A korszerű gázkészülékek tulajdonosainak, gyártóinak és nem utolsósorban a garanciális ellátást biztosító szervizeknek sok gondot okoz a központi fűtésekbe jutó szennyeződés, illetve annak hatása.

A zajjeenség leggyakoribb oka a készülék hőcserélőjében lerakódó és leváló szennyeződés és az ennek következtében előálló felületi forrás. Az ilyen készülékeknél a hőcserélő cseréje vagy megfelelő vegyszeres átmosása után a zajjelenség minden esetben megszűnik.

Itt és most kizárólag az új fűtési rendszerek szennyeződésével kívánok foglalkozni, jól tudva, hogy régi rendszerek hőtermelőjének cseréjénél, korszerűsítésénél az évek, évtizedek során felgyülemlett piszok és rozsda is súlyos zavarokat okozhat

Amióta a hazai piacon megjelentek és elterjedtek az a acéllemez lapradiátorok, szakmai megbeszéléseken, szaksajtóban időról időre felmerül a kérdés: okozhatja-e ezeknek az acéllemezből készült radiátoroknak gyártása során használt olajos emulziómaradványa a központi fűtési hőtermelők, elsősorban fali cirkók, kombik hőcserélőjének elszennyeződését, ezzel zajjelenségek fellépését. A kérdés esetenként még jobban sarkítva is megjelenik: van, aki tagadja a gyártás során a radiátorokban maradó olajos emulzió létét, de van, aki minden baját erre az egy okra vezeti vissza. Megbeszélések vannak, viták vannak, de – mint sok minden másban – itt sem történik semmi.

 Ami egykor történt…

Elöljáróban el kell mondanom, hogy a lapradiátorok elterjedésével és uralkodóvá válásával egy időben más is történt a szakmában. Rohamosan terjedt a fali lakásfűtők és különösen a kombi készülékek alkalmazása, amelyek minden szennyeződésre sokkal érzékenyebbek, mint a kazános rendszerek. A kombi készüléket azért kell különös figyelemmel kísérni, mert ennél a vízkőkiváláshoz, szennyeződés-lerakódáshoz szükség magasabb hőmérséklet a primer hőcserélőben az üzemelés első pillanatától üzemszerűen jelen van, míg a “sima” lakásfűtő készülékek csak ritkábban, esetleg egyáltalán nem üzemelnek a maximális hőmérsékleten. A FÉG “C2 sorozatú készülékeinek kifejlesztésével, majd nagyobb tömegű gyártásával egyidejűleg nagy számban jelentkeztek zajossági problémák, melyeknek egy részre gyártási okokra, más része szennyeződésre volt visszavezethető.

Jelentkezett ez már akkor is, amikor még nem az acéllemez lapradiátor, hanem az alumínium Radal és Romantic volt a piacvezető. Tehát az ok nem, legalábbis nem elsősorban a radiátor. Pedig olyan szép lenne. Zajos a cirkó? Szennyeződés van benne… Pedig a gyárból tisztán jött ki… Honnan kerülhetett bele? A csőből nem, abba belenéztünk… Hát akkor a radiátor. Megvan a bűnbak.

Szegény radiátorgyártók keresik is a megoldást, de hát a megoldás nem náluk van. Érdemes megvizsgálni, melyek azok a”szennyeződésforrások”, amik kellemetlen hatásokat eredményezhetnek.

Ami a fűtési rendszerbe kerül…

A lerakódás keletkezésében három olyan anyag játszhat szerepet, ami “természetes úton”, tehát a szerelés és üzembe helyezés technológiai folyamata során kerül a fűtési rendszerbe:

-a fűtési rendszer kezeletlen vízzel való feltöltése során változó keménységet okozó sók,

– lemezradiátorok vagy a felhasznált csövek esetében a gyártási folyamat során bekerülő és bennmaradó zsirdék, olaj,

-rézcsöveket és/vagy elemeket tartalmazó rendszer forrasztásánál alkalmazott folyatószer.

(Nem kívánok foglalkozni itt egyes károsodást okozó vegyszeradalékokkal, vagy a fagyálló-túladagolás hatásával. De ugyanígy nem foglalkozom a rozsdás, mocskos, helytelenül kezelt-tárolt anyagok, csövek által bekerült szennye-ződéssel. Ez más kategória.)

Nincs értelme tagadni, hogy a radiátorgyártás technológiai folyamata során alkalmazott olajos emulzióból bizonyos, általában nem nagy mennyiség marad a radiátorban. Erről úgy győződtünk meg, hogy több tucat vadonatúj radiátort meleg vízzel töltött vízkőtelenítőmosó berendezésre kötöttünk. A mosás után radiátoronként igen eltérő mennyiség-ben találtunk olajat a mosóvíz felszínén.

Nincs értelme tagadni, mert a bajok oka nem ez. Mivel a talált olaj mennyisége a készülék hőcserélők elszennyeződéséhez képest nagyon csekély volt, a vizsgálatokat más szennyeződésekre is kiterjesztettük.

Fali fűtőkészülékek tisztítása során talált lerakódásokból vett anyagmintát több esetben vizsgáltuk, az eredmény az anyagösszetételét illetően megközelí-tően 90 százalékban kalcium és magnézium-karbonát, azaz vízkő.

A kemény víznek tehát a jelenségben domináns szerepe van, annál is inkább, mert a felsorolt másik két szennyező egyszerű meleg vizes átmosással eltávolítható, viszont a keménységet okozó sók más eljárást kívánnak.

Amibe ez nekünk kerül…

Meg kell jegyeznem, hogy a kezeletlenül betöltött vízből kiváló vízkő nem csak nyugalmat zavaró zajjelenséget okoz, hanem jelentős hatásfokromlást is. Ennek egyéni és nemzetgazdasági kára azonban rejtve marad. A fali cirkók és kombi készülékek hőcserélőjének kis belső felülete a megfelelő teljesítmény elérése érdekében igen magas belső hőátadási tényezőt kíván meg. Ezt már viszonylag vékony vízkőréteg “hőszigetelő” hatása is nagymértékben lerontja, de súlyosabb esetben a hatásfokromlás 20-30 százalék is lehet! Hazánkban a dotált energiaárak mellett, a napenergia és szélerőmű bűvkörében ilyen “bagatell” problémákkal nem törődik senki. Esetenként a vízkövesedés oka, a lejátszódó folyamat nem csak a laikusok, hanem egyes “szakemberek” számára sem jelenik meg világosan.

Előírát átmosás

A bajok elkerülésére szükséges olyan technológia előírása és végrehajtásának megkövetelése, amely ezeket a problémákat minimálisra csökkentené. Itt külön kell választani az elkészült berendezésbe a gyártási vagy szerelési technológia miatt bekerült és bennmaradt anyagokat, melyek a feltöltés során a töltővízben oldódnak vagy azzal keverednek. Ide tartozik a radiátorban esetleg bennmaradt olaj, a forrasztásnál használt folyatószer maradványa is. Ezek a szennyeződések a fűtési rendszer átmosásával eltávolíthatók.

Vitás esetekben többször tették fel számomra a kérdést: elő van-e írva a fűtési rendszer átmosása valahol vagy nincs? Az kétségtelen, hogy semmiféle általam ismert általános szakmai előírásban nem szerepel így leírva, hogy az elkészült fűtési rendszert át kell mosni. (A távfűtési hálózatokra létezik ilyen előírás.) Viszont: a készülékgyártók többsége előírja ezt a műveletet a készülékhez járó szerelési és/vagy használati utasításban. Ha pedig nem írná elő, akkor is ott van a jó öreg Építőipari Kivitelezési Szabályzat, mely ugyan számos tekintetben korszerűsítésre szorul, de érvényben van, soha senki nem vonta vissza.

Ennek 55/I. kötete foglalkozik a központi fűtőberendezések létesítésével. Hát bizony sok minden van ebben leírva, amit be kellene tartani… De idézném az idevágó 22. § (6) pontját: “A (külső) hőmérséklettől függetlenül a kivitelező köteles a kipróbált vezetékek teljes leürítését elvégezni, és gondoskodni arról, hogy a rendszerben sehol, különösképpen a vízzsákokban víz ne maradjon.” Hát bizony ez egy átmosás indirekt előírása. Egy átmosásé, amely során a vízben oldott vagy diszpergált szennyeződések nagy része távozik a rendszerből, és így további problémát nem okoz. Külön figyelmet érdemel a vízzsákokra vonatkozó rész: ezek a szennyeződések lerakódási helyei, tehát ezekből az első, esetleg szerelési és egyéb szennyeződést tartalmazó töltővizet el kell távolítani.

…és a vízkő?

Más a helyzet a vízkövesedést eredményező kalcium- és magnézium- sókkal. Nyilvánvaló: ha a fűtési rendszert a változó (karbonát) keménységet okozó kalcium- és magnézium sókat (kalcium- és magnézium hidrokarbonátot) tartalmazó vízzel töltik fel akkor már 60-65oC vízhőmérséklet mellett ezeknek a sóknak a bomlása, illetve kiválása megkezdődik. Ez a hőmérséklet a fűtési rendszerben üzemszerűen fordul elő, és elérése leghamarább a készülék főhőcserélőjében következik be, ennek eredményeként a rendszer legkényesebb helyén fellépő vízkő-kiválással. (Ugyan ki venné észre, ha a vízkő nem a gázkészülék hőcserélőjében, hanem valamelyik radiátorban válna ki?) A fali fűtőkészülékek lamellás hőcserélőinek külső, égéstermékkel érintkező felülete viszonylag nagy, mert kicsi az áramló égéstermék és a lamella felülete közötti hőátadási tényező. A lamellás hőcserélők belső (csőfal) hőátadó felülete viszont igen kicsi, ezt csak egy magas vízoldali áramlási sebességgel és ennek megfele-lően magas belső hőátadási tényezővel lehet ellensúlyozni. A fali gázkészülékek hőcserélői tehát a hőcserélő belső oldali hőátadási tényezőjére “kihegyezettek”. Minél kisebb a belső felület, annál nagyobb annak fajlagos hőterhelése és a készülék annál érzékenyebb lesz a szennyeződés, vízkőkiválás hatására.

A hőcserélő csöveinek belső falán kiváló vízkő hőszigetelő réteget képez. Vízkőlerakodás esetén az égő által termelt hőmennyiség csak magasabb hőmérsékleten kerülhet átadásra a csövekben keringő víznek. Pontosabban: az egész üzemállapot eltolódik egy magasabb égéstermék- hőmérséklet és csökkenő hatásfok felé. Megemelkedik a lamellák hőmérséklete (súlyosabb belső elszennyeződés, vízkövesedés a lamellák elégését is okozhatja), és megemelkedik a vízkő réteg alatti csőfalhőmérséklet.

Tapasztalataink szerint a zaj jelenségeket azonban nem az egyenletesen elvízkövesedett hőcserélő okozza. A hőcserélőn kialakuló vízkőréteg a hőtágulás miatt helyenként lepattan, ezeket a lepattant kis fekete lemezkéket gyakran nagyobb mennyiségben is meg lehet találni a készülék szűrőjében vagy más részein. A zajt az okozza, hogy a csőfal azon helyein, ahol a vízkő levált, a lényegesen melegebb csőfallal érintkezik az áramló víz- és a kavitációs jelenséghez hasonló helyi felületi forrás lép fel. Ezek a problémák a készülék-gyártók előtt pontosan ismertek, és valamilyen formában minden gyártó védi magát ellene. Leggyakrabban a fűtési rendszer töltéséhez használt víz maximális keménységét írják elő, általában 11No -ban. Sajnos azt még soha nem tapasztaltam, hogy a fűtési rendszer feltöltése előtt a fűtésszerelő vizsgálta volna a rendelkezésre álló hálózati víz keménységét. Kész a rendszer? Elő a slagot, tölts, azután tűz… Az is tény, hogy Magyarországon kevés az a hely, ahol a csapvíz 11No alatti keménységű, sőt sok helyen igen kemény karsztvizekre lehet számítani.

Azt, hogy adott esetben milyen keménységű vízzel töltötték fel a fűtési rend-szert, utólag megállapítani nem lehet. A készülékek kezelési utasításaiban álta-lában az is elő van írva, hogy lehetőleg ne ürítsük le és ne töltsük fel újra a rendszert, mert minden töltés újabb vízkőképződésre ad “anyagot”. Utólag az is megállapíthatatlan, hogy ezen figyelmeztetés ellenére hányszor ürítették és töltöttek friss vízzel egy fűtési rendszert, akár festés, tapétázás vagy más miatt.

Egyet fogadjunk el: ha egy hőcserélő elvízkövesedik, arról nem a készülék vagy a radiátor gyártója, legkevésbé a készüléket üzembe helyező szerviz tehet, hanem a vízkő. Pontosabban “megszemélyesítve” az, aki a vízkő-kiválást lehetővé tevő kezeletlen kemény vizet betöltötte.

Mi a megoldás?

A spanyolviaszt feltalálni már nem kell. A megoldás megvan: ez jelenti elsősorban a rendszer átmosását és kezelt vízzel való feltöltését. Mint a fentiekben az ÉKSZ-re hivatkozva leírtam: a fűtési rendszer első töltővizének leengedése, ezzel a rendszer átmosása elő van írva. Aki ezt elmulasztja, ne tegye felelőssé a radiátorgyártót vagy mást a rendszerben maradó, ott gondot okozó szennyeződésért. A fűtési rendszer kezelt vízzel való feltöltését pedig mielőbb (esetleg egy ÉKSZ átdolgozással) elő kell írni, de addig is végre kell(ene) hajtani. Nem kell mást tenni, mint az európai gyakorlatot követni, onnan a szükséges eszközöket is be lehet szerezni. Nem nagy költséggel be lehet szerezni (hazai forgalmazótól is) vízkeménység-mérő csomagot, és például fűtési rendszer feltöltéséhez szükséges víz előállítására kiválóan alkalmas folyékony adalék- anyagot, ami akár próbapumpával is betölthető a fűtési rendszerbe annak feltöltése során.

Meg kell jegyezni azt is, hogy a vízkövesedés miatt zajos hőcserélőket vegyszeres átmosással meg lehet tisztítani, és ezzel használhatóvá lehet tenni. Ez az átmosás azonban csak megfelelő technológiával: nagynyomá-sú vegyszerszivattyúval folyamatosan áramoltatott, anyagminőségnek megfelelő savas közeggel eredményes. A házilagos megoldás: a háztartási vízkő-oldó betöltése és lötykölése eredményt nem hoz, de a hőcserélő javíthatatlanul tönkremehet.

Kétségtelen az is, hogy ezekkel az intézkedésekkel még nem oldunk meg mindent. Maradhatnak még károkat okozó vegyi folyamatok, oxigén- és oxigénmentes korrózió, alkalmazott anyagok egymásra hatása stb. Viszont ma a legtöbb gondot, áldatlan vitatkozást okozó szennyeződés-vízkövesedés problémakör lekerülhetne a napirendről.

A vízkő “jó” hőszigetelő

Általánosan ismert, hogy a vízkő a vízben oldott, víz keménységét okozó ásványi sók “terméke”. Ezek a keménységet okozó sók kalcium- és magnézium vegyületek, melyeket alapvetően két csoportba sorolunk.

A víz melegítése során az oldott Ca(HCO3)2 kalcium-hidrokarbonát és Mg(HCO3)2 magnézium – hidrokarbonát a hő hatására elbomlik CaCO3 kalcium-karbonátra, illetve MgCO3 magnézium-karbonátra, továbbá H2O vízre és CO2 széndioxidra. A keletkező magnézium-karbonát további szén-dioxid-fejlődés közben tovább bomlik Mg(OH)2 magnézium-hidroxidra.

A keletkező kalcium- és magnézium- karbonát, illetve magnézium-hidroxid a vízzel érintkező meleg felületen kiválik, és kőszerű képződményt alkot: ez a vízkő.

A jelzett melegítés során elbomló-kiváló sók miatt a víz kezdeti keménysége megváltozik (csökken), ezért nevezzük ezeket a sókat változó keménységet okozó, vagy anyagukra utalva karbonátkeménységet okozó sóknak.

A vízben található egyéb kalcium-és magnézium sók: CaCl2 kalcium-klorid, MgCl2 magnézium-klorid és MgSO4 magnézium-szulfát alkotják az ún. állandó keménységet okozó sókat, utalva ezzel arra, hogy ezek melegítés hatására nem bomlanak el, így vízkőképződés szempontjából érdek-telenek. Melegvíz-ellátó berendezések esetében nem célszerű az előállított, illetve tárolt víz hőmérsékletét 60-65oC-nál magasabban meghatározni, mert a változó keménységet okozó sók kiválása a hőmérséklet növekedésével erőteljesebbé válik.

Gondolni kell arra is, hogy 60-65oC hőmérsékletű víz előállítása esetén a fűtött csőfal, a vízkő kiválási helye a hőátadási tényezőtől függően ennél magasabb hőmérsékletű. A változókeménységet okozó sókból kiváló-lerakódó vízkő jó hőszigetelő hatású, hővezető képessége töredéke a fali gázkészülékek réz- vagy rozsdamentes hőcserélő anyagáénak.

Egy 24 kW-os lakásfűtő készüléknél a hőcserélő csöveinek belső (hőátadó) felülete gyártmánytól függően 0,1-0,2m2. Ahhoz, hogy ezen a viszonylag kis felületen a készülék teljesítményé-nek megfelelő hőmennyiség átadódjon, jó hővezető csőfal és nagy belső oldali hőátadási tényező szükséges. A hőátadó csövek belső felületén lerakódó vízkő – mint hőszigetelő réteg – a csőfal (most már több rétegű fal) hővezetését rontja. A részletes számítások leírása nélkül a fali lakásfűtő cirkó, kombi készülékek hőmérsékleti viszonyaira, illetve azok szennyeződés okozta megváltozására néhány figyelemre méltó adat. Az égő által termelt hő belső csőfal és áramló víz hőmérséklete között konstrukciótól függően 12-30oC hőmérséklet-különbségnek kell fennállnia. (Tehát adott esetben már egy 65oC átlagos vízhőmérséklet esetén is létrejön a csőfal közelében a már intenzív vízkőkiválást eredményező 95 oC hőmérséklet.)

A lamellás réz hőcserélő csövének belső és átlagos külső falhőmérséklete (a réz igen jó hővezető képességének és a kis falvastagságnak köszönhetően) alig kü-lönbözik; a hőmérséklet-különbség 1oC alatt van.

Lényegesen kedvezőtlenebb a helyzet egy vízkőlerakodással szennyezett hőcserélőnél. Ha a belső csőfalra egy nem túl vastag, például 0,3mm karbonát- kőréteg rakódott le, akkor a csőfal megnövekedett hőellenállása a hőátadás hőmérsékleti viszonyait 5-15oC-kal “tolja el”. Egyszerűsítve: változatlan vízhőmérséklet mellett ennyivel magasabb lesz a távozó égéstermék-hőmérséklet, természetesen a hatásfok rovására. (Itt jegyzem meg, hogy a “takarékosabb” kivitelű, általában nagyobb felületi terheléssel üzemelő hőcserélőkkel rendelkező készülékekre vonatkozólag a megadott hőmérséklet-tartomány felső értéke vonatkozik. Ezért is reagálnak szennyeződésre érzékenyebben ezek a készülékek.)

Igen rossz hővezető képessége miatt drasztikus az olajos vízkő hatása: 0,05-0,1mm vastag réteg 50-120 oC -kal tudja megváltoztatni a hőmérsékleti viszo-nyokat, a hatásfokot erősen rontva.

Mindezek az adatok arra utalnak, hogy a központi fűtőberendezések üzeme, gazdaságos és biztonságos működése szempontjából nem mellőzhető a rendszer nyomáspróbát követő átmosása, és a feltöltéshez megfelelően kezelt víz alkalmazása.