Mi az a hőcserélő?

A hőcserélő a komposzt belsejébe épített, a komposzt belsejét átjáró csőrendszer, amiben a felmelegedő víz vagy levegő keringetésével a komposztban keletkező hőt kivehetjük és fűtésre hasznosíthatjuk.

Érdemes tudni, hogy a komposzthőt hőcserélő nélkül is fel lehet használni, amennyiben a komposztkazánt közvetlenül a fűtendő térben, például egy fóliasátorban építjük meg. Ebben az esetben a komposzt által elpárologtatott nagy mennyiségű vízzel (magas páratartalommal) és elhasznált levegővel (széndioxiddal) kell számoljunk. Tehát szellőztetést igényel.

Milyen hőcserélő típusokat ismerünk?

A hőcserélőben keringetett szállító-közeg szerint lehet:

  1. Levegős, ahol a hőcserélőn keresztül áramló és felmelegedő levegő a lakóteret vagy a fóliaházat közvetlenül fűti. Ebben az esetben az épület nem igényel további fűtő testet.
  2. Vizes, ahol a hőcserélőn keresztül áramló és felmelegedő víz az épület vagy télikert fűtés rendszerére kapcsolódva segít.

 

A Jean Pain féle levegős hőcserélő

A komposzt által leadott hő hasznosítására a legegyszerűbb út, ha a komposztban felmelegedő levegővel közvetlenül fűtjük a helyiséget. Jean Pain erre egy 12 légköbméteres sátrat (erdei fészert) épített – azzal a céllal, hogy a komposztkazán hőtermelését látogatóinak bemutassa. A komposztkazán 12 m3 faaprítékból készült. Nagyon egyszerűen és olcsón a komposztba rozsdamentes kályhacsövet helyezett el, amiben a levegő magától áramlik – kihasználva a levegőnek azt afizikai tulajdonságát, hogy a meleglevegő felfelé, a hideg pedig lefelé áramlik! A csöveket kis lejtéssel, lentről felfelé emelkedő, a komposzt függőleges tengelye körül tekeredő, hengeres spirális alakzatban helyezte el! A csőspirál alsó és felső kivezetéseit a fészerbe vezette be. A hideg levegő a csőspirál alsó kivezetésén keresztül beáramlott a komposztba, felmelegedett, és a felső kivezetésén, immár felmelegedve, újra a fészerbe jutott. A következő napokban és további 8 hónapon keresztül, amíg a megfigyelés tartott, Jean Pain mérte a szigetelés nélküli fészer belső hőmérsékletét, ami elérte az 52°C fokot!

A vizes hőcserélők

Padló- és falfűtéshez, valamint használati melegvíz előállításhoz, vizes hőcserélőt javasolt használni. Ennek kialakítását a fűtéstechnikában jól ismert műszaki megoldások alkalmazásával valósíthatjuk meg.

A komposztkazánba épített hőcserélő rendszerben a víz felmelegszik. A meleget a víz áramoltatásával, avagy a keringető szivattyú bekapcsolásával, a fűtés rendszerünket táplálhatjuk. A keringető szivattyú automatikus kapcsolása történhet vezérléssel vagy szabályozással:

  • VEZÉRLÉS esetén időkapcsolóval meghatározott időpont(ok)ban, meghatározott ideig működtetjük a keringető szivattyút. Előnye, hogy egyszerű és olcsó. Hátránya, hogy nem ismerjük a hőcserélőben folyó víz hőmérsékletét, így túl korán kapcsolva hidegebb vizet viszünk be a rendszerünkbe, míg túl későn kapcsolva kevésbé hatékony a hőhasznosítás.

FONTOS!!! A visszatérő hidegvíz a komposztot visszahűti, ezért a komposztot pihentetni kell, hogy újra felmelegedjen. Fokozott hőkivétel esetén a visszatérő hidegvíz a komposztot túlhűtheti és a komposzthő termelés leállhat.

  • SZABÁLYOZÁS esetén a komposzt és az átfolyó víz állapotának ismerete mellett, meghatározott logika alapján, kapcsoljuk a keringető szivattyút. A hőcserélőbe helyezett hőmérővel az átfolyó víz állapota figyelemmel kísérhető. Ennek megfelelően a keringető szivattyú akkor kapcsol be, amikor már elég meleg a víz, illetve akkor kapcsol ki, amikor a visszatérő hidegvíz elérte a hőmérőt.

A zárt rendszerben a vizet 1.5 Bár nyomáson javasolt tartani. A hőingadozásból következő nyomásingadozást tágulási tartály alkalmazásával küszöbölhetjük ki. Szakmailag javasolt a komposztkazán és a fűtés rendszer köreit egymástól elkülöníteni, a puffer tartály többek között erre kiváló. Kiegészítő fűtésként a tároló szükséges része a rendszernek. A komposztkazán puffertartály hiányában is, közvetlenül, a fűtés rendszerre csatlakoztatható, de ebben az esetben a fűtés oldal a komposzt állapotának megfelelően fog viselkedni (csak akkor fűt, amikor meleg a komposzt). Igény szerint hőmennyiség méréshez szükséges hőmérők és átfolyásmérő is elhelyezhető.

A hőcserélő rendszer kialakítására - tervezéstől és a körülményektől függően - több megoldási lehetőség is kínálkozik. Ezeket vegyük most sorra.

Egy komposztkazán hőcserélő rendszere több, egységként kezelhető, hőcserélő elemből épül fel. Az egyes hőcserélő elemek egymáshoz való kapcsolódása lehet soros vagy párhuzamos:

    • SOROS kapcsolás esetén az egyes hőcserélő elemek egymás után, sorban, vannak összeköttetésben. Ebben az esetben a víz egy hosszú, elágazások nélküli, csőkígyón áramlik végig. Lényeges előnye az egyszerűség és kisebb anyagigény. Fontos azonban megjegyezni, hogy ez a hőcserélő rendszer nem a legjobb hatásfokkal működik. Ennek az az oka, hogy a komposzthő termelés nem egyenletes eloszlású, így előfordulhat, hogy a csőrendszerben felmelegedő víz egy hidegebb ponton végül visszahűl.
    • PÁRHUZAMOS kapcsolás esetén az egyes hőcserélő elemek egymás mellett, párhuzamosan, vannak összeköttetésben. Ebben az esetben a komposztkazánba érkező hideg víz egy osztón keresztül kerül az egyes hőcserélő elemekbe, majd az egyes hőcserélő elemek végén egy gyűjtőn keresztül jut vissza a fűtés rendszerünkbe. Lényeges előnye, hogy ebben az esetben a már említett egyenetlen hőeloszlásból következő veszteség csökken.

Az egyes hőcserélő elemek egymáshoz való elhelyezkedésétől függően megkülönböztethető fekvő vagy álló hőcserélő rendszer:

    • FEKVŐ hőcserélő rendszer esetén az egyes hőcserélő elemeket, a komposzt rakásakor, a rétegek közé, fektetve helyezzük el. Jó tudni, hogy magas (másfél méternél több) komposzt esetén olyan mértékű tömörödés is előfordulhat, ami a komposztkazán újratöltésekor szükséges bontáskor a hőcserélő - sérülés mentes - kiemelését megnehezíti.

  • ÁLLÓ hőcserélő rendszer esetén az egyes hőcserélő elemeket, a komposzt rakásakor, egymás mellé, állítva helyezzük el. Ebben az esetben a komposzt rétegezése nem vízszintesen, hanem függőlegesen történik, az egyes hőcserélő elemek hozzáadásával. Lényeges előnye, hogy megkönnyíti a bontást.