belépés / regisztráció
2018. május 25. péntek
Aktuális lapszám

Tervezz felelőséggel a környezetért!

Rekordütemben növekedett, és évmilliók óta nem tapasztalt szintre emelkedett 2016-ban a légköri széndioxid-koncentráció, derült ki a Meteorológiai Világszervezet (WMO) szokásos évi jelentéséből, amely szerint utoljára 3-5 millió évvel ezelőtt volt ilyen magas a légköri széndioxid-koncentráció, amikor a bolygó felszínének átlaghőmérséklete 3 °C-kal volt melegebb, a globális tengerszint pedig 20 méterrel volt magasabb a mostaninál.

 

Greenhouse Gas Bulletin című dokumentum szerint a 2015-ben mért 400 ppm-es (milliomod térfogatrész) értékről 2016-ban 403,3 ppm-re nőtt a széndioxid globális légköri átlagkoncentrációja. A szakemberek úgy vélik, hogy a bolygón sohasem növekedett még olyan gyors ütemben a szén-dioxid légköri koncentrációja, mint az elmúlt évtizedekben, ami azt jelenti, hogy nagyjából százszor gyorsabb a növekedés üteme, mint az utolsó jégkorszak után volt.

„A szén-dioxid és a többi üvegházhatású gáz kibocsátásának azonnali visszaszorítása nélkül a század végére drasztikus hőmérséklet-emelkedéssel kell szembenéznünk, amely jócskán túlszárnyalja majd a párizsi klímacsúcson elfogadott értéket”- fogalmazott Petteri Taalas, a WMO főtitkára.

Már nem csak a jövőnk, hanem a jelenünk problémája is
Már nem csak a jövőnk, hanem a jelenünk problémája is

A 2015 decemberében tartott klímacsúcs résztvevői megállapodást fogadtak el annak biztosítására, hogy a globális felmelegedés az iparosodás előtti értékhez képest jóval 2 °C alatt maradjon, és megfogalmazták azt, hogy emellett törekedni kell arra, hogy a felmelegedés ne haladja meg az 1,5 °C-ot.

A fentiek tudatában joggal elvárható, hogy az épületenergetika területén minden mérnök elsődleges szempontja legyen olyan energiatakarékos és megújuló energiát tartalmazó fűtési, hűtési rendszerek tervezése, amelyek a helyi lehetőségek, gazdaságosság, valamint a technika jelenlegi állásának figyelembe vételével a legnagyobb károsanyag-kibocsátás csökkenést eredményezik. Erre ösztönöznek az „Új épületek építésére” 2016. január 1-jétől hatályba lépett, közel nulla energiaigényű épületekre vonatkozó követelmények. Az új szabályok fokozatosan lépnek életbe az épületek engedélyeztetése és kivitelezése tekintetében. Ezeknek a szabályoknak az épületek engedélyeztetése és kivitelezése esetén még nem minden esetben kell megfelelni; csak akkor, ha 2020. december 31. után fog megtörténni az épület használatbavétele (hatóságok használatára szánt, vagy tulajdonában lévő épületeknél 2018. december 31. után), és az építési engedély iránti kérelmet 2016. január 1-je után nyújtották be.

Egy példa egy épületenergetikai projekt tervezésére

Jelenleg számos esetben mégsem a környezetvédelem érdekei kerülnek előtérbe az épületenergetikai projektek tervezésénél, mint sajnos az alább bemutatott esetben sem. Példánk főszereplője egy irodaház hőellátása. A bemutatandó fűtési - aktív hűtési rendszer paraméterei:

Fűtés:

Mivel a távhő-energia rendelkezésre állt, a környezetvédelmi szempontok miatt a nagy hatásfokú, zárt égésterű kondenzációs gázkazánok beépítése nem volt támogatott.

A távhőszolgáltató nyilatkozata szerint az épület fűtését és HMVellátását a meglevő városi távfűtő hálózatról biztosítani tudja.

A számított transzmissziós és filtrációs hőveszteség: 250 kW.

Tervezett fűtési rendszer alsó elosztású zárt szivattyús, nyomott melegvizes fűtés.

Tervezett hőfoklépcső: 60/40 °C.

Tervezett hőleadók termosztatikus szelepfejjel rendelkező acéllemez lapradiátorok.

Hűtés:

Számított nyári hőterhelés: 225 kW.

A tervezett épületben, az irodákban, a folyosókon Daikin VRV - IV klíma rendszert terveztek, amely beltéri egységeken keresztül biztosítja a helyiségek hűtését.

A VRV rendszerek levegő-levegő rendszerű hőszivattyúk, ahol az inverteres vezérlés gyakorlatilag fokozatmentes szabályozásnak tekinthető.

A csővezetés egyszerű, gerincvezetékes csövezési rendszer, egy pár vezetékkel csövezhető. A csőhálózatot álmennyezetben tervezték. Anyaga lágy rézcső hőszigeteléssel van ellátva.

Az irodaházaknál, amelyek sokfélék lehetnek (pl. állami és városi hivatalok, székházak, bér irodaházak) széles körben elterjedt a VRV rendszerű, változó tömegáramú fűtések, aktív hűtések alkalmazása.

Ugyanakkor ezeknél az épületeknél a közel nulla energiaigényű épületekre vonatkozó követelmények – természetesen nagyon is helyesen – előírják a megújuló energiaforrások használatát, amelyet a VRV rendszer alkalmazása nem elégít ki. Az 55/2016. (XII. 21.) NFM rendelet „a megújuló energiát termelő berendezések és rendszerek beszerzéséhez és működtetéséhez nyújtott támogatások igénybevételének műszaki követelményeiről”- egyértelműen fogalmaz, eszerint (lásd: 2. melléklet az 55/2016. (XII. 21.) NFM rendelethez 3.1 pont) kizárólag víz közvetítőközeggel működő fűtési rendszerre való csatlakozás támogatható.

A VRV rendszernek még abban az esetben sem lehetne megújuló energia tartalmát elszámolni, ha nem csak hűtésre, de fűtésre is igénybe vennék. A hűtési funkcióban a jogszabályok alapján nincs elszámolható energiatartalom egyetlen hőszivattyús rendszer esetében sem. A VRV légkondicionáló rendszer kimondottan levegő-levegő rendszerű, tehát semmilyen formában nem támogatható.

Alternatív megoldás a földhő hőszivattyús rendszer alkalmazása. Vagyis a jogszabályi követelmények kielégítésére alternatív megoldásként egy monovalens, reverzibilis (fűtő-aktív hűtő) hőszivattyús rendszer kiépítését javasolták előterjesztésre.

Az alternatív hőszivattyús hőközpont 3 db, összességében 250 kW kimenő fűtési teljesítményű, magas SCOP értékű EVI1 rendszerű hőszivattyúval, és ehhez 31 db 100 m mélységű szondával lett tervezve.

A tervezett hőszivattyús rendszer számított megújuló energia tartalma az Eres=Qh*(1-1/SPF) képlet segítségével:

Eres=282 849kWh*(1-1/4,0) = 212 136,8 kWh. Ez alapján az épületbe bevitt éves energiamennyiség 75%-a megújuló energiának tekinthető, így a 25%-os jogszabályi igényt többszörösen teljesíti.

A két rendszer károsanyagkibocsátásának mértéke

A távhő, VRV rendszer megvalósításával várható CO2-kibocsátás becslése:

CO2 sűrűség = 1,9768 kg/m3.

A gáz fűtőértéke: 9,44 kWh/Nm3 A távhő szolgáltatás éves hatásfoka ηátl=75%

A CO2-kibocsátás meghatározásánál az vehető alapul, hogy 10 m3 földgáz elégetésekor 11,13 m3 CO2 keletkezik.

A távhő esetén keletkező CO2 mennyisége:

A VRV rendszerű hűtésnél keletkező CO2 mennyisége:

Az éves hűtési energia igény: 128,56 MWh.

A VRV rendszer SEER=3 értékével számítva az elektromos energia igény: 42,86 MWh.

Az alternatív földhő hőszivattyús rendszer esetén keletkező CO2 mennyisége fűtés esetén:

SCOP=4,2 értékkel a 282 849 kWh/év fűtési energiaigényt 67 345 kWh elektromos energiával lehet földhő hőszivattyúval biztostani.

Aktív hűtés esetén: 7 °C/12 °C hűtési hőfoklépcsővel és SEER=6,5 értékkel számolva a reverzibilis földhő hőszivattyú paramétereit, az elfogyasztott évi elektromos energia 21,76MWh.

Az alternatív földhő hőszivattyús rendszer alkalmazásakor a CO2-kibocsátás csökkenésének mértéke:

Összegzés

Jelen projekt esetében, mint látható, a legfőbb környezetvédelmi szempont figyelembe vételével, amikor évente 44,8t CO2-kibocsátás csökkentést lehetett volna megvalósítani, mindenképp az alternatív technológiára, a földhő hőszivattyús rendszerre kellett volna áttérni.

A környezetvédelmi hatáson túl indokolta volna az alternatív megoldást, hogy az évi energiaköltség-megtakarítás a számítások alapján ∼4,5 millió forint, és a beruházási költség megtakarítás 60-80 millió forint lett volna.

Ennek ellenére a rendszer lényegesen drágábban, lényegesen nagyobb évi üzemköltséggel, és lényegesen nagyobb évi CO2-kibocsátással fog megvalósulni úgy, hogy a jogszabályi igényeket sem elégíti ki. Jelen projekt esetében az a legszomorúbb valóság, hogy a beruházó az alternatív megoldás előnyét megértette, de a tervező kollégák mindent megtettek annak érdekében, hogy az eredetileg tervezett rendszer valósuljon meg, ami mérnöki szemmel nehezen érthető és elfogadhatatlan.

Talán ez a cikk hozzájárul ahhoz, hogy a jövőben az épületenergetikában tevékenykedő kollégák megértsék, hogy egy projekt tervezésénél a leghatékonyabb és legkörnyezetkímélőbb megoldást kell választani, hiszen a legnagyobb felelősség a környezetünk megóvása terén ránk, a tervezőkre hárul.


1 Enhanced Vapor Inject (gőzbefecskendezéses)
2 Pályázati előírás. 1 MWh elektromos energia előállításakor 0,93t CO2 keletkezik.

FODOR ZOLTáN
fejlesztőmérnök, Geowatt Kft.
MÉGSZ Geotermikus Hőszivattyús Tagozat elnöke

A szerzõ egyéb cikkei:

  A hőszivattyúk alkalmazhatósága távfűtéseknél
  Aktív vagy passzív hűtést?
  Mellőzhető a mérnöki munka?
  Szálloda monovalens hőszivattyús rendszerrel
  A hőszivattyús rendszerek hatékonysága a pályázati követelmények tükrében
  A kettő, vagy több épület megújuló, hidrotermikus energiaellátásának megvalósítása hőszivattyúkkal

A szerzõ összes korábbi cikke >>

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam