belépés / regisztráció
2020. július 6. hétfő
Aktuális lapszám

A széllel szemben vagy ennyire ismeretlen? I.

Jelen cikk megírásának aktualitását az a körülmény adta, hogy a közelmúltban, mint a MÉGSZ Geotermikus Hőszivattyús Tagozatának elnöke, meghívást kaptam az Energiaklub Szakpolitikai Intézet által írt, „A lakóépületekben elérhető megújuló energia-potenciál” című tanulmány véleményezésére.

 

Az előzetesen megküldött „Vezetői Összefoglaló” olyan, számomra elfogadhatatlan állításokat tartalmazott, amelyekre személyesen a találkozón is reagáltam, és véleményemet írásos formában, rövid tanulmányba foglalva megküldtem az Energiaklubnak, valamint a találkozón résztvevő Dr. Szalay Zsuzsannának.

A fentieken túl, úgy hiszem, hogy a tényekkel, számításokkal alátámasztott véleményemet e cikk keretében a szélesebb szakmai nyilvánossággal is közölni szükséges. Egyrészt azért, mert kritikai megállapításaimra érdemi választ nem kaptam, másrészt azért, mert megdöbbentőnek tartom a tényt, hogy amikor egész Európában, az USA-ban, Kanadában rohamosan terjed a földhő hőszivatytyúk alkalmazása, amelyet a fűtési célú megújuló energia alkalmazás jelenlegi leghatékonyabb módjának tartanak (és általa a nyári időszakban, a klímaeltolódás következtében, mindinkább túlterhelt villamosenergia hálózatokat is jelentős mértékben tehermentesíteni lehet), akkor ezzel kapcsolatban, hazánkban egy mértékadó szakpolitikai intézet az alábbi megállapításokat teszi:

1. „Számításaink során feltételeztük, hogy a hazai lakóépület-állományon elvégzett szerkezeti felújítás (ablakcsere és hőszigetelés) után a fűtéskorszerűsítés valamilyen megújuló energia-technológia segítségével történik. A megújuló energia-potenciál kiszámításakor egy általunk ésszerűnek tartott megújuló energia-mixet vettünk alapul.

Családi házak esetében a következő technológiákkal számoltunk: faelgázosító kazán, pellet-kazán, hőszivattyú, napkollektor.

Panelépületek esetében napkollektor alkalmazását feltételeztük. Egyéb társasházak esetében szintén napkollektorok felszerelését feltételeztük, de csak ott, ahol központi fűtés van.”

2. „Az elvégzett gazdaságossági vizsgálatok szerint és jelen ismereteink szerint, csak a napkollektoros beruházásokat érdemes megvalósítani, és ezek közül sem mindegyiket – épülettípustól és eredeti gépészettől függően – a többi beruházás egyelőre nem gazdaságos. Jelenleg tehát nem várható a vizsgált technológiák használatának tömeges elterjedése valamilyen állami ösztönző nélkül.”

3. „Hőszivattyús fűtési rendszert csak olyan épületekben alakítottunk ki, amelyekben eredetileg gázkazánnal (állandó hőmérsékletű) fűtöttek, kiegészítő fűtésként ugyanis meghagytuk az eredeti berendezést. Ennek oka, hogy a tapasztalatok szerint az átlagosnál hidegebb téli hetekben a hőszivattyú önmagában csak jelentős többlet villamosenergia- felhasználással képes fedezni az épület teljes hőigényét. A számításokat úgy végeztük el, hogy a fűtési energia 85%-át, a melegvíz- termelés 35%-át adja a hőszivattyú, a többi energiaigényt a kazán fedezi. „Pelletkazán-rendszer (18 kW) szereléssel, szabályozással 3 500 000 forint, hőszivattyús rendszer (18 kW) szereléssel, szabályozással 6 900 000 forint.”

4. „A hőszivattyús rendszer, illetve a pellet kazán kiépítése a berendezések élettartamán belül (ld.3.2.1. fejezet) nem térül meg: a megtérülési idő eléri az 50-100 évet is.”

Az idézett és felsorolt megállapítások olyan mértékben torzítják a valóságot, hogy számomra értelmezhetetlen, nem is értem miért és hogyan jöhetett létre ez az elemzés, hiszen az Energiaklub valószínűsíthetően komoly tanácsadói háttérrel rendelkezik.

A napkollektor alkalmazása

Nem áll szándékomban az egyes megújuló energiaforrások között ellentétet szítani. Mindegyik megújuló energiarendszernek megvan a helye, az alkalmazás legoptimálisabb lehetősége, ár-érték aránya, figyelembe véve a környezetre gyakorolt hosszú távú hatását. Mindemellett a fenti idézetekre reagálni szükséges, hiszen alapvető véleménykülönbségem van, magával az összehasonlítás metodikájával, és az ebből eredő megállapításokkal.

A szakmában elfogadott, hogy a használati melegvizet előállító napkollektoros rendszerekkel optimális körülmények között 50-70%-os szoláris részarány érhető el. Ilyen esetben a kollektoros rendszer éves hatásfoka 30-40%, vagyis a kollektorok a beeső sugárzás 30-40%-át hasznosítják.

Magyarországon 1 m2 déli tájolású és 40° körüli dőlésszögű felületre megközelítőleg 1400 kWh energia érkezik a Napból. Az éves hatásfok figyelembevételével, kollektorokkal ebből átlagos esetben 500 kWh hasznosítható (1. ábra).

Magyarországon így minden négyzetméter napkollektor-felülettel kb. évi 500 kWh hőenergia nyerhető. Ez elegendő például 10 000 liter víz felfűtésére 15 °C-ról 55 °C-ra (egy háztartás 50 napra elegendő HMV menynyisége).

Mit jelent ez a fölgázzal melegített rendszerhez viszonyítva?

A 19,2 Ft/kWh(η=80%) gázárral számolva, jelenleg 1m2 kollektor felülettel a megtakarítás 9600 Ft/m2.

2 m2-es HMV-rendszer legkedvezőbb beruházási költsége (bruttó): ?500 000 forint. A megtérülési idő: 500 000 Ft/2m2 * 9600 Ft/m2= 26 év.

A napkollektor HMV-termelésre (lsd.: fent) csak bivalens módon alkalmazható, más alternatív HMV-termelő technológia nem váltható ki vele, így a beruházási költségek figyelembe vétele nem csökkenti a megtérülés idejét.

A napkollektoros rendszerek gazdaságosságát, a megtérülési időt a rendszer éves kihasználtsága alapvetően befolyásolja. A fenti elemzés a leghatékonyabb kihasználtsági módot, a HMV-előállítást vizsgálja napkollektoros rendszerekkel.

A napkollektoros rendszerek alkalmazásának realitása fűtési rendszerekben rásegítésként is csak akkor van, ha nem rontja az éves kihasználtságot és nem növeli az amúgy is meglehetősen hosszú megtérülési időt. Ez azonban csak olyan speciális esetekben fordul elő, ha a jelentősen növelt kollektorfelület nyári valós kihasználtságát biztosítani lehet.

A fentiek alapján az a meglátásom, hogy egyik mértékadó szakmai szervezet sem ajánlja lakóépületek, társasházak, intézmények fűtésére a napkollektoros rendszereket, és nem hasonlítja össze más fűtésre alkalmas megújuló energiát hasznosító rendszerekkel.

Az idézett tanulmányban azonban eléggé félreérthető módon és minden különösebb magyarázat nélkül együtt szerepel a napkollektor a többi fűtésre alkalmas technológiával és az összehasonlítás is ezekkel történik (lásd.: 1.). Ez a metódus szerintem alapvetően értékelhetetlen.

A földhő hőszivattyúk alkalmazása

A folyadék-víz hőszivattyúk egyes típusai a jelenlegi technikai, technológiai szinten, a meglévő magas hőmérsékletű radiátoros rendszerek monovalens (rásegítés nélküli) kiváltása esetén is képesek SCOP=4,0 felett működni.

A 2. ábra1 alapján is jól látható, hogy csupán az SCOP=4,0 értéken a földgázhoz képest közel 50%-os a megtermelt fűtési energia egységára (3. ábra).

Alacsony hőmérsékletű rendszerek, illetve hulladékhő alkalmazása esetén az SCOP=4,5-6,0 érték is elérhető, így a földhő/hulladékhő hőszivattyús rendszer fajlagos energiaköltsége a hatásfokokat is figyelembe véve a hasábfa tüzeléssel vetekszik.

A fentiek alapján, a 3. pontban idézett megállapítás, miszerint csak rásegítéssel célszerű a hőszivattyúk alkalmazása: „a tapasztalatok szerint az átlagosnál hidegebb téli hetekben a hőszivattyú önmagában csak jelentős többlet villamosenergia-felhasználással képes fedezni az épület teljes hőigényét”, ilyen formában megfogalmazva megtévesztő. Az energetikai értékelésnél nem a pillanatnyi COP-értéket vizsgáljuk, hanem a szezonális értéket, SCOP-értéket és ennek alapján minden további nélkül lehet monovalens rendszerekben is gondolkodni, amennyiben az gazdaságossági szempontból megfelelő. A célravezetőbb megoldás azonban a monoenergetikus rendszer kialakítása, amelynek közel sem feltétele egy gázkazános rendszer megléte, és amelynek értelmezését a Magyar Installateur hasábjain megjelent2 korábbi cikkemben részletesen leírtam.

A 3. pontban leírt megállapítás, hogy a HMV 35%-át célszerű hőszivattyúval előállítani, a technológiai lehetőségek ismeretének a hiányát jelenti. Szintén hivatkoznom kell a Magyar Installateur múlt évi3 számában megjelent cikkemre, ahol részletesen foglalkoztam a multifunkciós hőszivattyúkkal, ezen belül a HMVelőállítás lehetséges formáival. A kétkondenzátoros hőszivattyú éppen arra alkalmas, hogy a fűtés mellett nagy mennyiségű HMV-t – az igényt 100%-ban kielégítve – bármikor képes előállítani a fűtéssel egyenértékű SCOP értéken. A kihasználtság javításával így, a 3. pontban leírtakhoz képest, jelentősen csökken a hőszivatytyús beruházás megtérülési ideje. 


1 MI:23. évfolyam 2013. február/március, 24. oldal
2 MI:22. évfolyam 2012. augusztus/szeptember, 20. oldal
3 Amennyiben a leghatékonyabb monoenergetikus rendszert valósítjuk meg és a szükséges teljesítmény 80%-ra, 11 kW-ra méretezzük a rendszert, akkor már 4 millió forint körül van a beruházási igény, és a teljesítmény kiegészítéshez csak egy 3kW-os elektromos betét szükséges.

***

1. ábra. Művelődési ház, sportcsarnok napkollektoros rendszere

2. ábra. Forrás: COTHEC Energetikai Üzemeltető Kft.

3. ábra. KIA autószalon hőközpont

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