A kondenzációs technika elméleti alapja
A kondenzációs kazán működésének megértéséhez két tüzeléstechnikai fogalom egyszerűsített magyarázatára van szükség.
A földgáz elégetésekor széndioxid és víz keletkezik. Ha az égéstermékben található nedvesség vízgőz formájában van jelen és az így a kéményen keresztül távozik, akkor az égéskor kinyerhető hőmennyiséget fűtőértéknek nevezzük. Ha a vízgőz kondenzálásával nyerhető energiát is figyelembe vesszük, akkor égéshőről beszélünk.
Kondenzációs kazán alkalmazásával az a célunk, hogy az égéshő és a fűtőérték közötti energiamennyiséget az égéstermékben található vízgőz kondenzáltatásával a hőtermelőben hasznosítsuk. A jelenlegi gyakorlat szerint a kazánok hatásfokértékeit a fűtőértékre vonatkoztatják, mert a korábban alkalmazott technológia nem tette lehetővé a tartós kondenzátumképződést a hőtermelő károsodása nélkül. Emiatt a fűtőértéket tekintették 100%-osan felhasználható energiamennyiségnek.
A fennmaradt gyakorlat miatt a kondenzációs kazánokra 100% feletti „hatásfokok” adódnak, ami nyílván nem az energiamegmaradás törvényének megsértéséből, hanem a viszonyítási alap megválasztásából következik. A kazángyártók információs kiadványaikban ezt a gyakorlatot követik.
A kondenzációs kazánok hőcserélőjében az égésterméket a harmatponti hőmérsékletnél alacsonyabb értékre kívánjuk hűteni. A földgáz esetén a harmatponti hőmérséklet általában 57°C. Elmondható, hogy 50°C-nál alacsonyabb visszatérő hőmérséklet esetén tartós kondenzáció lép fel. Meg kell jegyezni, hogy a magas hatásfok nem kizárólag a kondenzáció során visszanyert energiának köszönhető, hanem a rendkívül alacsony füstgáz-, sugárzási-, és készenléti veszteségnek is következménye.
Égéstermék elvezetés
Az alacsony füstgázhőmérséklet miatt a kondenzációs kazánok ventilátoros égéstermék elvezetéssel rendelkeznek. Általában nem használhatók a hagyományos kazánoknál megszokott alumínium turbócsövek, hanem a kondenzátumképződést elviselő speciális műanyagcsöveket kell alkalmazni.
Kondenzátum elvezetés
A működés során keletkező kondenzátumot el kell vezetni. Ez naponta több liter víz is lehet. Háztartási méretű készülékek semlegesítő berendezés nélkül is a lefolyóhálózatba köthetők.
Méretezés
Ellentétben a hagyományos gázkazánokkal, a kondenzációs készüléknél általában nem jelent problémát a túlméretezés. Ha a kiszámolt hőigény két kazánméret közé esik, a nagyobbat kell választani.
Energiatakarékosság
A kondenzációs készülékek különösen előnyösen alkalmazhatók alacsonyhőmérsékletű fűtési rendszereknél, például padlófűtésnél, falfűtésnél. Ekkor az egész fűtési szezonban kondenzációs üzem érhető el. A magasabb hőmérsékletre méretezett radiátoros fűtéseknél is ki tudjuk azonban használni a kondenzációs technika előnyeit. A méretezési külső hőmérséklet előfordulási gyakorisága egy fűtési szezonban csak pár nap. Nulla fok körüli külső hőmérsékletnél a rendszer már alacsonyabb vízhőmérsékleten üzemelhet, ezáltal kondenzáció érhető el. Egyre több régi épületet látnak el utólagos hőszigeteléssel, ablakokat cserélnek, ezáltal az épület hővesztesége jelentősen csökken. Ha még azt is figyelembe vesszük, hogy a régi rendszereket jelentősen túlméretezték, akkor látható, hogy a kondenzációs készülék alkalmazása radiátoros fűtések esetében is gazdaságos lehet.