Időjárásfüggő szabályzás: elv és gyakorlat
Ma már sokszor alapmodell szintű falikazánok szolgáltatásai között is megtalálható valamilyen időjárásfüggő szabályzó: mégis, egyfajta távolságtartás érezhető ezzel a technikával kapcsolatban, mind a szakemberek, mind a felhasználók részéről.
Rosszul működő (esetleg még csak nem is létező) időjárásfüggő szabályzás, kikötött keverőszelep: az ilyen szituáció a praktizáló fűtéstechnikai szakember számára sajnos szinte „papírforma” egy-egy kazánház hibáinak feltárásakor. A "miértekre" sem szükséges a választ sokáig keresgélni. A szabályzó elektronikák beállítása nyomokban sem egységes: felmerül a kérdés, ugyan kinek van ma „a megértéshez szükséges adottsággal párosuló lehetősége” ezeket kiismerni? Jómagam, amikor csak a munkám „összehozott” egy-egy szabályzóval, mindig fontosnak éreztem, hogy még ha a kezelését nincs is túl nagy értelme megtanulnom, legalább képes legyek megadni a legfontosabb beállításokat. Az idők folyamán így nagyon sok szabályzóval akadt dolgom: de erről inkább később. Az időjárásfüggő szabályzás alkalmazhatóságának fontos feltétele a tudatos, precíz tervezés - és a mérőműszeres hidraulikai beszabályozás megtörténte sem elhanyagolható szempont. Elég azonban egy társasházban, irodában egy-két fázós felhasználó, az üzemeltető számára a legkézenfekvőbb megoldás „feltekerni” a fűtést, amennyire csak lehet - ennek a leggyorsabb, „leghatékonyabb” megoldása pedig kétségtelenül az időjárásfüggő szabályzás kiiktatása. Fentiek okán nincsenek illúzióim azzal kapcsolatban, hogy az időjárásfüggő szabályzással való „bíbelődés” valaha is „tömegsporttá” nőné ki magát.
A fűtési görbék használatát nem csak a komfortérzet (helyiségek hőmérséklet ingadozásának csökkentése), de a jelentős energia megtakarítás lehetősége is indokolja. Úgy vélem, ma már nem a kondenzációs kazánra épülő alacsony-, hanem pontosan a „hagyományos”, magashőmérsékletű rendszer az, amelyik összességében, bizony, luxus! Közismert tény, hogy az égéstermék kondenzáció kb. 55°C-os visszatérő hőmérséklet alatt jelentkezik, és ettől alacsonyabb érték esetén (kb. 35°C-ig) a kazánhatásfok meredeken emelkedik. A kondenzációs technikát tehát az időjárásfüggő szabályozás (nem utolsó sorban az égőteljesítmény minél jobb leszabályozhatóságának képessége) teszi teljessé. Nyilvánvaló az is, hogy a 35-55°C egy elég szűk "sáv", ahol minden fok számít: tehát a szabályzó precíz beállítása már csak emiatt is fontos. (A hagyományos, magashőmérsékletű rendszerek esetén jóval csekélyebb lehetőség van az előremenő hőmérséklet csökkentésére, és még ez is csak keverőszabályozás révén lehetséges.) A legtöbb szabályzó fűtési görbeseregének meghatározásakor a fejlesztők abból indulnak ki, hogy mondjuk 20°C belső-, és 20°C külső hőmérséklet esetén 20°C˙előremenő szükséges: tehát minden görbe ebbe a pontba fut be. Mivel azonban ilyen külső hőmérsékletnél már nem fűtünk, ennek a "talppont"-nak a gyakorlatban semmi jelentősége. Annál inkább jelentősége van viszont a görbék meredekségének!
1. ábra: Tipikus fűtési görbesereg, az eltolhatóságra vonatkozó "jelöléssel"
Félig-meddig „empírikus” tapasztalatom, hogy a hazai adottságok között a viszonylag laposabb görbék eredményezik az optimumot (erről még később szót ejtek): a fenti ábrán azonban látható, hogy ezek viszont (a "minden egy pontba fut" elv következtében) kényszerűen az igen alacsony hőmérséklet tartományba esnek. Emiatt szükségszerű, hogy az ilyen elvek mentén konstruált görbesereg eltolható legyen - és mindjárt ez az a pont, amelynél problémákba ütközünk... Az alacsonyabb árkategóriájú falikazánoknál ugyanis legtöbbször fix görbesereget alkalmaznak. Emiatt már tervezéskor célszerű a kiválasztott kazán görbéit figyelembe venni, mintegy a „gombhoz illesztve a kabátot”. Az eltolható görbesereggel rendelkező szabályzóknál viszont ritkaságszámba megy, ha az eltolt állapothoz tartozó hőmérsékleti értékek így vagy úgy meghatározhatóak. Pozitív példaként a Vaillant Calormatic szabályzót tudom említeni, amelynek görbeseregét a gyár képlettel adja meg. (A harmadik, egyelőre ritkának számító szabályzó típusoknál egy egyenes kezdő- és végpontját kell meghatározni: nyilván ez a legrugalmasabb megoldás, ami elvileg problémamentes.)
A következő gondolatmenethez hosszabb magyarázat szükséges. Az MSZ 04-140 szabványok szerinti fűtési hőszükséglet számítást -11...-15°C esetére szoktuk elvégezni. Régóta foglalkoztatott a gondolat: mi lenne, ha magasabb külső hőmérsékletekre is elvégeznénk ugyanezt a számítást? Szerencsére a táblázatkezelők erre egyszerű lehetőséget adnak: annyit kell csak tenni, hogy a külső hőmérsékletet egy adott cellában változóként kell definiálni, majd a számítás során erre a cellára hivatkozni - aminek az értéke később így átírható. Persze, szó sincs róla, hogy a szabvány alkotói a számítást magasabb hőmérséklet esetére is értelmezték volna, de ha „nincs ló”... Példaként egy jól szigetelt (30cm-es nútféderes tégla + 10cm EPS homlokzati szigetelés) családi ház nappalijára készítettem kalkulációt. A szabvány szerinti számítással megkapjuk tehát a mértékadó hőszükségletet, amire a hőleadót (a példában: lapradiátort) kiválasztjuk, és kapunk további hőveszteség értékeket (itt 2°C-onként határoztam meg), amiket a radiátorral kívánunk fedezni. A radiátorhoz is meghatározhatjuk a hőladást: én ezt 90/70°C-tól visszafelé 5°C-onként egészen 45/25°C-ig kiszámoltam. Nincs más hátra, mint párosítani a két adatot: és máris megkaptuk, hogy elvben milyen fűtési görbével optimális az adott helyiség választott radiátorát üzemeltetni!
2. ábra: Hőszükséglet és előremenő hőmérséklet megfeleltetése
Nos, ez az a számítás, ami egyértelműen mutatja, hogy egy laposabb lefutású, és semmiképp sem a „szokásos”, talppont felé mutató görbe szükséges. Hogy „nem én találtam fel a spanyolviaszt”, álljon itt tanulságul (néhány egyéb falikazáné mellett) a Viessmann Vitodens 100W fix görbeserege. További, elgondolkodtató érdekesség, ami leolvasható az ábrákról, hogy +2°C belső hőmérséklet igény komoly fűtési előremenő hőmérséklet emelés szükségességét vonja maga után.
3. ábra: Számolt fűtési görbe beillesztése néhány, "fix szabályzós" falikazán görbeseregébe
Persze, egy fűtési rendszer beállítása (pláne több fűtési kör esetén) hosszútávú feladat, aminek minden lépését érdemes dokumentálni, és alkalomadtán kielemezni. Végül ajánlom cikkemhez pár saját készítésű anyag letöltését, ami adott esetben közelebb vihet hasonló probléma megoldásához: szabgorbe.xls, szabgorbe.dwg.
(Kiegészítés: a fix görbesereggel rendelkező kazánok fűtési görbéjének eltolására is van lehetség oly módon, hogy a külső hőmérséklet mérő szonda áramkörébe egy soros- és egy párhuzamos ellenállás tagot iktatunk. Ekkor a kazán nyilván fals külső hőmérsékleteket fog látni, ellenben a görbe a szükségeshez jól fog közelíteni. A szabgorbe.xls táblázattal lehetőség van ezeket az ellenállás értékeket kalkulálni. Erre a feladatra ajánlom pl. a HQelektronika vagy a Conrad szaküzletben rendelhető 0,6W 1% fémréteg ellenállásokat használni. A közölt táblázat most már igen sokféle típusú készülék beállításához ad segítséget, köztük függvénnyel megadott típusokéhoz, mint Vaillant, Siemens (Baxi Luna is), két ponttal meghatározott típusokéhoz mint pl. Remeha Quinta Pro, Buderus, Hajdu-Intergas, és fix görbesereges típusokéhoz is (Immergas Victrix, Baxi Duo-tec).)
Összeállította: Gerhardt Norbert épületgépész mérnök;
e-mail: gerhardt@freemail.hu
Megjelent a VGF szaklap 2013. júniusi számában
Ajánlott segédállományok: DFUNI.XLS, HOSZUKS.XLS (megtalálható:
Épületgépészeti dokumentumsablon könyvtár)