Kezdetben volt a tábortűz, aztán még sokáig. Az első kandalló megépítéséig ezredévek teltek el. Ám az elmúlt fél században a fűtéstechnika legalább akkorát fejlődött, mint korábban kétezer esztendő alatt. Csavarunk egyet a termosztáton, esetleg beprogramozzuk a mindentudó kazánt két hétre előre, órára-percre pontosan, ha elvétettük, korrigáljuk a munkahelyről interneten, s a hőmérő már be is állt a kívánt Celsius fokra, tizedes pontossággal. Nem is feltétlenül lángok adják már az otthon melegét. De valamit valamiért: egy hőszivattyút nem lehet bensőségesen körbeülni, a fan-coil fűtésbe sem lehet úgy beleszerelmesedni, mint Kreibich bácsi legendás, békebeli termokoksz kályhájába.

 

A majd’ két évtizede elfeledett hiánygazdaság után a fűtőberendezések, hőleadók palettáján akkora a választék, hogy a szakemberek is nehezen igazodnak el benne, és a konkrét típusok kiválasztásánál inkább a márkahűség, mintsem a műszaki paraméterek naprakész ismerete vezérli őket.
Európa nyugati – elsősorban németajkú – területein az a gyakorlat, hogy a szakember, az „installateur” egyben szaktanácsadó és egyfajta „kiskereskedő” is: a lehetőségek, az elvárások és a tervek ismeretében ő maga szerzi be a szükséges berendezéseket, szerelvényeket, majd azt (szolid árréssel) beszerelve tovább értékesíti a megrendelőnek. Nálunk, bár az épületgépészetben is erős a német hatás és befolyás, ez nem így van. Ennek több oka is van. Egyrészt az építtető, a lakásfelújító még mindig nem tudta teljesen levetkőzni az emberarcú hiánygazdaság „csináld magad” mozgalmában fogant habitusát, bár nem akar már maga barkácsolni (nem is teheti), de legalább a kiválasztás jogát fenn akarja tartani magának. Másrészt, illetve pont emiatt, a hazai nagykereskedők sem csak a szerelőket, kivitelezőket szolgálják ki, mint például Németországban, ahol elképzelhetetlen, hogy a lakosságot kínálja meg egy magára valamit is adó nagybani épületgépészeti áruda. Nálunk széles néprétegeket célzó akciókkal vannak tele nemcsak az ingyenes reklámújságok, de szórólapok, óriásplakátok is hirdetik a kazánokat, szerelvényeket, csöveket, radiátorokat, illetve a „szakvásárokon” kiállítók is nagyrészt az utca emberén próbálják megkeresni a standravalót. Helyi sajátosság ez nálunk, mégcsak nem is regionális: a volt keleti blokk többi államának legtöbbjében a német modellt követik. Nincs is ekkora választék például Csehországban, ami nem feltétlen negatívum: egy áttekinthető, kiegyensúlyozott piacon kevés az esélye, hogy tömegével bukkanjanak fel noname pillanatmárkák, amelyek forgalmazója, importőre sokszor tiszavirág-életű vállalkozás, szervizhálózatuk kiépítetlen, a garanciális kötelmek nem igazán teljesülnek. (Bár az utóbbi években sokat fejlődött a magyar piac is, főleg a kora kilencvenes évekhez képest, amikor teherautók platójáról tukmálták a bizonytalan eredetű, olcsó cirkókat a gázprogramba frissen belépett települések naiv és lelkes népességére.)
Az, hogy ma több mint ötvenféle fali- és állókazánból (korábban volt ez száz is) választhatunk, minimum húsz-harminc radiátormárka és megszámolhatatlan mennyiségű csőtípus, szerelvény közül, gazdaságélénkítő jelenség; ugyanakkor azt is tükrözi, hogy az épületgépészet ma már egyre tekintélyesebb szeletet hasít ki a lakás bekerülési költségéből: míg korábban nem érte el a tizenöt-húsz százalékot, ma már nemritkán meghaladja az egyharmadot.
Az épületgépészet legfontosabb részterülete pedig a fűtéstechnika.

 

Fűtéstörténelem
A régi rómaiak már kétezer évvel ezelőtt kifejlesztettek egy olyan fűtési rendszert, amelynek modern megfelelője ma is korszerűnek számít: a falakat temperálták. Az úgynevezett hipokausztrális fűtés antik változata úgy működött, hogy az épület pincéjében elhelyezett nyitott tűztérből távozó forró füstgázt a padlóban és a falakban kiképzett légcsatornákon keresztül vezették a szabadba, ennek következtében az építőelemek felmelegedtek, és a fűtendő helyiségekbe sugározták a hőt. Minthogy a fűtött szobában nem történt – ahogyan a mai fűtőtestek esetén – irányított hőlégkeverés, a helyiség levegője viszonylag hideg és szinte teljesen pormentes maradt. A lakók testét a fűtött falakból és a padlóból áramló sugárzó hőmennyiség melegítette fel, a nem fűtött falakat a melegített falakról érte hősugárzás. Ezt ezek részben visszaverték, részben elnyelték, így az összes falfelület hősugárzás-kiegyenlítő rendszert alkotott. (Hasonló hatást lehet elérni egy padlón álló cserépkályhával.)
Az első cserépkályhák a 11. században jelentek meg, és máig is közkedveltek, bár nagyobb, közösségi terek befűtésére alkalmatlanok. (Ezért például az 1700-as évek elején a színházakban úgy harcoltak a hideg ellen, hogy az előadás előtt néhány órával katonákat vezényeltek a nézőtérre, s ők a saját testmelegükkel fűtötték be azt.)
Az első, leginkább a ma is használatos „sparherdekre” emlékeztető takaréktűzhelyek a 16. században készültek, természetesen még nem fémből. De a korai prototípus is felmelegítette a helyiséget, főzni lehetett rajta, és sütőtere is volt, gyakran egybeépítették egy kemencével is.
Az első gőzkazán 1750-ben készült, a melegvíz-alapú központifűtés-rendszer pedig a 19. század elején debütált. A jelenleg használt konvektorok, radiátorok, lemezradiátorok előfutárai az úgynevezett csőkályhák voltak, amelyek meleg vízzel fűtötték a kerek, négy- vagy háromszögletű acél fűtőtesteket. Ezzel indult el a „konvekciós korszak”, vagyis amikor a hőleadó folyamatos meleglevegő-cirkulációt idéz elő a fűtött térben. A kezdetleges központi fűtés még egyszerű gravitációs elven működött, vastag csövekkel, az első szivattyús keringetésű szisztéma 1925-ben született.
A korábbi kazánok olyanok voltak, hogy azokban nem lehetett 70 °C-nál alacsonyabb a visszatérő víz hőmérséklete, mert az égéstermékek lehűltek a harmatpontjuk alá, az így kiváló savak tönkretették a fűtőberendezést.
1975-ben jelentek meg az első alacsony hőmérsékleten üzemelő melegvíz-kazánok, a nyolcvanas években, 1978-ban, Hollandiában pedig az úgynevezett kondenzációs kazán, amelynek a hatásfoka 100 százalék feletti. Ez természetesen nem azt jelenti, hogy több energiát nyerünk ki, mint amennyit befektettünk; e látszólagos nonszensz feloldása abban rejlik, hogy a hagyományos kazánoknál a hatásfokot a fűtőérték alapján számolják. A kondenzációs készülékeknél az égéstermékekben lévő vízgőz lecsapódik a készülék hőcserélőjének a felületén, így a hőcserélő képes a füstgázból nyert hőenergiát, mint pluszt átadni a fűtővíznek. Ezáltal „100 % feletti hatásfok” érhető el, minimális károsanyag-kibocsátás mellett. Ez az eljárás nem csupán energiát takarít meg, de a környezetet is kíméli. A kondenzációs készülékek ideális megoldást jelentenek az alacsony hőmérsékletre tervezett új fűtési rendszerek (padlófűtés, falfűtés, mennyezetfűtés stb.) számára.

A jelenbe érkeztünk: a leggyakoribb megoldás ma is a kazánon, meleg vízen, radiátoron alapuló központi fűtés. A távfűtésre most nem térünk ki, mert bár sok százezernyi otthon melegét adja ez az eljárás, a jogszabályi változások, a tényleges fogyasztáson alapuló hőmennyiség-mérésre tett kísérletek, a hulladékhő-hasznosítás, a kapcsolt erőművek hírértékű vonatkozások; ugyanakkor egyre kevesebb távhőszolgáltatást igénybe vevő lakás épül; a felújítás, a fűtéskorszerűsítés pedig soha nem arról szól, hogy egyedi vagy központi fűtésünket lecseréljük a messziről, sztaniolszínű csöveken érkező hőenergiára. (Sajnos az ellenkezőjéről is ritkán: a távfűtéstől szinte csak a lakással együtt lehet megszabadulni.)

Ha a meleg padlót fog
A modern kori padlófűtés mintegy negyven éve éli reneszánszát. (Érdekes módon a falfűtés Magyarországon már a múlt század húszas éveiben bevett gyakorlat volt: sok akkoriban épült budai és Andrássy út környéki villa őrzi ma ennek nyomait, sajnos csak a vakolat alatt, mélyen leglettelve, mint a két világháború között szintén elterjedt központiporszívó-hálózatok vakvezetékei.) A padló fűtésével a magasabb felületi hőmérséklet megnöveli a levegő hőfokát, amely felszáll, majd lehűlve ismét aláereszkedik, aztán a folyamat állandóan ismétlődik. Rendkívül kellemes fűtött hidegburkolattal ellátott, tágas nappaliban mezítláb járkálni, ugyanakkor két nagy hátránya van e fűtési eljárásnak. Egyrészt az előbb már említett felszálló légáramlatok a padlóra rakódott finom por- és egyéb károsanyag-részecskéket is felemelik, belélegezhetővé téve ezeket, másrészt a hatalmas fűtött felületek nagy hőtehetetlensége miatt a padlófűtésen alapuló fűtőrendszerek szinte szabályozhatatlanok. Egy komolyabb időjárásváltozás után igen lassú a hőleadó felület hőmérsékletének korrekciója: órákba, de akár napokba is kerülhet, míg a fűtött helyiség igazodik a megváltozott körülményekhez.

Langyos falak
Utóbbi szempontot a fal- és lábazati fűtések esetén is mérlegelni kell, előbbit azonban nem. Bár természetesen mindig felfelé száll a meleg levegő, az oldalról fűtött helyiségben nem alakulnak ki olyan légáramlatok, amelyek a padlózaton lerakódott szennyeződések alól indulnak, felemelve azokat. Fal- és lábazati fűtések alkalmazásával az egész fal egyetlen nagy felületű sugárzó fűtőtestté lép elő, amelyet a hőigénytől és a fal méretétől függően 25 és 35 C° közötti hőmérsékletre melegítenek fel.

 

Rabszolgák nélkül
E kategóriába tartozik a rómaik kapcsán már emlegetett hipo-kausztrális rendszer (lásd Fűtéstörténelet), a vakolat alatti faltemperálás és a lábazati fűtés.
A hipokausztrális megoldás az ókor óta elvét tekintve nem, illetve csak annyiban változott, hogy ma már nem rabszolgák táplálják a tüzet. Ma is az a lényeg, hogy függőleges légcsatornák vannak a falban. Igaz, ezeket már nem forró füstgáz, hanem a szegélyléccel eltakart hőcserélő által fűtött meleg levegő járja át, amely felszáll, majd leereszkedik, aztán a folyamat kezdődik elölről. Víz–levegő hőcserélőként lamellás vagy rézcsöveket építenek be.

Vakolat alatt
A vakolat alatti melegvíz-vezetékes falfűtés esetén réz, illetve műanyag fűtéscsöveket szerelnek a falra, majd levakolják. A csövek méretezésétől függően a vakolat vastagsága 20 és 35 mm között változhat. Amennyiben a gyártó nem ad meg normákat, 50 C foknál magasabb kimenővíz-hőmérsékleti értéknél csak bizonyos feltételekkel lehet a kereskedelemben kapható gipsz-, mész- vagy agyagalapú vakolatokat alkalmazni, amennyiben ezek nem tartalmaznak a beágyazott nyersanyagot károsító, illetve a hővezető képességet csökkentő adalékot. Mivel napjainkban már csak ritkán keverik az építkezés helyszínén az anyagot, a gyártók pedig hétpecsétes titokként őrzik a kész mixek összetételét, érdemes konzultálni a falfűtő rendszerek gyártóival, hogy milyen (többnyire tisztán ásványi alapú) vakolat alkalmazása mellett tudnak a rendszerre teljes garanciát vállalni.

Lábazati fűtések
Ellentétben a hipokausztrális rendszerekkel, amikor is a hőcserélő csövek beépítve a légcsatornák alatt húzódnak, a lábazati fűtés csövei a fal síkja előtt, a lábazat magasságában húzódnak. A 30-40 C°-ra felfűtött levegő közvetlenül a fal előtt felszáll, majd lehűlve újra leereszkedik, szintén a fal közelében. Mivel – pontos mértezés esetén – a meleg levegő áramlása kizárólag a fal melletti tartományban történik, ennek következtében a falfelület nagy területen felmelegszik, és a hőt kisugározza a belő térbe.

Konvektorok
Bár ma már az újonnan létesített vagy felújított fűtési rendszerek között elenyésző a konvektorok aránya, országszerte milliószámra található még ilyen vezetékes vagy PB-gázról üzemelő egyedi fűtőkészülék. Nem véletlen: beszerelése egyszerű, kis felfordulással jár, beüzemelési költsége minimális. Mellette szólt korábban, hogy az ún. parapetes, másnéven turbós változat égéstermékének kivezetése a homlokzati falakon azok számára is könnyen elérhetővé tette a gázfűtést, akik házához nem tartozott a füstgáz elvezetésére alkalmas kémény. Ma már más a helyzet, új parapetes konvektor telepítésére engedélyt szerezni gyakorlatilag szinte lehetetlen: ha a megszigorodott országos szabályozás esetleg engedne is kiskaput (nem sok van), a helyi önkormányzatok rendeletei ezeket is bezárják nagy valószínűséggel. Szerencsére a már említett gázprogram idején a kis falusi házakba, amelyeket gazdaságtalan lenne központi fűtéssel ellátni, idejében bekerültek még a konvektorok, többnyire kettő: egy a szobába, egy a konyhába. (Az új előírások természetesen a zárt égésterű kazánok forgalmát is erősen visszavetették.)
Vannak persze kéményes füstgáz-elvezetésű konvektorok is, de ezekre csekély az igény: ahol kémény van, a központi fűtés tűnik ideális megoldásnak.
Pedig kisebb családi házak, hétvégi házak, lakások, üzletek, irodák fűtésére nem rossz választás a gázkonvektor. Német gázszolgáltatók vizsgálatai szerint átlag hatásfoka a legtöbb esetben eléri a gázüzemű központi fűtésekét. Ennek oka elsősorban az, hogy a gázkazánok nem a fűtendő helyiségben helyezkednek el, így hőleadásuk veszteséges (a pincét vagy kazánházat is fűtik). Ugyancsak némi hőkáló keletkezik a fűtéscsöveknél. A gázkonvektoros fűtés esetén a gyakorlatban is megvalósítható, hogy csak a pillanatnyilag használt helyiségeket melegítik a használati hőmérsékletre.
A gázkonvektorok előírt hatásfoka a szabványok által meghatározottan 82-90 százalék, ez a tartomány nem sokban marad el a gázkazánokra előírt értékektől.
Tény, hogy esztétikai szempontból a homlokzati füstgázkivezetések kifogásolhatók, a közismerten elnagyolt formatervezésű, több évtizedes modellek sem nyertek soha dizájndíjat; de a mai konvektorválasztékban már találunk egészen egyedi kivitelűeket is: ilyen például a kandallót utánzó, üveghomlokzatú látványkonvektor.
Nagy előnye még a konvektoros fűtési módnak, hogy nem fagyveszélyes.

Fan-coil
A fan-coilban a hagyományos radiátor szerepét egy ventilátorral egybeépített hőcserélő veszi át. A helyiség levegőjét a ventilátorral áramoltatják a hőcserélőn keresztül, melynek a felülete a sűrű bordázat miatt a hagyományos radiátorénak a többszöröse. A nagy hőcserélő felületnek és a ventilátornak köszönhetően a berendezés hűtésre is alkalmas, amennyiben hideg vizet keringetünk azon keresztül. Csak fűtésre való alkalmazás esetén a fan-coil drágább a hagyományos központi fűtésnél, azonban a felfűtés gyorsabb.
A fan-coilok két- vagy négycsöves kivitelben készülnek. A kétcsöves rendszerben a hűtővíz ugyanazon csőpárban kering, amelyben a fűtővíz is áramlik. A nyári-téli átálláskor a hőközpontban kell átállítani a hűtési vagy a fűtési üzemmódot. A leállítás után azonban mindig kell várni néhány órát, és csak utána szabad elindítani az ellentétes üzemmódot. A négycsöves változatnál külön rendszert (csőpárt) építenek ki a meleg és a hideg víznek. A fan-coil ez esetben két hőcserélőt, egy hideg és egy meleg vizeset tartalmaz. A négycsöves rendszer előnye, hogy automatikusan, az igényeknek megfelelően tud hűteni vagy fűteni, az átálláshoz nincs szükség beavatkozásra, sőt, ha az északi helyiségben a szobai termosztát hideget érzékel, akkor ott fűtésre utasítja a berendezést, míg a déli, napos helyiségben hűteni fog a rendszer.
A fan-coilnál a folyadékhűtő ugyanúgy elengedhetetlen eleme a hűtőkörnek, mint a kazán a fűtőkörnek. A folyadékhűtők felépítése a fali kazánokhoz hasonlít, azzal a különbséggel, hogy egy beltéri és egy kültéri egységből állnak. A kültéri egység semmiben nem különbözik a splitklímarendszerek kültéri egységeitől. A beltéri egység viszont tartalmazza a szükséges kiegészítő elemeket (tágulási tartály, puffer tartály, légtelenítő) is. Itt található a téli-nyári üzemmódkapcsoló is (a kétcsöves rendszernél). Előnye az osztott rendszerű (split-) klímakészülékkel szemben, hogy függetlenül a helyiségek számától, csak egy kültéri egységre van szükség.

Erőmű a Szaharában
Bármilyen meghökkentő, a közel fél évszázada ismert, de még ma is alig használt technológia, a napenergia-hasznosítás ötven év múlvapiacvezető lehet: prognózisok szerint ezzel az energiaforrással fedezik majd a világ energiaszükségletének közel egyharmadát. Az előrejelzés két momentumra épít: egyrészt hogy a napelemek ára évről évre látványosan csökken, másrészt arra az optimista álláspontra, hogy a politika készségesen ölti karját az alternatív energiaforrások hasznosításával foglalkozó vállalkozások karjába.
Magyarországon az állam egyelőre inkább a szélerőműveket és a biomassza elégetését preferálja, de például Németországban, ahol 2032-re minden atomerőmű leáll, vagy az USA-ban, ahol egymillió napelemet szereltek fel egy kormányprogram keretében, nagyobb fantáziát látnak a soláris megoldásokban.
A hagyományos energiatermelést a véges források is behatárolják. A napelemek alkalmazhatóságának határát elvileg a térigény jelentené, ám tekintve a világ jelenlegi éves energiatermelésének mértékét (kb. 10 ezer gigawatt), és feltételezve azt, hogy ezt teljes egészében nem több mint tíz százalék hatásfokú napelemekkel kívánjuk biztosítani, ezek a „naperőművek” mindössze a szárazföld felületének egy százalékát foglalnák el. Magyarul: a világ teljes energiaszükségletét el lehetne látni a Szaharából...

Hő a mélyből
A hőszivattyú működési elve lényegében azonos a hűtőszekrényével, hasznosítási módja azonban épp annak a fordítottja. Mivel a két berendezés felépítésében és alkatrészeiben csak méreteit tekintve tér el egymástól, ezért meleg nyári napokon a hőszivattyút hűtésre is fel lehet használni.
A kompressziós hőszivattyú úgy működik, hogy egy alacsony nyomású és hőmérsékletű hűtőközeget a párologtató egységben valamely hőforrásból származó hő (pl. a talajvízé, a talajé, a levegőé, a napenergiával működő berendezések hulladékhője) közlése révén elpárologtatnak, a kondenzátorban pedig a gázt mechanikus energia segítségével komprimálják, ezáltal nő a hűtőanyag gőzének nyomása és hőmérséklete. A magasabb nyomáson a hűtőanyag forráspontja is magasabb. Ez a hő vonható el fűtésre. A második hőcserélőben, amelyben az anyag újra folyékony halmazállapotúvá válik, az alacsony hőmérsékleten felvett párolgási hő átadódik a fogyasztókörbe (fűtéskör). Az immár újra folyékony halmazállapotú hűtőanyag pedig egy szabályozószelepen (folytószelep) áthaladva visszajut a kisnyomású és hőmérsékletű térbe, a párologtatóba, és ott újra elpárolog.

 

 

www.amiotthonunk.hu