b

Ismeretterjesztő előadás a Városi Könyvtárban 2330 Dunaharaszti, Dózsa György út 12/b. Az előadás időpontja: 2016. március 17. Felkérő: Tóth Marianna megbízott igazgató

Mivel fogunk fűteni, hűteni és használati melegvizet előállítani? Komlós Ferenc okl. gépészmérnök a Magyar Napenergia Társaság (ISES Hungary) Szoláris hőszivattyúk munkacsoportjának vezetője [email protected] www.komlosferenc.info

1

Komlós Ferenc: Mivel fogunk fűteni, hűteni és használati melegvizet előállítani?

Mottó „Megérett a világ, és megérett Magyarország is a hőszivattyú széleskörű alkalmazására. Vegyük tudomásul, hogy a hőszivattyúk a környezet eddig értéktelennek tartott, ingyenes és kimeríthetetlen – tehát megújuló – termikus energiakészletét hasznosítják.” Prof. dr. Jászay Tamás (1929–2014) Forrás: Komlós Ferenc, Fodor Zoltán, Kapros Zoltán, Dr, Vajda József, Vaszil Lajos: HŐSZIVATTYÚS RENDSZEREK. Heller László születésének centenáriumára (Heat Pump Systems. To the centenary of thebirth of Laszló Heller). Komlós F., Dunaharaszti, 2009. ISBN 978-963-06-7574-1 (ISBN 978-963-06-8297-8). Továbbiakban: szakkönyv 2


Napenergia megoszlása Forrás: http://publications.gc.ca/collections/Collection/M39-111-2005E.pdf

3


Bevezetés (1) ● A villamos fűtés (tiszta, környezetkímélő fűtés) mindenki számára ismert, de költségessége miatt hazánkban ma még nem tekinthető energiahatékony módszernek. A legfejlettebb országokban pl. Japánban terjedő hőszivattyús fűtéstechnika ezzel szemben a tisztán villamos fűtéshez használandó villamos energia töredékét használja fel arra, hogy a hőt a külső környezetből (levegőből, vízből vagy földből) „beemelje”, „szivattyúzza” a hasznosítható hőmérsékletre. ● A hőszivattyúk alkalmazásához kedvező természeti adottságunk pl. a térségünkre jellemző kedvező talaj hőáram, a felszín alatti sekély mélységű víz (talajvíz), a felszín feletti hidrotermikus és a légtermikus energia potenciálja, továbbá hulladékhő (pl. csurgalékhévíz, télen az épületekből távozó 4 levegő) potenciája, amit ez ideig nem használtunk ki!


Bevezetés (2) ● A villamos hajtású hőszivattyú a jövőbe tekintve is biztonságos megoldás, mert lehetővé teszi az épületek hatékony fűtését, hűtését és hmv-ellátását bármilyen forrásból származzék is a villamos energia. ● A sokoldalú és tiszta alkalmazhatósága miatt a villamos energia növelésének jelentős szerepe van az életminőség és az életszínvonal alakulásában, és a fogyasztók szeretnének a villamos energiához a lehető legolcsóbban hozzájutni. ● A hőszivattyús technológia úgy tud megújuló energiahordozót hasznosítani, hogy igényli a nukleáris villamosenergiatermelésből származó olcsóbb áramot is, ezáltal ennek a két területnek a híveit is meggyőzően közelíteni tudja egymáshoz.5


Bevezetés (3) ● Magyarország napenergia, földenergia és hulladékhő potenciálja, magas színvonalú szellemi tőkéje kedvez a megújuló energiát hasznosító innovatív hőszivattyús technológia elterjesztésének, és hatékonyan hozzájárulhatna hazánk ipari fejlődéséhez, nemzetközi kötelezettségei teljesítéséhez. ● A hőszivattyúzás világszerte elismerten energetikailag a leghatékonyabb fűtési-hűtési technológia, így az energiatakarékosság, a globális CO2-kibocsátás és a helyi légszennyezés csökkentésének egyik kulcseleme. ● Sajnálatosan szomorú csúcsra emelkedett 2014-ben Magyarország energiafüggősége, a felhasznált energiahordozók 61,1%-a külföldi forrásból származott (Eurostat). Ugyanakkor iparunk fejlődés előtt áll, ehhez, pedig több energiára van szükségünk. ● Az előadás a nemzetgazdaság szempontjából kiemelkedően 6 fontos, időszerű témát kíván bemutatni.


Emberhez méltó környezet létrehozása ● Az emberi élet minőségét alapvetően meghatározza a levegő tisztasága. Az ember biológiai tűrőképességének figyelembevétele és a betegségek megelőzése hazánk gazdasági fejlődése szempontjából is stratégiai fontosságúvá vált. ● Igény a települések légszennyezésének, ill. egészségkárosító hatásának jelentős csökkentése. A települések környezeti állapotának javítása több évtizedre szóló következetes munkát jelent! ● További feladatunk az épületekben élő ember életfunkcióival összefüggő objektív és szubjektív igények kielégítése, a zárt terek – lakóhely, munkahely – belső környezetének, 7 mikroklímájának hőkomfortja.


A hőenergia fogalma és a hőszivattyú története (1) ● A hőszivattyú elvi alapjai a termodinamika második főtételéhez kapcsolódnak. ● A második főtétel kimondja, hogy a hő-, és mechanikai munka átalakításának a feltétele, hogy a hő két különböző hőmérsékleten álljon rendelkezésre, vagyis a hőnek mechanikai munkára való átalakításához hőmérséklet-különbségre van szükség. ● A hőszivattyú az átalakítás fordítottját hajtja végre: mechanikai energia befektetésével hőt állít elő, a hőtermelés kapcsán pedig olyan hőmérsékletkülönbséget hoz létre, amelynél az alsó hőmérséklet szintet a környezet - a „hőforrás” - magasabb 8 hőmérsékletet pedig az ún. hasznos hő képviseli.


A hőenergia fogalma és a hőszivattyú története (2) ● A hőenergiát vagy valamely anyagnak (folyadéknak, gáznak vagy szilárd testnek) a hőmérsékletét az őt alkotó részecskék mozgásának sebessége határozza meg. ● Az angol James Joule (1818−1889) és William Thomson illetve Lord Kelvin (1824−1907) 1852-ben alkotta meg a hőszivattyú elvét: a gázok sűrítés hatására felmelegszenek, kiterjedés (expanzió) során pedig lehűlnek. ● 1855-ben az osztrák Peter Ritter von Rittinger (1811−1872) a francia Sadi Carnot (1796−1832) termodinamikai írásait tanulmányozva megalkotta a világ első ipari hőszivattyúját. ● A hőszivattyú múltjának magyar vonatkozásával kapcsolatban jelezni kell, hogy 1948-tól a Heller László (1907−1980) akadémikus közreműködésével kidolgozott kompresszoros 9 hőszivattyú áttörést jelentett e technológia történetében.


Hőszivattyú, munkaközeg

Forrás: szakkönyv

A hőszivattyú olyan berendezés, amely egy tér adott hőmérsékletén hőt vesz fel és megnövelve azt egy másik térben nagyobb hőmérsékleten adja le. Amikor a hőszivattyú hőt termel (pl. helyiségfűtésre vagy vízmelegítésre), akkor fűtő üzemmódban; amikor hőt von el (pl. helyiséghűtésre), akkor pedig hűtő üzemmódban üzemel. Azt az anyagot nevezzük munkaközegnek, amely a hőszivattyú körfolyamatában kis hőmérséklet és kis nyomás mellett hőt vesz fel az elgőzölögtetőben (elpárologtatóban), majd nagyobb hőmérsékleten és nagyobb nyomás mellett hőt ad le a kondenzátorban (az egyik hőátadó felületen párolgás, a másik hőátadóban kondenzáció lép fel). 10


A legegyszerűbb hőszivattyú elvi körfolyamata: a Carnot-féle körfolyamat ábrázolása Forrás: szakkönyv Két izotermikus (elpárolgás, kondenzáció) és két izotropikus (expanzió, kompresszió) állapotváltozásból áll. A hőszivattyú Carnotkörfolyamata reverzibilis hőkörfolyamat, amely veszteségmentesen megfordítható elvi körfolyamat, ezért a munkafolyamatot határoló vonalak vízszintes, illetve függőleges egyenesek. 11


A legegyszerűbb hőszivattyú elvi körfolyamata: a Carnot-féle körfolyamat és képlete Forrás: szakkönyv ● A hőszivattyú Carnot-féle körfolyamata reverzíbilis, ideális hőkörfolyamat, egy (veszteségmentesen megfordítható) elvi körfolyamat.

COPCarnot = TKondenzátor /(TKondenzátor – TElpárologtató) ahol: – COP: coefficient of performance angol szavak rövidítése – T [K] = t [°C] + 273 ● A hőszivattyúra jellemző elméleti ún. COPCarnot a kondenzátor és az elpárologtató hőmérséklet-adataiból kiszámolható. 12


R 407C munkaközeges egyszerű hőszivattyú nyomás–entalpia [log(p)–h] diagramja Forrás: szakkönyv A diagramon* a folyadék, a gőz és a kétfázisú mező látható; K: kritikus pont. *A függőleges koordináta-tengelyen azért alkalmazzák a logaritmikus léptéket, mert ellenkező esetben a kétfázisú mező izotermái kis nyomásokon túlságosan összesűrűsödnének.

13


A legegyszerűbb hőszivattyú vázlata és működése

14


A hőszivattyú statisztikát új alapokra helyező EU direktíva Az EU „RES” megújuló energia direktíva végrehajtása a tagországokban 2013-tól kötelező! Részlet a direktívából: 2. cikkely (a megújuló forrásokból előállított energia) Fogalommeghatározások ● „légtermikus energia”: hő formájában a környezeti levegőben tárolt energia; ● „geotermikus energia”: a szilárd talaj felszíne alatt hő formájában található energia; ● „hidrotermikus energia”: a felszíni vizekben hő formájában tárolt energia.

15


A hőszivattyú típusok statisztikai űrlapja (1) (Kapros Zoltán és Komlós Ferenc javaslata, 2013)

16


A hőszivattyú típusok statisztikai űrlapja (2) (Kapros Zoltán és Komlós Ferenc javaslata, 2013)

* A szolgáltatott nettó teljes hőenergia. ** A mért/becsült átlagos szezonálisteljesítmény-tényező, SPF [kW h/(kW h]. Az SPF-et a 2008. decemberi ún. „EU RES” megújuló energia direktíva rögzíti. Angol nyelvű rövidítésből származik (seasonal performance factor), magyar fordítással: szezonális teljesítmény-tényező, Büki Gergely professzor nyomán átlagos fűtési tényezőnek is nevezzük. Az egy fűtési szezonban a hőszivattyú által a fűtési rendszerbe bevitt energiamennyiség [kW h] osztva a hőszivattyú által felvett villamosáram-fogyasztással [kW h]. 17


„Hatékonysági mutatószám”: SPF [kWh/kWh] Szokásos elnevezése fűtéskor: SCOP [kWh/kWh] Szokásos elnevezése hűtéskor: SEER [kWh/kWh] ● Az egy fűtési szezonban a hőszivattyú által a fűtési rendszerbe bevitt energiamennyiség [kWh] osztva a hőszivattyú és az ún. primeroldali szivattyú (vagy ventilátor) által felvett villamosáram-fogyasztás összegével [kWh]. ● Felhívom a szíves figyelmüket, hogy a megfelelő minőségű hőszivattyú, pl. a COP illetve εf [kW/kW], fűtési tényező a hőszivattyúra jellemző érték csak szükséges, de nem elégséges feltétel ahhoz, hogy a létesített hőszivattyús rendszer SPF illetve átlagos fűtési tényezője [kWh/kWh] értéke is elvárható értékű legyen! COP [kW/kW]: coefficient of performance angol nyelvű 18 rövidítésből származik


A társadalmi hozzáállás és viselkedés megváltoztatása ● Az energiahatékonyság és a megújulóenergia-felhasználás egyik jelentős kérdése a tudatformálás. ● A hőszivattyú egyik fontos eszköze lehet nálunk is a hatékony energiafelhasználásnak. ● Kérdés, hogy milyen társadalmi, tudati akadályok gátolják a terjedést? ● A válaszok ezekre a félelmekre megvannak és fontos, hogy a társadalmi hozzáállás változhasson. ● A beruházóknak (a képviselőtestületnek), ismereteink alapján, választ kell adnunk a felmerülő kérdéseikre pl.: − miért használjunk hőszivattyút önkormányzati épületekben? − Milyen beavatkozással jár egy hőszivattyú telepítése? 19 − Hol helyezhetem el a hőszivattyút?


A hőszivattyúzás negatív attitűdei, tévhitek Csak új épületben lehetséges hatékonyan és gazdaságosan telepíteni, ezért nem illeszthető hagyományos fűtési rendszerekhez. Drága és kockázatos a megtérülése, sok a bizonytalanság arról mennyire fog stabilan működni. Nincsenek igazán megbízható referenciák és megbízható szakemberek. Nagy a telepítés kockázata. Nem jelent energiafüggetlenséget, az ember ugyanúgy a multiktól és a drága áramköltségtől függ. Csak ott éri meg, ahol hűtési illetve hidegenergia-igény van. Monovalens telepítésű hőszivattyú nem szerencsés, bivalens telepítéskor meg ugyanúgy kell a kazánépítés, ami drágítja a beruházásigényt. Nagyon sok a rossz példa is, talán több, mint a jó, nincsenek igazán hatékony garanciák. 20 …


Az energiahatékonyság növeléséhez szemléletváltozásra van szükség (1) ● A 80%-os import földgáz túl értékes primerenergia-hordozó ahhoz, hogy vízmelegítők-ben vagy kazánokban 30–65 °C hőmérséklethez hőtermelés céljából eltüzeljük! ● Kedvezőbb lenne, ha a földgázt energiahatékony kapcsolt energiatermelésben használnánk és a vegyiparunkban kerülne növekvő felhasználásra, mert ez az ágazat jelentős hozzáadott értéket tudna adni, valamint ha üzemanyagként környezetbarát járművek hajtására használnánk, továbbá a kiépített gáztározóink, meglévő gázelosztó hálózatunk és a tervezett országunkon áthaladó, gázt szállító vezetékek lehetővé tehetnek pozitív szaldót hozó eredményt a nemzetközi földgázkereskedésben, ha a következő hosszú távú 21 földgázszerződéseink ezt lehetővé tennék.


Az energiahatékonyság növeléséhez szemléletváltozásra van szükség (2) ● Magyarországon a lakó- és középületek fűtésére fordított energia mennyisége az országos energiafelhasználás egyharmadára tehető. ● Az energiafelhasználás megoszlása: – épületek 41%, – közlekedés 31%, – ipar 28%. ● Magyarországon az országos primerenergia-felhasználásból az épületek részaránya mintegy 40%-os, amelybe a fűtés, hűtés és hmv-készítés tartozik. ● A magyar helyiségfűtés átlagos fogyasztása 250 kWh/m2év = = 0,90 GJ/m2év. Ez egy túlságosan nagy érték, kb. 70%-kal 22 haladja meg az EU átlagos értékét!


Energiahatékonyság-növelés hőszivattyús rendszerrel Forrás: szakkönyv

23


Számpéldák villamos hőszivattyúk szerepére (1) Vegyük, például amikor a működtető energia nem 100%-ban Reményi Károly akadémikus nyomán természeti közvetlen energiaforrásból illetve „tiszta”, megújuló energiaforrásból származik: – ha a villamosenergia-termelés 7%-ban (kerekítve ennyi volt Magyarországon 2011-ben) természeti közvetlen energiaforrásból illetve „tiszta”, megújuló energiaforrásból származik, és – a példabeli villamos hőszivattyú átlagos fűtési tényezője (SPF) = 4,0, akkor az említett hőszivattyú 25 × 0,07 + 75 = 1,75 + 75 ≈ 77%-ban természeti közvetlen energiaforrást illetve „tiszta”, megújuló energiaforrást hasznosít.

24


Számpéldák villamos hőszivattyúk szerepére (2) Még két példánál részben újabb számadatokkal tanulságos az előző számításokat elvégezni majd az eredményeket értékelni: – ha a villamosenergia-termelés 20%-a megújuló energiaforrásból származik, de az átlagos fűtési tényező (SPF) = 4,0 ekkor a hőszivattyúzás 25 × 0,20 + 75 = 5 + 75 ≈ 80%-ban természeti közvetlen energiaforrást illetve „tiszta”, megújuló energiaforrást hasznosít. – ha a villamosenergia-termelés 7%-ban természeti állandó energiaforrásból származik, de nagyobb lett a villamos hőszivattyú átlagos fűtési tényezője (SPF) = 5,0 ekkor a hőszivattyúzás 25 × 0,07 + 80 = 1,75 + 80 ≈ 82%-ban természeti közvetlen 25 energiaforrást illetve „tiszta”, megújuló energiaforrást hasznosít.


A mélyéggel változó havi középhőmérsékletek az ún. neutrális zónáig felveszik az adott hely éves átlaghőmérsékletét Forrás: szakkönyv

26


Nyitott rendszerű vízkutpáros hőszivattyú elvi rajza Forrás: szakkönyv

27


Fúrási munkálatok Budapest belvárosában és épület alá tervezett földszondák (ún. kétcsöves földszonda) beépítése a fúrólyukba töltővezeték segítségével Forrás: szakkönyv

28


Hőszivattyúk a kertészetekben (Polgári Szemle 11. évf., 2015/1-3. sz., 412−429. old.) ● Széles körben ismeretes, hogy Magyarország a szellemi tőkéje mellett két jelentős természeti erőforrással, termőfölddel és termálvízzel rendelkezik. A magyar geotermikus hőszivattyúkkal a húzóágazatnak is nevezhető kertészetben, nevezetesen a fóliasátrakban és üvegházakban olyan energiahatékony klímaviszonyokat tudunk létrehozni, amelyek a termesztett növények fejlődése számára optimális. ● Olyan növényházakra is gondolok, amelyekben az előirt technológiai igény a fűtés és hűtés. Ilyenben termeszthetők pl. az import virágok és a gomba is. ● A gomba kitűnő íze miatt az emberek régóta kedvelt, napjainkban is korszerű tápláléka. A folyamatos piaci elhelyezés feltételeit itt is biztosítani kell, viszont a gomba iránti érdeklődés világszerte emelkedik. A drágább gombákat kellene termeszteni, amelyeket exportálni is lehet. 29 ● A közmunkaprogramokhoz is kapcsolható!


Hőszivattyúval a korszerű kertészetben Forrás: Épületgépész V. évf.− 2016. március, 30−31. oldal (várható megjelenés f. hó végén)

Talajvíz hőforrású üvegházfűtésre egy ajánlat bemutatása Műszaki adatok – Hőszigetelt üveggel rendelkező 1 hektár (10 000 m2) alapterületű növényházról készült ajánlat főbb adatai paprikatermesztésre. – Az 500 kW-os hőleadó rendszert 40/33 – 65/59 °C hőfokszintekre, illetve hőlépcsőre kell méretezni feltételezve, hogy talajfűtés is lesz. Költség adatok – A hőszivattyús bekerülési költség (nettó): 61 millió Ft. – Földgázkazán fogyasztásához viszonyított üzemeltetési költségmegtakarítás évenként (nettó): 12,3 millió Ft. Megtérülés – 5 év, növelt hőmérsékletű (65 °C-os) magyar geotermikus 30 hőszivattyúkkal.


Fűtési tényező (COP [kW/kW] illetve εf [kW/kW]) mérési eredmények Forrás: szakkönyv

31


Hőszivattyús rendszerek átlagos fűtési tényezője (SPF [kWh/kWh]) különféle hőszivattyúknál 2006-ig Forrás: Fanninger, European Heat Pump Association Version 1.1-2008, p.5 (Figyelem: a trend csak 2006. évi befejezésig tart!)

32


A hasznos hőtermelésre vetített CO2-kibocsátás és az SPF (átlagos fűtési tényező) kapcsolata Forrás: szakkönyv

33


Sátoraljaújhelyi (Dózsa György u. 24.) Bölcsőde (1) ■ A 48 férőhelyes, családbarát, a kor követelményének megfelelő épület padló- és falfűtése (falhűtése) nedves kivitelű melegvíz-üzemű sugárzófűtés. ■ A fűtés és hűtés hőtermelője egy magyar gyártmányú geotermikus hőszivattyú, amely működése alatt egyúttal a hmv-t is biztosítja. Az egyéb, de rövid átmeneti időszakokban elektromos fűtőbetét fűti a hmv puffertartályt.

Magyarország első olyan bölcsődéje, ahol művészeti (zenei és irodalmi) nevelésben is részesülnek a gyermekek.

34


Sátoraljaújhelyi (Dózsa György u. 24.) Bölcsőde (2) MŰSZAKI ADATOK Forrás: Geowatt Kft. ■ Hőlépcső: 42/37 °C (fűtés); 15/20 °C (hűtés). ■ A beépített magyar geotermikus hőszivattyú: GBI33-HACW típus. □ A hőszivattyút a burkolatán belül elhelyezett vezérlő egység a külső léghőmérséklet függvényében működteti, amelynek termosztátja (érzékelője) a fűtési puffertartályba van beszerelve. □ A téli-nyári üzemmód váltást a termosztáton elhelyezett kapcsolóval lehet működtetni.

■ Puffertartály: fűtésre 300 liter, hmv-re 500 liter. ■ Padlófűtés: oxigéndiffúzió ellen védett, térhálósított 20x2 mm méretű polyetilén csőből készült, az egyes mezők fűtőcsöveinek osztása 100 vagy 200 mm a hőszükséglettől függően. ■ Falfűtés/falhűtés: Tichelmann rendszerű csővezeték kialakítás, a felületfűtés (hűtés) mezője csőkígyós megoldású, amely 90 mm-es osztással ötrétegű 14x2 mm-es 25 m-es hosszúságú csövekből készült. 35


Sátoraljaújhelyi (Dózsa György u. 24.) Bölcsőde (3) A magyar gyártmányú hőszivattyú, hmv és fűtési puffertartály fotója, valamint a hőforrást biztosító 5 db, 100 m mély, 32 mmes szimpla U csöves földszonda (I–V.) és a 63 mm-es gerincvezeték elrendezési rajza Forrás: Geowatt Kft.

36


Fűtés növelt hőmérsékletű, magyar fejlesztésű és gyártású geotermikus hőszivattyúval (1) Forrás: Geowatt Kft. ■ Budakalászi meglévő családi ház radiátoros rendszerű központi fűtésének hőtermelő cseréje során a radiátoros rendszeren és az épületen semmilyen átalakítás nem történt. ■ A hőszivattyú a pincében lett elhelyezve a földgáztüzelésű kazán helyébe.

37


Fűtés növelt hőmérsékletű, magyar fejlesztésű és gyártású geotermikus hőszivattyúval (2) Forrás: Geowatt Kft. Műszaki adatok ■ Fűtött alapterület: 180 m2 ■ A fűtésiteljesítmény-igény: 12 kW ■ A hmv-igény: 60 °C-on 240 liter/nap ■ A beépített hőszivattyú típusa: GBI13-HDW; fűtési teljesítménye: 12,4 kW; COP = 4,6 (B0/W35). Új típusú kétkondenzátoros készülék, nagy hmv teljesítményigényhez (6 tagú család) a hmv teljesítményigénye: 12 kW ■ Szondamélység: 100 m, ■ Szondák száma: 2 db ■ Fűtővíz-hőmérséklet: legfeljebb 50 °C ■ A tervezett SPF = 4,4 (a földoldali keringető szivattyúval ■ Számítás szerint az épület hőfogyasztása a növelt hmv hőigénnyel: 6900 kWh/fűtési időszak; SPF = 4,5 (a földoldali 38 keringető szivattyúval)


Autószalon fűtése és hűtése Fóton magyar geotermikus hőszivattyúval (1) Forrás: Geowatt Kft.

Az épület külső déli tájolású főbejárata

Az autószalon bemutatótereméről készült felvétel 39


Autószalon fűtése és hűtése Fóton magyar geotermikus hőszivattyúval (2) Forrás: Geowatt Kft. A hőszivattyú elvi kapcsolási rajza Forrás: Geowatt Kft.

A hőszivattyú és az 1000 literes puffertartályáról készült felvétel

40


Autószalon fűtése és hűtése Fóton magyar geotermikus hőszivattyúval (3) Forrás: Geowatt Kft. Műszaki–gazdasági adatok Földszint bruttó területe: 1050 m2 Galéria bruttó területe: 135 m2 Épület bruttó területe: 1185 m2 ■ A hőforrást biztosító 2 x 9 = 18 db, 100 m mély, 32 mm-es szimpla U csöves földszondák Tichelmann rendszerű csőkötéssel és a hozzátartozó 63 mm-es gerincvezeték-pár (az épületben: 110 mm-es). ■ Az épület fűtése és hűtése egy villamosenergia-ellátásra alapozott (monoenergetikus üzemű) földhő hőforrású (szondás) hőszivattyús 41 rendszer. (Folyt. a következő dián.)


Autószalon fűtése és hűtése Fóton magyar geotermikus hőszivattyúval (4) Forrás: Geowatt Kft. ■ A fűtő-hűtő ún. reverzálható kivitelű magyar hőszivattyú: Vaporline® GBI96-HACW típus. ─ A hőszivattyút a burkolatán belül elhelyezett vezérlő egység a külső léghőmérséklet függvényében működteti, amelynek termosztátja (érzékelője) a puffertartályba van beszerelve. ─ A téli-nyári üzemmód váltást a hőszivattyú vezérlő egységén lehet beállítani. ■ Szekunder oldali hőleadókhőfelvevök: kétvezetékes fan-coilok, padlófűtés - padlóhűtés és radiátorok (mellékhelyiségekben).

─ a rendszer beruházási költsége nettó listaáron: 21 953 000 Ft; ─ a 100 kW teljesítményű földgázkazános és 100 kW teljesítményű folyadékhűtős hőközpont várható kiépítési költsége a kémény, gázközmű kiépítést is figyelembe véve minimum: 15 000 000 Ft; ─ a várható megtérülési idő az éves üzemeltetésiköltségmegtakarítás alapján (a fenti ún. hagyományos fűtési-hűtési megoldáshoz viszonyítva): (21 953 000 – 15 000 000) osztva 3 818 933 = 1,82 év ~22 hónap, 42 nincs 2 év!


Műszaki és gazdasági elemzés Forrás: Mérnök Újság XXIII. évfolyam, 4. szám 2016. április (várható megjelenés)

A hőszivattyús fűtés olcsóbb, mint az olaj[1]- vagy gázfűtés[2], és megtérülési ideje rövid. LCOE (levelized cost of energy) [Ft/kW.h]: különböző technológiák összehasonlítására vonatkozó fajlagos költség (pénzügyi adat) számítási képlete:

LCOE =

I0 n

1 Et ⋅ ∑ t t =1 (1 + r )

M t Ft + + Et Et

ahol It : beruházási költség a t-ik évben; Mt : karbantartási és üzemeltetési költség a t-ik évben (állandó érték); Ft : az üzemanyag költség a t-ik évben (állandó érték); Et : a megtermelt energia a t-ik évben; n : élettartam; r : diszkonttényező. E képlet felhasználásával készült a következő táblázat, amely összehasonlítást szemléltet családi háznál konkrét fűtési, hűtési és hmv készítési feladat esetében (300 m2-es családi ház, amely jó hőszigeteléssel rendelkezik, a fűtési teljesítményigénye 15 kW). [1] Magyarországon az olajfűtés drágább a földgázfűtésnél. Akkoriban az ártorzítás gyakorlatilag megszüntette az olajfűtést. [2] Ha egy lakásban gázkonvektoros fűtés van, akkor nem lehet összkomfortos minősítésű, még akkor, sem ha központi hmv-el rendelkezik, ezt hangsúlyozni kell! Az egyedi fűtés jelentős hőveszteségei és a lakáskomfort növelése is indokolja az áttérést a csoportos fűtésre, amely 20–25%-os energiamegtakarítást jelent annak ellenére, hogy a fűtött helyiségek száma bővülhet. Ezzel kapcsolatos 43 véleményeket érdekek, ismerethiány és érzelmek is befolyásolják.


Hagyományos illetve a csúcstechnika műszakigazdasági összehasonlítása, fajlagos költségek a berendezések teljes élettartamán (LOCE)

Forrás: Geowatt Kft.

44


Általános következtetés (1) ● Napjainkban a geotermikus hőszivattyúzás olyan energiahatékony fűtési/hűtési rendszer, amely még pályázati pénzek nélkül is elfogadható időn belül megtérül, és a károsanyag-kibocsátást helyileg megszünteti, globálisan és hosszú távon, pedig jelentős csökkenését biztosít. ● Tehát a magyar hőszivattyús rendszerrel történő hatékony hőtermelés és hőelvonás a 300 m2 hasznos összes alapterületű új lakóépület építése esetében is ajánlható mert: − a magyar geotermikus növelt hőmérsékletű (65 °C, pl. 65/59 °C-os fűtési hőlépcsővel) multifunkciós (fűtés − aktív hűtés −hmv-előállítás) hőszivattyúval egységnyi felvett hálózati villamos energiából éves átlagban 4–5 egységnyi fűtési energia biztosítható az épület részére; 45


Általános következtetés (2) − ez a hőszivattyú több épületnél jó hatékonysággal alkalmazható, szinte minden, meglévő radiátoros fűtéseknél is nemcsak sugárzó (padló, fal és mennyezet) fűtéseknél és ún. fan-coilnál alkalmazható; − fűtéskor az 55−65 °C-os hmv-et a fűtéssel azonos 4–5-szörös hatékonysággal szolgáltatja; − a hmv előállításának energiafelhasználása a hőszivattyú hűtési üzemmódjában kb. 15%-kal csökken a hőszivattyú fűtési üzemmódjához viszonyítva; − a földgázkazánhoz viszonyított üzemeltetési költség (fűtés + hmv-ellátás) legfeljebb 40%, a fenti geotermikus hőszivattyú villamosenergia-felhasználása legfeljebb 35%-a a nyári hűtést biztosító folyadékhűtők-, a split klímák- és az ún. „légkondi” 46 berendezésekhez viszonyítva.


Összefoglalás ● Napjainkban már cél lehet az ilyen magyar hőszivattyúk beépítése, amely kiváló műszaki paraméterrel rendelkezik, és álladó fejlesztése biztosítja piaci versenyképességét. ● A hőszivattyúk hazai alkalmazása örvendetes, hiszen Magyarország energiafüggőségét és karbonlábnyomát egyszerre csökkenti. ● Ráadásul jól illeszthető az energiastratégiába, hiszen a hőszivattyúk hajtásához szükséges villamos áram nemcsak az olcsó paksi árammal, hanem – a decentralizált energiaellátás bővülésével, a technikai fejlődés során – megújuló energiával is 47 kiváltható!


Záró gondolatok Dennis Meadows szerint van három fontos tudnivalónk (angolból fordította: Ifj. Dr. Zlinszky János egyetemi docens):

— nem a technológián, hanem a társadalmon fog múlni, hogy elkerüljük-e az összeomlást; — olyan gyors fordulatra van szükség, hogy egyszerűen nincs idő új tudás feltalálására várni; — a meglévő tudást hosszú távon, tervezetten folyamatosan kell alkalmazni. „Az a kötelességünk, hogy a tudást gyarapítsuk. Bízom benne, hogy a társadalom, amelyben élek, értelmesen fogja használni a megszerzett tudást.” Teller Ede (1908 - 2003) Forrás Marx György: A MARSLAKÓK ÉRKEZÉSE (244. oldal), Akadémia Kiadó, 2000.

48

b

Recommend Documents