ENERGIAVESZTESÉG-FELTÁRÁS

SZ - 10

Azonosítási szám:

ENERGIAVESZTESÉG-FELTÁRÁS Oktatási segédanyag Kézirat

Budapest, 2003. december Vesztesegfeltaras.doc.doc

E.ON Hungária Rt. 1054 Budapest Széchenyi rkp. 8.

megbízása alapján készült oktatási segédanyag az energiagazdálkodáshoz kapcsolódó ismeretek bővítésére és az előtanulmányokhoz kapcsolódóan új ismeretek megszerzésének segítésére. A tananyag tématerületei: Alapismeretek:

Azonosító A - 01 A - 02 A - 03 A - 04

Energiaforrások és készletek Hőtechnikai alapok Áramlástechnikai alapok Villamosságtani alapok

Szakismeretek: Méréstechnika Hőtermelés, szállítás, tárolás Villamosenergia-termelés, szállítás Épületgépészeti berendezések energetikája Világítástechnika Energiagazdálkodás Villamos hajtások Energiatermelés megújuló energiaforrásokból Energiafelügyelő információs rendszerek

SZ-01 SZ-02 SZ-03 SZ-04 SZ-05 SZ-06 SZ-07 SZ-08 SZ-09

Energiaveszteség-feltárás

SZ-10

Témafelelős a megbízónál:

Pál Norbert

Témafelelős a megbízottnál:

dr. Zsebik Albin

Szerkesztette:

dr. Zsebik Albin Czinege Zoltán

JOMUTI Kft. 1172 Budapest, Almásháza u. 55. Tel./Fax: 253 5697, 257 7369, 258 2963

[email protected] Cégjegyzékszám: 01-09-071549 Bankszámlaszám: 10102086-07316202-00000001

www.jomuti.lpm.hu

Tartalomjegyzék Bevezetés................................................................................................................................................................................1 1. A mérnöki tevékenység - a döntések kritériumai...............................................................................................................2 2. Energia veszteségek...........................................................................................................................................................3 3. A veszteségfeltárás módja .................................................................................................................................................6 3.1. A veszteségfeltárás lépései.........................................................................................................................................6 3.2. A veszteségfeltárás eszközei ......................................................................................................................................6 3.3. Előkészület a veszteségfeltárásra ...............................................................................................................................8 3.4. Tüzelőanyag és energiafelhasználási adatok ..............................................................................................................8 3.5. Árszerkezetek.............................................................................................................................................................9 3.6. A létesítmény és berendezéseinek műszaki adatai ...................................................................................................10 3.7. A biztonsági előírások betartása...............................................................................................................................11 3.8. A veszteségfeltárás...................................................................................................................................................12 3.8.1. Bemutatkozó (indító) megbeszélés ..................................................................................................................12 3.8.2. Veszteségfeltáró interjúk .................................................................................................................................12 3.8.3. A létesítmény bejárása .....................................................................................................................................13 3.8.4. Részletes adatgyűjtés .......................................................................................................................................14 3.9. Az összegyűjtött adatok és tapasztalatok elemzése..................................................................................................16 3.10. Zárójelentés készítése a veszteségfeltárásról..........................................................................................................16 4. Energiaköltségek csökkentése a fogyasztónál ................................................................................................................. 19 4.1. Energiaköltségek csökkentése a szolgáltatási szerződések módosításával...............................................................19 4.2. A fűtési veszteségek csökkentése.............................................................................................................................21 4.2.1. A transzmissziós hőáramok csökkentése .........................................................................................................21 4.2.2. Falak utólagos hőszigetelése............................................................................................................................21 4.2.3. Tetőszerkezetek utólagos hőszigetelése ...........................................................................................................22 4.2.4. Pince és árkádfödémek ....................................................................................................................................22 4.2.5. Padlásfödémek .................................................................................................................................................22 4.2.6. Tetőterek hőszigetelése....................................................................................................................................22 4.2.7. Nyílászárók hőszigetelése................................................................................................................................23 4.2.8. Az utólagos hőszigetelés közvetlen és közvetett hatásai..................................................................................23 4.2.9. Az utólagos hőszigetelés gazdaságossága........................................................................................................24 4.2.10. A légáteresztés csökkentése ...........................................................................................................................25 4.2.11. A napenergia hasznosítási arányának növelése..............................................................................................26 4.2.12. Külső falszerkezetek átalakítása energiagyűjtő tömegfallá (Trombe)............................................................27 4.2.13. A fűtőtestek hatékonyságának növelése.........................................................................................................28 4.2.14. A fűtés szabályozhatóságának növelése.........................................................................................................29 4.2.15. Éjszakai és hétvégi fűtéscsökkentés...............................................................................................................31 4.2.16. Az elosztóhálózat átalakítása .........................................................................................................................31 4.3. Villamosenergia felhasználás csökkentése...............................................................................................................32 5. A veszteségek csökkentése a szállító rendszerben........................................................................................................... 35 5.1. A hőmérséklet csökkentésének módja .....................................................................................................................35 5.2. Csővezeték hővesztesége .........................................................................................................................................36 5.3. Gőzvezeték nyomásvesztesége ................................................................................................................................37 5.4. Szivattyúzási teljesítmény ........................................................................................................................................38 5.5. Fordulatszám szabályozású, energiatakarékos szivattyúk alkalmazása....................................................................39 6. A veszteségek csökkentése a hőforrásban ....................................................................................................................... 42 6.1. Kondenzációs kazánok, kapcsolt energiatermelő blokkok.......................................................................................42 6.2. Égőcsere, vagy beállítás ...........................................................................................................................................43 6.3. Füstgázveszteség......................................................................................................................................................47 6.4. Füstgáz hőhasznosítók .............................................................................................................................................48 6.5. Terhelésmegosztás, vezérlés ....................................................................................................................................49 6.6. Lelúgozási, és leiszapolási veszteségek ...................................................................................................................49 6.6.1. A lelúgozás és leiszapolás okozta veszteségek csökkentése ............................................................................53 6.7. Hőszigetelés, karbantartás........................................................................................................................................56 6.8. Kondenz- és gőzrendszerbeli beavatkozások ...........................................................................................................56 Irodalom Mellékletek Függelék

JOMUTI Kft. 1172 Budapest, Almásháza u. 55. Tel./Fax: 253 5697, 257 7369, 258 2963

[email protected] Cégjegyzékszám: 01-09-071549 Bankszámlaszám: 10102086-07316202-00000001

Bevezetés A műszaki feladatok többféle módon oldhatók meg. Ugyanazon eredményt különböző berendezésekkel különböző üzemeltetési módon érhetjük el. A különböző megoldási változatok között található azonban olyan, amely bizonyos kritériumok szerint a legkedvezőbb, mondhatjuk, "optimális". Megkülönböztethetők tehát működő és optimális rendszerek. E megállapítás nem jelenti a működő rendszerek elvetését. Ellenkezőleg, a biztonságosan működő rendszer jobb, mint a működésképtelen. Előfordulhat, hogy műszaki, gazdasági vagy egyéb okok miatt nem fejleszthető a működő rendszer optimálissá. Egyértelműen törekedni kell azonban arra, hogy a működő rendszereket az optimális irányába fejlesszük. Ehhez nélkülözhetetlen a rendszerelemek és alrendszerek közti kapcsolatok tisztázása, egyértelmű meghatározása. A fejlesztés során különös figyelmet kell fordítani e kapcsolatokra, s a berendezéseket úgy kell kiválasztani, az üzemviteli paramétereket úgy kell meghatározni, hogy azok az optimális rendszer megvalósításának irányába hassanak. Napjaink kihívása az energiafelhasználás csökkentése. Törekednünk kell arra, hogy az igényelt (hő)komfortot, megvilágítást, a technológiai folyamatok energiaigényét a biztonságos üzemvitel mellett, minél kevesebb tüzelőanyaggal, ill. energiával elégítsük ki. Az energetikai veszteségfeltárás az energiagazdálkodással foglalkozó mérnökök számára komoly feladatokat jelent. Az energetikai veszteségfeltárás során azt keressük, miképpen jobbíthatók a működő rendszerek, miképpen csökkenthető energiafelhasználásuk ill. üzemeltetési költségük a biztonságos üzemvitel megtartása mellett. Veszteségnek tekintjük, ha a vizsgált rendszer energiafelhasználása (üzemeltetési költsége) nagyobb, egy az elemzés időpontjában azonos feladat ellátására megvalósítható rendszer energiafelhasználásától (üzemeltetési költségétől). A veszteségfeltárás során azt elemezzük, milyen intézkedéssel, korszerűsítéssel csökkenthetők a veszteségek. Jelen kötetünkben arra törekszünk, hogy az olvasók tudatosítsák a működő és „optimális” rendszerek közti különbséget. Megismerkedjenek az energiagazdálkodáshoz tartozó jobbító intézkedési technikákkal, hogy mérnöki tevékenységük során, – lássanak el tervezői vagy üzemeltetői feladatokat – műszaki, gazdasági és környezetvédelmi kritériumok alapján tudatosan törekedjenek az energiatakarékos módszerek, eszközök és berendezések alkalmazására, optimális rendszer kialakítására. A veszteségfeltáró munka segítésére összeállított jelen segédanyag a veszteségek csoportosításával kezdődik, ismerteti a veszteségfeltárás alapelemeit, bemutatja a veszteségfeltárás folyamatát, a veszteségfeltáró jelentés tartalmi követelményeit. Az energiaszolgáltatási szerződésben rejlő költségcsökkentési lehetőségektől kiindulva, az energiafogyasztás, -szállítás, és -termelés (vagy átalakítás) csoportosításban ismertet különböző veszteségcsökkentési módokat, mintapéldákon keresztül bemutatja a veszteségek számításának módját. A kötet függeléke egy útmutatót tartalmaz épület energiafelhasználási veszteségfeltárásának végzéséhez.

1

A mérnöki tevékenység - a döntések kritériumai

1. A mérnöki tevékenység - a döntések kritériumai A mérnöki tevékenység sokszínű, átfogja a kutatás, fejlesztés, tervezés, szerkesztés és gyártás területeket. Sok mérnök szolgáltatói, kivitelezési, üzemeltetési, tanácsadó vagy kereskedelemi feladatokat lát el. A mérnökök kisebb, vagy nagyobb feladataikat – napjaink elnevezése szerint „projektjeiket” – általában a végzett munka dokumentációjával, a számítási eredmények összefoglalásával és / vagy a műszaki rajzok elkészítésével, műszaki leírással, kezelési útmutatóval, zárójelentéssel fejezik be. A mérnöki tevékenység tárgya lehet termék, folyamat, összetett berendezés vagy rendszer, vagy annak egy eleme. Az energiagazdálkodással foglalkozó mérnök tevékenysége a gazdaságosan üzemelő épületgépészeti rendszerek és technológiai folyamatok tervezésére, üzemeltetésére, ill. meglevő rendszerek veszteségeinek feltárására irányul. A továbbiakban elsősorban ez utóbbi tevékenységben igyekszünk támogatást nyújtani, a termikus, hidraulikus és villamos folyamatok viselkedésének bemutatásán keresztül. A hangsúlyt a rendszerre fordítjuk. A rendszert összekapcsolt elemek együtteseként értelmezzük, az alkotó elemeit is az egész szempontjából elemezzük és tervezzük. Szem előtt tartjuk, hogy a nagy rendszereket alrendszerek alkotják. A rendszer tervezését műszaki szempontból végezzük, de folyamatosan szem előtt tartjuk a gazdasági és környezetvédelmi kritériumokat is. Az energiagazdálkodás és az energia veszteségfeltárás a tüzelőanyag kitermelésétől kezdődően a felhasználás jellegétől függően a technológiai folyamatban előállított termék megjelenéséig, megfelelő hajtás, hőkomfort és megvilágítás biztosításáig, mondhatjuk, hogy a bányától az épületek határoló szerkezetéig tart. Klasszikus csoportosítása: termelés, szállítás és felhasználás. A tüzelőanyag és energiaátalakítás folyamatát tekintve a fenti sorrend is helyes. Az energia veszteségfeltárás során azonban célszerű a fogyasztótól kiindulni. Ez magyarázható mind műszaki, mind filozófiai érvekkel. Műszaki érvként hozható fel, hogy a fogyasztói igények csökkentésével, az energiaforrásig haladva egy az eredetinél jelentős mértékben kevesebb energiaigényig juthatunk, s ez meghatározója lehet az energiaforrás teljesítményének, a névleges paramétereihez közeli üzemvitelének. A fogyasztói rendszerből történő kiindulásnak nemcsak a mennyiségi veszteségek szempontjából van jelentősége. A fogyasztói berendezések névleges és üzemviteli paraméterei hatással vannak a teljes folyamatra így a szállító és termelő berendezések gazdaságos üzemeltetésére. A fogyasztóra figyelés a szolgáltatás filozófiai megközelítése miatt fontos. Mind a termelőnek, mind a szállítónak arra kell törekednie, hogy a fogyasztó részére kínálatot biztosítson energiaigényének kielégítésére. Azt is szem előtt kell tartani, hogy a fogyasztónak nem villamosenergiára, vagy hőre van szüksége, hanem villamos hajtásra, megvilágításra, vagy megfelelő hőkomfortra.

Működő és optimális rendszerek ?

Döntési kritériumok ?

Energiarendszerek csoportosítása ?

A veszteségfeltárás sorrendje ?

Igaz, hogy az energia-termelő, -szállító és felhasználó kölcsönösen egymásra utalt ?

2

Energia veszteségek

2. Energia veszteségek Az energiaveszteségek különböző szempontok szerint csoportosíthatók: • •

az egyik csoportosítás szerint a veszteségek lehetnek minőségi és mennyiségi veszteségek a másik csoportosítás szerint közvetlen és közvetett veszteségek.

Energia veszteségek csoportosítása ?

A minőségi veszteségek az energia értékének változásával vannak szoros kapcsolatban és jól szemléltethetők az ún. exergiafolyam ábrákon. Minőségi veszteségként tekinthető a hőátadás, keveredés és fojtás. A technológiai folyamatokban sokszor mindhárom nélkülözhetetlen. Gyakran előfordul ugyanakkor, hogy szükségtelenül alkalmazzák. Az energia minőségi veszteségét hőátadás esetére a 1/a. ábra szemlélteti. Az ábrán látható, hogy a hőcserélőn átadásra kerülő energiának a hőátadás során csökkent az exergia (E) tartalma (értéke). Hasonlóképpen megállapítható ez a különböző hőmérsékletű összekevert közegek és az adiabatikus fojtás esetére is. Egyik esetben sem változott az energia mennyisége, de megváltozott a minősége.

Az energia értéke?

Energia veszteségek szemléltetése ?

A hőátadás során a hőcserélő felület növelésével csökkenthető a minőségi veszteség. Vannak esetek, amikor a csökkentésére nincs szükség, előfordul ugyanakkor, amikor a hőátadás miatt válik felhasználhatatlanná az energia ill. annak egy része. Általában költségminimalizálással célszerű meghatározni az arányt a fűtőfelület, a fellépő veszteség és egyéb tényezők között.

Exergiafolyam ábra?

1. ábra Az energia minőségi vesztesége hőátadás (a.), keveredés (b.) esetén

A keverés a hőmérséklet ill. hőteljesítmény szabályozás egyik módja. A magyarországi távhőellátási gyakorlatban sok éven keresztül (még napjainkban is) alkalmazták. Forróvizes fogyasztói hőközpontokban jellemző volt a megkerülő ágas és előnykapcsolásos szabályozás. A hőközpontba érkező fűtőközeget az átmeneti időszakban azért tartották bizonyos hőmérsékleten, hogy elő tudják vele állítani az előírt hőmérsékletű használati melegvizet. Az alkalmazott hőközponti kapcsolás azonban nem eléggé hatékonyan tette ezt lehetővé. 3


A mennyiségi veszteségek a túlméretezés, a fölöslegesen üzemelő gépek és berendezések, a rosszul megépített és beszabályozott rendszerek, hiányos, vagy rossz állapotú szigetelés, stb. miatt az energia környezetbe távozásával vannak szoros kapcsolatban és jól szemléltethetők az ún. energia-folyam ábrákon (lásd címlap). A távhőszolgáltáshoz kapcsolódóan egyrészt az elkerülhetetlen hőveszteségeket, másrészt a fogyasztói rendszer vesztesége miatt a halmozódó veszteségeket szemlélteti a 2. ábra.

Energiafolyam ábra?

2. ábra Az elkerülhetetlen (a.) és halmozott hőveszteség (b.) a távhőszolgáltatás során

Közvetlen veszteségnek a hőforrásban, elosztóhálózaton, szerelvényeken stb. a környezetbe távozó hőt, a szivattyúzáshoz felhasznált villamosenergia többletet nevezik. Ez a veszteség a mennyiségi veszteséggel egyezik meg. Közvetett veszteségként a túlméretezés, az adott feladat ellátására nem megfelelő rendszerelem (berendezés), alrendszer (kapcsolási mód) kiválasztása miatti fölösleges, vagy helytelen beruházást kezelik.

Közvetlen veszteség?

Közvetett veszteség?

A magyarországi energiarendszerekben mind a közvetlen, mind pedig a közvetett veszteség jelentős mértékben előfordul. A túlméretezésből adódó ún. közvetett veszteségek csökkentésére utólagosan nincs lehetőség. Az elkerülése a tervezés idején a részrendszerek (pl. hőtermelők, elosztóhálózat, hőközpontok) nyomvonalának ill. kapcsolási vázlatának helyes megválasztásával, a rendszerelemek (pl. vezetékek, szivattyúk, hőcserélők, hőleadók) optimalizált méreteinek kiválasztásával valósítható meg. A felújításra érett rendszerek esetében, új egységek létesítésénél fokozottan figyelni kell e veszteségek elkerülésére.

4


Közvetlen veszteség nélkül nincs energiafelhasználás. A veszteségek mértéke azonban csökkenthető a jól megválasztott üzemvitellel. A gazdaságos üzemvitel meghatározását az üzemvitel szimulálását végző matematikai modellek segíthetik elő. A hálózati hőveszteség fajlagos értékét növeli a fentebb említett túlméretezés. Az elosztóhálózat kihasználását a túlméretezés csökkentése érdekében célszerű növelni, ugyanakkor a rendszerek üzemviteli paramétereinek megváltoztatásával a hőellátás, a hálózat kihasználásával alacsonyabb hőmérséklettel is biztosítható.

5

A veszteségfeltárás módja

3. A veszteségfeltárás módja 3.1. A veszteségfeltárás lépései Az előző fejezetben ismertetettekkel összhangban a veszteségfeltárást a fogyasztói rendszerrel (végfelhasználóval) kezdjük, ezt követően haladunk a szállító rendszeren keresztül az energiaforráshoz. Az alábbiakban egy ipari, vagy nagy kiterjedésű kereskedelmi létesítmény, lakóépület, vagy közintézmény veszteségfeltárásának mintájára tekintjük át a veszteségfeltárás lépéseit, energiafelhasználás csökkentésének lehetőségét. 1. 2.

3.

4. 5. 6. 7.

A veszteségfeltárás lépései: Adatgyűjtés a létesítmény működéséről és energiaszámláiról. Az összegyűjtött adatok feldolgozása és elemzése. (Arra keressük a választ, hogyan hasznosítja - esetleg pocsékolja - a létesítmény az energiát. Eredményképpen meghatározhatók azok a területek, amelyeket nagyobb figyelemmel, részletesebben is meg kell vizsgálni.) Az adatok és előzetes számítások alapján a jelenlegi állapot energiamérlegének összeállítása, a későbbi intézkedések eredményességének értékelésére szolgáló bázisértékek meghatározása. Az energia megtakarítási lehetőségek áttekintése, az intézkedések várható költségének becslése, előnyeik és költséghatékonyságuk elemzése. Az energia megtakarítási lehetőségek rangsorolása, a kedvezők kiválasztása és részletes műszaki és gazdasági elemzése. Javaslat kidolgozása a megvalósításra, ütem és költségterv kidolgozása. Veszteségfeltáró zárójelentés készítése.

A veszteségfeltárás lépései ?

3.2. A veszteségfeltárás eszközei A „Méréstechnika” kötetben részletesen ismertetésre kerültek az energetikai mérések eszközei. A veszteségfeltárás során a vizsgált rendszer függvényében azokat használjuk. A munka végzésében nagy segítséget nyújtanak a beépített mérésadatgyűjtők által rögzített adatok, az üzemviteli naplók, mérési jegyzőkönyvek. Mindemellett gyakran előfordul, hogy olyan adatra van szükség, amelyről nincs rajz, amelyet nem mérnek beépített mérőműszerrel. A helyszíni mérésekhez szükséges műszerek mennyisége és minősége a létesítményben használt energiafogyasztók típusától és a lehetséges megtakarítás nagyságrendjétől függ. (Hőhasznosítás esetén pl. különös figyelmet kell fordítani a hasznosításra kerülő közeg hőmérsékletének és mennyiségének mérésére.) Az alábbi felsorolástól talán el is tekinthetnénk, de úgy véltük, célszerű elkészíteni egy veszteségfeltáró „szerszámosládájának” leltárát [11]:

A veszteségfeltárás eszközei ?

Fényképezőgép A veszteségfeltáró munkát a jegyzetfüzet mellett nagymértékben segíti a fényképezőgép. Nem pótolja a feljegyzések készítését, de a szemrevételezés során tapasztalt megállapítások rögzítésében és bizonyításában nagy szerepet kap. Az üzemeltetők és cégvezetők előbb belátják és elfogadják a 6


kifújó gőz-, csöpögő víz- és kondenz- szerelvények és vezetékek általi veszteséget, a berendezések rossz állapotát, ha fényképen látják. A fényképek segítségre vannak a javasolt berendezések beépítési terveinek készítésénél is. Napjainkban már viszonylag kedvező áron beszerezhetőek a célnak megfelelő digitális fényképezőgépek.

Veszteségfeltáró bejáráson készült fényképek:

Mérőszalag Sok esetben nem állnak rendelkezésre a fűtött helyiségek ill. épületek rajzai, A hőszükséglet egyszerűbb, vagy összetettebb számításához ugyanakkor nélkülözhetetnek a befoglaló méretek, a falvastagság, mennyezetmagasság, ablakméret. Sokszor az energiahatékonyság növelése érdekében beépítésre kerülő berendezés (pl. hőhasznosító) helyének meghatározásához kell méreteket meghatározni. Az 5, 10 vagy 50 m-es mérőszalag a legalapvetőbb eszköz a kiterjedési méretek meghatározására, a munkánkat azonban jelentős mértékben meggyorsíthatja a memóriával is rendelkező ultrahangos, vagy lézeres távolságmérő. Fénymérő A megvilágítás meghatározásához nélkülözhetetlen a fénymérő. Annak segítségével állapítható meg, hogy a vizsgált helyiségben a megvilágítás megfelel a szükséges, előírt, vagy megkívánt értéknek. A tapasztalatok alapján a helyiségek gyakran alulvilágítottak, de akadnak túlvilágított helyiségek is. A hordozható fénymérő egyszerűen használható. Segítségével rámutatható a túlzott mértékű megvilágításra, kijelölhetők a csökkentés területei, vagy meghatározhatók az új fényforrások igénye. Hőmérők A fűtött helyiségek levegőjének, berendezések hőátadó felületének, kazánok füstgázának hőmérséklete alapadat a hőveszteségek meghatározásához. A helyiségekben elhelyezhető mérésadatgyűjtők nagy sűrűséggel tudják rögzíteni a helyiségek hőmérsékletét akár heteken keresztül. Az elektronikus hőmérők cserélhető érzékelőkkel a mérések széles skáláját teszik lehetővé. Néhány típusnak bemerülő-, felületi-, és árnyékolt sugárzó érzékelője is van, a tényleges léghőmérséklet mérésére. Az infrás és lézeres hőmérők alkalmazása akkor ajánlott, ha a mérés helye nehezen megközelíthető és elegendő a hőmérséklet közelítő becslése. Digitális multiméter Villamos berendezések üzemvitelének értékelésére kedvezően alkalmazhatók a feszültség, áramerősség, ellenállás, esetleg cos φ mérésére is alkalmas kombinált mérők, az ún. multiméterek. Füstgázelemző készülék A napjainkban kapható, hordozható füstgázelemző készülékek már nemcsak mérik a füstgáz hőmérsékletét, az égést jellemző oxigén és más szennyezőanyag tartalmát, hanem a mért értékek alapján kiszámolják a kazánok és más tüzelőberendezések hatásfokát is. A digitális égéselemző mérései alapján százalékban adja meg az égés hatásfokát. 7


Légsebesség mérő A fűtő-, szellőztető-, illetve klímaberendezések légcsatornáiban áramló légáramok meghatározásához nyújt segítséget a légsebességmérő. Ultrahangos áramlásmérők A folyadék vagy gőzáramok meghatározására használatos az ultrahangos áramlásmérő. Alkalmazásánál különös figyelmet kell fordítani az érzékelők csővezetékre illesztésére, a kezelési útmutató következetes betartására. Biztonsági eszközök A biztonsági eszközök alkalmazására a balesetek elkerülése és egészségvédelem miatt különös figyelmet kell fordítani. A legfontosabb eszközök: 1. Biztonsági szemüveg 2. Füldugók és más hallásvédő eszközök - különösen zajos üzemekben, vagy ventilátorokat, vagy szivattyúkat hajtó nagyteljesítményű motorok közelében 3. Elektromos áram ellen szigetelt kesztyű villamos mérések esetén 4. Azbeszt vagy más hővédő/hőszigetelő kesztyűk kazánok és más fűtőkészülékek mérése esetén 5. Gázmaszkok, veszélyes gázok-gőzök jelenlétekor 6. Acélbetétes cipők nehéz tárgyakkal, vagy nagysűrűségű, forró, éles, vagy veszélyes anyagokkal foglalkozó üzemekben 7. Fejvédő-sisakok ipartelepeken, ipari épületekben, más épületek gépházaiban

3.3. Előkészület a veszteségfeltárásra A tényleges helyszíni szemlét célszerű jól előkészítenünk. Gyűjtsük össze és tanulmányozzuk át a rendelkezésre álló energiaszolgáltatói szerződéseket, az elmúlt évek tüzelőanyag és energiaszámláit, a vizsgált rendszer és folyamat ill. a benne alkalmazott berendezések műszaki dokumentációit (tervrajzok, műszaki leírások, kézikönyvek). Az előzetes felkészülés a hatékony helyszíni munkát teszi lehetővé.

Hogyan készüljünk a veszteség feltárásra?

3.4. Tüzelőanyag és energiafelhasználási adatok Ha a technológiai folyamat több éven keresztül nem változott, a tüzelőanyag és energiafelhasználás elemzését célszerű az elmúlt 3 – 4 év fogyasztási adatainak feldolgozásával kezdeni. Ha több évre visszamenőleg nem állnak rendelkezésre adatok, legalább a megelőző 12 hónapra vonatkozókat fel kell dolgozni. A feldolgozást célszerű táblázatos és grafikon formában évenkénti és havi bontásban is elvégezni, hogy jelenségeket, trendeket, rendellenességeket is felfedezhessünk. A tudatosan, vagy véletlenszerűen kiválasztott napokon az óránkénti adatok elemzése is hasznos

Fogyasztási adatok?

Fogyasztási adat jellegek ?

8


információval szolgál. Különös jelentősége van az óránkénti adatok elemzésének a teljesítmény gazdálkodás szempontjából. A fogyasztási adatok elemzése lehetőséget biztosít a rendellenességek felfedezésére, a hibás üzemvitel beazonosítására, kézben tartására, majd megszüntetésére. Néha a rendellenesség csak számlázási hibát takar, de valamilyen rejtett vagy eddig nem észlelt, káros fizikai-kémiai folyamatra is utalhat.

3.5. Árszerkezetek A költségelemzéshez nélkülözhetetlen a szolgáltatási szerződések áttekintése. A szerződések tartalmazzák a tüzelőanyag ill. energia árát, az árszerkezetet, többtarifás rendszerben bennük van rögzítve a lekötött teljesítmény, a túllépési bírság, a kedvezmények, valamint a szolgáltatás és felhasználás egyéb feltételei. A szerződések elemzését a fogyasztási adatok és trendek, ismeretében kezdjük. Az ún. „teljesítmény gazdálkodás” szem előtt tartása mellett megvizsgáljuk, nincs-e nagy eltérés a lekötött teljesítmény és fogyasztói igény között, milyen költséggel járna és milyen megtakarítást eredményezne a csúcs és csúcsidejű fogyasztás átszervezése. A villamosenergia felhasználás esetén a teljesítmény és áramdíj mellett a vételezési feszültségszint, vételezési napszak, esetleg évszak is befolyásolhatja a költségeket. A vezetékes energiahordozók (villany, földgáz) hálózataihoz a szabad hozzáférés újabb lehetőséget teremthet a költségek csökkentésére. A szennyvíz számlázás módját is meg kell vizsgálnunk. Ezt gyakran úgy számlázza a szolgáltató, hogy a fogyasztott hálózati vizet veszi figyelembe, miközben a létesítménynek saját kútja is lehet, a hűtőtornyokban és más, párolgási folyamattal dolgozó berendezésben, vagy öntözés során elpárolgó, elszivárgó víz pedig nem kerül be a csatornahálózatba, így nem terheli azt. Ezeket külön mérve a számlák összege jelentős mértékben változhat.

Szolgáltatási szerződések ?

Többtarifás árszerkezet ?

A lekötött teljesítmény ?

Szabad hozzáférés az elosztóhálózathoz ?

Az energiaszámlákat célszerű összetevőire lebontva elemezni (pl. villamos feszültségszint, nappali- éjszakai teljesítménydíj, csúcs- nappali- éjszakai áramdíj, közvilágítás, tartalékok általános díjszabása, ideiglenes vételezés, vontatás, stb.) Az elemzés során minden költség-elemet figyelembe kell vennünk, hogy a befolyásolható költségösszetevők meghatározhatók legyenek. Az átlagos üzemi költség a 12 havi összköltségből adódik. Az adatok elemzésével kialakítható az energiamegtakarítási lehetőségek sora, majd a fontosság és hatékonyság alapján a rangsora. A nagy teljesítményigényű villamos berendezések átsorolása az éjszakai műszakba, vagy legalább csúcsidőszakon kívülre, majd a szolgáltatói szerződés módosítása a lekötött teljesítmény csökkentése érdekében a leggyakrabban az elsők között megvalósítható, beruházási költség nélküli intézkedés szokott lenni.

9


3.6. A létesítmény és berendezéseinek műszaki adatai A vizsgált rendszer és folyamat ill. a benne alkalmazott berendezések rendelkezésre álló műszaki dokumentációiból (tervrajzok, műszaki leírások, kézikönyvek) szerzett információk a körzet meteorológiai statisztikai adatainak ismeretében a névleges teljesítmény és az energiafelhasználás egyszerűsített számítását (becslését) teszik lehetővé. A számítással kapott és a tényleges felhasználásból származó eredmények összehasonlítása veszteségforrások feltárását eredményezheti, ezért különös figyelmet igényel.

Névleges teljesítmény ?

Gyűjtsük össze és tekintsük át: Az időjárás függő energiafelhasználás esetén a vizsgált rendszer körzetéhez tartozó meteorológiai statisztikai adatokat (külső hőmérsékletgyakoriság, elmúlt évek külső hőmérsékletének átlagértékei a rendelkezésre álló energiafelhasználási adatokra vonatkozó bontásban - éves, havi, a kiválasztott napokon óránkénti - , szükség esetén szél és napsugárzási adatok). Az adatok a Központi Meteorológiai Intézettől, a helyi hőszolgáltatótól beszerezhetők, a hőmérsékletgyakoriság kézikönyvekben megtalálható. Az épületek alaprajza, metszetei, szerkezeti kialakításai (falak, födémek, tetők, nyílászárók, hőszigetelés) a fűtési hőszükséglet meghatározásához kellenek. A hőszükséglet becsülhető a hasonló jellegű épület kézikönyvekben található fűtött alapterületre, vagy térfogatra vonatkozó fajlagos adatai alapján, vagy számolható a fal- és nyílászáró felület és hőátbocsátási tényezőjének figyelembe vételével. Az épülethasználat figyelembevételével különös figyelmet kell fordítani a szellőzési hőszükségletre, szemelőtt kell ugyanakkor tartani, és el kell kerülni a szükségesnél nagyobb légcserét. Az üzemelési időtartam az energiafelhasználás számítása miatt fontos. Az 1-2-3, 8 órás esetleg napi 4, 6 órás műszak ismerete a technológiai és a fűtési energiafelhasználás miatt fontos. Az éjszakai műszak lehetővé teszi a már említett kedvező, csúcsidőn kívüli, éjszakai áramvételezést, éjszakai fűtéscsökkentést, előfűtést, vagy előhűtést. A berendezéslista, az adattáblákról és a berendezések műszaki dokumentációjukról leolvasható névleges paraméterek a legjobb hatásfokú munkapontokról adnak tájékoztatót. Az üzemviteli adatokból meghatározott munkapontokkal összevetve következtethetünk az energiafelhasználás hatékonyságára. A listára az összes nagyobb energiafogyasztó berendezést fel kell venni. Külön kell figyelni az energiafogyasztás mérőhelyeire és a mérési lehetőségek rögzítésére. Általános szabályként rögzíthetjük, hogy a vizsgálatot a legnagyobb energiafogyasztással, azaz a legnagyobb energia költséggel járó tevékenységekkel kell kezdeni, majd fokozatosan kell haladni a kisebb fogyasztású helyek felé. Mindezek mellett nem szabad megfeledkezni a rendszerszemléletről. Egy önmagában nagyon jó hatásfokú berendezés is eredményezhet pazarlást, ha rosszul van a rendszerbe illesztve.

Külső hőmérséklet gyakoriság ?

Hőátbocsátási tényező ?

Villamos csúcsidőszak Magyarországon 2004-ben: Nyári időszámításnál: Nappali csúcs: 08-1 Esti csúcs: 18-2 N. csúcson kívül: 14-1 E. csúcson kívül: 21-0 Téli időszámításnál: Nappali csúcs: 07-1 Esti csúcs: 17-2 N. csúcson kívül: 13-1 E. csúcson kívül: 20-0

10


A folyamatok elemzésénél mindig figyeljük, s ha lehet, kerüljük el az indokolatlan fojtást és keveredést. Keressük a fűtés és hűtés összekapcsolásának, a keletkezett és környezetbe távozó hő hasznosításának lehetőségét.

Adattábla fényképe:

A berendezéslista teszi lehetővé - az üzemelés jellegére vonatkozó leírással együtt - hogy jól áttekinthessük a legfontosabb energia felhasználó folyamatokat és berendezéseket. Az alkalmazott berendezések méretét és jellegét a feladatuk határozza meg. Lakásokban és családi házakban kisteljesítményű fűtőberendezésekkel (esetleg osztott- klímaberendezéssel), melegvíz bojlerekkel, hűtő-, és fagyasztó-szekrényekkel / ládákkal találkozhatunk. Boltokban, bevásárlóközpontokban, irodaépületekben a sok tekintetben hasonló, de méreteiben eltérő berendezések találhatók. Klímaberendezések tekintetében itt komplex víz és levegő hőhordozóval működő, lég-, vagy vízhűtéses kondenzátorokkal felszerelt rendszerek működnek. Különleges technológiákat kiszolgáló berendezéseknél (pl. kórház, számítóközpont, stb.) az energetikai rendszerek is különlegesek, funkciójukban, igényes anyagfelhasználásukban, csúcstechnológiát megtestesítő szabályozó és energia folyamatirányító rendszerükben. Az ipari üzemekben találhatók a legkülönbözőbb, a technológiai igényekhez igazodó, szektoronként csoportosítható berendezések. Nagyméretű világító, fűtő, klíma-, és hűtőberendezések, irodai (számítógép, stb.) készülékek itt is megtalálhatók, hőforrásként a kazán a jellemző, de ezt követően nagyon változatosak a berendezések. A különböző folyamatok pl. vegyipari keverés / homogenizálás, fémkezelés / bevonatolás, hegesztés / forrasztás, műanyag fröccsöntés, papírfeldolgozás, nyomtatás, fémmegmunkálás, mikroáramkör gyártás, üveggyártás más-más eszközöket igényelnek.

Rendszer szemlélet?

Hogyan lehet összekapcsolni a fűtést és hűtést?

3.7. A biztonsági előírások betartása Az energetikai veszteségfeltárás fontos szempontja a biztonság. Tájékozódni kell a biztonsági előírásokról, és eljárásokról, a helyszínen található berendezésekről és soha nem szabad kitenni magunkat, vagy másokat baleset-, vagy életveszélynek. A megfelelő személyes védelmi eszközöket minden esetben viselni kell. Különösen elővigyázatosan kell eljárni villamos berendezések mérésénél, vagy magas hőmérsékletű berendezéseknél pl. kazánoknál, fűtőkészülékeknél, nagykonyhai főző- sütőberendezéseknél stb. Az elektromosság, vagy hő ellen védő szigetelőkesztyűket értelemszerűen viselni kell.

Biztonsági előírások ? (munka-, egészség, tűz-, környezetvédelmi előírások)

Nagyon gondosan kell eljárni működő berendezések vizsgálatánál, különösen, ha annak burkolat nélküli tengely-hajtása, szíj-hajtása, vagy fogaskerék-hajtása van. Ide tartozik minden forgó gép. Az adott gép kezelőjét, vagy ellenőrző személyét előzetesen értesíteni kell a veszteségfeltárásról, s megkérni, hogy szükség esetén tájékoztassa a feltárással foglalkozót az üzemeltetési tapasztalatairól, válaszoljon a feltett kérdésekre. Ne köze11


lítsük meg a berendezéseket, vagy annak részegységeit a kezelő tudta és beleegyezése nélkül. Biztonsági ellenőrző lista: 1. Elektromos: • Amennyiben csak lehetséges, kerüljük el a munkát az áram alatti villamos hálózaton. • Mielőtt egy berendezésen dolgozni kezdenénk, győződjünk meg az áramtalanításról. • Egyik kezünket mindig tartsuk zsebre téve - mialatt élő áramkörön végeznénk méréseket - a lehetséges szív-áramütés elkerülésére. 2. Lélegzés: • Szükség esetén hordjunk megfelelő szilárd szennyeződés elleni szűrővel ellátott, a teljes arcot takaró maszkot (gázálarc). • Veszélyes gázok esetén a szűrőbetét a maszkban megfelelően kiválasztott aktív szén legyen. A betétet rendszeresen cseréljük, az ”áttörés” megakadályozására - amikor a szűrő már hatástalan. • Mérgező környezetben hordjunk önálló oxigénellátó rendszert. 3. Hallás: • Hordjunk zajcsökkentő műanyag füldugókat, vagy speciális zajcsökkentő fülvédőket zajos környezetben. A piacon található fülvédők minimális hangnyomásszint csökkentő hatása 30 dB. Ennél rosszabb szükségmegoldással ne kísérletezzünk.

3.8. A veszteségfeltárás Amint a szolgáltatói szerződéseket, tüzelőanyag- és energia-számlákat, valamint a műszaki dokumentációkat áttanulmányoztuk, a nyitott kérdések és veszteségfeltáró munkánk listáját összeállítottuk, a szükséges műszereket előkészítettük, megszervezzük és lebonyolítjuk a helyi szemlét. 3.8.1. Bemutatkozó (indító) megbeszélés Ha a bemutatkozó beszélgetés nem történt meg a szolgáltatási szerződések, számlák és műszaki dokumentációk átadása előtt, a veszteségfeltárást végző szakértőnek - vagy csapatnak – a létesítmény bejárásának megkezdése előtt célszerű találkozni a létesítmény vezetőjével, az üzemeltetés és a karbantartás felelősével, hogy röviden megbeszélhessék a veszteségfeltárás célját és a szemle során elvárt információk jellegét. Ha lehetséges, a létesítmény olyan gazdasági felelősét is célszerű bevonni az indító megbeszélésbe, aki a későbbiekben dönt a javasolt intézkedések megvalósításáról.

A bemutatkozó megbeszélés témája?

3.8.2. Veszteségfeltáró interjúk A veszteségfeltáráshoz nagyon fontos, hogy korrekt információkat kapjunk a vizsgált rendszer működéséről, a technológiai folyamatról, az alkalmazott berendezésekről, ezért a rendelkezésre álló dokumentációkból nyert ismereteket interjúk alkalmával pontosítani kell. Az interjúkat kü12


lönböző beosztású és munkakörű személyekkel készítjük. A cég vezetőjétől, ügyvezetőjétől vagy más tisztségviselőjétől megtudhatjuk a cég beruházási filozófiáját, a veszteségfeltárás motivációját és elvárásait. A létesítmény vagy ipartelep vezetője feltehetően a műszaki feladatokat és elvárásokat ismeri, neki van hozzáférése a üzemelési adatokhoz, műszaki leírásokhoz. A könyvelő, gazdasági igazgató adhatja meg a szükséges gazdasági információkat (pl. közüzemi számlákat: elektromos, gáz, olaj, és más tüzelőanyagok, víz és szennyvíz, javítási és karbantartási kiadásokra és egyebekre vonatkozóan.)

A veszteségfeltáró interjúk témája?

Az adott műhely / terem / csarnok művezetőit és gépkezelőit is meg kell kérdezni, hogy megismerjük az épület és a technológiai folyamat problémáit. A legjobb információkkal általában a gyártási sor- vagy területfelelősök rendelkeznek az általuk használt berendezésekről. Velük kell egyeztetni véleményunket és javaslatainkat az esetleges kapcsolási módosításokról is. A karbantartási osztály / csoport- vezetővel tudjuk leginkább megbeszélni a világítótestek típusát, a motor, a fűtő és klímaberendezés típusát és méretét, az egyes technológiai berendezések villamos terhelését. Végül a karbantartó csoport tagjai tudnak felvilágosítást adni a berendezésekkel, azok teljesítményével kapcsolatos problémákról. Fel kell jegyeznünk ezen adatszolgáltató személyek nevét, beosztását, telefonszámát, mivel az indító szemle után gyakran lehet szükség további információkra. 3.8.3. A létesítmény bejárása Ehhez meg kell szereznünk a létesítmény/ipartelep vezetőjének támogatását, a fényképezési, esetleg videózási engedélyt. A bejárás célja a műszaki dokumentációkból szerzett ismeretek, a kapcsolási vázlatok ellenőrzése, a nagyobb berendezések megismerése, a menetközben tapasztalt észrevételek rögzítése, fényképezése. További, részletekbe menő információt az üzemeltető és karbantartó személyzettől kaphatunk a bejárás után. A veszteségfeltárás során feljegyzéseket kell készíteni a lehetséges energia-megtakarítási módokról. Ehhez ismernie kell a tipikus veszteségforrásokat, hatásfokjavító lehetőségeket, azokat az eljárásokat, amelyekkel ugyanaz a feladat kevesebb tüzelőanyaggal, energiával és költséggel oldható meg. Pl. túlzott megvilágítás fényforrás eltávolítására vagy cserére, míg alacsony fényhasznosítású lámpák technológia/típus váltásra ösztönöznek. Hosszú időn át használt elektromotorokat célszerű energiatakarékosra cserélni. Szabályozatlan fűtőtesteket célszerű termosztatikus szelepekkel ellátni. A füstgáz magas hőmérséklete és oxigéntartalma a tüzelőberendezés beszabályozását és hulladékhő hasznosító beépítését sürgeti. A hulladék hőforrások a fogadókészség feltárására késztetnek. Meg kell keresni, hogy milyen más hőforrások helyettesíthetők az egyébként a környezetbe távozó hővel. Meg kell vizsgálni, hogy az eredeti és új hőforrások milyen távol vannak a felhasználás helyétől. Ha az energiamegtakarítási lehetőségeket már az előkészítéskor beazonosítjuk, a bejárás

Tipikus veszteségforrások?

13


során az elképzelések megvalósíthatóságára és a várható megtakarítások számításához szükséges adatgyűjtésre koncentrálhatunk. 3.8.4. Részletes adatgyűjtés Az interjú és a bejárás tapasztalatai alapján kell előzetesen eldönteni, melyek azok a helyek, ahol hatékonyságnövelő intézkedés hatására jelentős energiamegtakarítás várható. Ha szükséges, ezekről a helyekről kell további berendezés és üzemeltetési adatokat és információkat begyűjteni. Az adatgyűjtéshez célszerű előre elkészített adatlapokat használni. Mire figyeljünk? Mind a bejárás, mind az adatgyűjtés során célszerű a veszteségfeltárás alapfilozófiáját követni, azaz a fogyasztótól kiindulva a felhasználás mértékét és idejét úgy szabályozni, hogy az a termelés és elosztás szempontjából a legkedvezőbb legyen. Ezzel összhangban a világítási, a villamos hajtási, a fűtési, használati melegvíz, hűtővíz stb. igényeket és megvilágítási, hőmérséklet és nyomás szinteket kell először megvizsgálni és a technológiai folyamathoz, majd ezt követően kell a berendezéseket – fényforrásokat, villamos hajtásokat, szivattyúkat, hőtermelőket, hűtőket, stb. - ezekhez illeszteni. • Világítás: Részletes felmérés szükséges az összes világítási berendezésről. Minden egyes fényforrás típusnál rögzítendő a darabszám, a teljesítmény, valamint a üzemidő. A fényforrás adatainak megszerzésére az adatlap és katalóguslapok szolgálnak, az üzemidőről az üzemeltetők adnak tájékoztatót, vagy a felhasználás jellegéből kell meghatározni. Fénymérővel az egyes területek megvilágítási szintje ellenőrizhető. A tapasztalat azt mutatja, hogy a megvilágítási szint gyakran nincs összhangban az előírásokkal (a legtöbb esetben alacsonyabb). Emiatt, a korszerűsítés során energiatakarékos fényforrásokkal és kialakításokkal első lépésként a megfelelő megvilágítási szintet kell elérni akkor is, ha ez nem eredményez energiamegtakarítást vagy csak kismértékűt. Ennek tényét a veszteségfeltáró tanulmányban rögzíteni kell, felhívva a figyelmet a megvilágítási szint munka- és egészségvédelmi okok miatti betartásának fontosságára. Különös figyelmet kell fordítani a természetes világítás lehetőségeinek feltárására, a ritkán használt területek, valamint a helyi, pontfényforrások alkalmazási lehetőségeinek feljegyzésére. • Épületgépészeti berendezések: Minden fűtő-, szellőző-, és klímaberendezést fel kell jegyeznünk. Olyan előre elkészített adatlapot kell használnunk, amely lehetővé teszi a típus, gyártási szám, a gyártási év, teljesítmény és üzemidő, esetleges üzemanyag adatok rögzítését. A szemle során meg kell határoznunk a berendezések és tartozékainak – fűtő-, hűtőközeg vezetékek, hőcserélők, szivattyúk, szerelvények, elpárologtatók, kondenzátorok, légszűrők stb. hőszigetelésének állapotát. A hatásfok-vizsgálathoz, vagy a tömítetlenség miatt előálló veszteség feltárásához célszerű hőmérséklet, nyomás, lég-, gőz- és folyadékáram méréseket is végezni. Ezen adatok teszik lehetővé a fűtő-, szellőző-, illetve klímaberendezés energia költségeinek csökkentését

A világítási, a villamos hajtási, a fűtési, használati melegvíz, hűtővíz stb. igények?

A megvilágítási, hőmérséklet és nyomás szintek? Előírt szintek:

megvilágítási

Hőközpont:

200 lx

Kazánház:

100 lx

Tanterem:

300 lx

Eü.helység:

500 lx

Rajzterem:

750 lx

Mikroelektronikai szerelőműhely:1500 lx Órás műhely: 2000 lx

Előírt hőmérséklet szintek [1]: Lakószoba:

20°C

Lépcsőház:

12°C

Fürdőszoba:

24°C

Iroda:

20°C

14


•

•

•

•

eredményezhető alternatív készülék, illetve üzemelés lehetőségének elemzését. Ilyen lehet például fűtés esetén az éjszakai fűtéscsökkentés megvalósítása, hűtés esetén az éjszakai előhűtés kiépítése. Ez utóbbi a hűtőkompresszor hajtásnál kedvező éjszakai áram és a kondenzátorhűtéshez kedvezően alacsony léghőmérséklet miatt lehet kedvező. Villamos hajtások: Minden 1kW feletti motort célszerű jegyzékbe venni. Az előre elkészített adatlapokon rögzítenünk kell a hajtás célját, a motor névleges paramétereit, (feszültségszínt, teljesítmény, cos-ϕ), üzemidejét, gyártási számát, gyártási évét. Némely motornál feszültség-, áram-, és teljesítmény-ellenőrző mérést is kell végezni. A motorok használati módjáról is feljegyzést kell készítenünk, különösen a ritkán használtakról, vagy olyan csúcsidőben használtakról, amelyek üzemét célszerű csúcsidőn kívülre ütemezni. Minden 1 kW teljesítmény feletti motort - amelyet évente legalább 2000 órán át üzemeltetnek - célszerű nagyhatásfokú motorokra cserélni - legalábbis tönkremenetelük esetén. Használati melegvíztermelők (hőcserélők, bojlerek): Minden vízmelegítőt jegyzékbe kell venni azok típusának, nagyságának, gyártási számának, gyártási évének, villamos adatainak, vagy tüzelőanyagának rögzítésével. Ugyancsak fel kell jegyezni, hogy milyen célra, milyen módon és milyen menetrend szerint termelik és használják fel a melegvizet. A melegvíz hőmérséklete, a legutóbbi karbantartás, vízkőeltávolítás időpontja is feljegyzendő. Hulladékhő-források: A legtöbb létesítményben több hulladékhőforrás található. Ezek is lehetőséget kínálnak arra, hogy ez a hő részben vagy egészében fedezze a vízmelegítés és/vagy fűtés hőigényét. Nagyon gyorsabban megtérülő beruházás szokott lenni a füstgáz hőhasznosító létesítése HMV termelésre, vagy osztottan fűtésre és HMV termelésre. Nagy mennyiségű, alacsony hőmérsékletszintű hőigény esetén a sűrített-levegőt termelő kompresszorok, a termoventilátorok, klímaberendezések, klímakészülék, technológiai hűtők, konyhai nagy berendezések stb. hője is kedvező gazdasági feltételek mellett hasznosítható. Amint már írtuk, a hőmérsékletek mérése a hulladékhő rendelkezésre állásának és fogadó készségének alapfeltétele. Villanyfogyasztók csúcsidei terhelései: Különös figyelemmel kell megvizsgálni minden olyan villamosáram fogyasztó berendezést, amelyet ritkán használnak. Azt keressük, hogy ezek a berendezések mikor üzemelnek, s ha csúcsidőben, milyen feltételekkel helyezhetők át csúcsidőszakon kívülre. Ilyenek pl.: a hegesztő-berendezések egyes típusai, szárítókemencék, szemét/hulladék-tömörítők, vagy bármely tartalék-berendezés. Technológiai berendezések üzeme is átütemezhető csúcsidőn kívülre. Megfelelő hőtárolással a melegvíz termelés is átütemezhetők csúcsidőn kívülre. Az ilyen jellegű a javaslatokhoz a készülékek feszültség, áram és teljesítmény adatait is rögzíteni kell. Minden információ értékes, amely segíti az egyes berendezések csúcsidőn kívülre üzemre történő áthelyezését, az energia-számlákban

Lakossági villamosenergia ár 2004. januárban ÁFA-val: általános 32,13 Ft/kWh vezérelt 16.25 Ft/kWh

Hulladékhő források: • Füstgáz • Kompresszorok • Termoventilátorok • Klímaberendezések • Hűtők • Konyhai nagyberendezések

Villanyár 2004. januárban kisfeszültség I. szinten: Teljesítménydíj,Ft/kW/év csúcsidei 16 404 csúcsidőn kívüli 10 620 Áramdíj,Ft/kWh csúcsidei 14,40 csúcsidőn kívüli 9,80

15


•

időn kívülre üzemre történő áthelyezését, az energia-számlákban egyébként nem érzékelhető eltérések értelmezését. Más energia fogyasztó készülékek/berendezések: Jegyzékbe kell venni végül az egyéb fogyasztói berendezéseket is. Kereskedelmi létesítményeknek kiterjedt számító-, másoló-, hűtő és fagyasztó-, főző és nyomtató berendezés, valamint használati melegvíz termelő, ill. bojler parkjuk van. Ipari létesítményekben sok speciális technológia, gyártási művelet és gép található. Ezek típusa, nagysága, teljesítménye, üzemanyag-hasznosítása, villamos jellemzői, gyártási éve, gyártási száma, üzemidejük is jegyzékbe veendő.

3.9. Az összegyűjtött adatok és tapasztalatok elemzése A bejárás után az összegyűjtött adatokat a teljesség szempontjából kell rendezni és ellenőrizni. Az elemzéshez szükséges hiányzó adatokat az üzemeltetőtől, a berendezések gyártójától, vagy rendelkezésre álló kézikönyvekből kell pótolni. Át kell tekinteni az előkészülés során feltételezett és a szemle során rögzített előzetes energiamegtakarítási lehetőségeket, és elemezni kell a berendezéseken és az üzemelésben javasolható változtatásokat. Számításokkal pontosítani, majd rangsorolni kell a lehetséges energiamegtakarítási módokat, a hozzájuk tartozó megvalósítási költségeket. A bejárás során történt adategyeztetést követően kell ismét ellenőrizni az eredeti állapot energiamérlegét és a későbbi kiértékelhetőség biztosításához véglegesíteni kell a bázisértékeket. A javasolt intézkedések gazdaságossági elemzését az egyes szakemberek és az egyes cégek különféleképpen végzik. A rangsoroláshoz elégségesnek tekinthető az egyszerű megtérülési idő meghatározása. A nagy költségigényű intézkedések már részletesebb, érzékenységi vizsgálattal párosuló gazdasági és kockázat elemzést igényelnek. A megvalósításra kiválasztott intézkedések esetében illik meghatározni a belső megtérülési rátát és a várható beruházó által megadott gazdasági és költségmutatókkal a nettó jelenértéket.

Bázisérték ?

Érzékenységi vizsgálat ?

3.10. Zárójelentés készítése a veszteségfeltárásról A veszteségfeltárás folyamatának következő lépése a rendszer ismertetését, a feldolgozott adatokat, számítási eredményeket és az energiafelhasználást ill. költségek csökkentését eredményező javaslatokat tartalmazó a zárójelentés készítése. Ennek terjedelme és részletezettsége a vizsgált létesítmény jellegétől függ. Lakás veszteségfeltárásának eredménye akár néhánylapos táblázatban is összefoglalható, termelő vállalatok komplex energetikai veszteségfeltárását dokumentáló zárójelentés a száz oldalnyit is meghaladhatja. Az alábbiakban egy részletesebb zárójelentés tartalmi követelményeit ismertetjük. A jelentést a cégvezetés részére készült tömör összefoglalóval célszerű kezdeni. Ez néhány oldalon tájékoztatja a veszteségfeltárás tárgyát 16


képező létesítmény tulajdonosait/ügyvezetőit az összes energia-megtakarítási lehetőségről, majd – lehetőleg táblázatos formában, - gazdasági mutatóik szerint rangsorolva egyenként áttekinti azokat (1. melléklet). A jelentés ezek után ismerteti a vizsgált rendszert, ill. technológiai folyamatot és berendezéseit, az energiafelhasználás szempontjából fontos részletességgel. A zárójelentésben be kell mutatni a feldolgozott tüzelőanyag és energia mérlegeket, folyamábrákat (2. melléklet) és költségeket táblázatokban és diagramokon. Ismertetni kell az elmúlt évek energiafelhasználásából a megtakarítás számításának alapjául szolgáló bázisértékek meghatározásának módját és értékeit. Be kell mutatni az ajánlott energia megtakarítási lehetőségeket, a megtakarítás számításának módszerét és a különböző intézkedések hatására várható eredményeket. A gazdasági vizsgálatokhoz nélkülözhetetlen a javasolt intézkedések költségének becslése. Ez árajánlatok, listaárak, költségvetési programok és díjtáblázatok felhasználásával történhet. A gazdaságossági számítás, kockázat elemzés és érzékenységi vizsgálat módszerét csak akkor kell bemutatni, ha az eltérő a szokásostól. A jelentésben elég megnevezni (egyszerű megtérülési idő, belső megtérülési ráta, nettó jelenérték) a kiinduló paramétereket leírni és az eredményeket táblázatos formában bemutatni. A zárójelentéshez az egyes intézkedéseket, és gazdasági mutatóit célszerű projektlapokon is bemutatni (3. melléklet). A zárójelentést – a feltételezett olvasókörétől függetlenül - tiszta, tömör és könnyen érthető formában és stílusban kell megírni. A cégvezetésnek szánt összefoglaló nem műszaki embereknek készül, így azt annak megfelelően a szakmai zsargon mellőzésével kell kialakítani. Az a megrendelő, aki megérti a jelentést, sokkal inkább meg fogja valósítani a javasolt intézkedéseket. A zárójelentés tartalmát az alábbiak szerint célszerű kialakítani: Veszteségfeltáró jelentés 1. Összefoglaló a cégvezetés részére • Az ajánlások és költség-megtakarítások rövid ismertetése 2. Tartalomjegyzék 3. Bevezetés • A veszteségfeltárás célja • A tüzelőanyag- és energia-költség folyamatos követésének szükségessége 4. A vizsgált rendszer ismertetése • A létesítmény feladata, főbb termékei, vagy szolgáltatásai, termelési mutatói • A technológiai folyamat leírása, berendezések egyszerűsített kapcsolási vázlata. • Berendezések listája, műszaki adatokkal, üzemidőkkel

Veszteségfeltáró jelentés felépítése ?

Listaár ?

Kockázatelemzés ?

Egyszerű megtérülési idő ?

Belső megtérülési ráta ?

Nettó jelenérték?

Megvalósítási ütemterv ?

5. Adatfeldolgozás és értékelés (szerződés és számla elemzés) • Energia árszerkezete és ára

17


• Energia fogyasztás és költség táblázatok, diagramok • Az energiafelhasználás bázisértékei 6. Energiamegtakarítási lehetőségek • Energia-megtakarítási lehetőségek listája • Költség-, és megtakarítás-elemzés, 7. A lehetséges intézkedések rangsorolása • Gazdaságossági értékelés 8. Megvalósítási ütemterv • Javasolt energia-megtakarítási lehetőségek és azok megvalósításának ütem- és költségterve • Energiafelhasználást felügyelő személy kijelölése, folyamatos tevékenység jegyzéke 9. Következtetések, további megjegyzések, nem említett szempontok 10. Mellékletek, függelékek

Vonaldiagram ?

Hálóterv ?

Kritikus út ?

18

Energiaköltségek csökkentése a fogyasztónál

4. Energiaköltségek csökkentése a fogyasztónál 4.1. Energiaköltségek csökkentése a szolgáltatási szerződések módosításával A szolgáltatási szerződések módosítása az alapdíj-csökkentés lehetőségének kihasználására irányul. Az alábbiakban a villamos energia és földgáz néhány fogyasztói körre 2004. év január 1-én érvényes árát mutatjuk be. Az olvasóra bízzuk annak meghatározását mennyivel lesz alacsonyabb az energiaköltség, ha a lekötött teljesítményt a fogyasztói rendszerhez illesszük, egyrészt azért, mert az igények felmérésével megállapítottuk, hogy nincs rá szükség, másrészt azért, mert a fogyasztókat a csúcsidei tartományból sikerült átcsoportosítani a csúcsidőn kívüli tartományba.

Az aktuális energia árak megtalálhatók és letölthetők a Magyar Energia Hivatal honlapjáról, www.eh.gov.hu

Villamosenergia árak 1. táblázat

Díjtételek Középfeszültség I. Középfeszültség II. Kisfeszültség I. Kisfeszültség II.

Teljesítménydíjak Ft/kW/év csúcsidei csúcsidőn kívüli 17.004,11.244,12.600,7.560,16.404,10.620,12.156,7.368,-

Közvilágítási árszabás Teljesítménydíj Áramdíj Háztartási árszabás Ft/kWh "A" (lakossági általános) "B" (lakossági vezérelt) "C" (villamosenergia-ipari)

Áramdíjak Ft/kWh csúcsidei csúcsidőn kívüli 13,20 8,70 13,80 10,00 14,40 9,80 15,90 11,30

48.396,- Ft/kW/év 18,60 Ft/kWh

25,70 13,00 7,20

(25 % ÁFÁ-val) 32,13 16,25 9,00

Az 1999. július 1-i árrendelet óta az elfogyasztott gáz mennyiségének megfelelő gázdíjon felül minden fogyasztó alapdíjat is fizet. Ennek mértéke 100 m3/h névleges összteljesítményű mérőkig (ilyenek általában a lakossági és közintézményi fogyasztók) azok névleges teljesítményétől függ. Mivel korábban a gázmérők költsége nem függött össze a nagyságukkal, előfordulhat, hogy a beépített mérők nem a teljesítménynek megfelelő méretűek. Ilyenkor a mérő kisebbre cserélésével lehet megtakarítást elérni. A gázszolgáltatási szerződések vizsgálata elsősorban a szükséges és a valóságos mérőnagyság összevetésére összpontosított.

Alapdíj ?

19


Földgázdíjak 2. táblázat

Kisfogyasztók Teljesítménydíj Gázdíj

3.144,- Ft/év 48,83,- Ft/m3

Középfogyasztók (20 – 100 m3/h) Teljesítménydíj Gázdíj

9.400,- Ft/év 46,28,- Ft/m3

A szolgáltatási szerződések módosítása a fogyasztók számára általában kedvező intézkedés típus, mert meglehetősen kedvező megtérülésű, hiszen gyakorlatilag nem jár beruházással. Egy-egy esetben előfordulhat, hogy a módosítás új mérőóra beépítését teszi szükségessé, illetve valamilyen szerelési többletköltség merül fel, de nem ez a jellemző. A szükséges ráfordítás ilyen esetekben sem haladhatja meg a néhány tízezer Ft-ot. A beavatkozás gyakorlatilag azonnal, illetve olyan esetekben, amikor valamilyen ráfordítás merül fel, egy év alatt megtérül. Példa villamos energia költségének csökkentésére munkaszervezéssel Fémtermékeket előállító üzem sörétes tisztító-berendezéssel távolítja el a rozsdát acél-tömbökről, mielőtt megmunkálják, hegesztik azokat. A tisztító-berendezés - vadász söréthez hasonló - fém golyócskákat lő az acél felületre, ezzel tisztítja. Az elsődleges hajtóerőt egy 150 kW-os villamos motor képviseli, amely az első, csúcsidőbe tartozó műszakban dolgozik.

Csúcsidőszak ?

A művezetővel megbeszélve a többi technológiai lépés programjával egyeztetve (pl. mikorra szükségesek az előkészített, rozsdátlanított acéltömbök) a tisztítás az előző napi - jóval kisebb terhelésű - második műszakban is elvégezhető. A teljesítménydíj különbség a két esetben - az 1. táblázatból: 12 156 - 7 368 = 4 788,- Ft/kWh/év. Az áramdíj különbség: 15,90 - 11,30 = 4,60,- Ft/kWh. Az átcsoportosítás által a teljesítménylekötés díjának csökkenése 150 kW névleges teljesítménnyel számítva 718.200,- Ft/év lehet. A villamosenergia felhasználás 48 munkahéten, 5 munkanappal számolva, napi 4 órás üzemvitel mellett: 48 · 5 · 4 · 150 · 4,6 = 662.400,- Ft/év csökkenést eredményez. Azaz évente a kettő összegeként 1.380.600,- Ft költség takarítható meg. Ezért az összegért valószínűleg

20


érdemes az átcsoportosítást végrehajtani, és a szerződést módosítani.

4.2. A fűtési veszteségek csökkentése Az épületekben az energia felhasználása elsősorban fűtésre, használati melegvíz termelésre és világításra történik. Az alábbiakban a közvetlen energiaveszteségek csökkentésének lehetőségét keressük, azonban a fogyasztói rendszerek korszerűsítése során a közvetett energiaveszteségeket is szem előtt kell tartani. 4.2.1. A transzmissziós hőáramok csökkentése Az „Épületgépészeti berendezések energetikája” c. kötetben részletesen ismertetésre került az épületek hőszükségletének számítása. A fűtési hőszükségletben jelentős szerepet játszik az épületet a környezettel határoló elemein, a falakon, födémeken és nyílászárókon keresztül a környezetbe távozó hő. Ebből kiindulva egyértelmű, hogy a hőszükséglet csökkenthető a falak, tetőszerkezetek és födémek utólagos hőszigetelésével, a nyílászárók szabályozatlan légáteresztésének és hőátbocsátási tényezőjének csökkentésével.

A hőszükséglet csökkentési lehetősége ?

4.2.2. Falak utólagos hőszigetelése Az energiaveszteség feltárás egyik eszköze a termovíziós felvételek alkalmazása. A 3. ábrán egy olyan épület termovíziós fényképe látható, amely egy lakásának falát belülről hőszigetelték. A hőszigetelés hatása jól látható az ábrán. Keresse meg (megoldás a 4. ábrán).

3. ábra Vizsgált épület termovíziós képe

A külső határoló falszerkezetek pótlólagos, kiegészítő hővédelmére a műszaki-építészeti állapot és igényszint mérlegelése alapján az alábbi elvi rendszerek állnak rendelkezésre: • hőszigetelő magvakolatos, szilikátbázisú vakolati rendszer • intenzív hőszigetelő magos, vékony kéregvakolattal ellátott rendszer • intenzív hőszigetelés és kemény héjalás mögötti átszellőztetett légréses rendszer • belső oldali hőszigetelés

21


4. ábra Belülről szigetelt lakás a termovíziós felvételen

4.2.3. Tetőszerkezetek utólagos hőszigetelése Olyan esetekben, amikor a hőszigetelés nedves, a szerkezetet úgy kell kialakítani, hogy abból a víz eltávozása a szerkezet károsodása nélkül játszódjék le. Abban az esetben, ha a "régi" hőszigetelés és csapadéklevezető rendszer tönkrement, ezek visszabontása után új egyenes rétegrendű tető alakítandó ki. 4.2.4. Pince és árkádfödémek Az alulról hőszigetelt pincefödémek utólagos hőszigetelése energetikai szempontból kevéssé hatékony, mint a külső légtérrel érintkező épülethatároló szerkezeteké, ám állagvédelmi és hőérzeti szempontból igen fontos (az előírt padló felületi hőmérséklet biztosítása érdekében). A pincefödémek utólagos hőszigetelése az esetek túlnyomó többségében a födém-szerkezet alsó oldalán lehetséges. A hőszigetelés rögzítési módja többek között a hőszigetelő anyag vagy termék fizikai tulajdonságaitól, a födémszerkezet fajtájától és az alsó oldali felületképzés vagy burkolat megválasztásától is függ. 4.2.5. Padlásfödémek A padlásfödémek - úgy is, mint kéthéjú „hidegtetők" alsó héjszerkezetei - a legegyszerűbben és leggazdaságosabban hőszigetelhető épületszerkezetek. Erre utal az egyszerű rétegfelépítés és az, hogy a hőszigetelő táblákat felülről és külön rögzítés nélkül lehet beépíteni, ami itt egyszerű elhelyezést, fektetést jelent. A kis rétegszám abból is adódik, hogy páravédelmi rétegekre nincs szükség - hiszen a padlástér átszellőztetett. A hőszigetelő réteg vastagságával ezért nem célszerű „takarékoskodni", de ajánlott a hőszigetelő táblák két rétegben való fektetése - rétegenként kötésben és soronként „eltolt" lemezcsatlakozási hézagokkal. 4.2.6. Tetőterek hőszigetelése A tetőterek hőszigetelését kétféle szempontból is lehet értelmezni. 22


Egyrészt magát a tetőteret körülvevő szerkezetet hőszigeteljük, amely az ottani lakóteret választja el a külső környezettől, másrészt az épület alsó lakószintjei felett hozunk létre egy fűtött teret, amely felé az alsó szintről a továbbiakban nem alakul ki hőveszteség. Amennyiben korábban lakótérként nem használt padlás beépítéséről van szó, mindkét értelmezés helytálló. Az új lakótér létrehozásának költségeiből a hőszigetelés csak egy kis hányadot képvisel. 4.2.7. Nyílászárók hőszigetelése A korábbi fejezetek alapján megállapítható, hogy az ablakok hőátbocsátási tényezője többszöröse a falazaténak. Egyértelmű tehát az ablakok hőátbocsátási tényezőjének csökkentésére irányuló törekvés is. Valószínűleg az olvasó még emlékszik azokra a régi ablakokra amelyek esetében a két üvegréteg közötti távolság 15-20 cm volt. Ezeket az ablakokat váltották fel a két üvegréteg közötti 4-5 cm távolságú ablakok, majd megjelentek a fokozott hőszigetelésű ablakok. Az energiafelhasználás csökkentése érdekében célszerű lenne valamennyi nyílászárót fokozott hőszigetelésűre cserélni, a gazdasági helyzet azonban ezt a legtöbb esetben nem teszik lehetővé. Az energiamegtakarítás érdekében több helyen harmadik üvegréteget szereltek az ablakukra (5. ábra) az eredményt részben szemlélteti a 6. ábra.

A harmadik üvegréteg alkalmazásának elve

Termoviziós felvétel 3 üvegrétegű nyilászárókkal felszerelt épületről

5. ábra

6. ábra

A hőveszteség csökkentése érdekében a kis hőátbocsátási tényezőt eredményező, alacsony emmissziós tényezőjű (LEC: Low Emissivity Coating) bevonattal ellátott ablakok alkalmazása is előtérbe kerül. 4.2.8. Az utólagos hőszigetelés közvetlen és közvetett hatásai Az utólagos hőszigetelés többféle közvetlen és közvetett módon befolyásolja az épület energiamérlegét és számos közvetett épületfizikai és hőérzeti következményekkel bír. Más szavakkal: az utólagos hőszigetelés hatása számos módon begyűrűzik több olyan folyamatba, amelyek első pillantásra a hőszigeteléstél magától ugyancsak távolinak tűnnek. Ezek a begyűrűző hatások azonban igen erősen függenek az utólagos hőszigetelés rétegtervi helyzetétől és csomópontjainak kialakításától. Ha egy bizonyos fal23


szerkezetet ugyanakkora hővezetési ellenállású hőszigetelő rétegekkel látunk el, azaz ugyanakkora rétegtervi hőátbocsátási tényezőjű szerkezeteket hozunk létre, az említett tényezők függvényében helyes megoldás esetén a begyűrűző mellékhatások miatti energiamegtakarítás akár meg is haladhatja a hőszigetelés közvetlen hatásából származó megtakarítást. Azonban helytelen - vagy (például műemléki, városképvédelmi okokból) a kényszerítő körülményekhez igazodó - megoldás esetén az összhatás kedvezőtlenebb lehet, mint amit pusztán csak a rétegtervi hőátbocsátási tényező javítása alapján várhatnánk. 4.2.9. Az utólagos hőszigetelés gazdaságossága A fentiekben ismertetett közvetlen és közvetett hatások ellenére az utólagos hőszigetelés önmagában nem a gyorsan megtérülő energiahatékonysági intézkedésekhez tartozik. Ezért megvalósításának sem elvi sem gyakorlati szempontból nem lehet egyetlen és kizárólagos célja az energiamegtakarítás szándéka. Mindemellett a szerkezet állagának megóvása és az ezzel összefüggő biztonsági, higiénés és esztétikai problémák kombinációja (repedés, vakolat leválás, beázás, penészesedés, stb.) már kellő ösztönzés lehet az utólagos hőszigeteléssel kapcsolt felújításra. A célok között szerepelhet az esztétikai minőség javítása vagy a térbővités, funkcióváltás is. Ha valamilyen javítás, beavatkozás kizárólagosan csak az állagkárosodás megszüntetésére, esztétikai javításra, illetve bővítésre, funkcióváltásra irányulna is, akkor is van energetikai következménye (kisebb légcsereszám lehetősége, szárazabb -azaz jobban hőszigetelő- szerkezet, új térkapcsolatok, pufferzónák, stb.). Természetesen nemcsak a szűken vett állagvédelmi vagy esztétikai javításnak vannak energetikai következményei, hanem az energetikai célú beavatkozásnak is vannak állagvédelmi és esztétikai következményei. Példa: Határozzuk meg, milyen földgázfelhaszlálás és fűtési költség növekményt eredményez egy 2 400 m2 külső felülettel rendelkező iskolaépület utólagos hőszigetelése, ha a méretezési külső levegő hőmétséklet tkm = 13 °C, a fűtési időszak hossza Τf = 182 nap, külső átlag hőmérséklet t k = +4°C , a fajlagos hőfelhasználási mutató qf = 0,52. A számítás során az alábbi kiinduló adatokat feltételezzük: •

az 1 000 m2 felületű külső fal 38 cm vastag, hagyományos vakolattal rendelkező tömör égetett téglából készült, k = 1,51 W/m2·K hőátbocsátási tényezője a hőszigeteléssel kh = 0,4 W/m2 értékre változott

•

az 1 000 m2 felületű födém 3 rétegű kavicsolt lemez fedlappal borított, alatta 6 cm vastag aljzatbetonnal, 17,5 cm vastag rostált nagyszemű kazánsalakkal, 10 cm monolit sík vasbetonnal, valamint 1 cm habarccsal készült, k = 1,05 W/m2·K hőátbocsátási tényezője a hőszigeteléssel kh = 0,3 W/m2 értékre változott

24


•

a 400 m2 kétszeres üvegezésű ablakfelület k = 3 W/m2·K hőátbocsátási tényezője ablak cserével kh = 1,6 W/m2 értékre változott

•

a hőforrásként alkalmazott kazán hatásfoka η = 85 %

•

a földgáz fűtőértéke kq = 1,025Ft/MJ + 12% ÁFA

H = 34

MJ/m3,

egységára

A fenti adatokkal a hőszigetelés előtt: & Q fm = Σ ki · A i · (t b – t km ) = (1,51 · 1000 + 1,05 · 1000 + 3 · 400) · · (20 - (-13)) = 123 750 W méretezési fűtési hőteljesítmény a hőszigeteléssel: & Q fmh = Σ ki · Ai · (tb - t km ) = (0,4 · 1000 + 0,3 · 1000 + 1,6 · 400) · (20 - (13)) = 44 220 W értékre változik. A várható hőfelhasználás a szigetelés előtt: & ⋅τ ⋅ Qf = Q fm f

1

∫ q& f (τ) ⋅ dz = Q& fm ⋅ τf ⋅ q f =

z =0

= 123,75 kW · 182 nap · 24 · 3,6 · 0,52 = 1 011 891 MJ hőszigetelés után: Qfh = 44,22 kW · 182 nap · 24 · 3,6 · 0,52 = 361 586 MJ értékre módosul. Az utólagos hőszigetelés és ablakcsere a transzmissziós hőveszteséget ~650 GJ-al csökkentik (~64 %). A hőfelhasználás csökkenése 85 %-os kazánhatásfokkal számolva ~765 GJ, ez földgázban 26 000 m3/év. Az éves tüzelőanyag-költség csökkenés ~878.000,-Ft/év. Kiszámítható a földgázfelhasználás csökkenéséből a kibocsájtott CO2, és NOx csökkenése is. Földgáztüzelés esetén a fajlagos CO2 kibocsátása 54 g/MJ értékűre vehető fel. Evvel: ∆CO 2 = 765 000 MJ ⋅ 54 g / MJ = 41,31 t Az NOx kibocsátást a NOx kibocsátás ezredrészének tekintve: ∆NO x = 41,31 t / 1 000 = 41,31 kg 4.2.10. A légáteresztés csökkentése Általában a nyílászárók beépítési és működési hézagai képezik az épületek légáteresztő réseinek túlnyomó többségét. A nyílászárók résein a helyiségbe áramló levegő mindaddig nem veszteségként jelentkezik, ameddig a szellőztetési légcserét biztosítja. Amennyiben a hézagokon beáramló levegő több mint a szükséges légcsere, már veszteséget okoz. Szeles időben ez már jelentős mértékű lehet, emiatt az energiahatékonysági intézkedésekkel a nyílászárók légzárására és a szabályozott szellőzésre célszerű törekedni. A spontán filtrációs légforgalom csökkentésének fontos eszköze lehet a rések utólagos tömítése. A beépítési hézagok tömítése viszonylag megbíz25


hatóan oldható meg, például helyszínen habosodó poliuretánnal. Nehezebb a működési hézagok utólagos tömítése. A rugalmas tömítőanyagok rugalmasságukat, a felragasztott tömítőprofilok tapadásukat egy idő után elveszítik. A fakeretes ablakok résein a filtráció csökkentésének egyik kedvező módját a 7. ábra szemlélteti. Az egyébként fontos szellőztetés is hőveszteség forrása lehet, ha a szükségesnél nagyobb mértékben, s nem kellő figyelemmel végzik. A 8. ábra egy néhány évvel ezelőtti felmérés eredménye. Mérés és átalánydíj alapján fizető lakók nyilatkoztak a szellőztetés módjáról.

Példa a filtráció csökkentésére

A szellőztetés módjai különböző érdekeltségű lakosok esetén 18

• a tömítőanyagok működési elve

16

Mért hőfogyasztás

14

Átalánydíj

12 10 8 6 4 2 0

1

2

3

4

5

• 1 zárt ablakok, kivéve naponta egy rövid szellőztetést, • 5 állandóan résnyire nyitott ablakok.

7. ábra

8. ábra

Amint az ábrán látható, a mérés alapján fizető lakók jobban figyeltek a szellőztetés módjára. Csak az átalánydíj alapján fizetők tartották az ablakot folyamatosan nyitva. A közintézményekben is fontos, hogy a munkatársak tudatosítsák az energiával való takarékosság fontosságát, s lehetőségeikhez képest a hőkomfort és levegőminőség megtartása mellett csökkentsék a felhasználást. 4.2.11. A napenergia hasznosítási arányának növelése Az épületek energetikai tulajdonságainak jobbítása nemcsak a veszteségáramok csökkentése, hanem a nyereségáramok növelése és azok hasznosítási fokának javítása révén is lehetséges. Ez sem az olcsó megoldásokhoz tartozik, de nem szabad róla megfeledkezni, mert jelentősége egyre nagyobb lesz. A napenergia hasznosítása akkor kedvező, ha az épületnek jól tájolt, kellően benapozott homlokzata(i) van(nak). A nyereségáramok növelése, a napenergia hasznosítási fokának javítása a következő eszközökkel lehetséges: • társított, mozgatható hőszigetelő-árnyékoló szerkezetek alkalmazása • külső falszerkezetek átalakítása tömegfallá, Trombe-fallá • külső falszerkezetek transzparens hőszigetelése • csatlakozó üvegházak építése, illetve meglévő loggiák, udvarok beüvegezése 26


Valamennyi beavatkozás többé-kevésbé megváltoztatja az épület külső megjelenését, karakterét, e változtatás lehetősége, illetve a változtatás iránti igény tehát szintén feltétele a felsorolt megoldások alkalmazhatóságának. A csatlakozó üvegházak utólagos építéséhez elegendő szabad területre és a beépítésre vonatkozó - az üvegházakat illetően egyértelműen ma még nem tisztázott - jogszabályi lehetőségre is szükség van. 4.2.12. Külső falszerkezetek átalakítása energiagyűjtő tömegfallá (Trombe) A meglévő külső falak elé épített üvegezéssel energiagyűjtő és tároló szerkezeti elemek alakíthatók ki. Ezek szerkezetileg egy masszív külső falból (a "tömegfal") és az eléépített üvegezésből állnak. Ezt mozgatható árnyékolószerkezet, valamint Trombe falak esetében a tömegfalban kialakított, nyitható-zárható szellőzőnyílások egészítik ki. A tömegfal külső felületét nagy elnyelőképességű, "sötét" színezéssel, felületképzéssel látják el. Itt történik a sugárzásos hőterhelés elnyelése, amelyet a nagy tömegű fal tárol és késleltetéssel a helyiségbe juttat.

9. ábra Trombe fal működése

Fontos gyakorlati követelmény, hogy amennyiben mobil hőszigetelőárnyékoló szerkezetet alkalmazunk, az karbantartás-javítás céljából vagy az üvegezés külső oldalról történő felnyitása-leszerelése révén, vagy a bőven méretezett bújható légrétegen keresztül megközelíthető legyen. Naptereknek nevezzük azokat a tereket, amelyeknek legalább egy (gyakorta több, jellemzően nagy) transzparens külső szerkezete van, az anyaépülettel közvetlen kapcsolatban vannak, mesterséges fűtésük nincs. A napterek többféle módon befolyásolják az épület energiamérlegét. A mérleg főbb összetevői: • pufferhatás • konvektív energiaáramok (a szellőző levegő előmelegítése) • sugárzási nyereség • hőtárolás Csak a pufferhatást vizsgálva az épület energiafogyasztása szempontjából az a legkedvezőbb eset, ha: 27


• • •

az épület határolásának minél nagyobb felületét olyan pufferzónával takarjuk be, amelynek külső határolása kicsiny felületű (azaz hoszszú, de nem mély naptérrel) ha mindenhol kettős üvegezés van ha mindenhol van mobil kiegészítő szerkezet

Az általános összefüggések mellett megemlítendő még, hogy a naptér által védett homlokzaton a hőátadási tényező kisebb, a csapóeső kedvezőtlen állagvédelmi és energetikai hatása nem érvényesül. Általános gyakorlati megjegyzések az utólagos hő- és légszigeteléssel kapcsolatban ELŐNYEI: • kisebb energiafogyasztás, amennyiben az új viszonyokhoz igazítják a fűtési rendszert • kellemesebb hőérzet (melegebb falak) • falak külső oldali hőszigetelésével penészesedés kockázata csökken – kevesebbet kell szellőztetni (!) • nyáron jelentősen csökken a legfelsőbb szintek „átforrósodása” • hőhidak hatása radikálisan csökken • a szerkezetek hőtágulása csökken, ezért élettartamuk nő • egyéni igények jobb kielégítése (termosztatikus szelepek) • ablakcsere akusztikai hatása • fogyasztásarányos elszámolás VESZÉLYEI: • nyílászárók réseinek tömítésével a réseken keresztül történő légcsere csökken, ami növeli a penészképződés kockázatát • belső oldali hőszigetelés erősíti a hőhídhatást, ami mind hőtechnikai, mind állagvédelmi szempontból káros • a felújított épület új fogyasztói magatartást igényel: szellőztetés, takarékoskodás • a hőszigetelés eredményeképpen a javulás mértéke függ a helyiség épületben elfoglalt helyétől; ez a fűtési rendszer módosításának szükségességét jelentheti • tervezés hiánya, vagy a „dilettáns tervezés” feleslegesen magas költségeket, nem megfelelő energiamegtakarítást eredményezhet 4.2.13. A fűtőtestek hatékonyságának növelése A hőleadók megfelelő üzemvitelét igazolja, ha mindenhol egyformán melegek. Ha a hőleadók nem mindenhol egyformán melegek, feltételezhetően levegő réteg maradt benne, amit légtelenítéssel kell a szabadba engedni. A hagyományos fűtőtestek hőleadásának hatékonysága növelhető a szabad légáram biztosításával. Az energiaveszteségfeltárás során célszerű megfigyelni nem takarják-e a fűtőtesteket az levegő áramlását gátló elemek, sötétítő függönyök. A hőleadás hatékonyságát növelik a fűtőtestek

28


mögé helyezett hőtükrök. 4.2.14. A fűtés szabályozhatóságának növelése Magyarországon mind a központi hőforrással rendelkező, mind a távhővel ellátott épületek fűtési rendszereire az a jellemző, hogy nem rendelkeznek a hőleadónkénti szabályozás lehetőségével. A központi szabályozású, beszabályozatlan rendszerek sok helyen túlfűtést eredményeznek. Egy oktatási intézmény fűtött helyiségeiben mért hőmérsékleteket mutatja a 10. ábra. Az ábrán látható a jelenlegi hőmérséklet eloszlás, valamint a fűtési rendszer szakaszolásával és beszabályozásával elérhető eloszlás.

10. ábra Fűtött helyiségeiben mért hőmérsékletek értékei

A fűtés szakaszolása és beszabályozása, termosztatikus radiátorszelepek felszerelése A meglevő fűtési rendszerek korszerűsítésének első lépése lehet a szakaszolás és beszabályozás, ehhez kapcsolódik a termosztatikus szelepek beépítése. Mindkét intézkedés körültekintő tervezést igényel. A gyakran találkozunk olyan esetekkel, amikor a termosztatikus radiátorszelepeket rosszul választották ki, emiatt nem eredményezi a várt megtakarítást. A 10.ábrán látható, hogy a hasonló funkciójú helyiségek javasolt t b = 20 °C belső hőmérséklete helyett több °C-al nagyobb hőmérséklet értékeket mértek. Példa: Határozzuk meg, hány %-al lesz nagyobb a fűtési hőfelhasználás, ha a fűtött helyiségben a javasolt t b = 20°C belső hőmérséklet helyett t bt = 21°C lesz a belső hőmérséklet (1°C-al történő túlfűtés). A számítás során abból induljunk ki, hogy a sokéves meteorológiai adatok alapján a fűtési idényben a külső átlag hőmérséklet t k = +4 o C . Mivel a hőveszteség egyenesen arányos a belső és külső hőmérséklet különbséggel, a fenti két esetben a hőveszteség arány:

29


t bt − t k tb − tk

=

21 − 4 17 = = 1,0625 20 − 4 16

Ez azt jelenti, hogy 1 °C-al történő túlfűtés kb. 6 %-al növeli meg az éves hőfelhasználást. Példa: Milyen földgázfelhasználás és fűtési költség növekményt eredményez egy 2 400 m2 külső felülettel rendelkező iskolaépület 2 °C-al történő túlfűtése, ha a méretezési külső levegő hőmétséklet tkm = -13 °C. A fűtési időszak hossza Tf = 182 nap, a külső átlag hőmérséklet tk = +4 °C, a fajlagos hőfelhasználási mutató q f = 0,52. A számítás során az alábbi kiinduló adatokat feltételezzük: •

külső falfelület 1 000 m2 38 cm vastag, hagyományos vakolattal rendelkező tömör égetett tégla (k = 1,51 W/m2·K )

•

az 1000 m2 födém 3 rétegű kavicsolt lemez fedlappal borított, alatta 6 cm vastag aljzatbetonnal, 17,5 cm vastag rostált nagyszemű kazánsalakkal, 10 cm monolit sík vasbetonnal, valamint 1 cm habarcscsal, (k = 1,05 W/m2·K )

•

a 400 m2 ablakfelület kétszeres üvegezésű (k = 3 W/m2·K )

•

a hőforrásként alkalmazott kazán hatásfoka η = 85 %

•

a földgáz fűtőértéke H = 34 MJ/m3, egységára k q = 1,025Ft/MJ + 12% ÁFA

A fenti adatokkal a méretezési fűtési hőteljesítmény: & Q fm = Σ ki ·A i · (t b – t km ) = = (1,51 · 1000 + 1,05 · 1000 + 3 · 400) * (20 – (-13)) = 123 750 W A várható hőfelhasználás: & ⋅τ Qf = Q fm f ⋅

1

∫ q& f (τ) ⋅ dz = Q& fm ⋅ τf ⋅ qf

z =0

= 123,75 kW · 182 nap · 24 · 3,6 · 0,52 = 1 011 891 MJ A 2 °C hőmérsékletű túlfűtés 12 %-os hőfelhasználás növekménye ~121 GJ. 85 %-os kazánhatásfokkal ennek földgázhőegyenértéke ~143 GJ (4 200 m3/év). Az éves tüzelőanyag-költség növekmény ~164.000,-Ft/év. A többlet földgázfelhasználás nagyobb mennyiségű káros-anyag kibocsátást is jelent. A már ismertetett számítási módszer alapján: ∆CO 2 = 143 000 MJ ⋅ 54 g / MJ = 7,72 t ∆NO x = 7,72 t / 1 000 = 7,72 kg A fűtési rendszer korszerűsítésének hatása jól követhető a 11. ábrán 30


látható látszati és termovíziós fényképeken is. 4.2.15. Éjszakai és hétvégi fűtéscsökkentés Az épületek hővesztesége csökkenthető az éjszakai és hétvégi (munkaszünet napi) fűtéscsökkentés. A fűtéscsökkentés szintjét és a felfűtések kezdetét a hőforrás és a fűtött rendszer ismeretében műszaki gazdasági elemzés alapján kell meghatározni. Az elemzés során különös figyelmet kell fordítani arra, hogy a helyiségben a tevékenység megkezdésének idejére a kívánt hőmérséklet biztosított legyen. 4.2.16. Az elosztóhálózat átalakítása A fűtési rendszerek kialakításának egy időszakában az előregyárthatóság és anyagtakarékosságra való törekvés érdekében az ún. egycsöves átfolyós elosztóhálózatokat építettek. Ezek, a különböző változataival napjainkban is nagy számban üzemelő elosztóhálózatok csak ún. átkötő szakaszok beépítésével teszik lehetővé a szabályozhatóság megoldása érdekében szükséges termosztatikus szelepek beépítését.

11. ábra A referencia és a korszerűsített épület látszati- és termovíziós fényképe

A későbbi időben épült ún. átkötőszakaszos egycsöves rendszerek esetében már kedvezőbb a helyzet, de sok esetben itt is kell átalakítással számolni. 31


A hőfelhasználást növelik az elosztóhálózat azon vezetékei, amelyek fűtetlen alagsorokon, tetőterekben, folyosókon haladnak keresztül, s nincs fűtési ill. hőntartási feladatuk. Az ilyen szigeteletlen vezetékeket célszerű leszigetelni. Az elöregedett, tönkrement szigetelések cserére szorulnak.

4.3. Villamosenergia felhasználás csökkentése A „Világítástechnika” és a „Villamos hajtások” c. kötetekben részletesen ismertetésre kerültek a villamosenergia felhasználás csökkentésének módjai. Jelen fejezetben néhány példán keresztül mutatjuk be a felhasználás csökkentés és a költségmegtakarítás számításának módját. Világítás A megvilágítási szint megtartása mellett az energiafelhasználás csökkentése érdekében új technológiát választunk. A 400 W-os higanygőz lámpát 325 W egségteljesítményű kompakt fénycsőre cseréljük. Először meghatározzuk az új fényforrás költségét. A gyártmányismertető szerint ez 2.000,- Ft-tal drágább, mint a régi. Az új fénycső közvetlenül becsavarható a régi foglalatba, így nem igényel változtatást vagy előtét alkalmazását. A lámpa behelyezésének munkaerő-költsége legyen egyforma mind két esetben. Ezután számítható a megtakarítás. Az energia-megtakarítás 400 - 325 = 75 W. Ha a világítótest 4000 órát üzemel évente, és a villamos áram díja 16 Ft/kWh, a megtakarítás: 0,075 kW 4000 h/év 16 Ft/kWh = 4.800,- Ft/év. Ezzel az egyszerű megtérülési idő 2.000 Ft / 4.800 Ft/év = 0,42 év azaz kb. 5 hónap. Ez rendkívül hatékony megtakarítási lehetőség (a példa egyszerű bemutató jellege miatt a kompakt fénycsőbe épített működtető szerelvények veszteségteljesítményét elhanyagoltuk.) Technológia-váltás Gyógyszergyári tablettázó aromás szénhidrogén alapanyagú oldószer bevonatolással dolgozik, napi két műszakban. A környezetvédelmi és gazdasági szempontból lényeges, hagyományos felépítésű oldószervisszanyerő berendezés villamos teljesítmény-felvétele 210 kW, az éves energiaköltség kvle = 16.404 Ft/kW/év · 210 kW = 3.444.840,- Ft/év, Az áramdíj: kvd = (9,8 · 8 + 14,4 · 8) · 365 · 210 = 14.839.440,- Ft/év. A vizes alapú bevonatra történő technológiai átállás költsége

Megjegyzés: energiatakarékos oldószer viszszanyeréssel - változatlan tablettázó technológiával – kisebb beruházással, de kevesebb megtakarítás érhető el. (Ilyen például a Joule/Brayton hőszivattyús rendszer.) A beruházási eszközök szűkében ez is célszerű döntés lehet.

32


5.200.000Ft, a megtérülés 5.200.000 Ft / 14.839.440 Ft/év = 0,35 év. Megtakarítások villamos motorokkal Példa: Bútorgyár famegmunkáló műhelyében a ventilátor 5 kW-os motorja naponta két műszakban, évente 4160 órát üzemel. A motort meghibásodás miatt ki kell cserélni. Kérdésként vetődik fel, hogy drágább, energiatakarékos új motor vegyenek, vagy olcsóbb, de rosszabb hatásfokút.

Energiatakarékos motorsorozatok ?

A 88,5 % hatásfokú energiatakarékos motor ára 20.000,- Ft-tal drágább, mint a normál, 83 %-osé. A költség-megtakarítás: 5 kW ⋅ 4160 h

1   1 ⋅ − ⋅15,9 Ft = 24.763,- Ft év  0,83 0,885  kWh év

Az egyszerű megtérülési idő : 20.000 Ft / 24.763 Ft/év = 0,807 év, vagyis kevesebb, mint 10 hónap. A megtérülési idő azt mutatja, hogy célszerűbb a korszerűbb motort választani. Példa: Egy festőműhely átalakítása után a helység szellőzési szükséglete az eredeti kétharmadára csökkent. A helyiség szellőztetését egy darab 10 kW teljesítményű ventilátor biztosította. Határozza meg, hogy a megváltozott igények kielégítésére mennyivel kisebb teljesítményű ventilátor lenne elegendő! Milyen költségcsökkenéssel jár ez az átalakítás, ha a festőműhely évente 3600 órát üzemel? (Energia ár = 20 [Ft/kWh]) Az ismert affinitás-törvények szerint: A ventilátor fordulatszámával arányosan változik az általa szállított térfogatáram mennyisége. &   n1   V   =  1  &  n 2   V2 

Affinitás törvények ?

A ventilátor fordulatszámának négyzetével arányosan változik az általa létrehozott nyomáskülönbség. 2

 n1   ∆p    =  1   n2   ∆p 2  A ventilátor fordulatszámának köbével arányosan változik az általa felvett teljesítmény. 3

 n1   P1    =    n 2   P2  Ezek alapján:

33

Energiaköltségek csökkentése a fogyasztónál 3 & 3  P1   n1   V   =   =  1  &  P2   n 2   V2  3

&  V P2 = P1 ⋅  2  &  V1 

3

& 1&  3  V1 − V1  3  = 10 ⋅  2  ≈ 3 [kW] = 10 ⋅  & V   3 1    

Tehát a jövőben elegendő egy 3 kW-os teljesítményű ventilátort kell beépíteni a megfelelő szellőztetés biztosítása végett. Feltételezve, hogy – az előzőkben számoltak alapján – 3 kW teljesítményű ventilátort építettünk be, az eredeti állapothoz képest 7 kW megtakarítás lép fel. Ebből az éves megtakarítás: ∆K = 7 [kW] · 3600 [h] · 20 [Ft/kWh] = 504 [eFt] évente.

34

A veszteségek csökkentése a szállító rendszerben

5. A veszteségek csökkentése a szállító rendszerben A hőszállítás változó költségét elsősorban a hőveszteség és a szivatytyúzási költség határozza meg. A távhőrendszerek elosztóhálózatának hővesztesége a forgalmazott hő 4 ÷ 20% (az európai átlag 12%). Az átlag figyelembevételével a primerköri visszatérő fűtőközeg hőmérsékletének csökkentése 1 °C-al ~ 0,6% hőveszteség csökkenést eredményez. Azaz a visszatérő hőmérséklet 1 °C-al való csökkentésével a szállított hőmennyiség 0,07%-ával csökkenthető az elosztóhálózat hővesztesége. A visszatérő hőmérséklet csökkentése a keringetett fűtőközegáram csökkenését eredményezi. A szivattyúzási munka csökkenése a villamosenergia felhasználáson keresztül eredményez költségcsökkenést. A visszatérő fűtőközeg hőmérsékletének csökkenésével egyenesen arányos a tömegáram csökkenés és köbösen arányos a szivattyúzási teljesítmény ill. felhasznált energia csökkenés.

A szivattyúzási teljesítményigény és a szállított tömegáram kapcsolata ?

A szivattyúzási teljesítményigény és az emelőmagasság kapcsolata ?

5.1. A hőmérséklet csökkentésének módja A visszatérő fűtőközeg hőmérsékletének csökkentésére változatlan hőfelhasználás esetén a fogyasztói hőközpontokban és a fűtési rendszerekben van lehetőség. A különböző hőközponti kapcsolásokat és a kapcsolások hatását a visszatérő fűtőközeg hőmérsékletre a „Hőtermelés, szállítás, tárolás” c. kötetben ismertettük. Most a korszerűsített fűtési rendszerben a hőközponti szabályozás megváltoztatásának hatására mutatunk be példát. A fűtési rendszer korszerűsítése alatt az ún. harmadik szintű szabályozás megvalósítását, a fűtőtestek termosztatikus szelepekkel történő ellátását értjük. Feltételezzük ugyanakkor, hogy a termosztatikus szelepek kiválasztása, beépítése és a rendszer beszabályozása a fűtési rendszer hidraulikai viszonyainak ismeretében, körültekintő tervezés alapján történt. Feltételezzük továbbá, hogy a szekunderköri keringető szivattyú fordulatszám szabályozású, s a hőközponti szabályozó lehetővé teszi a szekunderköri előremenő fűtőközeg hőmérsékletének külső hőmérséklet szerinti szabályozását. A 12/a. ábra a külső hőmérséklet függvényében az előremenő és négy különböző esetre a visszatérő fűtőközeg hőmérsékletének változását mutatja. Az előremenő fűtőközeg hőmérsékletének ábrán látható változását nevezzük tervezési értéknek (te). A visszatérő fűtőközeg hőmérsékletének változását azonos hőszükséglet és előremenő hőmérséklet feltételezésével a tervezési (tv), valamint 10 és 15%-al túlméretezett (tv+10, tv+15), ill. 10%-al alulméretezett (tv 10) fűtőtestek feltételezésével ábrázoltuk. Mivel a fűtőtestek túlméretezése a legtöbb esetben valószínűsíthető, a

A hőközponti kapcsolás hatása a visszatérő fűtőközeg hőmérsékletére ? (lásd Épületgépészeti energetika, Fogyasztói hőközpontok)

Logaritmikus középhőmérséklet ?

termosztatikus radiátorszelepek beépítése a visszatérő fűtőközeg lehűtését fogja eredményezni.

35


tv t em2 t vm2 t vm1 te t em1

18

15

9 12

6

3

0

-3

-6

-9

b.) 2

5

18

9 12 15

6

3

0

-3

-9 -6

-1 5 -1 2

a.)

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

-1

tv t v-10 t v+10 t v+15 te

-1

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

12. ábra A fűtőközeg hőmérsékletének változása a külső hőmérséklet függvényében

A fűtőközeg lehűtésének további lehetősége az előremenő fűtőközeg hőmérsékletének megemelése. A 12/b. ábra a tervezési előremenő (te) és visszatérő (tv) fűtőközeg hőmérsékletének változása mellett azt mutatja, miként fog változni a visszatérő fűtőközeg hőmérséklete (tvm), ha az előremenőt a tervezettnél magasabban (tem) tartják. (A primerköri fűtőközeg mind a hideg, mind az átmeneti időszakban lehetővé teszi az előremenő hőmérséklet ábrán látható változástatását.) A fentiek alapján megállapítható, hogy jól választott irányítási algoritmussal a hőközponti előszabályozással jelentős mértékben változtatható a szekunderköri visszatérő fűtőközeg hőmérséklete, s lemezes hőcserélővel biztosítható a primerköri jobb lehűtése.

5.2. Csővezeték hővesztesége Egy 250 mm átmérőjű, 10 m hosszú, 500 °C hőmérsékletű gőzt szállító csővezetéken a hőszigetelés vastagsága 80 mm. A szigetelőanyag hővezetési tényezője 0,058 W/(m K). A vezeték környezetében a hőmérséklet 40 °C. Mekkora a napi hőveszteség ezen a csőszakaszon? Megoldás: A gőz és a csőfal közötti hőátadási tényezőt 3000 W/(m2K) értékűnek becsüljük, ezzel 1 m hosszú cső belső fali hőellenállása: Rb =

1 1 = = 0,000424 (m2K/W)m α b dπ 3000 ⋅ 0,25 ⋅ π

Hőellenállás ?

A csőfal és a szigetelés burkolatának hőellenállását elhanyagolhatjuk, így a fal teljes hőellenállása: R fal =

d 1 1 250 + 2 ⋅ 80 ln k = ln = 1,357471 (m2K/W)m 2πλ d b 2 ⋅ π ⋅ 0,058 250

A külső hőátadási tényező a falhőmérséklet függvénye, ezért azt felvesszük 63 °C értékűre. Belső térben, nyugvó levegőn csőre a külső hőátadási tényező: α k = 9,4 + 0,052(t fal − t k ) = 9,4 + 0,052 ⋅ (63 − 40 ) = 10,596 W/(m2K)

36


Ezzel a külső hőellenállás: Rk =

1 1 = = 0,07327 (m2K/W)m α k (d + 2s)π 10,596 ⋅ (0,25 + 2 ⋅ 0,08)π

Az eredő hőellenállás: R = R b + R fal + R k = 1,431165 (m2K/W)m A felvett falhőmérséklet visszaellenőrzése: t fal = t k +

Rk (t b − t k ) = 40 + 0,073270 ⋅ (500 − 40) = 63,55 °C, R 1,431165

a felvett érték tehát megfelelő volt. A csővezeték méterenkénti hővesztesége: t −t 500 − 40 Q1 = b k = = 321,4 W/m. R 1,431165 Az óránkénti hőveszteség a teljes csőszakaszra: Q = 3,6Q1L = 3,6 ⋅ 321,4 ⋅ 10 = 11570 kJ/h A napi hőveszteség: 11570 ⋅ 24 = 277680 kJ/nap.

5.3. Gőzvezeték nyomásvesztesége Egy 200 mm belső átmérőjű, 20 m hosszú gőzvezetéken 30 t/h 300 °C hőmérsékletű, 16 bar (abs) nyomású gőz áramlik. Mekkora a nyomásesés, ha a vezetékszakaszon 1 db sarokszelep, 1 db T-idom, 3 db 90O-os csőív és 2 db átmeneti elzárószelep van beépítve? Megoldás: Gőztáblázatból a gőz fajtérfogata 300 °C hőmérsékleten és 16 bar nyomáson 0,1585 m3/kg, sűrűsége ennek a reciproka: 1 / 0,1585=6,309 kg/m3. Az áramlási keresztmetszet: d 2 π 0,2 2 π = = 0,3142 m2 4 4 ezzel az áramlási átlagsebesség: A0 =

w=

m ⋅ v 30000 ⋅ 0,1585 = = 42,0 m/s. A0 3600 ⋅ 0,3142

Ilyen nagy sebességeknél ( Re ≈ 66 ⋅ 10 6 ) már minden csővezeték érdesnek számít, csősúrlódási tényezője állandó. Esetünkben λ=0,0206 értékkel számolhatunk. Az idomdarabok ellenállásai: 1 db sarokszelep ξ= 5,4 1 db T-idom ξ= 1,4

Veszteség tényező ?

37


3 db 90O-os ív 2 db átmeneti szelep Összesen:

ξ=3x0,5= 1,5 ξ=2x6,2= 12,4 ξ=20,7

A vezetékszakasz ellenállása: L  w2 20  42 2   ∆p =  ∑ ξ + λ  ρ =  20,7 + 0,0203 ⋅ 6,309 = 1,266 ⋅ 105 Pa.  d 2 0 , 2 2    

5.4. Szivattyúzási teljesítmény Egy kazánüzem feladószivattyúja az atmoszférikus gyűjtőtartályból, annak szintjéhez viszonyítva 4,2 m magasságba az 1,21 bar nyomású gáztalanítós táptartályba nyomja a 20 m3/h mennyiségű tápvizet. Mekkora lesz a szivattyú teljesítménye, ha a vezeték összes hossza 6 m, belső átmérője 80 mm és a csőszakasz 4 db (bővítővel ellátott) T-idomot, 3 db 90°-os csőívet, 2 db elzáró szelepet és 1 db visszacsapó szelepet tartalmaz. A feladott víz hőmérséklete 60°C. Megoldás: Az ellenállás-tényezők: 4 db T idom 3 db csőív 2 db elzáró szelep 1 db visszacsapószelep Kilépési veszteség Összesen:

ξ=4x0,6=2,4 ξ=3x0,5=1,5 ξ=2x6,2=12,4 ξ=7,4 ξ=1,0 ξ=24,7

A csővezeték áramlási keresztmetszete: d 2 π 0,08 2 ⋅ π = = 0,005026 m2, A0 = 4 4 ezzel a sebesség: w=

V 20 = = 1,11 m/s. A 0 3600 ⋅ 0,005026

A víz sűrűsége 60 °C-on ρ = 983 kg/m3, kinematikai viszkozitása ν = 0,471 ⋅ 10 −6 m2/s. A Re-szám: Re =

wd 1,11⋅ 0,08 = = 188535 ν 0,471⋅10 − 6

A csősúrlódási tényező: λ=

0,316 4 Re

=

0,316 4 188535

Reynolds szám ?

= 0,01516

38


Az összes nyomásveszteség: L  w2 6  1,112   ∆p =  ∑ ξ + λ  ρ =  24,7 + 0,01516 983 = 15646 Pa  d 2 0,08  2   Az összes nyomáskülönbség: nyomáskülönbségből: 121000-101300= a magasságkülönbségből: 983x9,81x4,2= nyomásveszteségből: Összesen:

Csősúrlódási tényező ?

19700 Pa 40501 Pa 15646 Pa 75847 Pa

A szivattyú teljesítményfelvétele, ha a hatásfoka 68%: P=

V ⋅ ∆p 20 ⋅ 75847 = = 648 W. ηsz 3600 ⋅ 0,65

5.5. Fordulatszám szabályozású, energiatakarékos szivattyúk alkalmazása A „Villamos hajtások” c. kötetben részletesen foglalkoztunk a villamos hajtások energiaigényével és a veszteségek csökkentésének lehetőségével. A fűtési rendszerek korszerűsítéséhez kapcsolódva célszerű megvizsgálni a hőforrásban ill. a fogyasztói hőközpontban elhelyezett keringető szivattyú cseréjének hatását. A változó tömegáramú fogyasztói hőközpontok kialakítása, a hőleadókra a termosztatikus radiátorszelepek beépítése, a rendszer beszabályozása, esetleg új üzemviteli menetrend meghatározása új szivattyú beépítését teheti szükségessé. A szivattyú kiválasztásának általános szempontjai mellett különös figyelmet kell fordítani arra, hogy lehetőleg energiatakarékos motorral legyen ellátva és fordulatszám szabályozású legyen. A fordulatszám szabályozás lehetőségét az indokolja, hogy a szabályozószelepek zárása ill. nyitása a hálózat hidraulikai ellenállásának változtatásával jár, s amint arra már korábban is felhívtuk a figyelmet, a tömegáram ill. fordulatszám változásával köbösen arányos a szivattyú villamos teljesítményigényének változása.

Változó tömegáramú hőközpont ?

Az adott munkaponthoz megfelelő szivattyú keresése alkalmával sokszor nem találunk olyan szivattyút, amelynek jelleggörbéje pontosan a munkapontra illeszkedik. Ekkor vetődik fel a kérdés, hogy a kisebb, vagy nagyobb szivattyút válasszuk? A fűtési rendszerek tulajdonságainak ismeretében a gazdaságos üzemvitel érdekében célszerűbb a kisebb szivattyút választani. Példa: Egy épület szekunder oldali fűtésrendszerének kivitelezése során, a tervezett térfogatáram és a csővezeték jelleggörbéje (Cs) alapján kapott munkapontra (M) nem illeszkedik egyetlen szivattyú jelleggörbéje sem. Van azonban két szivattyú (A és B), amelyeknek a jelleggörbéje a munkapont közelében metszi a csővezeték jelleggörbét. Melyik szivattyút választaná, és miért? 39


Tételezzük fel, hogy a szivattyúk jelleggörbéi az ábra szerint metszik a csővezeték jelleggörbéjét. Ha a szivattyúk által szállított térfogatáramok ±10%-kal változnak (13. ábra), akkor a szükséges emelőmagasság a parabolikus jelleg (V2) miatt az „A” esetében 21%-kal nő a munkaponthoz (HN) képest:

Szivattyú jelleggörbék ?

8 8  l   l  h A cső =  ë⋅ + 1 ⋅ 2 4 ⋅ (1,1 ⋅ V) 2 = 1,21 ⋅  ë⋅ + 1 ⋅ 2 4 ⋅ V 2  d  ð ⋅d ⋅g  d  ð ⋅d ⋅g h A cső = 1,21 ⋅ h cső míg a „B” esetben 19%-kal csökken: 8 8  l   l  h Bcső =  ë⋅ + 1 ⋅ 2 4 ⋅ (0,9 ⋅ V) 2 = 0,81⋅  ë⋅ + 1 ⋅ 2 4 ⋅ V 2  d  ð ⋅d ⋅g  d  ð ⋅d ⋅g h Bcső = 0,81 ⋅ h cső

13. ábra

Ezek alapján a „B” esetben 20%-kal kevesebb szekunder vizet szállítana a szivattyú, mint az „A” estben, több mint 35%-kal kisebb lenne a vezeték ellenállása, és a szivattyúk által felvett villamos teljesítmény is közel a fele lenne. Így mind a felvett teljesítmény, mind a szivattyú ára szempontjából a „B” a kedvezőbb. A kisebb szivattyú de figyelembe kell venni, 40


hogy egy fűtési rendszerről van szó, ahol így a szekunder oldalon 20%-kal kevesebb vizet keringetnénk. Egy fűtési rendszernek azonban nem a szállított vízmennyiséget, hanem a megfelelő fűtőteljesítményt kell biztosítania, ami ezen kívül függ a ∆t hőfoklépcsőtől, és a tb szobahőmérséklettől is. A térfogatáram és a hőátadás viszonyát szemlélteti állandó szobahőmérséklet mellett a 14. ábrán egy tipikus hőcserélő (radiátor) jelleggörbe. Látható, hogy a térfogatáram 10%-os megváltozása csak 2%-os hőteljesítmény változást okoz, de a fűtési hőmérséklet minimális megemelésével, amire azonban még a nagy pontossággal ez a kismértékű teljesítménycsökkenés könnyen kiegyenlíthető méretezett rendszerek esetében sincs szükség, általában pedig a csővezeték tervezésnél, és a fűtőfelületek méretezésekor a rendszerbe jóval nagyobb tartalékok beépítése a szokásos. A kisebb (B) szivattyú beépítésének a kisebb felvett villamos teljesítmény, és az olcsóbb ár mellett további előnye, hogy a részterheléseken is kedvezőbb üzemviszonyok alakulnak ki, ezért általánosságban is kijelenthető, hogy mindig a kisebb szivattyú kiválasztása a helyes.

Radiátor jelleggörbék ?

14. ábra

41

A veszteségek csökkentése a hőforrásban

6. A veszteségek csökkentése a hőforrásban Az energiaveszteségek jelentős mértékben csökkenthetők a hőforrásokban. A technológiai folyamatok, a táv- és központi fűtés hőforrása közvetlen hőtermelés esetén a gőz-, vagy forróvíz kazán, kapcsolt hő- és villamosenergia termelésnél a hőkiadás az ellennyomású, vagy kondenzációs turbínából történik, de a tüzelőanyagból a hőtermelés ez esetben is a kazánokban valósul meg. Emiatt az alábbiakban elsőként a kazánok hatásfokának növelésével foglalkozunk.

Kazán hatásfoka ?

A „Hőtermelés, szállítás, tárolás” c. kötetben részletesen ismertetésre kerültek az égéshez kapcsolódó kazánüzemi veszteségcsökkentési lehetőségek, ezért itt csak összefoglaló jelleggel ismertetjük. A kazánok tüzelőanyag- és energiafelhasználás hatékonyságának növelését eredményező intézkedések: • • • • • • • •

kondenzációs kazánok alkalmazása égőcsere, vagy beállítás füstgáz hőhasznosítás fordulatszám szabályozású, energiatakarékos szivattyúk terhelésmegosztás, vezérlés, lelúgozás, leiszapolás automatizálása hőszigetelés, karbantartás kondenz- és gőzrendszerbeli beavatkozások

6.1. Kondenzációs kazánok, kapcsolt energiatermelő blokkok Sok helyen tapasztalható, hogy a kazánok nem megfelelően vannak a fogyasztói rendszerhez illesztve. A közvetett energiaveszteségek ismertetésénél utaltunk rá, hogy a rosszul megválasztott rendszerelemek és kapcsolások egyrészt fölöslegesen növelhetik a beruházási költséget, másrészt nem biztosítják a gazdaságos üzemvitelt. Előfordulhat az az eset, amikor a fogyasztói rendszerben történt változások, energiahatékonysági intézkedések hatására megváltozott a hőigény s ezáltal vált a kazán túlméretezetté. Ilyenkor célszerű lehet a fogyasztói rendszerhez igazítva új kazán üzembe helyezése. A fogyasztói rendszer és energiaigényektől függően új hőforrásként célszerű lehet kondenzációs kazán, esetleg kapcsolt hő- és villamosenergia termelő blokk beépítése.

Kondenzációs kazán ?

A kondenzációs kazán rendszerbeillesztésénél körültekintően kell eljárni. Nem elég a kazán beépítése, törekedni kell arra, hogy a kazánba a fogyasztói rendszerből visszatérő víz hőmérséklete alacsony legyen, csak alacsonyhőmérsékletű vízzel kondenzáltatható az égés során keletkezett, és a füstgázban gőz halmazállapotban levő víz. Az 15. ábra különböző típusú kazánok hatásfokának változását szemlélteti a visszatérő fűtőközeg hőmérsékletének függvényében. Az ábrán is látható, hogy a kondenzációs kazán hatásfoka is csak alacsony visszatérő 42


fűtőközeg hőmérséklete esetén magas. Az ábrán a Ha és Hf jelölés a hasznos hőnek a tüzelőanyag fűtőértékéhez (Ha ), vagy égéshőjéhez (Hf) viszonyítását jelöli.

15. ábra Különböző típusú kazánok hatásfokának változása a visszatérő fűtőközeg hőmérsékletének függvényében

6.2. Égőcsere, vagy beállítás Sok esetben tapasztalható, hogy a kazán és az égő nem kellő körültekintéssel lett egymáshoz illesztve. Gyakran előfordul az is, hogy az égő nincs megfelelően beállítva. A szakaszos üzemű égők kikapcsolásakor a füstgáz oldal lehűl, ezt a lehűlést pótolni kell akkor, amikor az égő bekapcsol. Ezért a szakaszos égőkkel üzemelő kazánok összhatásfoka mindig rosszabb, mint az ugyanolyan paraméterekkel üzemelő folyamatos szabályozású égővel rendelkező kazánoké. A rossz hatásfokkal üzemelő kazánok egyrészt magasabb üzemeltetési költséget okoznak, másrészt füstgázösszetételük által fokozott mértékben szennyezik a környezetet. A kazán és égő korától és állapotától függően az égő cseréje, vagy beállítása mellett érdemes dönteni. Gyakran egyetlen égőcserével többmilliós tüzelőanyag költséget lehet megtakarítani. Az 16. ábra a kazán égőterének és az égőnek a kapcsolatát szemlélteti. Az első eset a rövid égőtérre mutat példát. Ez esetben az égés folyamata nem megfelelő, sok a károsanyag képződés, nagy a környezetbe távozó 43


füstgáz hőtartalma. A második eset szerint várható a gazdaságos üzemvitel, alacsony füstgáz hőveszteség. A harmadik esetben túl hosszú az égőtér, nem egyenletes a hőközlés. A rendszeres ellenőrzés és karbantartás és műszeres beállítás az üzemvitel hatékonyságát növeli.

16. ábra A kazán és égő kapcsolata

A kazánban állandósult üzemállapotban a veszteségek a folyamatos égés minőségével kapcsolatosak és a füstgázban, valamint szilárd tüzelőanyagoknál a salakban és a pernyében maradó éghető anyagok mennyisége jellemzi. A füstgázveszteséget növeli a túlzottan sok égési levegő beengedése, vagyis a túl nagy légfelesleg is, mert a tökéletes égéshez el nem használt levegőmennyiséget is felmelegíti a kazán, és az füstgázként távozik a rendszerből.

Tökéletes égés ?

A túl nagy légfeleslegről a füstgáz oxigéntartalma árulkodik. Az égőket úgy kell beállítani, hogy lehetőleg az egész üzemelési tartományban alacsony légfelesleggel üzemeljenek. A füstgáz összetételéből következtetni lehet az égés minőségére, ill. a kazán hatásfokára. Az 17. ábrán látható nomogram a füstgáz oxigéntartalma alapján segít megállapítani a kazán hatásfokát. A nomogram alkalmazását az alábbi példán mutatjuk be.

Nagy légfelesleg ?

Példa: Egy földgáz tüzelésű kazán felülvizsgálatakor az adatszolgáltatás alapján és a füstgáz elemzéséből a következő adatok állnak rendelkezésünkre: Füstgáz hőmérséklet: tfg = 250°C A füstgáz oxigén tartalma: O2 = 5,5% Az éves földgázfelhasználás:

Vtü = 750 000 m3/év

A földgáz ár: ktü = 32,50 Ft/m3 Az adatok felhasználásával az 17. ábrán látható diagramm segítségével a kazán hatásfoka egyszerűen meghatározható. A mért 5,5%-os O2 tartalomhoz húzott vízszintes egyenes és a görbe metszéspontjaként kapott 1es pontot a mért füstgáz hőmérséklet (250°C) egyenesére felvetítjük, és így kapjuk a 2-es pontot. Az ehhez húzott vízszintes a tüzelőanyagnak megfelelő skálán megmutatja a kazán hatásfokát, ami jelen esetben földgáztüzelésre vonatkozóan a ηHf = 79,2%. 44


Mivel a diagram az égéshőre vonatkoztatva került megszerkesztésre, ezért a kapott hatásfokot korrigálni kell, hogy a nálunk szokásos fűtőértékre vonatkozzon. A korrekciót a következő módon kell elvégezni: ηH f

79,2 ηH a = = = 88% K 0,9 ahol, K értéke a tüzelőanyagtól függően: földgázra:

Fűtőérték ?

Égéshő ?

K = 0,9

könnyű fűtőolajra: K = 0,93 nehéz fűtőolajra:

K = 0,96

A magas oxigéntartalom az égő helytelen beállítására utal, ami a kazán hatásfokát rontja. A diagram segítségével a légfelesleg tényező értéke is meghatározható, ami ebben az esetben λ = 1,31-re adódik. Ez egyébként közelítőleg jól számítható a következő képlettel, amivel λ = 1,35, tehát a két érték között 4 századnyi eltérés adódik: 21 21 λ≈ = = 1,35% 21 − O 2 % 21 − 5,5

Hígítási tényező

A kapott légfelesleg elég magas érték, mert földgáztüzelésnél a szokásos beállítás λ = 1,05÷1,15 közötti. Ennek a középértékét (λ = 1,1) megcélozva meghatározható, hogy ez a füstgázban közelítőleg mekkora O2 tartalmat jelent: λ ≈ 1,1 =

21 21 → O'2 % ≈ 21 − = 1,91% 21 − O 2 % 1,1

Az ábrázolás megkönnyítése miatt tételezzük fel, hogy az égő beállítása után a füstgázban 2%-os O2 tartalom adódik (λ ~ 1,1). Az ehhez tartozó kazánhatásfok az előzőhöz hasonló módon a 3-as, és a 4-es pontokon keresztül meghatározható (ηHf’ = 81,2%). Ezután a korrekciót végrehajtva a fűtőértékre vonatkoztatott hatásfok ηHa’ = 90,2% értékű lesz. ηH a ' =

ηH f ' K

=

81,2 = 90,2% 0,9

A hatásfok javulása megtakarítást eredményez, mert ugyanakkora hőmennyiség előállításához kevesebb földgázt kell elégetni. A földgáz megtakarítást ∆Vtü-vel jelölve ezt felírhatjuk egyszerűen a következő formában: Vtü ⋅ ηH a = Vtü '⋅ηH a ' = (Vtü − ∆Vtü ) ⋅ ηH a ' A tüzelőanyag megtakarítást kifejezve: Vtü ⋅ ηH a = Vtü '⋅ηH a ' = (Vtü − ∆Vtü ) ⋅ ηH a ' ∆Vtü =

η H a '−ηH a ηH a '

⋅ Vtü =

90,2 − 88 ⋅ 750 000 = 18 293 m 3 90,2

45


17. ábra A füstgáz összetevők és a kazán hatásfok kapcsolata A megadott gázárral, az éves megtakarítás Ft-ban is kifejezhető, akár közvetlenül a földgáz megtakarításból, vagy a kiinduló adatokból is közvetlenül: η '−η 90,2 − 88 ∆K = H a H a ⋅ Vtü ⋅ k tü = ⋅ 750 000 ⋅ 32,5 = ηH a ' 90,2 = 18 293 ⋅ 32,5 = 594.523,-Ft/év A megtakarított földgáz ismeretében, a fűtőértéket H = 34,5 MJ/m3-nak tekintve kiszámolható az égő beállításának környezeti hatása, vagyis a kibocsátott CO2 és NOx mennyiségének csökkenése. 46


A tüzelőanyag megtakarítás 18 293 m3, aminek hőegyenértéke: Q = ∆Vtü ⋅ ηH a ⋅ H = 18 293 ⋅ 0,88 ⋅ 34 = 547,327 TJ Földgáztüzelés esetén a fajlagos CO2 kibocsátás 54 g/MJ értékűre vehető fel, amivel a kibocsátott CO2 mennyiség változása: ∆CO 2 = 547 327 ⋅ 54 ≅ 29,56 t A kibocsátott NOx jó közelítéssel a CO2 ezredrészének tekinthető, így: ∆NOx ≅ ∆CO 2 / 1 000 = 29,56 kg Fontos megjegyezni, hogy a magas hőmérsékleten távozó füstgáz is – az elvitt hőmennyiséggel arányban - veszteséget jelent, amit ún. füstgáz hőhasznosító beépítésével lehet csökkenteni. A füstgáz hőhasznosító egy olyan hőcserélő berendezés, ami a füstgáz - különben veszendőbe menő hőtartalmát hasznosítja leggyakrabban a kazán tápvizének előmelegítésére, ezáltal javítva a hatásfokot. Az 17. ábra segítségével ez könnyen belátható, mert pl. a 2%-os O2 tartalomhoz tartozó füstgáz hőmérsékletét tfg* = 150°C-ra csökkentve az 5-ös pontba jutunk, amihez láthatóan ηHf* = 85%, magasabb hatásfok tartozik. Az előző gondolatmenet alapján a hatásfokot módosítva kiszámítható az eredeti állapothoz képest elérhető költségmegtakarítás: *

ηH a = *

∆Vtü =

ηH a * − ηH a ηH a

*

ηH f * K

⋅ Vtü =

=

85 = 94,4% 0,9

94,4 − 88 ⋅ 750 000 = 50 847 m3 94,4

η * − ηH a 94,4 − 88 ∆K* = H a ⋅ Vtü ⋅ k tü = ⋅ 750 000 ⋅ 32,5 = 1.652.542,-Ft/év 94,4 ηH a * valamint a CO2 és NOx kibocsátások csökkenése: Q* = ∆Vtü * ⋅ ηH a ⋅ H = 50 847 ⋅ 0,88 ⋅ 34 = 1 521,342 TJ ∆CO 2* = 1 521 342 ⋅ 54 ≅ 82,15 t ∆NOx* ≅ ∆CO 2* / 1 000 = 82,15 kg

6.3. Füstgázveszteség Egy földgáz tüzelésű kazán 350 Nm3/h tüzelőanyag bevitel mellett 215 °C hőmérsékletű, 6 tf% O2-tartalmú füstgázt bocsát ki. A környezet hőmérséklete 28 °C, a füstgáz közepes fajhője 1,381 kJ/(Nm3 K). A tüzelőanyag fűtőértéke 34 MJ/Nm3. Mekkora a füstgázveszteség?

47


Megoldás: Mivel nem ismert a tüzelőanyag összetétele, a levegőszükséglet és a füstgáz mennyiségének meghatározásához közelítő képleteket használunk. Az elméleti levegőszükséglet: L 0 = 0,26H + 0,25 = 0,26 ⋅ 34 + 0,25 = 9,09 , Nm3/Nm3 Az elméleti füstgáz mennyiség: V0 = 0,28H = 0,28 ⋅ 34 = 9,52

Nm3/Nm3.

A légfelesleg-tényező értékét a füstgáz O2-tartalmából szintén közelítő képlettel határozzuk meg: λ=

21 21 = = 1,4 21 − O2 21 − 6

Ezzel a tényleges fajlagos füstgáz mennyiség: V fg = V0 + (λ − 1)L0 = 9,52 + (1,4 − 1) ⋅ 9,09 = 13,16

Nm3/Nm3

A füstgázveszteség abszolút értéke:

(

)

Q fg = BVfg c p, fg t fg − t k = 350 ⋅ 13,16 ⋅ 1,381(215 − 28) = 1189486

kJ/h

azaz átszámítva 330,4 kW Ez a bevitt hőnek a Q fg BH

=

1189486 ⋅100 = 9,996% -a. 350 ⋅ 34000

6.4. Füstgáz hőhasznosítók Az előző veszteségek elsősorban a tüzelési folyamatra vonatkoztak azonban egy kazán üzemeltetésekor a legnagyobb veszteség a füstgázveszteség, vagyis a túlságosan forró füstgázzal elvitt hőmennyiség. Ez az égők helyes beállításával és a füstgázban lévő hő minél jobb kinyerésével, annak lehűtésével érhető el. Az ilyen berendezések a füstgáz hőhasznosítók, amelyek általában a kazán tápvizét melegítik elő, de kellően magas hőmérséklet (pl.: gázmotorok kipufogógáza), és megfelelő tömegáram esetén akár gőztermelésre is használható ún. hőhasznosító kazánban.

Füstgáz hőhasznosító?

A füstgázok megfelelő lehűtéséhez szükséges, hogy legyen olyan alacsony hőmérsékletű közeg, amit melegíteni kell. Ez akár az égési levegő is lehet, de ezt csak az égő gyártójának beleegyezésével, esetleg közreműködésével lehet megvalósítani, mert a melegebb levegő beviteléhez nagyobb teljesítményű ventilátorra van szükség és az sem közömbös, hogy – blokkégőnél – milyen hőmérsékletet tudnak elviselni az egyes (esetleg műanyag) alkatrészek. Fontos figyelembe venni, hogy a füstgáz hőmérsékletének csökkentése megváltoztatja a huzat viszonyokat. Csökken a huzat, megnő a tűztér nyomása, ami esetleg az égő teljesítményét csökkenti. Nagy változtatás esetén 48


füstgázelszívó ventilátor beépítése is szükségessé válhat. A füstgáz hőjével akár használati melegvizet, vagy fűtési melegvizet is lehet termelni igény esetén, ezzel akár a kondenzációs zónáig is le lehet hűteni a füstgázt, ami már korróziós problémákat vet fel. Mind fűtésre, mind használati melegvíz termelésre sok esetben alkalmazzák a kéménnyel párhuzamosan kapcsolt hőhasznosítót (18. ábra). Ilyen hőhasznosító beépítésének projektlapja található mintaként a 3. mellékletben.

18. ábra Füstgáz hőhasznosító utólagos beépítése

6.5. Terhelésmegosztás, vezérlés Egyetlen kazánnak sem állandó a hatásfoka a teljes terhelési tartományon belül. Több kazános üzem esetén a tüzelőanyag költségek 2-4 %-át is meg lehet takarítani, ha úgy osztjuk meg a kazánok közötti terheléseket, hogy az összhatásfok mindig a legnagyobb legyen. Ehhez természetesen ismerni kell a kazánok terheléstől függő hatásfokgörbéit, amit a gyártók csak nagyon ritkán adnak meg.

Terhelés megosztás ?

6.6. Lelúgozási, és leiszapolási veszteségek A leggondosabb vízkezelés mellett is a tápvíz nem lesz teljesen mentes az oldott, vagy lebegő szemcsék formájában elragadott sóktól. A kazándobba bekerülve a szilárd szemcsék leülepszenek és a kazándob alján iszap formájában gyűlnek össze. Az elpárolgás folyamán a vízben lévő sók nagyon kis része kerül át a gőzbe, nagyobb része a vízben marad. Belátható, hogy - ha nem teszünk ellene semmit - az üzemelés folyamán mind az iszap mennyisége, mind a kazánvíz sókoncentrációja folyamatosan növekszik, ami elsősorban a korróziós veszély miatt nem engedhető meg. A hatósági felügyelet alá tartozó kazánoknál kötelező szabvány írja elő a tápvíz és a kazánvíz megengedett sókoncentrációit és szennyezőanyag tartalmát. Arra is kötelezi a szabvány a kezelőt, hogy meghatározott időnként mintát vegyen mind a tápvízből, mind pedig a kazánvízből. A mintákat laboratóriumban elemezni kell és az eredményt a kazánnaplóba be kell írni. A kazánvíz besűrűsödését úgy lehet megakadályozni, hogy - a próbaüzem során meghatározott és a kezelési utasításban rögzített -

A tapasztalatok szerint a lelúgozás és a leiszapolás fogalma mind a gyakorlatban, mind a szakirodalomban összemosódik. Ennek oka valószínűleg az elméleti háttér azonossága, még ha a gyakorlati kivitelezés sokszor eltérő is. További indok lehet az is, hogy főleg kis vízterű kazánoknál csak a kazán fenekén vezetik el a vizet olyan menynyiségben, hogy a lúg koncentrációja a megfelelő értékek közt maradjon.

49


próbaüzem során meghatározott, és a kezelési utasításban rögzített időszakonként bizonyos mennyiségű vizet leeresztenek a kazándobból, aminek helyére kisebb koncentrációjú, friss tápvíz kerül. Ezt a műveletet nevezik lelúgozásnak. A kazándob alján felgyűlt iszapot úgy távolítják el, hogy a kazándob alján lévő leiszapoló csonk szelepét hirtelen 20-30 másodperc időtartamra kinyitják, így a kialakult nagysebességű áramlás magával ragadja az iszapot. Ezt a műveletet nevezik leiszapolásnak. A lelúgozás és leiszapolás gyakoriságát a mintavétel adatai alapján szükség szerint korrigálják. Igényesebb kazánüzemeknél a lelúgozást és a leiszapolást automatizálják, különben az elvezetett forróvíz és forróvíz-iszap keverék mennyisége a kezelő szubjektív megítélésén múlik. Az automatikus lelúgozáshoz kiválasztanak egy jól mérhető jellemző paramétert, ami a sokoncentrációkkal arányosan változik, és ez a paraméter vezérli a lelúgozó szelepet. Gyakran a víz fajlagos vezetőképességét választják jellemző paraméternek, mert egyrészt jól mérhető, másrészt jól arányban van legtöbb szennyező koncentrációjával Evvel a módszerrel folyamatos lelúgozást lehet megvalósítani, amivel gyakorlatilag a kazándobban lévő lúg mennyisége szűk határok közt tartható. Az automatikus iszapolás annyiban eltérő, hogy nem folyamatos, hanem időkapcsoló vezérli. Belátható, hogy a lelúgozás ill. a leiszapolás során elvezetett forróvíz és iszap hőtartalma veszteségként jelentkezik, hiszen az alapesetben a csatornába, vagy valamilyen utókezelőbe kerül. A teljesség kedvéért, megemlíthető a mintavételezéssel elvitt hő is ami szintén veszteség. A különböző módszerek összehasonlítására szolgál a 19. ábra.

50

A veszteségek csökkentése a hőforrásban 19. ábra Szakaszos és folyamatos lelúgozás összehasonlítása

A lelúgozással ill. leiszapolással elvitt hőmennyiségekre bevezetve a Qlúg és Qiszap jelölést, ezek gyakorlatilag a elvezettet tömeg és az entalpiák ismeretében számíthatók. Az elvezetett folyadék a gyakorlati a számításokban tiszta vízként kezelhető, entalpiája a kazándob üzemi nyomásán lévő telített víz entalpiájával azonos, így az elvezetett hőmennyiség: Q le = m le ⋅ (h le − h tv ), kJ ahol: mle - a vizsgált időtartam alatt elvezetett tömeg, kg hle - telített víz entalpiája az üzemi nyomáson, kJ/kg htv - a tápvíz fajlagos entalpiája, kJ/kg Majd ennek segítségével meghatározható az így keletkezett veszteség: v le =

Q le ⋅100, % Q be

ahol: vle - a lelúgozási, ill. leiszapolási veszteség, % Qbe - a vizsgált időtartam alatt a kazánba bevezetett hőmennyiség, kJ A gyakorlatban az elvezetett mennyiségeket nem mérik, ezért a komponensmérlegből kiindulva a leeresztett lúg mennyisége a következő módon határozható meg: m le = m g ⋅

s tv − s g s kv − s tv

, kg

ahol: mg - a vizsgált időtartam alatt a kazánban termelt gőz mennyisége, kg stv - a tápvíz sótartalma, mg/l sg - a gőz sótartalma, mg/l skv - a kazánvíz sótartalma, mg/l Mivel a gőz által elvitt só mennyiségének elhanyagolása még elfogadható hibát okoz, ezért a képletből sg elhagyható. Az előző képletbe a vezetőképességeket (ctv, ckv) helyettesítve. A lelúgozás mennyisége a termelt gőz százalékában az alábbi képlettel határozható meg: l (%) = 100 ⋅

c tv ,% c kv − c tv

A teljes veszteség számításához azonban a nem automatikus leiszapolással és lelúgozással működő kazánoknál a mintavételezéssel együtt járó hőveszteséget is figyelembe kell venni. Ennek mértéke becsléssel határozható meg (vle néhány százaléka), és mindig a kiépített rendszer függvénye

A gőz sótartalmának elhanyagolása a veszteségek számításakor még megengedhető. Azonban a kazán utáni berendezések (turbina, szerelvények) élettartamát jelentősen befolyásolja a gőz elsózódása, így ott ettől eltekinteni nem lehet.

51


52


6.6.1. A lelúgozás és leiszapolás okozta veszteségek csökkentése Az elvett forróvíz egy része - ha a nyomását csökkentjük - kigőzölög. A kazánüzemen belül mind a leeresztett víz, mind pedig a kigőzölgő pára hasznosítására lehetőség van. Kigőzölögtetés esetén gyakorlatilag a kazán üzemi nyomásán telített állapotban lévő forró víz kerül alacsonyabb nyomásszintre, aminek következtében gőz keletkezik (sarjúgőz). Ez a gőz a termikus gáztalanítóba vezethető, ahol hőtartalma hasznosul, a lúgtartalom pedig hidegvíz bekeverésével a csatornába távozik. Ha azonban ezt a még mindig magas hőmérsékletű lúgot nem engedjük a szabadba el, hanem egy lúghűtő segítségével alacsonyabb hőmérsékletre hűtjük, további hő nyerhető vissza.

Kigőzölögtetés?

Hővisszanyerés?

A könnyebb megértés, és a valós mennyiségek arányainak érzékeléshez nyújt segítséget a következő példa. Példa: Egy 7 t/h névleges kapacitású, 8 bar (túlnyomás) üzemi nyomású gőzkazán a kazánvíz fajlagos vezetőképességéről vezérelt automatikus, folyamatos lelúgozó szabályozással rendelkezik. A kondenzátummal kevert tápvíz átlagos vezetőképessége ct = 180 µS, a kazánvíz megengedett vezetőképessége az MSZ 15200 szerint ck = 6000 µS. A kazán névleges tüzelőanyag fogyasztása 34 MJ/Nm3 fűtőértékű földgázzal 485 Nm3/h. Kérdés mekkora a lelúgozási veszteség: a) a lúghő hőhasznosítás nélkül, b) a kigőzölögtetett gőz hasznosítása esetén és c) a leeresztett lúg 40°C-ra történő visszahűtése esetén?

A megoldás: a) 42,9 kW b) 19,5 kW c) 6,05 kW

Megoldás: A feladat értelmezését megkönnyítendő az 20. ábrán a megvalósítandó kapcsolási vázlat látható. a) Első lépésként meg kell határozni a lelúgozás során elvezetett víz mennyiségét. Ez a termelt gőz százalékában, felhasználva a vezetőképességeket: c tv 180 l (%) = 1 ⋅ ⋅100 = ⋅100 = 3,092 % c kv − c tv 6000 − 180 azaz az elfolyó lúg: & le = l ⋅ m & g = 0,03092 ⋅ 7 000 = 216,4 m

kg h

Mivel a lelúgozás telített víz formájában történik, így a kazán üzemi nyomásán kell kikeresni a gőztáblázatból az entalpiáját: h′ = 742 kJ/kg.

53


20. ábra Lelúgozás hőveszteségének csökkentése

A veszteséget a kazánüzembe (vízkezelőbe) belépő nyersvíz hőmérséklet szintjéhez viszonyítjuk, aminek értéke t0 = 12°C. Ezzel a lelúgozással egy óra alatt elvitt hőmennyiség: & le ⋅ (h′ − c ⋅ t 0 ) = 223,3 ⋅ (742 − 4,18 ⋅12 ) = 154 487 kJ / h , Q le = m vagy másképpen: Q le = 154 487 kJ / h =

154 487 = 42,9 kW , 3 600

A tüzelőanyaggal bevitt hő: Q be = Vtü ⋅

Ha 34 000 = 485 ⋅ = 4580,5 kW 3 600 3 600

Tanulságos kiszámítani, hogy a lelúgozással távozó hő a bevitt hőnek csak igen csekély mennyisége (kevesebb, mint 1 %-a): Q le 42,9 ⋅100 = ⋅100 = 0,94 % Q be 4580,5 b) Ha a lúgot először egy 1,03 bar nyomású kigőzölögtető edénybe vezetjük, akkor az kigőzölög, ahogy az jelképesen a 21. ábrán a víz Ts diagramjában szemléltetésre került. A kialakuló fázisegyensúlynak megfelelően a keletkezett gőz aránya a vízhez képest: x=

h ′ − h ′∗ h ′′∗ − h ′∗

=

742 − 428 = 0,1397 2675 − 428

54


21. ábra A kigözölgés T-s diagrammban szemléltetve

A gőzt továbbvezetve a termikus gáztalanítóba, akkor annak hőtartalma hasznosul, a lúg pedig a kigőzölögtető nyomásának megfelelően 105°C-on & lúg = (1 − x ) ⋅ m & le = (1 − 0,1397) ⋅ 216,4 = 186,2 kg/h m mennyiségben távozik. Ezzel az egy órára viszonyított hőveszteség: & lúg ⋅ (h ′ − c ⋅ t 0 ) = 186,2 ⋅ (428 − 4,18 ⋅12 ) = 70 353,8 kJ / h Q lúg = m azaz 19,5 kW, vagyis kevesebb, mint az előző veszteség fele. c) Ha a kigőzölögtető után még egy lúghűtőt is kapcsolunk, amiben a lúg 40°C-ra hűl le, a hőveszteség: & lúg ⋅ c ⋅ (t cs − t 0 ) = 186,2 ⋅ 4,18 ⋅ (40 − 12 ) = 21 792,9 kJ / h Q lúg = m

,

azaz 6,05 kW. Megjegyzés: A lelúgozásnál tehát a hő- és az előkészített víz veszteség együttesen keletkezik, azonban a példa szerinti a), és b) esetben ezen kívül hálózati víz veszteség is jelentkezik. Ennek oka az, hogy a csatornába csak 40°C alatt lehet a lúgot beengedni, ezért azt hideg víz bekeverésével kell visszahűteni. Ilyenkor a gőz hasznosítás nélkül párolog ki, így & v ) mindkét esetben azonos: a hálózati vízveszteség ( m t −t 105 − 40 & v = ki cs ⋅ m &l= m ⋅192,1 = 445,9 kg / h t cs − t 0 40 − 12

55


6.7. Hőszigetelés, karbantartás A kazánok hőszigetelésével csökkenthető a kazánhelyiségbe távozó hő. Minden kazánüzemben lényeges a hőszigetelés teljességének és állagának megóvása. Utólagos hőszigeteléssel is jelentős tüzelőanyag megtakarítást érhetünk el. Minél magasabb a hőhordozó közeg hőmérséklete, annál többet nyerhetünk a megfelelő hőszigeteléssel.

Kazán hőszigetelése ?

6.8. Kondenz- és gőzrendszerbeli beavatkozások A gőzrendszerek veszteségelemzése során tapasztalt leggyakrabban előforduló hibák: • • • • •

elöregedett, nem kellően karbantartott rendszerek szivárgások rossz kondenzedények, kondenzveszteség sarjúgőz veszteség rossz szigetelés

Kondenzedény ?

Mindezen veszteségeket fokozza a rendszer nyomásszintje. A 22. ábra a különböző átmérőjű nyíláson kiáramló gőz veszteségét mutatja be a gőznyomás függvényében.

22. ábra Különböző átmérőjű nyíláson kiáramló gőz vesztesége a gőznyomás függvényében.

56

Irodalom [1]

Völgyes I.: Fűtéstechnikai adatok. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1978.

[2]

MSZ-04 140/3-87 Épületek és épülethatároló szerkezetek hőtechnikai számításai Fűtési hőszükségletszámítás

[3]

MSZ-04 140/2-92

[4]

Gács I.: Energetikai levegőszennyezés matematikai modellezése. Kandidátusi értekezés. MTA, Budapest, 1988.

[5]

Büki G.: Energetika. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1997.

[6]

Balikó S.: Energiagazdálkodás II. A felsőfokú energetikusképző tanfolyam anyaga MÁV Rt. szakjegyzet

[7]

Baehr, H. D.: Thermodynamik. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/New York, 1966.

[8]

Völgyes I.: Fűtéstechnikai adatok. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1978

[9]

MSZ-04 140/3-87 Épületek és épülethatároló szerkezetek hőtechnikai számításai Fűtési hőszükségletszámítás

[10] MSZ-04 140/2-92 [11] Turner, W. C.: Energy Management Handbook. Fairmont press, inc., Lilburn, 1997.

1. Melléklet

2. Melléklet

Hőforrás energiafolyam, földgáztárolás költségfolyam ábrája (feltételezett értékekkel)

www.jomuti.lpm.hu

3. Melléklet BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék által JAVASOLT ENERGIA-HATÉKONYSÁG NÖVELŐ INTÉZKEDÉS Készült a . . . . . . . . . . . . . . részére Üzem neve:

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

AZONOSÍTÓ:

.

.

.

MT - 008 - 13

.

Témafelelősök:

Megbízó részéről:

tel/fax:

Megbízott részéről Dr. Balikó Sándor

Auditor:

Dr. Zsebik Albin tel/fax: (1) 319 1480 tel/fax:

(1) 463 2981

2002. április

Készült: JAVASLAT MEGNEVEZÉSE:

Füstgáz hőhasznosítók telepítése

JAVASLAT MEGVALÓSÍTÁSÁNAK HELYE:

„X” - kazánház

JELENLEGI KÖRÜLMÉNYEK:

Az üzemben található 5db kazán közül, csak 2db rendelkezik tápvíz-előmelegítő berendezéssel, így a 3HG 10/14 kazánokból a füstgáz magas hőmérsékleten (220-250 °C) távozik. AZ ENERGIA- HATÉKONYSÁG NÖVELÉSÉRE VONATKOZÓ JAVASLAT:

Javasoljuk a GR-034-08-1 azonosítási számú tanulmányunk, és a helyszínen történt egyeztetés alapján az alapterhelést kielégítő, illetve a terhelési csúcsoknál besegítő 3HG 10/14 kazánokra (K2 és K3) egy közös füstgázhasznosító (FGH3) beépítését, a jelenlegi kazán fölé épített kémény felhasználásával. Az FGH alkalmazásával a füstgáz kilépő hőmérséklete 135 °C-ra csökkenthető, és a tüzelőanyag felhasználás mintegy 6%-kal csökken. A MEGVALÓSÍTÁS VÁRHATÓ HATÁSA, EREDMÉNYE: Hőfelhasználás [GJ/év]

Villamos energia [kWh/év]

Tüzelő-anyag 3 [gnm /év]

*Energia költség [eFt/év]

Bázis értékek (jelenlegi)

628 056

-

17 720 000

575 900

Megvalósítás utáni érték

624 654

-

17 607 000

572 233

3 402

-

113 000

3 667

Nettó megtakarítás

CO2 kibocsátás [t/év]

KÖLTSÉG - HASZONELEMZÉS: Megvalósítás várható költsége:

Költség eFt

Műszaki tervezés:

1 000

Berendezések beszerzése:

6 500

Kivitelezés

3 300

Üzembehelyezés

Megtérülési idő (egyszerűsített számítással számolva):

200

A létesítmény teljes költsége:

11 000

Az üzemeltetési és karbantartási költségnövekmény:

- eFt/év

Megjegyzés: *

3

32,50 Ft/m gázárral és 14,60 Ft/kWh villamosenergia fajlagos árral számolva

Vesztesegfeltaras.doc.doc

Jelenlegi megoldás:

Javasolt megoldás:

Gazdaságossági elemzés Az egyik 3 HG 10/14 kazán füstgáz hőhasznosítóval való kiegészítése viszonylag kedvező mutatókat ad, az NPV a beruházási költség kb. negyede. IRR = 23% NPV = 3 M Ft Megtérülési idő = 6 év Megnevezés Költségmegtakarítás Gázmennyiség megtakarítás Gázár Gázköltség megtakarítás Költségmegtakarítások hozama ÉCS Adózás előtti eredmény növekmény/csökkenés Adó Adózott eredmény növ./csökk. Működési CF Beruházási CF Eszközök bruttó értéke ÉCS Eszközök nettó értéke CF működésből és beruházásból Diszkontált CF Kumulált Diszkontált CF

m.e. em3/a Ft/m3 MFt/a MFt/a MFt/a MFt/a

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

2012

56,5 113,0 113,0 113,0 113,0 113,0 113,0 113,0 113,0 113,0 56,5 32,50 29,58 27,92 24,29 21,33 21,33 21,33 21,33 21,33 21,33 21,33 1,8 3,3 3,2 2,7 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 1,2 1,84 0,80 1,04

3,34 1,60 1,75

3,15 1,60 1,56

2,74 1,60 1,15

2,41 1,60 0,82

2,41 1,60 0,82

2,41 1,60 0,82

2,41 0,63 1,78

2,41 0,00 2,41

2,41 0,00 2,41

1,21 0,00 1,21

MFt/a 0,19 0,31 0,28 0,21 0,15 0,15 0,24 0,53 0,72 0,72 0,36 MFt/a 0,85 1,43 1,28 0,94 0,67 0,67 0,57 1,24 1,69 1,69 0,84 MFt 1,65 3,03 2,87 2,54 2,26 2,26 2,17 1,88 1,69 1,69 0,84 MFt 11,00 MFt 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 14,5% 0,80 1,60 1,60 1,60 1,60 1,60 1,60 0,63 0,00 0,00 0,00 MFt 10,20 8,61 7,01 5,42 3,82 2,23 0,63 0,00 0,00 0,00 0,00 MFt -9,4 3,0 2,9 2,5 2,3 2,3 2,2 1,9 1,7 1,7 0,8 MFt -9,35 2,62 2,18 1,69 1,33 1,20 1,04 0,80 0,64 0,58 0,26 MFt -9,35 -6,73 -4,55 -2,85 -1,52 -0,32 0,72 1,52 2,16 2,74 2,99

A projekt a legkedvezőtlenebb esetben már negatív nettó jelenértéket mutat, az ábrán látható, ez a veszély a mindkét jellemzőben realizálódó 25%-os kedvezőtlen irányú eltérés esetén fenyeget.

Rövidítések: IRR – belső megtérülési ráta (Internal Rate of Return) NPV – nettó jelenérték (Net Present Value) CF – pénzáramlás (Cash Flow) DCF - diszkontált pénzáramlás (Diszkontált Cashflow) ÉCS - értékcsökkenés

A gazdaságossági értékelés premisszái és feltételezései A gazdaságossági számítások során a gazdasági környezetre vonatkozó feltételezéseket és gazdálkodási tényadatokat a Megbízó adatszolgáltatása szerint végeztük. A vizsgálat tíz évére vonatkozó mutatók, árak értéke az 3. táblázatban van összefoglalva. A bázisévben, azaz 2002-ben az egyes telephelyeken érvényes árakat a 4. táblázat mutatja be. 3. táblázat. A gazdaságossági számítások premisszái. Megnevezés

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Fogyasztói árindex [%]

7

6

5,5

5

5

4,5

4,5

4

4

3,5

3,5

Termelői árindex [%]

6,5

5,5

5

4,5

4,5

3,5

3,5

3

3

2,5

2,5

Társasági nyereségadó [%]

18

18

18

18

18

18

30

30

30

30

30

15,65

15,44

14,80

14,41

14,13

13,57

13,04

12,93

12,83

12,69

12,69

32,50

29,58

27,92

24,29

21,33

21,33

21,33

21,33

21,33

21,33

21,33

WACC [%] 3

Földgázár [Ft/m ]

4. táblázat A bázisévi árak Telephely X telephely Y telephely

Villamos energia

Ipari víz 3

Lágyvíz 3

Termálvíz

[Ft/kWh]

[Ft/m ]

[Ft/m ]

[Ft/m3]

14,6

128,6

586,6

60

18,2

146,3

586,6

-

A számításokat a „Diszkontált Cashflow” (DCF) módszerrel végeztük, az elvárások szerinti 10 éves időtartamra. A vizsgált javaslatok alapján üzembe helyezett eszközök leírása a számításokban 14,5%-os kulccsal történik, a finanszírozásnál 100%-ban saját forrás szerepel. Az érzékenységi vizsgálatokat a beruházások 10-20-30 %-os növekedésére és a hozamok egyidejű 10-20-30 %-os csökkenésére végeztük el. A vizsgált beruházások legkorábban 2002. második félévében léphetnek üzembe. Ezért a vizsgálatban az első évet, a 2002. évet törtévként vettük figyelembe, a 10 éves vizsgálati időtartam megléte érdekében a 2012. évet mint törtévet hozzávettük. Ebben a két törtévben a hozamok és a költségek az éves értékek 50%-ával vannak figyelembe véve. A 2012. évre vonatkozó premisszákat a megelőző adatsorból extrapolálással képeztük. Az eredmények bemutatása valamennyi alprojekt esetében azonos módon történik meg, a gazdaságossági értékelésre vonatkozóan a Megbízó által megadott szempontok szerint. Először az összefoglaló jellemzőket adjuk meg, majd a 10 éves lefutás előírt pénzügyi jellemzői következnek táblázatosan, végül az érzékenység vizsgálat diagramban.

Energiaveszteség-feltárás

A címlap-képen egy kazántelep energiafolyam ábrája látható az elkerülhető veszteségek jelölésével. A hátlapképek egy veszteségfeltáró bejárás alkalmával készültek

ENERGIAVESZTESÉG-FELTÁRÁS

Recommend Documents