parafa.net

RSS

tilo_rusticobeige.jpg
Wic_fal_tek_bruma.jpg
MF_Constr4.jpg

Mérnökbázis hírei

Legtöbben olvasták

főmenü

keresés

Hőszivattyúk - elvek és tévhitek PDF Nyomtatás E-mail
Olvasóink értékelése: / 2
ElégtelenKitűnő 
Írta: Vajda Blandina   
 

Majd 25 évvel ezelőtt készítettem a diplomamunkámat, napkollektoros kollégiumot terveztem, a szakdolgozatomat pedig energiaracionalizálásból írtam. Akkor megmosolyogták ezt a nehezen kiejthető latin eredetű szót, elnézték nekem a napenergia-hasznosítással kapcsolatos különcködésemet. Érdeklődésemet az épületgépész tanáromnak, valamint német barátaimnak köszönhettem. Az egykori tanárom ma világszerte ismert energetikus, a téma, az energiatakarékosság pedig terítéken van, olyannyira, hogy elmaradásunk ezen a téren szinte behozhatatlan. A fosszilis energiahordozók mennyiségének katasztrofálisan csökkenő tendenciája arra kényszeríti a törvényhozókat, hogy meghozzák a döntést: támogatni kell a megújuló energiaforrások iránti érdeklődést, a fejlesztéseket, a beruházásokat. Támogatni kellene, de ez csak nagyon lassan és nehézkesen történik, mivel rendszerelvben kell gondolkozni, nem lehet rendszereket egyik napról a másikra lecserélni. Nem lehet gondtalanul leválni egy távfűtő központról, nem lehet beiktatni egy szélkereket a szolgáltatókhoz. Mindenhez előzetes engedélyek, számítások szükségesek, és ez belátható. Az azonban nehezen látható be, hogy nem megfelelően tájékoztatják az érdekelteket, hogy nincs elég megfelelő szakember, hogy nem képesek adaptálni a megfelelő eszközt a megfelelő körülményekhez. Nemtudás vagy szándék az akadályozás oka, ki tudja ... Egy biztos: nagyon hirtelen jelentek meg a hazai piacon a különféle berendezések, ennek pedig sokan örülnek, de sokan isszák a levét.

 
2009 ősszén várhatóan olyan módosító indítvány terjesztenek fel, amely javaslatot tesz arra, hogy 2010 januárjától a környezetkímélő energiát termelő berendezéseket a 25% helyett az 5% áfa-kulcsba helyezzék át. Ezzel a lépéssel ösztönözni lehetne a lakosságot a "zöld készülékek" iránti kereslet fokozására. Az egyik párt azt is kezdeményezi, hogy vizsgálja felül a "zöld energiát" termelő készülékek árát. Sajnos ma Magyarországon a jól alkalmazható, környezetbarát megoldások szinte luxusnak számítanak, ezt pedig egy átlagos háztartás nem engedheti meg magának. Jó lenne elérni, hogy minél szélesebb rétegek számára legyen elérhető a "zöld energia". Az a gondolat is felmerült, hogy felkérjék a Fogyasztóvédelmi Felügyelőséget a Magyarországon forgalomban lévő "zöld eszközök" minőségének és árának a felülvizsgálatára (MTI közleménye alapján)

 

A 2003-s Tudományos világfórum zárónyilatkozatában a következő mondat hangzott el: A környezetgazdálkodási szemlélet széles körű alkalmazása nélkülözhetetlen. Azóta hat év telt el, és nálunk csupán az elmúlt év során tapasztalhattuk a figyelem élénkülését.A különböző alternatív energiahordozókat sokféle készülékkel hasznosíthatjuk, cikkünkben a hőszivattyúkról, a hőszivattyúkkal kapcsolatos tapasztalatokról beszélünk.

 

tervezés, tanácsadás: +36/30-9663268

ENERGETIKAI TANÚSÍTVÁNY készítése 

A hőszivattyú rövid története

A hőszivattyú elvét 1852-ben Lord Kelvin, és James Joule dolgozta ki. A világ első hőszivattyúját 1938-ban Peter Ritter von Rittinger állította össze. Az első ipari hőszivattyú a zürichi városházát fűtötte a Limmat folyó vizével. Tíz évvel később az első kompresszoros hőszivattyút Heller László fejlesztette ki,  ő különösen nagy súlyt fektetett a környezetszennyező anyagok kibocsátásának mérséklésére.

 

Hőszivattyús rendszerek

Amikor hőszivattyúról beszélünk, a legtöbben azonnal a geotermikus energiát hasznosító berendezésekre gondolnak. Ennél azonban sokkal összetettebb a termékválaszték.Ezen felül sokan összetévesztik a hőszivattyút és a hőszivattyús rendszereket. Maga a hőszivattyú berendezés egy hőszivattyús rendszer egyik eleme. Többféle rendszer létezik, attól függően, hogy milyen alternatív energiaforrást, milyen technológiát, milyen gépészeti berendezéseket alkalmazunk.A források lehetnek a talaj, a talajban levő melegvíz, vagy akár felszíni víz, valamint a külső tér levegője.Így tehát megkülönböztetünk, földes, vizes és levegős hőszivattyút.Ha a talajból nyerjük a hőt, akkor geotermikus hőszivattyú rendszerről beszélünk. Ha a talajban levő vízből, illetve egyéb felszíni vízből, akkor víz/víz rendszerről, ha a külső levegőből nyerjük a meleget, akkor a hőközvetítő anyag függvényében vagy levegő-víz, vagy levegő-levegő hőszivattyúról van szól.

Talajszondás hőszivattyúnál egy 100-120 m mély, 125 mm átmérőjű lukat kell fúrni, abba egy kb. 40 mm-s csövet helyeznek el. A csőben egy glykolos oldat keringtet a szivattyú. Egy-egy szonda általában 4-6 kW hőteljesítményt tud nyújtani. 

A talajszondákat vízszintesen, hálószerűen is el lehet helyezni, ennél a megoldásnál nagy a területigény. A költségeket a földmunkák emelik meg, az egész területen ki kell emelni a földet, elhelyezni a szondákat. Akkor érdemes ezt a megoldást választani, ha a tulajdonos talajcserében is gondolkodik.

 

Víz/víz hőszivattyú esetén ennél jóval magasabb lehet a  hatásfok, akár 4,5-6 egységet is elérhet. Ennek a típusnak beruházási költségét  még a fúrandó, két vagy három kútból álló kútrendszer meglehetősen megemeli.  Egy  - kb. 1,5-2 m3/h vízhozamú - kút a talajvíz kitermelésére szolgál, egybe vagy kettőbe pedig visszaforgatják. Ezzel a rendszerrel kb. 10 KW hőteljesítmény érhető el.

 

Levegő/víz vagy levegő/levegő hőszivattyúnál egy egység elektromos energiából 1,5-4,1 egység hőenergiát nyerhetünk ki. Ez a rendszer általában két berendezésből áll, egy kültéri egységből (ez úgy néz ki, mint egy klímaberendezés kültéri egysége), és egy beltéri egységből. Esetenként ezt még egy elektromos kazánnal is kiegészítik. A levegő/levegő rendszernél a beltéri egység is hasonló a klímaberendezés hasonló funkciójú berendezéséhez. Ezek a berendezések – 15 fokig működnek.

A levegőkazánok olyan speciális berendezések, amelyek egyetlen egységből állnak, és -20 fokig képesek fűteni. 

A levegő/víz megoldást kiválóan lehet alkalmazni a medencefűtésekhez.

 

A szivattyú működési elve

Sokszos és sok helyen olvashattak már a hőszivattyúról, megpróbálom röviden elmagyarázni a működésének az elvét.

A hőszivattyúval elvonják a környezet hőjét és azt használati melegvíz előállítása, fűtésre, sok helyen hűtésre is használják. A hőt a föld, a földben levő melegvíz vagy a levegő szolgáltathatja.

 

Alpha-Innotec

A hőforrásoknak a hőmérséklete viszonylag alacsony – kivéve a termálvizet  - ezért ezt a hőmérsékletet meg kell emelni. A hőszivattyú, amely tulajdonképpen egy fordított hűtőszekrény, ezt a célt szolgálja. Ha megnézzük, a hűtőszekrény, amikor belül hűt, akkor kifelé fűt. Ha egy gázzal teli tartályból gyorsan kiengedik a gáz egy részét,  hőt vonnak el a környezettől. Ha a környezeti hő által felmelegített kisnyomású gázt egy egyszerű kompresszor segítségével összenyomják, akkor az cseppfolyóssá válik és a hőmérséklete megemelkedik. Ezt a hőt az úgynevezett kondenzátorokon keresztül egy másik közegnek, víznek vagy levegőnek adja át.  A cseppfolyósított gázt a kondenzátor másik oldalán visszavezetik abba a tartályba, ahonnan a környezet hőjét vonják el. A cseppfolyós gázt fokozatosan, egy szelepen keresztül vezetik vissza, így a gáz kis nyomáson már alacsonyabb hőmérsékleten is el tud párologni. A szelep másik oldalán megjelenő folyadék alacsony nyomású és alacsony hőmérsékletű lesz. Ez a hőmérséklet alacsonyabb, mint a környezet hőmérséklete, ennek következtében hőt von el, azaz lehűti a környezetet. A hőelvonás során a folyadék elpárolog, és ismét gáz halmazállapotúvá válik. Ez természetesen egy tartályban, az úgynevezett párologtató tartályban történik.  Az elpárologtatott gázt a kompresszorral ismét összenyomják, a gáz magasabb hőmérsékletű és cseppfolyóssá válik. A szivattyúkhoz olyan gázokat használnak, amelyeknek jó a hatásfoka rendelkeznek, és emellett környezetbarát anyagok.

Naptechnika

 

COP-érték, azaz a  hőszivattyú hatásfoka

Amikor kiválasztunk egy készüléket, a legfontosabb adat a COP-érték. Ez a hőszivattyú hatásfoka. A COP-értéken a megjelenő energia és a befektetett energia hányadosát értjük. Azaz, ha elektromos árammal működtetjük a berendezést, akkor azt jelzi ez az érték, hogy hány kilowatt elektromos árammal mekkora hőenergia érhető el. Jelenleg hazánkban az elektromos áram ára viszonylag magas, például sokkal magasabb, mint Svédországban, ahol az áramot nem fosszilis energiahordozók elégetéséből, hanem víz- és szélenergiából nyerik. Ameddig nem kap nyitott sorompót a „zöldenergia”, azaz a hőszivattyúkhoz A hatásfokot befolyásolja, hogy milyen hőmérsékletre melegítjük fel a munkaközeget, azaz a rendszerben keringő vizet, vagy közvetlenül a levegőt, milyen környezeti hőforrást használunk, illetve milyen kompresszort alkalmazunk. A COP-értéket érdemes lenne éves átlagos COP-értékben mérni, illetve megadni, hiszen az érték a külső hőmérséklet függvényeként egy enyhébb időjárást figyelembe véve sokkal magasabb, míg mínusz öt fok alatt egyre csökken, 15 fok alatt pedig igen alacsony. Amikor reklámozzák a készüléket, sokan egy adatot szerepeltetnek. A vevőknek azt javaslom, nézzék meg azt a táblázatot, amelyben a külső hőmérsékletek és a hozzárendelt hatásfokot is megjelölik.

A tapasztalat azt mutatja, hogy minden egyes épületnél más rendszert érdemes alkalmazni. Ahol termálvíz van a környéken, ott érdemes a természet adta lehetőséget kiaknázni. Hegyvidékes környéken, ahol problémás a mélyfúrás, inkább – ha alacsonyabb is a hatásfok – levegő/víz szivattyú telepítésében gondolkodni. Sokan megtérülési időben gondolkoznak. Ezt igen nehéz kiszámítani, bármilyen alternatív energiahasznosítást is terveznének. Igen sok tényező játszik közre. Egyelőre  Magyarországon a gázárnövekedés – és az ezzel járó mizéria -  ellenére is, ez a forrás a legolcsóbb. Nagyon régóta jelzik, hogy kimerülőben vannak a források, egyes előrejelzések szerint mára már ki is fogytak a készletek. Ha ez a prognózis nem is vált be, tény, hogy a helyzet tarthatatlan. Már a görög városállamok egy autonómiára és autarkiára, tehát politikai és gazdasági függetlenségre törekedtek. Jelenleg a legnagyobb függőséget az energiahordozók okozzák. Tehát visszatérve a problémára. Ha jelenleg megtérülési idővel számolunk, sosem keveredünk ki belőle, csak azzal az eredménnyel, hogy maradjunk a hagyományos, gázkonvektoros megoldásnál. Az áram a gázhoz képest jelentősen drágább, ameddig nincs rá támogatás, ameddig szén- vagy gázégetéssel nyerjük az áramot, addig nehéz meggyőzni a tömegeket az alternatív energiahordozók alkalmazásárnak előnyeiről. Jelenleg a legolcsóbb áramot Paks termeli, és általános tendencia – bár a zöldek erőteljesen fellépnek ellene - , hogy a költséghatékonyság érdekében minél több atomenergiát használjanak fel. A jövőnk ma szinte kiszámíthatatlan. Az azonban biztos, hogy egy idő múlva nem lesz választás, akármilyen erősek is a lobbik, a Föld fenntarthatóságának érdekében a megújuló energiákat kell alkalmazni. És akkor gondolkodjon el minden építkező. Hacsak nem pár évre tervezi a házát, előbb-utóbb fejleszteni kell. Tehát már az alapozáskor is figyelembe kell venni, hogy milyen fűtést, illetve hűtést fogunk alkalmazni. Az épületgépészeti rendszer a ház gerince, ez határozza meg az összes további tervet.Mivel a hőszivattyúk működtetése akkor gazdaságos (és ez a megállapítás pl. a napkollektorokra is vonatkozik), ha a kimenő ágon a vizet nem kell 70-80 fokra felfűteni, ahogy azt a hagyományos, konvektoros fűtéseknél megszoktuk. Meg kell szokni, hogy ez a víz, nem magasabb, mint maximum 55 fok. Ezt azt jelenti, hogy erősen javasoltak a vékony csöves fűtési rendszerek, azaz a padlófűtés, mennyezet vagy falfűtés – illetve hűtés. A régi, nagyobb átmérőjű csöveknél nem túl gazdaságos hőszivattyút alkalmazni. Sokan próbálkoznak, csak jóval nagyobb teljesítményű gépeket kell beállítani. Ezeknek  viszont nagy az áramfogyasztása. Meg kell még jegyezni, hogy ha valaki „bevállal” a régi rendszere mellé egy szivattyús megoldást, akkor az legyen az első, hogy a régi rendszert alaposan mossák át. A legkisebb szennyeződés is meghibásodáshoz vezethet. A mai bonyolult gépészeti berendezéseknél nem lehet elvárni, hogy a lakó maga tartsa karban a rendszert, akár még egy szűrő tisztításának erejéig sem. A gazdaságosság másik nagyon fontos feltétele a hőmegtartás. Ha nincs megfelelően szigetelve az épület, akkor nem beszélhetünk takarékosságról, a rendszer sem elég hatékony. A legismertebb és legelismertebb  hőszivattyú- és napkollektorgyártók is ezt hangsúlyozzák. Minden országnak megvannak a normái, előírják a szükséges, építéshatóságnál elfogadott hőátbocsátási tényezőt. Azt javaslom, ne ez alapján döntsenek, ne a minimálisan előírt adatokat tartsák be. Körül kell nézni a szomszédos országokban, figyelni kell, hogy ők milyen elvek alapján építkeznek.És ha már itt vagyunk.Ugyan kissé eltér a cikk tartalmától, de amikor hőszigetelnek, illetve a megfelelő szigetelési értékkel megjelölt falazatot építenek, nézzék meg annak hangszigetelő képességét is.Visszatérve ettől a kis kitérőtől: a hőszigetelésre nagyon figyeljenek, és ez vonatkozik a csőhéjszigetelésre is. Más kérdés, hogy ez utóbbit már a szakembernek kell tudnia.Tehát a kulcsfogalmak: fenntarthatóság, gazdaságosság, megfelelő szerkezet kiválasztása, megfelelő szigetelés. Ezeket szemmel tartva meglesz a testi-lelki komfortérzetünk.

Kérdéseivel keressen +36/30-9663268 vagy Ezt a címet a spamrobotok ellen védjük. Engedélyezze a Javascript használatát, hogy megtekinthesse.

Módosítás dátuma: 2011. december 11. vasárnap, 20:09