből áll, száraz összeépítéssel (zömítéssel); az elemek toldása túlnyomásos üzemmódnál, a kúpos kónuszos csatlakozás megerősítése rögzítő-feszítő bilinccsel; az elhúzás merev könyök beépítésével lehetséges 30º-ig, a toldásoknál rögzítőbilincs beépítése szükséges; a kondenz kivezetése neutralizáló tisztítóboxon keresztül történhet. A dupla falú kémény szerkezeti felépítése, főbb elemei, összeépítése: kemenysegedlet_5.indd 22 2007.01.03. 13:37:47