A kémény magában álló, vagy építményekkel szervesen összekapcsolt füstgáz- illetve égéstermék-elvezető csatorna. A kémények, égéstermék-elvezető rendszerek fajtáit, kialakítási módját, műszaki paramétereit, a velük szemben támasztott követelményeket mindig, minden esetben a tüzelési mód, a tüzeléstechnikai színvonal határozta meg. Hosszú volt az út, míg a kéménytechnika eljutott a mai műszaki szintig. Érdekes azonban, hogy a legutóbbi húsz-harminc évben nagyobb volt a fejlődés ezen a területen, mint az azt megelőző száz év során.
A kéményeket, égéstermék-elvezető berendezéseket és azok típusait sokféleképpen csoportosíthatjuk:
- az építési mód alapján lehetnek épített (falazott) kémények, szerelt kémények, épített-szerelt (bélelt) kémények;
- az üzemeltetési mód alapján lehetnek lakó- és közösségi kémények, azon belül egyedi, gyűjtő, vagy központi kémények;
- az üzemeltetés jellege alapján lehetnek folyamatos használatú, idény jelleggel használt, használaton kívüli, vagy tartalék kémények.
Számtalan csoportosítási lehetőség létezik, de a következőkben csak a hazánkban használatos leggyakoribb típusokat, azok alapvető jellemzőit, a használatukból származó esetleges problémákat emeljük ki.
Épített égéstermék-elvezetők
Falazott kémény:
A legegyszerűbb forma az égetett, kisméretű téglából, úgynevezett kéménytéglából épített négyszögletes égestermék-elvezető. Ez a kéménytípus mára elavult, napjainkban a hatóság már nem ad ki építési engedélyt rá, ám a régi építésű házakban ez az égéstermék-elvezető még országszerte használatban van, ezért a kéményseprőipari ellenőrzések szempontjából fontos.
A hagyományos épített kéményekkel mindaddig nem volt komoly probléma, amíg az emberek csak fát és szenet használtak tüzelőanyagként. Az égéstermékként kialakuló füstgázban jellemzően csersav, kátrány és vízgőz volt jelen. Idővel ezek az anyagok átszivárogtak a téglákon, elszíneződéseket okozva, illetve kellemetlen szagokat árasztva.
A téglából falazott kémények szempontjából ennél drasztikusabb hatással járt, hogy a XX. század második felében a fa- és széntüzelést felváltotta a gazdaságosabb olaj- és gáztüzelés. Ezek az új gázkészülékek jó hatásfokuknak köszönhetően – a szilárd tüzelés során keletkező füstgázhoz képest – alacsony hőfokú, 100-150 °C-os füstgázt termelnek. Ezt tovább hűti a huzatmegszakítónál bekeveredő szobahőmérsékletű levegő, így a kéményben kialakuló füstgáz-levegő-vízgőz-keverék hőmérséklete felemelkedés közben fokozatosan csökken. Száz fok alatt a vízgőz egy része folyadékká alakul, amitől a kémény fala, különösen a kéményfej környékén, átnedvesedik. Az így keletkező nedvesség nem tiszta víz, hanem a füstgázban jelenlévő szén-dioxiddal összekeveredett savas víz. Éves szinten egy-egy kéményen keresztül több tonna savas kondenzátum is távozhat, amely a füstgáz alacsony hőmérséklete miatt korrodálja a téglát, valamint a téglák közötti kötőanyag – a malter – teljes szétmállásához, ezzel a kémény beomlásához vagy leomlásához vezethet. A korrózió következményeként szén-monoxid kerülhet a lakótérbe, mely akár halálos kimenetelű szén-monoxid-mérgezésekhez vezethet.
A falazott kémények javítása azok teljes cseréjével, átépítéssel vagy a meglévő kémény bélelésével lehetséges, sőt előrehaladott állagromlás esetén kötelező.
A bélelés az égéstermék-elvezetőt ellenállóvá teszi a füstgáz agresszív kémiai összetevőivel szemben és tartósan ellenáll a füstgázok jelentette hőterhelésnek is. Erre a célra saválló acélból, vagy egyéb erre kifejlesztett speciális anyagból, például üvegszállal erősített hőre keményedő műgyantából, vagy monolitból készült béléscsövet ajánlott használni.
Egycsatornás gyűjtőkémények:
A 40 x 40 x 40 centiméteres, előre gyártott és habarccsal egymásra illesztett betonelemekből épült gyűjtőkémények az épített kémények egyik alcsoportja. Olyan, egymás fölötti lakásokon áthaladó kémény, amelybe korábban lakásonként szilárd- illetve olajtüzelésű fűtőberendezéseket csatlakoztattak. A betonelemek közepén kialakított lyuk átmérője felfelé növekszik, egyre táguló kör alakú kürtőt képezve. A gyűjtőkémény jellemzően 1960 és 1980 közötti időszakban terjedt el. Két fő fajtája a Termofor kémény, ahol a belső, kör keresztmetszetű füstjárat és a betonelem külső fala között hőszigetelő salak található; valamint annak fejlesztett változata az úgynevezett egyesített falú gyűjtőkémény, ahol a hőszigetelő réteg és a rés hiányzik, a külső és belső falat egybeöntötték.
Az energiahordozó-váltást követően ezen kémények jelentős részét is átállították gáztüzelésű berendezések égéstermék-elvezetésére. Ám az égéstermék hőmérsékletének csökkenése miatt a kéményben kialakuló felhajtóerő is lényegesen alacsonyabb lett. Ha a szükséges huzat elégtelenné válik, az égéstermék visszaáramlást okozhat és balesetekhez vezethet. Ezekre a gyűjtőkéményekre csak szakaszosan működő gázfogyasztó készülékek – általában gázüzemű vízmelegítő berendezések – csatlakoztathatóak, folyamatos működésű lakásfűtő berendezések – cirkó, vagy gázégős cserépkályha – égéstermékének elvezetésére ez a kéménytípus nem engedélyezett.
A korlátozások ellenére napjainkra az egycsatornás gyűjtőkémények használata sajnos több szempontból veszélyes. Instabil működésüket leggyakrabban a következő hibák okozzák:
- az építés során a füstcsőbekötéseket véséssel alakították ki, és az erős mechanikai igénybevétel hatására az elemek sok helyen elrepedtek,
- a füstjáratba esett kisebb-nagyobb betondarabok dugulást okoznak,
- az építés során a kéményelemek illesztése pontatlan volt, több helyen hiányos a habarcs és a füstgáz szivárog,
- a bekötő idomok sok helyen benyúlnak a füstjárat üregébe, ezzel csökkentve a kürtő keresztmetszetét
- a gyűjtőkémények belsejében lecsapódó savas víz szétmarja a maltert és a betonelemeket. A hosszú időn át tartó terhelés hatására a rések nőnek, a gáztömörség és a kémény statikai paraméterei csökkennek.
Az egycsatornás gyűjtőkémények tragikus állapota emberek tízezreit érinti kedvezőtlenül. Javításra, korszerűsítésre szorulnak, erre azonban ma már nem elégséges megoldás a gyűjtőkémények szívását erősítő mesterséges diffúzoros, huzatfokozó szívófejek felszerelése. Bélelésük rendkívül költséges, ezért a leginkább javasolt megoldás e kémények teljes kiváltása új rendszerű szerelt kéményekkel.
Előre gyártott elemekből épített kémény
Az elemes kémény az épített kémények legmodernebb csoportját képviseli. Külső könnyűbeton köpenyből, samott vagy kerámia belső csőből, és köztes – típustól függő – hőszigetelő rétegből állnak. Kialakításuk egyszerű, időt álló, és a modern technológiákat alkalmazó tüzelőberendezésben keletkező füstgáz elvezetésére is alkalmasak.
Szerelt égéstermék-elvezetők
A szerelt kémények kettős falú, hőszigetelt, egymásba illesztett fémcsövek. A hőszigetelés a füstjáratot veszi körül annak érdekében, hogy az a lehető legkevésbé hűljön le. A legváltozatosabban alkalmazható modern égéstermék-elvezető. Általában épületen kívül helyezkednek el, de bizonyos feltételekkel belső szakaszokon is létesülnek.
Szerkezetileg könnyű, gyorsan, pontos illeszkedéssel, egyszerűen építhető kéménytípus, legnagyobb előnye, hogy bármilyen típusú tüzelőberendezéshez gyorsan és biztonságosan csatlakoztatható.
Egy-egy kéménytípus elavulásának oka a tüzelési mód, a tüzeléstechnikai színvonal változása. Általános tendencia, hogy az energiatakarékosabb, a szigorodó környezetvédelmi és biztonságtechnikai előírásoknak megfelelő tüzelőberendezések égéstermékeinek elvezetése is speciális műszaki megoldásokat igényel. A tüzelési mód változásának hatására ugyanakkor a korábban jellemzően nyílt égéstetű berendezések – amelyek működésük során az égéshez szükséges levegőt a felállítás helyiségéből nyerik – fokozatosan átadják helyüket az ún. zárt rendszereknek.
A csúcstechnológia - kondenzációs- és turbókémény
A legmodernebb, zárt rendszerű turbó- illetve kondenzációs gázkészülékek már különleges kéményrendszert igényelnek. Az égéshez szükséges levegőt nem a lakótérből nyerik, hanem külön rendszeren keresztül, a szabadból. A keletkező égéstermék elszállítása és az égéshez szükséges levegő beszívása is mesterséges úton történik. Ventillátor segítségével áramlik a füstgáz, ami túlnyomást okoz a kéménycsőben. Emiatt a kémény bélésanyagának olyannak kell lennie, ami ezt a túlnyomást fenn tudja tartani, és az égéstermék a csatlakozásoknál sem tud kiszivárogni.
Ebben a kategóriában két fő típust különböztetünk meg. Az egyik az úgynevezett szétválasztott vagy osztott rendszer, ahol két cső kapcsolódik a kazánhoz, az egyiken beszívja az égéshez szükséges levegőt, a másikon pedig a füstgáz távozik. A másik a koaxiális rendszer vagy „cső a csőben” rendszer, ahol a bélelt kéménybe központosító távtartókkal egy kisebb átmérőjű folytonos csövet telepítenek. Ezen a belső csövön távozik a füstgáz, és a külső csövön áramlik be az égéshez szükséges levegő. Ez utóbbi külön előnye, hogy az égéshez szükséges levegőt a kiáramló füstgáz előmelegíti, így a kazán még gazdaságosabban üzemel.
A zárt égésterű készülékek égéstermék-elvezetői az adott telepítési hely sajátosságai és a készülék típusa szerint rendkívül jól variálhatóak: anyaguk lehet speciális műgyanta béléscsőből, merev vagy hajlékony alumíniumból, acélból vagy műanyagból.
A kondenzációs és a turbó technológia közötti legnagyobb különbség a kondenzvíz elvezetésében mutatkozik, a kondenzációs rendszerek esetében el kell vezetni a működés közben folyamatosan szivárgó vizet, míg a turbó kéményeknél alig kell kondenzvízre számítani.