Hidrotermikus hıszivattyúzás lehetıségei és a geotermikus hı felhasználása magyar hıszivattyúval

Országos Környezetvédelmi Konferencia és Szakkiállítás 2011. szeptember 20-22. Hotel Ezüstpart, Konferencia központ - Siófok, Liszt Ferenc sétány 4. A konferencia szervezıje: MTESZ Veszprém Megyei Szervezete

Elıadás (Megújuló energia szekció): 2011. szeptember 22., 11:00-11:30

Hidrotermikus hıszivattyúzás lehetıségei és a geotermikus hı felhasználása magyar hıszivattyúval Elıadó: Komlós Ferenc okl. épületgépész-mérnök, ny. minisztériumi vezetı-fıtanácsos www.komlosferenc.info

[email protected] 1

Komlós Ferenc: Hidrotermikus hıszivattyúzás lehetıségei és a geotermikus hı felhasználása magyar hıszivattyúval

Mottó Forrás – Marx György: A MARSLAKÓK ÉRKEZÉSE (197. old.) Akadémia Kiadó, 2000.

„A természettudomány azt írja le, hogy mi van. A technika azt is megcsinálja, ami még nincs.” Kármán Tódor (1881–1963)

2


Duna menti országok és fıvárosaik (Bécs, Pozsony, Budapest, Belgrád) Térkép: „Wikipédia”, a szabad enciklopédia

„Új” távfőtési alapelv: a felhasználási helyre kis veszteséggel kell vizet odavinni, és a felhasználási helyen hıszivattyúval kell hıt kivonni belıle

3


Távfőtés centralizált és decentralizált megoldású hıszivattyús rendszerrel

4


Átfogó tervre lenne szükség! Elvi vázlat. Távfőtés a Dunával (vagy más felszíni vizekkel) és hulladékhıvel (távfőtés földgáz nélkül). Az Európai Unió Duna Régió Stratégiájába javasoljuk a Heller (Hıszivattyú)-projektet. Megjegyzés A víz hıforrás, tehát a „vízenergia”, „hidrotermikus vízenergia”.

5


Elvi vázlatok. A víz alatti kollektorok telepítése és elrendezése, elhelyezésének keresztmetszete, valamint a földhı melegítı hatására létrejövı áramlás Forrás: Irodalom [1]

6


Magyar fejlesztéső hıszivattyúcsalád (1) ■ A magyarországi hıszivattyú-fejlesztés a technika mai szintjén álló Copeland Enhanced Vapour Inject (EVI) kompresszorokat és körfolyamatot alkalmazza, amely nagy COP értékő hasznosítást tesz lehetıvé, akár 63 °C-os f őtési elıremenı hımérsékleten is. ■ A fejlesztés az elérhetı legnagyobb szezonálisteljesítmény-tényezı (SPF érték) megvalósítására törekedett, ezt alapvetıen a hıszivattyús körfolyamatban gızbefecskendezéssel, közbensı elıhőtéssel lehetett elérni, így széles hımérséklet-tartományban használható hıszivattyúcsalád jött létre. ■ A fejlesztés figyelembe vette a hazai geotermikus adottságokat és a termálhı-hasznosítás lehetıségeit, valamint a nagy hımérséklető hulladékhı nagy kondenzációs hımérsékleten történı hasznosításának a lehetıségét, továbbá optimalizálva az elérhetı SPF értéket. 7


Magyar fejlesztéső hıszivattyúcsalád (2) ■ Ezzel a technikával meglévı radiátoros rendszerek max. 63 °C elıremenı főtési vízhımérsékleten, 63/57 °C-os h ılépcsıvel is gazdaságosan mőködıképesek (elektronikus expanziós szelep, munkaközegtartály, külsı hımérséklet-szabályozás). ■ A hıszivattyúk a felújított állapotba hozott épületeknél radiátorral ellátott rendszereket is üzemeltetnek. ■ A használati meleg víz (hmv) elıállítása a hıszivattyúval történik (desuperheater) és a reverzálhatóan kialakított körfolyamat (váltószelepes) a hőtést is biztosítja, így külön más berendezésekre nincs szükség. ■ Ezek a technika mai szintjén álló technológiák az Új Széchenyi Terv segítségével gazdaságunk dinamizálására szolgálhatnak. 8


Főtés növelt hımérséklető, magyar gyártmányú hıszivattyúval (1) Fotó: Geowatt Kft.

■ Budakalászi meglévı lakóépület radiátoros rendszerő központi főtésének hıtermelı cseréje során a radiátoros rendszeren és az épületen semmilyen átalakítás nem történt. ■ A hıszivattyú a pincében lett elhelyezve a földgáztüzeléső gázkazán helyébe.

9


Főtés növelt hımérséklető, magyar gyártmányú hıszivattyúval (2) Fıbb adatok ■ Főtött alapterület: 180 m2 ■ A főtésiteljesítmény-igény: 12 kW ■ A hmv-igény: 60 °C-on 240 liter/nap ■ A beépített hıszivattyú tipusa: Vaporline® GBI13-HDW; Főtési teljesítménye: 12,4 kW; COP = 4,6 (B0/W35). Új típusú kétkondenzátoros készülék, nagy hmv teljesítményigényhez (6 tagú család) a hmv teljesítményigénye: 12 kW ■ Szondamélység: 100 m ■ Szondák száma: 2 db ■ Főtıvíz-hımérséklet: legfeljebb 50 °C ■ A tervezett SPF = 4,4 (a földoldali keringetı szivattyúval számítva) ■ Elızetes számítás szerint az épület hıfogyasztása a növelt hmv hıigénnyel: 6900 kWh/főtési idıszak; SPF = 4,5 (a földoldali keringetı szivattyúval) A budakalászi nagycsaládos felhasználónak az elmúlt évben a főtés és hmv fogyasztási költsége – a gázártámogatással – 300 ezer forint volt. A költség jelenleg 125–135 ezer forint közötti a hıszivattyúra való áttérésnek köszönhetıen. 10


Pitvarosi önkormányzati intézmények Fotó: Geowatt Kft.

A pitvarosi Általános Iskola és Napközi Otthon

A pitvarosi Mővelıdési Ház (és a hozzá csatlakozó Sportcsarnok)

11


A hıszivattyú (Vaporline® GBI 33HDW) hıforrását biztosító 5 db, 100 m mély, 32 mm-es szimpla U csöves földszondák (I–V.) és a 63 mm-es gerincvezeték elrendezése Forrás: Geowatt Kft.

12


A hıszivattyúk (2 db Vaporline® GBI 33HACW) hıforrását biztosító 8 db, 100 m mély, 32 mm-es szimpla U csöves földszondák (I–VIII.) és a 90 mm-es gerincvezeték elrendezése Forrás: Geowatt Kft.

13


Nagykırösi termálvizes fürdı bıvítése. Üzembe helyezés elıtt készült felvételek Fotó: Geowatt Kft.

A 25 m-es úszó- és tanmedence

14


A nagykırösi strandfürdı bıvítés gépészetének elvi kapcsolási rajza

15


A magyar hıszivattyúk darabszáma, típusa és funkciói a nagykırösi strandfürdınél A hıszivattyúk optimális hatékonyságának érdekében a nagykırösi strandfürdı bıvítéséhez a különbözı hımérsékletszintekre különbözı típusú hıszivattyúk lettek betervezve (a hıszivattyúk hatékonyságának jellemzıje az SPF érték nagysága). ■ 1 db Vaporline® GBI24-HW többfunkciós készülék: medencetér főtése + medence felfőtése + hmv-elıállítás desuperheaterrel. ■ 1 db Vaporline® GBI18-HW többfunkciós készülék: légkezelı léghevítı főtése + medence felfőtése + hmv-elıállítása desuperheaterrel. ■ 1 db Vaporline® GBI33-HW főtı + hmv készítı készülék: az uszodavíz hıntartása + hmv elıállítása desuperheaterrel. ■ 1 db Vaporline® GBI33-HDW többfunkciós készülék: hmv elıállítása + medence felfőtése.

16


A magyar hıszivattyúk üzembe helyezés elıtt a nagykırösi termálvizes fürdı hıközpontjában Fotó: Geowatt Kft.

17


Szezonálisteljesítmény-tényezıhöz (SPF) és a hıszivattyú statisztikához kapcsolódó jogszabály javaslat ■ A hıszivattyús tarifa módosítása: az SPF [kWh/kWh] értéke alapján utólagos évenkénti elszámolással, kb. három tarifa bevezetése lenne kívánatos hőtésre is kiterjesztve pl. 3,5 – 4,5 (jelenleginél nagyobb); 4,5 felett – 5,5 (jelenlegi tarifa); 5,5 felett (jelenleginél kisebb). ■ Mérni kell a hıszivattyú által felvett villamosáram-fogyasztást [kWh] és a hıszivattyú által leadott hımennyiséget [kWh]. A tervezett hıszivattyú mőködési üzemóraszámának az ellenırzése a rendszerbe vagy a hıszivattyúba beépített üzemóra-számlálóval és a szekunderoldali energia mérése hımennyiség-mérıvel történhet. ■ Továbbá hıszivattyús statisztika bevezetésének a szabályozása lenne kívánatos a hiteles elszámolás érdekében. Célszerő a megújuló energia direktíva (EU RES) szerint csoportosítani: légtermikus, hidrotermikus és geotermikus hıszivattyú. 18


Irodalom [1]

Komlós Ferenc−Fodor Zoltán−Kapros Zoltán−Dr. Vajda József−Vaszil Lajos: Hıszivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára Magánkiadás: Komlós F. Dunaharaszti, 2009. www.komlosferenc.info

[2]

Komlós Ferenc−Fodor Zoltán−Kapros Zoltán−Vaszil Lajos: Hıszivattyúzás Csináljuk Jól! energiahatékonysági sorozat 22. szám. Energia Központ Kht. Budapest, 2008.

[3]

Komlós Ferenc−Fodor Zoltán: Városok hıszivattyús főtése. Átfogó tervre lenne szükség Magyar Épületgépészet, LX. évfolyam, 2011/5. szám.

[4]

Fodor Zoltán−Komlós Ferenc: Hidrotermikus hı hıszivattyúzási lehetıségei a Duna vízgyőjtıjén. Átfogó tervre lenne szükség Dolgozat a Magyar Hidrológiai Társaság XXIX. Országos Vándorgyőlésének konferenciáján (3. szekció), Eger, Eszterházy Károly Fıiskola, 2011. július 6-8.

[5]

Fodor Zoltán−Komlós Ferenc: Termálvizes fürdı bıvítése hıszivattyúk alkalmazásával Dolgozat a Magyar Hidrológiai Társaság XXIX. Országos Vándorgyőlésének konferenciáján (15. Fürdı szekció), Eger, Eszterházy Károly Fıiskola, 2011. július 6-8.

19

Hidrotermikus hıszivattyúzás lehetıségei és a geotermikus hı felhasználása magyar hıszivattyúval

Recommend Documents