Természeti állandó energiaforrás hasznosítása hőszivattyúval

A h?szivattyúzás nem kizárólag gazdaságossági kérdés. Figyelembe kell venni a kedvez?bb h?komfortot, az energetikai hatékonyságot,
a fenntarthatósági, környezetvédelmi szempontokat is.

 

Energiafügg?ségünket csökkenthetjük, ha idejében széleskör?en megismerjük a h?szivattyús technológiát. E korszer? f?téstechnika alkalmazása a magyar gazdaság versenyképességét, exportképességét, munkahelyteremt? és –meg?rz? képességét hosszú távon el?segíti.

 

A h?szivattyús rendszerek (1. ábra) hatékonyságára, összehasonlítására illetve értékelésére szolgáló mutatószám az SPF.

 

1. ábra. A h?szivattyús rendszer elvi vázlata

Angol nyelv? rövidítésb?l származik (seasonal performance factor), magyar fordítása: szezonálisteljesítmény-tényez?. Dr. Büki Gergely nyomán átlagos f?tési tényez?nek is nevezzük. Az egy f?tési szezonban a h?szivattyú által a f?tési rendszerbe bevitt energiamennyiség [kWh] osztva a h?szivattyú és az ún. primeroldali szivattyú (vagy ventilátor) által felvett villamosáram-fogyasztás összegével [kWh]. Az SPF valós értékét mérések alapján lehet meghatározni: a h?szivattyú által felvett villamosáram-fogyasztás [kWh] és a h?szivattyú által leadott h?mennyiség mérésével [kWh]. Egy teljes évben (id?szakban) mérni kell a h?szivattyú által felvett villamosáram-fogyasztást [kWh] és a h?szivattyú által leadott h?mennyiséget [kWh].

 

Az SPF várható értéke számítással is meghatározható. Az SPF várható értéke számos adottságtól és körülményt?l függ. Pl. az adott épület funkciójától, használatától, a h?forrás és a h?leadás mindenkori h?mérsékletszintjét?l, a h?lépcs?kt?l, a f?tési id?szaktól, a küls? és a helyiségek bels? h?mérsékletét?l, a vezérlést?l, a szabályozástól, a h?szivattyús rendszer tervezésének, kivitelezésének, üzememeltetésének (pl. szell?zés, helyiség túlf?tés) és karbantartásának szakszer?ségét?l, a társadalmi szokásoktól, a fogyasztói magatartástól.

 

A tervezett h?szivattyú m?ködési üzemóraszámának az ellen?rzése a rendszerbe vagy a h?szivattyúba beépített üzemóra-számlálóval, a szekunderoldali energia mérése h?mennyiség-mér?vel történhet. Ezekkel az eszközökkel ellen?rizhet?vé válik a h?szivattyús rendszerek (berendezések) min?ségét jellemz? SPF érték.

 

Villamos h?szivattyúk szerepe (példa)

 

Vegyük például amikor a m?ködtet? energia nem 100%-ban természeti állandó energiaforrásból  illetve „tiszta”, megújuló energiaforrásból származik:

– ha a villamosenergia-termelés 7%-ban (kerekítve ennyi volt Magyarországon 2010-ben) természeti állandó energiaforrásból (Reményi Károly akadémikus nyomán) illetve „tiszta”, megújuló energiaforrásból származik, és

– a példabeli villamos h?szivattyú átlagos f?tési tényez?je (SPF) = 4,0 (illetve 25%-ban villamos energiát és 75%-ban környezeti energiát használ), akkor az említett h?szivattyú

 

25 × 0,07 + 75 = 1,75 + 75 ? 77%-ban természeti közvetlen energiaforrást illetve „tiszta”, megújuló energiaforrást hasznosít.

 

Még két feltételezett számadattal javasolható a fenti számítást elvégezni és az eredményt értékelni:

– ha a villamosenergia-termelés 20%-a megújuló energiaforrásból származik,

– és ha a villamos h?szivattyú átlagos f?tési tényez?je (SPF) = 5,0

 

H?szivattyús rendszerek és jellemz? üzemmódjai

 

Geotermikus és hidrotermikus h?forrású h?szivattyúk elvi vázlatait szemlélteti a 2. ábra.

 

 

2. ábra. Földh? (geotermikus) h?forrású zárt (1, 2, 3) és nyitott rendszer? (4, 5), valamint hidrotermikus h?forrású zárt (6) és nyitott (7) rendszer? h?szivattyúk elvi vázlatai

[1, 2, 3: GCHP (Ground Coupled Heat Pumps); 4, 5: GWHP (Groundwater Heat Pumps);

6, 7: SWHP (Surface Water Heat Pumps)]

Forrás: Dr. Mádlné Sz?nyi Judit: A geotemikus energia. Készletek, kutatás, hasznosítás. Grafon Kiadó. Nagykovácsi, 2006.

 

H?szivattyús rendszerek üzemmódjai els?sorban a h?elosztó rendszer által támasztott követelményekt?l és a h?forrástól függ (3. és 4. ábra).

 

3. ábra. Leveg?/víz h?szivattyú elhelyezések és üzemmódváltása a bivalens pontnál illetve az átkapcsolási h?mérsékletnél (ún. alternatív-bivalens üzemmód).

Forrás: DAIKIN cég.

 

 

4. ábra. H?szivattyús rendszerek jellemz? üzemmódjai.

Fels? ábrarész: monovalens üzemmód

Középs? ábrarész: bivalens–alternatív üzemmód

Alsó ábrarész: bivalens–parallel üzemmód

 

Speciális h?szivattyúk Magyarországon

 

Földgázmotoros- és földgáztüzelés? abszorpciós h?szivattyúk és az ún. légtermikus h?szivattyú (– 5 °Cküls? h?mérsékletig központi f?tés és hmv készítés h?termelésére alkalmazható, 5. ábra).

5. ábra. Légtermikus h?szivattyú (DX-rendszer? villamos h?szivattyú)

Forrás: Greentechnic Hungary Kft.

 

Új termék a hazai piacon: magyar h?szivattyúcsalád

 

Az elmúlt évben (2011-ben) megjelent  kb. 40 darab ún. növelt h?mérséklet?, meglév?, hagyományos radiátoros f?tési rendszerekhez és hulladékh? hasznosítására is felhasználható, magyar fejlesztés? és gyártású, kit?n? min?ség?, használati mintaoltalommal védett Vaporline^® fantázianev? h?szivattyú. A h?szivattyú körfolyamatába épített váltószeleppel rendelkezik így nemcsak f?téskor hanem h?téskor is hatékonyan üzemeltethet?. Ezek a villamos h?szivattyúk a legújabb fejlesztés?, magas h?fokszintre optimalizált kompresszorok alkalmazásával, geotermikus és hulladékh? h?forrással maximum 63 °C-os el?remen? f?t?víz-h?mérsékleten, 63/57 °C-os h?lépcs?vel is gazdaságosan m?ködnek. 2011-ben például Pitvaros községben radiátoros f?téssel rendelkez? intézmények voltak korszer?sítve ezekkel a h?szivattyúkkal.

 

A korszer? h?szivattyús rendszer szinte minden meglév? melegvízüzem? központi f?téshez csatlakozható. Különösen el?nyös alacsony h?mérséklet? f?tések és magas h?mérséklet? h?tések illetve kis exenergiájú rendszereknél. Alkalmazásával emberbarát f?tési és h?tési rendszerek valósíthatók meg. Ennél el?nyösebb megoldás f?tésre és h?tésre jelenleg nem áll rendelkezésünkre.

 

Ajánlás

 

Fontos célunk, hogy energiahatékonyságunkat miel?bb jelent?sen növeljük, és ezáltal min?ségi h?szivattyús rendszerek épüljenek a magyarországi energiafogyasztók érdekében. Ezért az átlagos f?tési tényez? minimumértékét a jogszabályba foglalt „H” tarifánál emeljük fel a jelenlegir?l 0,5-tel, így SPF_minimum = 3,5 lesz, és terjesszük ki h?tésre is, vagyis ne csak a f?tési id?szakban legyen érvényes. Az SPF értéke alapján utólagos évenkénti elszámolással, három tarifa bevezetése lenne kívánatos (h?tésre is kiterjesztve): pl. 3,5–4,5 (jelenleginél nagyobb); 4,5 felett–5,5 (jelenlegi tarifa) és 5,5 felett (jelenleginél kisebb).

 

„A 8 milliós Svédországban kb. 1 millió h?szivattyú üzemel, míg a 10 milliós Magyarországon csak egy pár ezer van bel?le. Ki merné állítani, hogy a svédek, akik létrehozták az SKF-et, az Ericssont, a Volvot, a Saabot, a Scaniat, az Ikeat és pl. a TetraPak-ot, buták lennének, vagy nem volna hajlamuk gazdaságosan gondolkozni?” (Prof. em. Török Vilmos)

 

Ismeretes, hogy a világpiaci k?olajár folyamatos növekedése minden energiahordozóra kihat, így egyre nagyobb szerepet kap az energiatakarékosság és ugyanakkor egyre gazdaságosabbá válik a h?szivattyús rendszer? megújuló energia-felhasználás.

 

A szakmai m?helyekben ma már széles körben ismert az ún. Heller-terv (2005-t?l). A projekt lényege, hogy hosszú távon a gázkonvektorokat, a kazánokat és gázbojlereket, valamint a villanybojlereket, továbbá az ún. „energiafaló légkondikat” váltsa fel a tömegigényeket kielégít?, különböz? kivitel? és üzemmódú, és els?sorban geotermikus, hidrotermikus, légtermikus és hulladék (pl. csurgalékhéviz, távozóleveg?) h?forrást hasznosító h?szivattyúk.

 

Ezeket Magyarországon kell gyártani, magyar munkaer?vel kell az adott helyszínekre betervezni, telepíteni, szervizelni, és a terméket, a szolgáltatást, valamint a technológiát exportálni els?sorban Közép-Kelet Európában. Kit?n? m?szaki tulajdonságokkal rendelkez? termékek alkalmazásával – a hazai fejlesztésnek és gyártásnak köszönhet?en – kedvez? áron tehet?k energiahatékonyabbá az épületeink. A magyar mérnökök egyik kiemelked? apostolának, Heller Lászlónak mintegy hatvanöt éves tudományos m?ve, amely hungarikumnak számít, a h?szivattyúipar megteremtésével tárgyiasodhatna az egész Kárpát-medencére kiterjed? Wekerle-tervben (kis- és középvállalkozások fejlesztését támogató magyarországi terv neve).

 

Dennis Meadows szerint van három fontos tudnivalónk (angolból fordította: ifj. dr. Zlinszky János):
„— nem a technológián, hanem a társadalmon fog múlni, hogy elkerüljük-e az összeomlást;

— olyan gyors fordulatra van szükség, hogy egyszer?en nincs id? új tudás feltalálására várni;

— a meglév? tudást hosszú távon, tervezetten folyamatosan kell alkalmazni.”

 

Ajánlott irodalom

 

     Komlós F. ? Fodor Z. ? Kapros Z. ? Dr. Vajda J. ? Vaszil L.: H?szivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára. Magánkiadás: Komlós F., Dunaharaszti, 2009. www.komlosferenc.info

      Komlós F. ? Fodor Z.: Nem szívás! Érvek, számítások a h?szivattyús rendszer mellett.  Mérnök Újság XVIII. évf., 2. szám, 2011. február (24 – 26. oldal).

     http://www.epitesztovabbkepzo.hu/tavoktatas/anyagok/:

H?szivattyús rendszerekr?l általában (19.) és a H?szivattyús rendszerek rövid gyakorlati útmutatója (20.)

 Szerz?: Komlós Ferenc

* Ez a cikk els? közlésben megjelent a www.tervlap.hu weblapon.