Több száz év óta füstölnek, a háztetők fölé emelkedő kémények, és bár napjainkra sok változáson ment át a kémény építészet, a lényeg, a működési elv változatlan maradt. A meleg füstgáz könnyebb, mint a környezetében lévő hidegebb levegő. Ez a súlykülönbség a hajtóereje a kémény természetes huzatának. Egy adott kémény huzata annál nagyobb, minél nagyobb a füstgáz és a környező levegő hőmérséklete közti különbség.
A kéménynek három fontos szerepe van: - ki kell vezetnie a füstgázt a szabadba, - az égéshez szükséges levegőt be kell vezetnie a tüzelőberendezésbe, - a szabadból levegőt kell beszívnia a tüzelőberendezés helységébe.
Másképp fogalmazva, a huzatnak le kell győznie a kémény, a tüzelőberendezés és az épület nyílászáróinak áramlástani ellenállását. Napjainkban az épületgépészet mindent megtesz annak érdekében, hogy a gravitációs kémények természetes huzata ne legyen elegendő az említett feladatok ellátására. A modern tüzelőberendezések füstgáz hőmérséklete olyan alacsony, hogy alig képződik huzat. A modern nyílászárók olyan jól zárnak, hogy még jó kéményhuzat esetén sem engednek be elég levegőt. Ha mindez nem lenne elég, a különböző szag és pára elszívók végképp lehetetlenné teszik a gravitációs kémények biztonságos működését.
A ma gyártott legtöbb gáztüzelő berendezés a köznyelvben turbós készülékként ismert zárt égésterű készülék. Ennek egyik fontos szerkezeti eleme az a ventillátor, ami gondoskodik az égéshez szükséges levegő égéstérbe vezetéséről, valamint a készülékben keletkező füstgáz távozásáról. Az ilyen készülékek kéményei már nem csak a füstgáz elvezetésére szolgálnak, hanem legtöbb esetben az égéshez szükséges levegőt is bevezetik a szabadból a készülékbe. Ezek az úgynevezett levegő-füstgáz rendszerű kémények két egymásba helyezett csőből állnak. A belső csőben halad felfelé a füstgáz, a belső cső és a nagyobb átmérőjű külső cső közötti gyűrűs térben halad lefelé az égéslevegő. A levegő-füstgáz rendszerű kéményeknek már más követelményeknek kell megfelelniük, mint a hagyományos gravitációs kéményeknek. Bírniuk kell a túlnyomást, a fokozott víz és savterhelést, rendelkezniük kell megfelelő mérő és ellenőrzőnyílásokkal, kondenzvíz elvezetővel. Általában nagy a kísértés, hogy a turbós készülékek füstgázát vízszintesen az oldalfalon vezessék ki a szabadba, megspórolva pár ezer Ft-ot. A tapasztalat azonban az, hogy a füstgázok rövid időn belül olyan súlyosan károsítják az épület szerkezetét, hogy azok javítása nagyságrendekkel többe kerül, mint a megspórolt összeg. A füstgázok azonban nem csak maró, de mérgező hatásúak is, ezért az égésterméket minden esetben a tető héjazat felett kell a szabadba vezetni!
Felhasznált tüzelőanyag szerint lehet: szilárd, folyékony, vagy gáz üzemű a kémény. Kéményre köthető készülékek számától, rákötések módjától, a készülékek teljesítményétől függően lehet: egyedi, gyűjtő, központi, vagy ipari a kémény. A tüzelőberendezés típusától függően lehet: gravitációs, túlnyomásos és/vagy kondenzációs a kémény. A tüzelőberendezés légellátásától függően lehet: egy járatú (csak a füstgáz elvezetésére szolgáló) és kétjáratú (levegő bevezetésére is szolgáló) a kémény. Kivitelezés módjától függően lehet: falazott, előre gyártott elemekből épített (rendszer jellegű), készre gyártott (szerelt) a kémény. A kémények legfontosabb jellemzői: hőállóság, nyomásállóság, víztömörség, korrózióállóság.
Fontos, hogy adott tüzelőberendezéshez megfelelő kéményt építsünk, vagy meglévő kémény adottsághoz megfelelő tüzelőberendezést vásároljunk. Mindkét esetben kérje ki a szakember véleményét!
Legtöbb épületben van használaton kívüli, úgynevezett tartalék kémény. Ezek szerepe akkor válik fontossá, ha valamilyen üzemzavar folytán probléma adódik az épület energia ellátásával (gáz, elektromos áram ellátás). Ekkor a fűtés egyetlen módja, egy szilárd tüzelésű kályha beállítása a tartalék kéménnyel ellátott helységbe. A tartalék kémények rendszeres ellenőrzése azért fontos, mert váratlan események alkalmával nincs idő az előzetes ellenőrzésre, tisztításra.
A kémény geometriájának a tüzelőberendezés teljesítményéhez kell igazodnia ahhoz, hogy biztonságosan, és a lehető legjobb hatásfokkal működjön a tüzelőberendezés. Ha a kémény alulméretezett, nem tudja az összes égésterméket a szabadba vezetni, ezért az égéstermék egy része a lakásba jut. Ha a kémény túlméretezett, az égéstermék túl sokáig tartózkodik a kéményben, van ideje lehülni. Ha lehűl a füstgáz, romlik a kémény huzata, és kicsapódik a vízgőz a kémény falára, ami tönkre teheti a kéményt.
a) Kéményfej szétfagyása Ok: A kéményben lecsapódó kondenzvíz. Következmény: Előbb-utóbb a kémény beomlásához, dugulásához vezet. Védekezés: Savas víznek ellenálló béléscső, kémény hőszigetelésének javítása, magasabb füstgáz hőmérséklet beállítása.
b) Ellenőrizhetetlen kémény Ok: A tisztító ajtók hiánya, vagy hozzáférhetetlensége. Következmény: Nem követhető nyomon a kémény állagromlása, elszurkosodása, a koromzsák feltelése, kémény szűkületek, esetleges dugulás kialakulása. Védekezés: tisztító ajtók beépítése, a hozzáférhetőség biztosítása.
c) Túlterhelt kémény Ok: Az engedélyezettnél több készülék, vagy az engedélyezettnél nagyobb teljesítményű tüzelőberendezés a kéményen. Következmény: Ha túl sok a készülék egy kéményen, a sok bekötés miatt veszélyesen leromolhat a huzat. Ha túl nagy a tüzelőberendezés teljesítménye, az égéstermék egy része nem a szabadba, hanem a készülék helységébe áramlik. Védekezés: Kisebb, vagy kevesebb tüzelőberendezés rákötése a kéményre. Egyéb veszélyek:
a) Égéshez szükséges levegő hiánya Ok: (1) A lakótér nyílászárói légtömören záródnak, így nem pótlódik az égéshez elfogyasztott levegő. Előbb-utóbb megfordul a gravitációs kémény huzata. (2) A lakásban (szag vagy pára) elszívó ventillátor üzemel, ami elszívja a készüléktől a levegőt és megfordítja a gravitációs kémény huzatát. (3) A lakásban kandalló üzemel, amely kéményének (a magasabb füstgáz hőmérséklet miatt) sokkal jobb a huzata, mint a gáztüzelő berendezésé. A kandalló kémény erős huzata megfordítja a gázkémény huzatát. Következmény: Szénmonoxid mérgezés, közvetlen életveszély! Védekezés: Gravitációs kémények helységében biztosítani kell a friss levegő szabadból való beáramlását. A gravitációs kéménnyel légtér összeköttetésben lévő helységekben nem lehet elszívó ventillátor, és nem célszerű nyitott kandallót üzemeltetni.
b) Gázkészülék hőcserélőjének elszennyeződése Ok: (1) Gázkazánoknál gyakran fordul elő, hogy a visszatérő víz hőmérséklete alacsonyabb a megengedettnél. Ilyen esetben a hőcserélőben túlzottan lehűl a füstgáz, ami korom lerakódást eredményez. (2) A készülékbe áramló égéslevegő porszemcséket, ruhaszöszöket, egyéb anyagokat visz magával, és ezek a hőcserélőben lerakódnak. Mindkét esetben a hőcserélő füstgáz járata jelentősen leszűkül, ezért a füstgáz egy része a kémény helyett a lakótérbe áramlik. Következmény: Szénmonoxid mérgezés, közvetlen életveszély! Védekezés: A kazán ki- és belépő víz hőmérsékletének az előírásoknak megfelelő beállítása, a készülék hőcserélőjének rendszeres, évente legalább egyszeri ellenőrzése, tisztítása.
A kémény, a legszélsőségesebb igénybevételnek kitett épület szerkezet. Erős fizikai hatásoknak van kitéve, a folytonos hőmozgás, a füstgázban lévő vízgőztől való átnedvesedés, téli időszakban az étnedvesedett kémény szétfagyása miatt. Emellett érik a kéményt kémiai hatások is, mert az égéstermék két fő alkotója a vízgőz és a széndioxid egymással keveredve, szénsavas folyadékként csapódik a kémény felára. A savhatást erősíti, ha a tüzelőanyagban szennyezőanyagként kén is előfordul. Következmény: a kémény fej és belső felület porladása, szétmállása, kéménytéglák kilazulása. A kémény idővel életveszélyessé válik. Védekezés: Magas hőmérsékletnek, víznek, savnak ellenálló kéménybélés-test beépítése (akár utólag is) a kéménybe.