HKVSZ Szervízkonferencia Balatonszéplak, Hotel Ezüstpart 2009. november 4-6. Geotermikus hőszivattyúk telepítése
Ádám Béla HGD Kft., ügyvezető
Aktuális kihívások 2020-ig az EU direktíva alapján
EU Parlament klímacsomag 2008.12.17. kétévenként nemzeti akciótervek készítése, monitoringozás 20% primer energia megtakarítás 20% megújuló energia alkalmazás 20% károsanyag kibocsátás csökkentés
Legnagyobb földhőszondás rendszerek az EU-ban
Az energetikai és megújuló energia vállalások 2020-ig
Hőellátás hőszivattyúval rendszer szemléletben Hőnyerő
– Gép/eszköz – Épület/hőpiac Tervezés – Forgalmazás - Kivitelezés
Hőnyerési módok Zárt rendszerek (vízkivétel nélkül) – függőleges földhőszondák (szimpla, dupla, tripla) – energia cölöp – horizontális/vízszintes Nyitott (vízkivétellel járó) rendszerek – vízkút – felszíni víz – termál elfolyó víz/hulladékvíz Levegő Épületszerkezeti hőnyerők
HŐSZIVATTYÚS HASZNOSÍTÁSI RENDSZEREK
COP (Coefficient of Performance) – fűtőteljesítmény és az ehhez felvett elektromos energia hányadosa EER (Energy Efficiency Ratio) – hűtőteljesítmény és az ehhez felvett elektromos energia hányadosa SPF (Seasonal Performance Factor) – a COP értékének éves átlaga
Hőszivattyús rendszer tervezés, engedélyezés
Hőszükséglet számítás Geológiai helyi információk Hőnyerés választás – családi ház – nagy rendszer – helyi kutatás • szondateszt → modellezés • próbakút-pár → modellezés F/H/HMV igény alapján „hőigény” éves, havi lefutása – csúcsigény – lefutások → éves F/H/HMV igény (kWh, GJ/év) Hőszivattyú kiválasztás – hőfoklépcsőre méretezés – összevetés a földhővezetéssel
Vízszintes talajkollektorok méretezési és elhelyezési szempontjai Ellátandó
funkciók: fűtés, hűtés, hmv, medence
stb. F/H igények kW-ban, ezek havi lefutása (ellátandó épület funkciója: családi ház, iroda stb.) Rendelkezésre álló terület, lejtésviszonyok Helyi földtani viszonyok Hőszivattyú típusa, keringtető szivattyú
Vízszintes talajkollektorok méretezési és elhelyezési szempontjai
Vízszintes talajkollektorok méretezési és elhelyezési szempontjai
Egycsöves vízszintes elrendezés
Elnyújtott spirálcsöves elrendezés
Párhuzamos vízszintes elrendezés
Kompakt spirálcsöves elrendezés
Vízszintes talajkollektorok méretezési és elhelyezési szempontjai
Vízszintes talajkollektorok méretezési és elhelyezési szempontjai
Vízszintes talajkollektorok méretezési és elhelyezési szempontjai
Hőelvonás nem lehet káros a növényzetre Épület alá nem célszerű talajkollektorokat telepíteni Talajkollektorok felett nem lehet árnyékot adó növényzet, betonozott/burkolt felület (fontos a leszivárgó csapadékvíz) Előírt távolság betartása Hőközvetítő közeg megfelelő összetétele (glikol stb.) Telepített csőhurkok és a talaj közötti jó hőátadás biztosítása (sziklás talajon homokágy, megfelelő tömörítés) Fagyhatár figyelembe vétele Méretező szoftver (pl.: Ground Loop Design)
Kompakt talajkollektor
Viszonylag kis telekterületet igényel Sorba csatlakoztathatók a kollektorok Használt levegő hőcserélő juttatja vissza az energiát a talajba Csak VBX hőcserélővel kiegészített Greenline HT Plus hőszivattyúval használható Kollektorok méretei: 1,5m*2,0m Függőlegesen (árokmélység 3,0m*szélesség 0,5m; árkok távolsága: 3,0m) vagy vízszintesen telepíthető (árokmélység: 1,5-2,0m mély)
Kompakt talajkollektor
Normál talajviszonyok esetén: - a hőszivattyúnak a teljesítmény 90-100%-át kell teljesítenie - a használt levegő melegét mindig visszanyerjük - hőszivattyú teljesítménye*1,5 = kollektorok száma - ha a hőszivattyú nem fedez 100%-ot, akkor ház csúcsigénye*1,5=kollektorok száma VBX hőcserélő nélkül: hőszivattyú teljesítménye*3=kollektorok száma - fűtési teljesítmény: max.200-300W/kollektor - hűtési teljesítmény: max.600-1000W/kollektor
Függőleges földhőszondás rendszerek
Függőleges földhőszondás rendszerek Ellátandó
funkciók: fűtés, hűtés, hmv, medence
stb. F/H igények kW-ban, ezek havi lefutása (ellátandó épület funkciója: családi ház, iroda stb.) Rendelkezésre álló terület, lejtésviszonyok Helyi földtani viszonyok Hőszivattyú típusa
Függőleges földhőszondás rendszerek Szondák tervezése A jó geotermikus hőszivattyús hatásfok feltétele a primer földhő hasznosítás helyes méretezése
„Kis projektek” (30kW alatt) - -helyi geológiai viszonyok hatása -előzetes földtani adatok (adattárak) ↓ Hővezetőképesség meghatározása (táblázatok, adatbázisok) -szondák méretének, számának és hosszának megállapítása -szondák távolsága -kétcsöves vagy négycsöves rendszer
A földhőszondák lehetséges fajlagos hőelvonási teljesítményei (függőleges szondákra)
Függőleges földhőszondás rendszerek „Nagy rendszerek” (30kW felett) -helyi geológiai viszonyok hatása -előzetes földtani adatok (adattárak) -helyszínen kutatófúrás, geofizikai mérés -hővezetőképesség meghatározása: -Táblázatok, adatbázisok -Kőzetmintán labor mérés -Szondateszt/hőelnyeletés teszt -méretezés szoftver segítségével -szondák méretének, számának és hosszának megállapítása -szondák távolsága -kétcsöves vagy négycsöves rendszer
Geofizikai mérés
Szondateszt (Thermal Response Test)
VDI 4640 - 30kW felett ajánlott a helyszíni kutatófúrás, szondateszt -hővezetőképesség (λ) meghatározására leggyakrabban használt módszer -átlag hővezetőképesség értéket ad a szelvény teljes hosszára -mérés ideje: általában 48-72 óra
-elve: tartályban fűtött víz kerül keringtetésre a földhőszondában -regisztrálás: lemenő ág hőmérséklete, visszatérő ág hőmérséklete, fűtési teljesítmény, külső hőmérséklet
↓
Szondateszt, Újvidék
Méretezés földhőszonda mezőre
EED 3.13. – Earth Energy Designer Európában egyik leggyakrabban használt szoftver Könnyen kezelhető, gyors kalkuláció végezhető, beépített adatbázis G-funkció – 798 földhőszonda elrendezés, max 1200 szonda Magyar nyelvű menü adatbázisban magyar vonatkozások Belső ellenőrző modul
Energiacölöp
Méretezés a földhőszondákéhoz hasonló Nem szabad fagyhatár feletti zónában üzemeltetni Hőmérséklet vezérelt lekapcsolás Csak a statikailag szükséges cölöpöket lehet számításba venni 6m cölöphossztól válhat gazdaságossá
Energia kosár
Kis területigény Rövid kivitelezési idő 100 év élettartam Fagyhatár alatti telepítés 2008-ig 400 referencia az EU-ban
Energia kosár Kivehető
teljesítmények:
– Magasság: 1,2m – 0,7-1,0 kW – Magasság: 2,0m – 1,1-1,5 kW – Magasság: 2,7m – 1,6-2,0 kW
ENGEDÉLYEZÉS Zárt
földhőszondás rendszer – Bányakapitánysági engedély létesítési engedély használatbavételi engedély
Nyitott kútpáros rendszerek - Ellátandó funkciók: fűtés, hűtés, hmv, medence stb. - F/H igények kW-ban, ezek havi lefutása (ellátandó épület funkciója: családi ház, iroda stb.) - Rendelkezésre álló terület, terepviszonyok -Helyi földtani viszonyok -Előzetes egyeztetés szakhatósággal - Hőszivattyú típusa
Nyitott kútpáros rendszerek Próbafúrás
– helyi vízföldtani viszonyok pontosítására Próbakútban: szivattyúzási teszt, feltöltődési teszt Megbízható kúthozam („Safe yield”) – ált. max. vízhozam 60-70%-a Vízminta laborban történő vizsgálata → ?korrózió? Külső hőcserélő Vízhőmérséklet Helyi áramlási viszonyok figyelembe vétele
Nyitott kútpáros rendszerek Próbafúrás
– helyi vízföldtani viszonyok pontosítására Próbakútban: szivattyúzási teszt, feltöltődési teszt Megbízható kúthozam („Safe yield”) Vízminta laborban történő vizsgálata → ?korrózió? Külső hőcserélő Vízhőmérséklet Helyi áramlási viszonyok figyelembe vétele Vízföldtani modellezés, 3D (Processing Modflow 5.3, Feflow)
Nyitott vízkútpáros rendszer –Vízjogi engedély Elvi
vízjogi engedély Létesítési engedély Üzemeltetési engedély Előzetes (részletes) környezeti hatásvizsgálat
Hőszivattyú fejlesztési irányok inverteres
szabályozású kompresszorok új munkaközegek (pl.: CO2) belső körfolyamat automatizálása új nagyobb felületű hőcserélők cél: - COP növelés – magasabb előremenő hőfok (régi meglévő
rendszerekhez – 65˚C)
PANNON IRODAHÁZ, TÖRÖKBÁLINT Alapterület: 20.000 m2 fűtési igény: 860 kW, hűtési igény: 960 kW
PANNON - SZONDAELRENDEZÉS
PANNON, SZONDAFÚRÁS
PANNON-HÁZ, TÖRÖKBÁLINT Alapterület: 20.000 m2, fűtési igény: 860 kW, hűtési igény: 960 kW
Pannon- Ház hőközpontja
osztó-gyűjtő akna
Budapest XIII. ker. Hun utca 252
lakás 8 lépcsőház 7db 15m-es kútpár Leválás távhőről 2009 május 31-én, HMV szolgáltatás Radiátoros fűtés (60 °C előremenő) Fűtésszolgáltatás: 2009. október 15-től
A hőszivattyús technológia elterjedését befolyásoló tényezők hazánkban
kevés új alacsony fűtési hőfok igényű ingatlan régi ingatlanok – magas fűtési hőfok igényű rendszerek energiaárak (támogatott gázár) szezonális használat (fűtés/hűtés) pályázati támogatások (KEOP; NEP; önkormányzati) – 10-70% pályázati támogatás régiótól függően
hőszivattyús áramtarifa: - kis rendszereknél 100 kW-ig (3*63A) Geo tarifa: 29,51 Ft/kWh
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
1141 Budapest, Zsigárd u.21. Tel:06(1)221-1458; Fax:06(1)422-0004 www.hgd.hu
[email protected]
