FVM MEZŐGAZDASÁGI GÉPESÍTÉSI INTÉZET 2100 GÖDÖLLŐ, TESSEDIK S. U. 4.
MŰSZAKI-TERVEZÉSI ÚTMUTATÓ a mezőgazdasági üzemek átlagos hőigényének és effektív hőenergia termelésének meghatározásához [78/2007. (VII. 30) FVM rendelet 2.§. e) és g) pont]
Készítették: Dr. Hajdú József Dr. Bak János Pecznik Pál Tóvári Péter
- Gödöllő, 2007. augusztus –
2
A 78/2007. (VII.30.) FVM rendelet 2.§ e) pontja alapján az átlagos hőenergia igény, valamint 2.§ f) pontja szerinti effektív hőenergia termelés kiszámításához az FVM Mezőgazdasági és Gépesítési Intézete az alábbi útmutatót teszi közzé. Felhívjuk a figyelmet, hogy az útmutató az „átlagos hőenergia igény” és az „effektív hőenergia termelés” kiszámításához szükséges, az erre vonatkozó adatlap mellett a 78/2007. (VII.30.) FVM rendelet 4.§ (4) bekezdés b) pontja szerint a technológiai terv részeként csatolni szükséges a kazánteljesítmény méretezésére, az ügyfél üzemének, tevékenységének megfelelően a hasznos hőigény kiszámítására vonatkozó tervet is. 1. Általános előírások A hőigény kiszámításához szükséges fajlagos mutatókat a különböző mért értékek, a szakirodalomban fellelhető és a tervezési gyakorlatban használt adatokból került meghatározásra. A hőigény meghatározásánál a magyarországi klimatikus körülményeket, a technológiai követelményeket, az épületek funkciójának követelményeit, ill. az állati és növényi sajátosságok kerültek figyelembevételre. A különböző hőhasznosítási technológiáknál a gyakorlatban alkalmazott fajlagos mutatókkal kerültek kiszámításra, figyelembe véve a korszerűség követelményeit is, amely arra ösztönzi a beruházókat, hogy mind az épületszerkezeteknél, mind a hőenergia-szétosztási technológiai hálózatoknál energiatakarékos korszerű megoldásokat alkalmazzanak. Az épületek fajlagos hőigénye m²-re, az állattartási technológiák hőigényét – a 4 /2004. (I.13.) FVM rendelet alapján számítandó – 100 ÁE (állategységre) vonatkoztatva került meghatározásra állatfajonként és istálló típusonként. A szemestermény szárítás hőigénye 10 %-os vízelvonás (24 % nedvességtartalomról 14 % nedvességtartalomra történő szárítás) esetére került megállapításra. A szárítók teljesítménylépcsője szerinti összes hőigényt is rögzítésre került. A növényházak fajlagos hőigénye ∆t = 35 Cº figyelembevételével egy m²-re vonatkoztatva került kiszámításra, amely biztonságot nyújt a nagy értékű árunövények esetében. A fóliaházaknál is hasonló feltételek kerültek meghatározásra. A hőigény meghatározásánál és a tervezéseknél tekintettel kell lenni az épületek hőgazdálkodásáról szóló hazai és európai uniós jogszabályokra, szabványokra és direktívákra is. Ezek közül a legfontosabbak: Az Európai Parlament és a Tanács 2002/91/EK irányelve az épületek energiateljesítményéről (2002.XII.16.). EN 13790: Épületek energetikai tulajdonságai, valamint energiafogyasztása fűtés és hűtés esetén (2005.X.5). EN-ISO 13791: Teljesítmény-követelmények épületek hőmérséklet számításainál fűtés és hűtés esetén (2005.X.5). EN 12792: Épületek belső hőmérséklet számítása mechanikai hűtés nélkül.
3
A biomassza kazánoknak hatásfok tekintetében meg kell felelni az MSZ EN 303/5 magyar és európai normatíva szerinti II-es vagy III-as fokozatnak. A biomassza kazánoknak teljesíteni kell a 23/2001. (XI.13.) KöM rendelet levegőtisztasági határértékeit. Az építéssel járó beruházásoknál figyelemmel kell lenni a 93/76/EGK (1993.IX.13.) energiahatékonysági elvárásokra. Az alkalmazott építőipari termékekre és berendezésekre a 89/106/EGK (1988.XII.21.) direktíva előírásait kell alkalmazni. A felhasználásra tervezett tüzelőanyagok energiatartalmának átszámításánál az Európa Tanács 2005. szeptember 23-án elfogadott közös álláspontja 10721/3/05 REV3 számú dokumentumának II. mellékletében található táblázatot kell alapul venni.
2. A hőigény kiszámításánál alkalmazandó átlagos fajlagos adatok 2.1 Épületek fűtése Megnevezés
Hőigény (W/m²)
Egyedül álló épület 150 Tömbösített épület 110 Fizikai munkavégzésre szolgáló 80 helyiségek (pl. műhely) 1. számú táblázat épületek átlagos teljesítmény igénye A fűtési idény átlagos hossza, valamint az átlagos HMV igények figyelembevételével a berendezés hasznos üzemórája 2000 óra/év-ben került meghatározásra. A fenti táblázat alkalmazásában: - Egyedülálló épületnek tekintjük azt az épületet, amelynek 3 oldala a környezettel érintkezik. - Tömbösített épületnek tekintjük azt az épületet, amelynek falai más épületekhez kapcsolódik, azokkal közös fallal, fal résszel rendelkezik. Felhívjuk az ügyfelek szíves figyelmét, hogy a 78/2007. (VII.30.) FVM rendelet 4.§ (6) bekezdés a) pontjának megfelelően az adatlapon kizárólag olyan épületek fűtésére számolható el a támogatás alapján hőenergia igény, amelyik az üzem területén belül a mezőgazdasági tevékenység folytatásához szorosan kapcsolódik.
2.2 Szemestermény szárítók hőenergiaigénye Átlagos hőigény 1 kg víz elvonás esetén korszerű energiatakarékos szigetelt és recirkulációs szemestermény szárítót figyelembe véve: 4 MJ/kg víz.
4 A szabályozási igényt is figyelembe véve a különböző teljesítményű szemestermény-szárítók hőigénye: Szárító teljesítménye (t/h) 10 15 20
Éves szárítási Szükséges Fajlagos kapacitás hőteljesítmény energiaigény (t/év) (MW) (MJ/h) 6.000 1,5 5.260 9.000 2,2 7.890 12.000 3,0 10.520 2. számú táblázat terményszárítók átlagos hőenergia igénye
Az átlagos hőenergia igény kiszámításánál évi 600 üzemóra került meghatározásra. 2.3 A növényházak hőigénye Biztonságos 30-35 Cº-os belső és külső hőmérséklet különbséget (∆t) alapul véve Megnevezés
Fajlagos hőigény (W/m²) Üvegházak 200 Fűtött fóliaházak 250 3. számú táblázat zöldségtermesztés átlagos, fajlagos hőigénye Zöldségtermesztési statisztikai adatok alapján a hasznos üzemóra 2550 óra/év-ben került meghatározásra. 2.4 Az állattartási épületek és technológiák hőigénye Épület/állat
Fajlagos hőigény kW/100ÁE
Feltételezett üzemeltetés és kihasználtság * 6 hónap 30% 8 hónap 42 % 8 hó 55 % 6 hó 50 % 8 hó 44%
Sertés vemhesítő 28 Sertés fiaztató 65 Malac utónevelő 60 Fejőház, tejház 5 Tyúkfélék (broiler, 115 jérce) Pulyka nevelő 150 8 hó 30 % Liba nevelő 170 8 hó 40 % Kacsa nevelő 140 6 hó 40 % Anya-nyúl istálló 165 6 hó 50 % Hízónyúl istálló 25 6 hó 50 % *Tájékoztató értékek modell (átlagérték) számításhoz 4. számú táblázat állattartás hőenergia igénye
Feltételezett éves üzemóra * (h/év) 1300 2420 3170 2160 2530 1730 2300 1730 2160 2160
5 A 4/2004. (I. 13.) FVM rendelet értelmében az átszámítást az 5. táblázat alapján szükséges elvégezni.
5. táblázat: Állategység számítási táblázat A fentiek szerint egy példa: Egy fejő- és tejház esetében, amelyben 500 tehenet fejnek a csúcsra méretezett hőigényszámítás az alábbiak szerint alakul: 500 tehén = 500 ÁE Fajlagos hőigény a 4. táblázt alapján 5 kW/100ÁE Tehát a fejő- és tejház fűtéséhez szükséges kazánteljesítmény: 5 kW/100ÁE*5 = 25 kW A támogatási kérelemben, a fenti – átlagos –teljesítményigénytől eltérő kapacitású tüzelőberendezés beszerzése is támogatható, ugyanakkor az éves átlagos hőenergia termelés meghatározása a fenti teljesítmény alapján történik. 2.5. Egyéb mezőgazdasághoz kapcsolódó tevékenységek átlagos hőenergia igénye A fenti hőenergia-felhasználási kategóriákba nem tartozó – egyéb – tevékenységek esetében (pl. abszorpciós hűtés, tojás keltető stb.) az átlagos hőenergia igényt egyedileg kell meghatározni a technológiai tervben. Az átlagos hőenergia igény kiszámítása során a havi külső hőmérséklet meghatározása esetében az elmúlt 10 év havi külső hőmérsékletének
6 átlagát, egyéb technikai-műszaki jellemzők vonatkozásában az adott hőenergia-felhasználó berendezés konkrét adatait, illetve a szakirodalomban elfogadott adatokat kell felhasználni. Az egyéb tevékenységekre vonatkozó technológiai tervben az átlagos hőenergia igény kiszámítása mellett minden esetben fel kell tüntetni a számítás alapján képező mezőgazdasági naturális adatot: - helység esetén a légköbmétert; - állatok esetében az Állategységet, illetve az éves átlagos állatlétszámot; - a fenti kategóriába nem sorolható esetben olyan naturális adatot, amely szinten tartása ellenőrizhető, az ügyfél azok vonatkozásában analitikus nyilvántartással rendelkezik, illetve annak megléte helyszíni ellenőrzés során egyértelműen megállapítható. Az egyéb tevékenységek esetén fel kell tünteti a mezőgazdasági naturális adatok alapján számított fajlagos naturális értéket (pl. GJ/év/légköbméter). Felhívjuk a figyelmet, hogy a 78/2007. (VII.30.) FVM rendelet 4.§ (6) bekezdés a) pontja alapján az egyéb tevékenységek között kizárólag a mezőgazdasági tevékenységek közé besorolható tevékenységek (fogyasztók) hőenergia-igénye számolható el! A támogatási kérelem feldolgozása során az ügyfél által csatolt számítást a hatóság ellenőrizheti!
7 3. Az átlagos hőenergia igény meghatározása a mezőgazdasági naturális adatok alapján
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.
Mezőgazdasági naturális adat Megnevezése Mértékegysége Egyedülálló épület alapterülete m2 Tömbösített épület alapterülete m2 Fizikai munkavégzésre szolgáló helység m2 alapterülete Üvegház terület m2 Fűtött fóliaház terület m2 Terményszárító kapacitása t/h Sertés vemhesítő ÁE Sertés fiaztató ÁE Malac utónevelő ÁE Fejőház, tejház ÁE Tyúkfélék állományban ÁE Pulyka nevelő ÁE Liba nevelő ÁE Kacsa nevelő ÁE Anyanyúl istálló ÁE Hízónyúl istálló ÁE Abszorpciós hűtés m3 Egyéb állatfajok ÁE Egyéb mg. tevékenységek ** 5. számú táblázat, összefoglaló képletek
Fajlagos érték* 1,08 0,792 0,576 1,836 2,295 316 0,131 0,566 0,685 0,039 1,047 0,934 1,408 0,872 1,283 0,194 ** ** **
*A fenti táblázat alapján: Átlagos hőenergia igény (GJ/év) = mg. naturális adat * fajlagos érték ** Az ügyfél által benyújtott – gépészmérnök által készített – technológiai terv alapján.
8 4. Effektív átlagos hőenergia igény meghatározása A rendelet 2.§ g) pontjában szereplő effektív hőenergia termelést a tüzelőberendezés kimenő teljesítménye, a felhasználási célok közötti megosztás, valamint a 6. számú táblázatba foglalt átlagos, éves üzemóra alapján kell meghatározni. Több tüzelőberendezés beszerzése esetén az effektív hőenergia termelést a tüzelőberendezésenként kiszámított energiamennyiség kommulálásával kell meghatározni. Megnevezés
Átlagos éves üzemóraszám
Épületek fűtése (egyedülálló, tömbösített 2000 épület, műhely) Fóliasátor és üvegház 2550 Terményszárító 600 Sertés vemhesítő 1300 Sertés fiaztató 2420 Malac utónevelő 3170 Fejőház, tejház 2160 Tyúkfélék (broiler, jérce) 2530 Pulyka nevelő 1730 Liba nevelő 2300 Kacsa nevelő 1730 Anya-nyúl istálló 2160 Hízónyúl istálló 2160 Egyéb mg. tevékenység * 6. számú táblázat, éves átlagos kihasználtság * az ügyfél által csatolt – gépészmérnök által készített – technológiai terv alapján Ha az ügyfél a tüzelőberendezéssel egyidejűleg több (mezőgazdasági) fogyasztó energiaellátását is biztosítja, akkor az egyes felhasználási célok szerinti részarányt az a kimenő teljesítmény egyidejűsége alapján kell meghatározni. Felhívjuk a figyelmet, hogy a felhasználási célok között kizárólag olyan felhasználási területek (fogyasztók) számolhatóak el, ahol a fogyasztó és a tüzelőberendezés között szétosztási hálózat kiépített, illetve a beruházás befejezésekor kiépítésre kerül! Az effektív hőenergia teljesítmény kiszámításához alkalmazandó képlet: 1
Ee =
∑P
k
*t ü1 *ξn
n
Ee – effektív hőenergia termelés; (J/év) Pk – tüzelőberendezés kimenő teljesítménye; (W) tü – 6. sz. táblázat szerinti átlagos üzemóra szám; (h/év) ξn – a fogyasztó felhasználási részaránya az évente előállítani tervezett energia arányában.
9 Pk = Pn * µ ahol Pk – tüzelőberendezés kimenő teljesítménye; (W) Pn – tüzelőberendezés névleges teljesítménye; (W) µ – tüzelőberendezés hatásfoka 1. Példa Az 1 MW teljesítményű, 80%-os effektív hatásfokkal rendelkező tüzelőberendezés beszerzését tervezi ÚMVP támogatással. Az ügyfél 5000 m2 kertészet energiaellátását valósítja meg a beszerezni tervezett eszközzel. A képlet alkalmazásában: Ee = 1 MW * 0,8 * 2550 óra/év = 7344 GJ/év 2. Példa Az ügyfél 2 MW teljesítményű, 75%-os effektív hatásfokkal rendelkező tüzelőberendezés beszerzését tervezi. A tüzelőberendezéssel előállított energia 80%-át tyúkfélék nevelésére 20%-át sertés fiaztatóban tervezi felhasználni. A képlet alkalmazásában: Ee = 2 MW * 0,75 * 2530 óra/év * 0,8 + 2 MW * 0,75 * 2440 * 0,2 = 13.565 GJ/év 3. Példa Az ügyfél 4 MW teljesítményű 80%-os effektív hatásfokkal rendelkező tüzelőberendezés beszerzését tervezi. A tüzelőberendezéssel előállított energiát kertészetben és terményszárításra tervezi felhasználni, a két felhasználási terület időben nem fedi le egymást. Ee = 4 MW * 0,8 * 2550 óra/év * 1 + 4 MW * 0,8 * 600 óra/év * 1 =33.804 GJ/év
