Figylem! Ez a cikk 10 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Lapunk foglalkozott már ezt megelőzően is az ionkazánokkal, és arra a következtetésre jutottunk, hogy a készülékek működtetése több esetben nem felel meg az érintésvédelmi szabvány előírásainak, ezért használatuk – a hazai viszonyokat figyelembe véve – életveszélyes lehet.
Elvégeztük a részletes érintésvédelmi felülvizsgálatát egy tahitótfalui családi házban üzemelő készüléknek, a mérési eredmények igazolták a korábbi állítást, miszerint az ionkazán nem csak drága, de Magyarországon nem üzemeltethető biztonságosan.
Mérésünk helyszíne egy kétszintes családi ház, melynek tulajdonosa hisz az alternatív megoldásokban – műszaki ember lévén tervez, épít, barkácsol, zseniális megoldásai vannak az otthona körül –, szeretne minél inkább függetlenedni a szolgáltatóktól. Ezért nem vezettetett be gázt a telkére, és ezért gondolta azt, hogy a fal -és padlófűtéses rendszerét „különleges” módszerrel, ionkazánról fogja ellátni. A készüléket 160 ezer forintért vásárolta. A berendezést vezérelt áramról üzemelteti, amely meghatározott időben kapcsolja ki és be a kazánt. Délután fél 5-től fél 6-ig egy órát, éjszaka fél 1-től fél 3-ig két órát, és hajnali 3-tól 8-ig öt órát működik a rendszer, így összesen nyolc órát fűt az ionkazán. „Nappali” áram nem jöhetett számításba, így is magasabbak a fűtési költségek, mintha gázfűtést használna. Sőt, sokszor kell „rásegíteni” a meglévő rendszerre, hogy melegebb legyen a lakásban. A tulajdonos szavaiból egyértelműen kitűnik, hogy egyáltalán nem gazdaságos fűtési megoldásról van szó. Ahogy tovább firtatjuk az ionkazán telepítésének hátterét, kiderül, már épül a pincében a vegyes tüzelésű kazánnak a hely, az ionkazánt – így a mérés elején, nem ismerve még az egyéb problémákat – hosszú távon a jövőben csak temperálásra, fűtésrásegítésnek gondolja a tulajdonos. Nem is csoda, elmondása szerint a téli hónapokban 20-30 ezer forinttal magasabb a villanyszámlája. Ennél azért kedvezőbb megoldások is léteznek, de ami még fontosabb, biztonságosabbak is!
Az ionkazán komplett fűtési rendszere, a védelmekkel és a vezérléssel.
Az ÉV relét megkerülő módszer
Mérésünket a hálózati viszonyok szemrevételezésével kezdtük. A villanyórától a nappali áram három fázisa, a nullvezető (N) és a védőföld (PE) érkezik be a lakásba. Itt a null-vezető kettéválik, egyik részét bekötötték az érintésvédelmi relébe (RCD), a „nappali” áram három fázisával egyetemben. A nulla másik része az áram-védőkapcsoló megkerülésével megy le a vezérelt áram három fázisával a pincébe, ahol csatlakoztatva van az ionkazánhoz. Azért volt szükség – a tulajdonos elmondása szerint – ily módon „kijátszani” a FI relét, mert ha be van kötve az áramkörbe, folyton „lever”, nem működtethető az ionkazán. És valóban, mi is meggyőződhettünk róla, amikor „éjszakai” áramról átkötöttük a szerkezetet „nappalira”, majd elindult a készülék, a relé azonnal leoldott.
A vízmelegítésnek eleddig ez a módszere, melyet az ionkazánokban alkalmaznak, azért nem terjedt el, mert balesetveszélyes. Az egyfázisú ionkazán – vagy horribile dictu, ezt is láttuk már leírva, ionreaktor – nem más, mint egy cső, amelynek a közepén egy szonda helyezkedik el, elszigetelve a cső falától. Erre kapcsolódik a fázisfeszültség, a cső külső fala pedig a nullvezető. Gyári előírás szerint a védőföld is ide, vagy a vízszállító csővezetékre kapcsolódik. A készüléket üzembe helyezvén az tapasztalható, hogy a szabvány szerint alkalmazott 30 mA-es érintésvédelmi biztonsági relé azonnal leold – akkor is, ha fázishelyesen csatlakozik az „ioncső” a hálózatra –, mert a nulla és a védőföld összekötését érzékeli. Ha az ionkazán fordított módon van bekötve – ez más készüléknél nem okoz gondot –, zárlati hibaáram kíséretében leold a kismegszakító. Ha pedig fázishelyesen kapcsolódik a hálózatra a „csőkazán”, kiiktatjuk a rendszerből a FI relét, akkor üzemelni fog a berendezés, de az elektromos kötések oxidációja miatt (ez értendő a teljes rendszerre, nem csak az elektromos kazánéra) kóboráram jelenhet meg a rendszeren, és az is áramütést okozhat, ami könnyen halálos kimenetelű is lehet. Az igazsághoz hozzátartozik, hogy kóboráram bármilyen villamos eszközön – amely nem kettős szigetelésű – megjelenhet, hiszen bármi meghibásodhat, a kérdés az, hogy megszólal-e időben a védelem. A közönséges villanybojleren is megjelenhet „kóboráram”, akár 18 A is – a kismegszakító (16C) akkor sem fog leoldani. (A bojler áramkörébe sem kell ÁVK, pedig az TN-C-S vagy TN-S rendszerben működhet csak. De jobb, ha telepítünk, és az biztosan működni is fog, feltéve, ha jó a szerkezet.)
Tetszetős kivitel, „műszaki csoda”
A pincébe érve szembesültünk azzal, hogy a rendszerben egy GALAN típusú orosz elektródás kazán dübörög, a cirill betűs márkanév jól kivehető a fotókon is. Továbbá CE minősítése is van az ionkazánunknak, sőt a minőséget tanúsító intézet megnevezése is fel van tüntetve. Látszólag minden rendben van, külsőre egy biztonságos, forgalomba hozható eszköz van a falra telepítve. A volt Szovjetunió területén földeléses rendszer van (IT), és nem nullázott (TN), mint Magyarországon vagy az Európai Unió területén. Ezért fordult elő annak idején, hogy az orosz gépeket be tudták ugyan hozni az országba, de használni már nem lehetett, mert föld volt a testen. Ugyanez a rendszer érvényesül az ionkazán esetében is, Oroszországban, ha nincs összekötve a hálózatom a földdel, nem ráz meg a testre kikerült fázis, mert nincs potenciálkülönbség. Ez az állítás azonban csak egyszeres hiba esetén igaz, kétszeres hibánál már nem. Földelt rendszernél viszont potenciálkülönbség van, rögtön áramütést szenvedek el. A fenti tények figyelembevételével a készülék bekötése veszélyes lehet!
Itt említenénk meg, hogy tavasszal megvizsgáltunk egy másik ionkazánt is Budapest XVII. kerületében, ám a tulajdonos annyira meglepődött a tapasztaltakon és a mérési eredményeken, hogy a végén nem járult hozzá az eredmények közléséhez, annyit azonban elárulhatunk, és el kell árulnunk, hogy ott 2 A kóboráram csordogált a rendszeren. Mindannyian tudjuk, hogy 15 mA már halálos áramütést okozhat. Saját és családja életével játszik az, aki ilyen készüléket telepít a lakásába, házába. Nem beszélve arról, ha a földelés be van kötve a rendszerbe, akkor az áramot az utca felé is folyamatosan „toljuk ki”, így a szomszédra is veszélyesek lehetünk, hiszen külső áram hatására a szomszédban telepített FI relé nem fog kioldani.
Mérési tapasztalatok
Az épület vizsgált részeinek szerelése és a szerelés minősége kielégíti a hatályos jogszabály által előírt szabványok szerinti kialakítást – állítja az érintésvédelmi felülvizsgáló. Az ionkazán szemrevételezése alapján megállapítható – ahogy azt az előbbiekben is említettük – a berendezés CE tanúsítással rendelkezik, márkanévvel van ellátva, viszont a védelem módjára utaló jelölés nem látható a készüléken. Védővezető csatlakoztatására nincs konkrétan e célból kialakított csatlakozópont, valamint az üzemi vezetők jelölése sem található. A szemrevételezés után következett a konkrét műszeres vizsgálat. Ez alapján megállapítható, hogy a test és az oldalsó két csatlakozási pont (test, PE, N) fémesen jól vezető módon egységesen vezetőképes. A kazán test és a háromfázisú középérintkezők a fűtőközegnek megfelelő ellenállással folytonosak. Távoli földpotenciál és a test között mérhető ármerősség minimális értéke 100 mA, mely terhelés függvényében emelkedett – állapította meg az érintésvédelmi felülvizsgálat. A berendezés nincs PE vezetővel ellátva. A TN-C-S rendszer miatt a bekötött N vezető egy potenciálon van a PE vezetővel. Távoli földpotenciál felé üzem közben folya-matos kiegyenlítő áram folyik. Az MSZ EN 60204-1:2010 5.1. szabvány kimondja: „Villamos szerkezeten belül semmilyen vezetői kapcsolat nem lehet a nullavezető és az érintésvédelmi összekötő áramkör között, továbbá nincs megengedve a villamos szerkezeten belül a kombinált PEN csatlakozó használata. (Kivétel: TN-C rendszerű gép hálózati csatlakozási pontjában).” Ezért a berendezés Magyarországon nem üzemeltethető, azaz TN-S; TN-C-S rendszerben nem használható.
Nézzünk a mélyére
A külcsín után nézzük a belbecset. A tulajdonos szerint az ionkazánhoz mellékelt leírásban megadták, hogy milyen vezetőképességűnek kell lennie a benne keringtetett víznek a jó működéshez. A gyári információk szerint a készülék maximális áramfelvétele 20 A, innentől kezd el megfelelően termelni. Ez a berendezés viszont – a tulajdonos elmondására támaszkodva –, soha nem vett fel 20 A-t, pedig a vízbázisú NaHCO3 (szódabikarbónás) elektrolit vezetőképessége a fűtési rendszerben a lehető legpontosabban 430 mS -re lett beállítva. Ez is egy furcsaság, amivel szembesültünk. A gyártó hirdeti, hogy jó pénzért telepíti, beszabályozza az elektrolit vezetőképességét, de az ionkazán marketingjéhez hűen, misztikus dolognak tünteti fel az oldatot.
Az összeszerelés, összeállítás is a gyári ajánlásoknak megfelelően történt. A rendszert tekintve adott tehát egy GALAN márkájú kazán, kapcsolódik hozzá egy „tiltó” termosztát, amely nem engedi 70 °C fölé emelkedni a vízhőmérsékletet, hanem még ez előtt kikapcsolja a berendezést. Egészen a keringtető szivattyúig műanyagcsővel van szerelve a rendszer. Újabban ugyanis a gyártók a kazántestet egy 30x60 cm-es villanyszerelő – szigetelt – dobozban javasolják elhelyezni, valamint a kazán csőrendszerbe való bekötését hőálló műanyaggal indítani. A tahitótfalui családi házban ugyan nincs az ionkazán szigetelt dobozban, viszont a gyári ajánlásnak megfelelően a kazán felett 60 cm-re van az első fémkönyök. Ettől még a víz, amibe a fázist vezettük, az áramot is vezetni fogja. Ha dobozba lenne zárva a kazántest, az elszigetelése akkor sem lenne teljes, nem küszöböli ki az érintésvédelmi aggályokat. Érintésvédelmi szempontból, mivel a FI relét a működésből eredő anomáliák miatt kizárhatjuk, a biztonsági leválasztó transzformátor jöhetne szóba, ennek a beépítése viszont jelentősen, 2-3-szorosára is megdrágítaná az egyébként sem olcsó csőkazán bekerülési költségét.
Mi lehet a megoldás?
A gyors és hathatós intézkedés az lenne, ha az „ionkazánt” a tulajdonos villamos fűtőpatronokra cserélné. Így a rendszer nagy része megmaradna, nem lenne akkora vesztesége. A kereskedelemben egy fűtőpatron ára 50-60 ezer forint. Ennél sokkal nagyobb költség lenne, ha a meglévő csőkazánt szeretné érintésvédelmi szempontból biztonságossá tenni, ehhez teljesen elszigetelt, műanyag hőcserélő rendszert kellene kialakítani. Az ionkazán felőli primer oldalon kering az elektrolit, amely vezeti az áramot, a hőcserélő szekunder oldalán pedig ioncserélt víz csordogál. Idővel azonban a szekunder kör vizét is cserélni kell, mert az folyamatosan áramvezetővé válik a fűtési rendszerben történő fémes kiválásoknak, szennyeződéseknek köszönhetően. Az ionkazánt pedig biztonsági transzformátorról, önállóan, szigetüzemben kell megtáplálni. Így adott lenne az elektromos leválasztás, valamint a fűtési köri leválasztás is. A kérdés csak az, megéri-e egy ekkora beruházás, hogy biztonságossá tegyünk egy olyan szerkezetet, mely már a kezdetekben sem volt gazdaságos.
Fontos, hogy a szakemberek felhívják a figyelmet a (nem) várható megtérülésre és az üzemeltetési költségekre. Vannak olyan fűtési megoldások, amelyek valóban gazdaságosak, viszonylag alacsony megtérülési idővel, az ionkazán hangzatos neve ellenére nem tartozik ezek közé. Nemcsak sok bosszúságot okozhat használójának, de életvédelmi kockázatokat is rejthet magában.
A minősítő véleménye
A berendezés nem elégíti ki a TN rendszerekben előírt, illetve használatos védelmi módokra előírt követelményeket, ebből következik, hogy a berendezés TN rendszerben nem üzemeltethető, használata életveszélyes!
Az MSZ HD 60364 előírásai szerint üzemi vezető emberi testel történő érintkezését védelmi módokkal kell megakadályozni. Jelen esetben a kazántest „N” potenciálon terhelés függvényében kialakuló áramjárta vezető. A berendezés funkcióját és működési elvét figyelembe véve az elszigetelés sem megoldás, mert a fűtőközeg vezetőképessége miatt a fűtésrendszer az összes benne található elemmel együtt feszültség alatt lenne. A fenti indoklás és a műszaki paraméterek miatt hazai rendszerekben a berendezés működtetése életveszélyes!
