belépés / regisztráció
2019. december 5. csütörtök
Aktuális lapszám

A hőszivattyúk hatékonyságáról, alkalmazhatóságáról I.

A Magyar Installateur előző, 2015/1-es számában megjelent cikkben szó volt arról, hogy Magyarországon milyen adottságai és milyen komoly lehetőségei vannak a hőszivattyúk alkalmazásának. Bemutattam azt a munkát, amelyet az e területen tevékenykedő fejlesztő és tervező mérnökök végeztek és reményemet fejeztem ki arra vonatkozóan, hogy az új támogatási periódusban megfelelő helyére kerül ez a máig szakmai, politikai berkekben, vitatott technika.

 

Információm szerint azonban most a pályázatok megjelenése előtt a szakpolitikában még mindig az a feladat, hogy érdemben, mérésekkel alátámasztva bizonyítsák, hogy a hőszivattyús rendszerek hazánkban is támogatásra érdemesek.

Nem akarom állandóan azt hangoztatni, hogy ez egy környezetvédelmi technológia helyi károsanyag-kibocsátás nélkül, kiváltja a földgázt, hozzájárul az importfüggőség csökkentéséhez, a működéséhez szükséges elektromos energia jelentős részben megújuló energiából is előállítható, és maximális komfortot biztosít, ezért mindenképp támogatásra érdemes. Bár ez mind igaz, emellett alapvető kritériumnak kell lennie, hogy a jelenlegi technikai színvonalon elérhető legmagasabb SCOP, SEER értéket közelítsük meg, illetve érjük el, hiszen ezen mutatók növekedésével egyenes arányban csökken a felhasznált elektromos energia mennyisége, a fajlagos károsanyag-kibocsátásának mértéke, nő a pénzügyi megtakarítás, csökken a megtérülési idő.

Hazánkban a földhő hőszivattyús rendszerek alkalmazásának 10-12 éves múltja van. Ezen „tanulási” idő alatt jobb, rosszabb rendszereket egyaránt kiépítettek, de azt megállapíthatjuk, hogy a legtöbb rendszer részben tőlünk független okok miatt1 meg sem közelíti a mai kompresszor technika által elérhető rendszerhatékonyságot. Ezért azzal a módszerrel bizonyítani a hőszivattyús rendszerek létjogosultságát az energiaellátó rendszerekben, hogy egyes megvalósult projekteknél SCOP (SPF) méréséket végeztek, szerintem alaptalan és nem vezet sehová, ugyanis ahány rendszer, annyi éves hatékonyság (SCOP), hiszen nem csupán hőszivattyú hatékonyságot merünk, hanem rendszer kialakítást, mérnöki hozzáértést. Az a probléma, hogy az elmúlt időszak szabályozási és ellenőrzési rendszerei nem sarkalltak senkit a hatékony rendszer-tervezésre és megvalósításra. A sok „kevésbé hatékony” rendszerből pedig pozitív következtetés nehezen származtatható.

A jelenlegi mérések zöme alapján nem vonható le az a következtetés, hogy a jelenlegi technikai és technológiai szinten mire képes egy földhő hőszivattyús rendszer, csak az, hogy jelenleg hazánkban átlagosan milyen szinten áll az alkalmazás.2

A hatékony hőszivattyús rendszer kialakításának azonban hazánkban adottak mind a technikai, mind a technológiai feltételei, de mivel elmaradtak a szabályozási, ellenőrzési feltételek, a tervezők a könnyebb utat választva sok esetben csak „alibi”3 rendszereket terveznek, amelyek megtérülési ideje a normális értékeken jelentősen túlmutat.

A hőszivattyús rendszerek telepítésének szabályozása, ellenőrzése

Amennyiben a hőszivattyús rendszerek hatékony alkalmazását elő akarjuk segíteni, akkor az EU szisztéma alapján fordítva kell megközelíteni a kérdést.

A magyar viszonyoknak megfelelően, amennyiben az EU direktívákban ajánlott minimum SCOP értékekkel nem értünk egyet, meg kell határozni a hazánkban minimálisan elfogadható SCOP (SPF), és bivalencia értékeket, a megvalósulást hatékonyan kell ellenőrizni, és szükség esetén szankcionálni.

Ezentúl a pályázati kiírásokban a bivalencia pont külső hőfokszintre történő kiírását, amely erősítette az igen gyenge hőszivattyú konstrukciók alkalmazhatóságát, meg kell változtatni.4 A megengedhető bivalencia mértékét5 a számított max. fűtési teljesítmény százalékában kellene meghatározni, min. 70% hőszivattyú kapacitást megkövetelve (max. 30% rásegítő fűtés). Ezzel a beépített hőszivattyús rendszerek kihasználtsága biztosított lenne, a jó hatékonyságú rendszerek beépítése kerülne előtérbe.

A pályázatban előírt SPFprim értékeket központilag kiadott, „Excel” programban kellene nyomon követni. A pályázónak névre szólóan beélesített programba havonta fel kellene töltenie a hőmennyiségmérőkről és elektromos almérőkről leolvasott értékeket, amelyet a program a szezon zárásakor automatikusan értékelne. Ez egy jól, könnyen ellenőrizhető rendszert eredményezne, és nem terhelné jelentős költséggel a beruházókat.

Meg kellene szigorítani azt a pályázati gyakorlatot, amely a betervezett hőszivattyúk kiváltását könnyedén lehetővé teszi, csak „valakinek” nyilatkoznia kell arról, hogy a paramétereket tekintve azonos, vagy jobb a kiváltásra ajánlott készülék.

A jelenlegi pályázatok alapján az esetenként körültekintően megtervezett hőszivattyúkat bármilyen hőszivattyúra ki lehet váltani, holott azt is egyértelműen tudni kell, hogy minden hőszivattyúhoz más-más szondaszámra lehet szükség ugyanolyan SCOP eléréséhez! Emiatt minden kiváltáshoz újra kellene tervezni a szondarendszert is, vagy meg kellene határozni a tervezett szondarendszerrel elérhető SCOP értéket!

Ezen szabályozási javaslatok alkalmazásával nőne a tervezési felelősség, a tervezői hozzáértés a rendszerek kialakításában, és emellett a valóban hatékony hőszivattyúk alkalmazása kerülne előtérbe, a beruházási költségek pedig lényegesen csökkennének.

A hőszivattyús fűtő-hűtő HMV-rendszerek SCOP, SEER értékét befolyásoló technikai, technológiai jellegű tényezők

Az előzőekben részletezett, a hőszivattyús rendszerek hatékonyságát befolyásoló szabályozási kérdéseken túl megfogalmazódott az is, hogy a hatékony hőszivattyús rendszerek kialakításának hazánkban adottak mind a technikai, mind a technológiai feltételei.

Az SCOP, SEER értékét befolyásoló tényezők:

  • a hőszivattyúk SCOP értéket befolyásoló szerkezeti kialakítása,
  • a hőszivattyúk megfelelő megválasztása az adott feladatra,
  • a hőszivattyús hőközpont kialakítása, szabályozása,
  • a szabályzás összhangja a belső hőleadó, hűtési és HMV-rendszerrel,
  • az elpárologtató oldali hőnyerési rendszer tervezése, kialakítása.

A befolyásoló tényezők döntő részével a Magyar Installateur-ben megjelent cikksorozatok már részletesen foglalkoztak, és ennek eredménye egyértelmű. Az import hőszivattyúkba vetett hit és bizalom azonban a legtöbb beruházó, tervező és kivitelező esetében töretlen annak ellenére, hogy sok esetben nem a leghatékonyabbak, és az adott funkciók kielégítésére nem megfelelőek az általuk választott, tervezett hőszivattyúk. A hőszivattyú kiválasztásánál emiatt érdemes az alább megfogalmazott alapvető szakmai feltételeket ismerni és meglétét figyelembe venni.

A hőszivattyúk SCOP értékét befolyásoló tényezők

A magas SCOP értékű hőszivattyú kialakítása számos, az alábbiakban részletezett műszaki tényező függvénye, amelyek összhangja biztosítja azt, hogy az adott hőszivattyú a tervezett működési hőfokhatárokon belül hatékony üzemre képes.

  • hőszivattyú körfolyamatának kialakítása:
    - hűtőközeg-tartály megléte,
    - EEV szabályozás a hűtőkörben.
  • az elpárologtató és kondenzátor megfelelő megválasztása,
  • az expanziós szelep megfelelő kiválasztása az adott működési tartományra,
  • a csőrendszer megfelelő méretezése, különös tekintettel a nyomócső rendszerre,
  • a működési tartományok pontos megtervezése az adott típusokra vonatkozóan (víz-víz; folyadék-víz hőszivattyúk),
  • a hőszivattyú szabályzó és elektromos rendszerének kialakítása.

A viszonylag sok befolyásoló tényező közül elsőként két olyan elem meglétét érdemes megvizsgálni a hőszivattyúk választásakor, amelyek jelentős mértékben befolyásolják a hőszivattyúk SCOP értékét, és ennek ellenére a legtöbb esetben a hőszivattyúk ezeket az elemeket nem tartalmazzák.

A hűtőközeg-tartály

Folyadékgyűjtő beépítésének egyes elképzelések szerint az a fő célja, hogy a hűtőközeg-szökés pótlására bizonyos tartalék álljon rendelkezésre, hogy az egyébként azonnal bekövetkező hűtőközeg-hiány ne okozzon teljesítménycsökkenést vagy üzemzavart (1. ábra).

(Folytatjuk)


1Az eddig forgalmazott import hőszivattyúk jelentős részének hasonló gyári kiépítése nem biztosította a SCOP maximalizálásának lehetőségét.
2Nem rosszabb, mint az EU-más államaiban, de nálunk nagyobbak az elvárások.
3Az adott feladatra nem megfelelő, illetve nem a leghatékonyabb a hőszivattyú választás, a teljes kapacitással kiépített alternatív fűtés és hűtés, bonyolult, költséges és hosszú megtérülési idejű rendszerek.
4Ez alapján a hőszivattyúk működtetése lehetséges max. -2 °C-ig, és utána a teljes kapacitással kiépített gázkazános rendszer működik. Így lehet évi SPF értéket produkálni egy gyenge konstrukciójú hőszivattyúval, de meg kellene vizsgálni a Ft/kWh-ra vetített fajlagos beruházási költségek alakulását, és ennek megfelelően a megtérülési időket!
5Csak monoenergetikus rendszereket szabadna pályázattal megvalósítani.

***

1. ábra. A hűtőközeg-tartály hőszivattyúba szerelve

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

A szerzõ egyéb cikkei:

  Tervezz felelőséggel a környezetért!
  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 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