Mitől függ a gáz melegítő hatása?

A földgázból nyerhető energia a fogyasztó gázkészülékén a készülék fúvókájának méretétől, a gáz nyomásától, a gáz fűtőértékétől, a gáz relatív sűrűségétől, és az égés hatásfokától függ.

A gáz melegítő hatását pedig a következő összetevők befolyásolják:

  • gázkészülék állapota,
    • az égés hatásfoka (gáz-levegő arány, ha nem áll rendelkezésre elegendő levegő az égéshez, akkor az égés nem lesz tökéletes, vagyis nem szabadul fel a gázból a teljes hőmennyiség, hanem annak csak egy része)
    • a hőátadó felület állapota (ha a hőátadó felület – például por vagy vízkövesedés esetén – megnehezíti a hő átadását a lángtól a melegített anyagnak, például víznek, akkor a hő egy része a füstgázzal együtt távozik, és nem hasznosul)
  • milyen hőmérsékletű folyadékot kell felmelegíteni
    • csapvíz hőmérséklete télen +5°C, nyáron +20°C (Q = c x m x ΔT)
    • különbség a felforraláshoz szükséges energiában: 20%!
  • időjárásfüggő hatások
    • például erős szélben nagyobb a hőveszteség a falakon, ablakokon.

Mindebből az következik, hogy nem kizárólag a fogyasztónak átadott földgáz fűtőértéke határozza meg a szolgáltatás használati értékét.

Az elmúlt közel tíz évben a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal minden gázminőséggel kapcsolatos ellenőrzésekor kiderült: egyetlen esetben sem a földgáz minősége volt a fűtőteljesítmény panaszolt csökkenésének indoka.

 

Hatásfok

­A földgázból nyerhető energia függ az égés hatásfokától is. A kazán hatásfokán a hasznosított és a bevezetett hőáram arányát értjük.

Hatásfok = hasznos hő / a földgázzal bevitt összes energia

­Különbséget kell tenni a méréssel meghatározható égéshő és az ebből számítható fűtőérték között.

Ha az égés során vízgőz is keletkezik, a fűtőérték kisebb lesz. Mivel a földgáz legnagyobb mennyiségben metánt tartalmaz, égése során mindig keletkezik vízgőz:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

­Így a földgáz fűtőértéke jelentősen kisebb, mint annak égéshője.

 

A földgázból kinyerhető energia

­A tüzelőanyagból kémiai energia formájában felszabadítható hő a legjelentősebb energiabevitel a kazánba. Értékét a tüzelőanyag tömegáramának és fűtőértékének szorzata adja.

A földgáz kémiai energiája = térfogat x fűtőérték

­A fűtőértékből felszabadítható energia mellett a legtöbb egyéb hőbeviteli forrás már elhanyagolható.
­Például:

  • ­A tüzelőanyag hőmérsékletéből származó fizikai hőtartalom.
  • ­Az égéshez a környezetből beszívott levegő fizikai hőtartalma.

­A bevezetett hőmennyiség ezek alapján: 

Bevitt összes energia =

  • a földgáz (fűtőértékéből származó) kémiai energiája
  • + fizikai hőtartalma
  • + az égési levegő fizikai hőtartalma

 

Hagyományos vs. kondenzációs kazán

  • ­Amíg a hagyományos égésű kazánoknál – ahol a kondenzáció káros hatásai miatt nem kívánatos jelenség – az égéssel keletkezett vízgőz – a keletkező füstgázokkal, így a szén-dioxiddal együtt – megfelelően magas hőmérsékleten a kéményen át távozik,
  • ­addig a kondenzációs kazán a füstgázban lévő energiát (a vízgőz kondenzációs hőjét is) hasznosítja, így a fűtés hatásfokát tekintve sokkal eredményesebb.
  • ­A kondenzációs kazánban a keletkező füstgáz 45-50 oC-ra hűl és lecsapódik. A kondenzátum a füstgázt is átmosva a kazán elvezető rendszerén keresztül – a csatornarendszerbe – távozik. Tehát a levegőbe kibocsátott, környezetre káros égéstermékek, mint a CO, NOx, kisebb mennyiségben hagyják el a készüléket, mint a hagyományos kazánok esetében.
  • ­Míg tehát a hagyományos kazánok hatásfoka 90-94%, addig a kondenzációs kazánok hatásfoka akár 109% is lehet.

100%-nál magasabb hatásfok?

­A fűtőérték alapján számított hatásfok Európában terjedt el. Ez azonban azzal a furcsa eredménnyel jár, hogy ilyen esetben 100%-nál nagyobb hatásfokok is számíthatók. Az akár 111%-os adat kondenzáció során felszabaduló hő hasznosításával magyarázható.

Az Egyesült Államokban az égéshő alapján számított hatásfok definíció terjedt el, ezért ott nem lehetséges 100%-nál nagyobb hatásfok.

Ez is mutatja, hogy még a hasonló műszaki fogalmak is eltérő tartalmat takarhatnak különböző földrajzi területeken.

 

Fűtőérték – adatszolgáltatás

­

A földgázt szállító vállalat hatósági engedéllyel rendelkező és hitelesített mintagázzal kalibrált műszerrel végzi a betáplálási pontokon a földgáz minőségének mérését.

A kiadási pontokon a gáztörvény előírásainak megfelelően ellenőrzi és dokumentálja gázminőséget.

Az összetétel meghatározásához egy arra hivatott – nagy pontosságú – műszert, gázkromatográfot alkalmaznak.

A műszer minden nap reggel, azonos időpontban automatikusan hitelesíti önmagát a hatóság által rendelkezésre bocsátott etalon gázzal, és eltérés esetén hibát jelez. A hibát a szállító azonnal javítani köteles.

A gázkromatográf négy percenként mintát vesz a vezetékben áramló földgázból. Az így meghatározott összetételből napi átlagot képeznek, s ennek alapján történik a szállítórendszer kiadási pontjain a földgáz minőségének és energiatartalmának elszámolása.

A földgázszállító rendszer kiadási pontjaira kiállított bizonylat ezekkel a napi átlagos fűtőértékekkel megfelelő alapot jelent a szolgáltatónak a fogyasztónál jelentkező tényleges energiamennyiség korrekt számlázására.