belépés / regisztráció
2019. november 15. péntek
Aktuális lapszám

Biomassza tüzelőanyag alapú falfűtés megvalósíthatósági vizsgálata II.

Napjainkban az épületek gazdaságos üzemeltetése mellett egyre nagyobb szerepet tölt be a környezetbarát technológiák és berendezések alkalmazása, azonban a magyarországi épületállomány jelentős százaléka nem tudja teljesíteni a velük szemben elvárt igényeket sem épületfizikai, sem épületgépészeti szempontból. Cikksorozatunkban egy minta településen keresztül szemléltetjük egy biomassza tüzelőanyag alapú kis falufűtés kialakításának lehetőségeit. A cikk második részben a megtérülésről lesz szó. 

 

Az egyes épületeknél elsődleges szempont az épületfizikai jellemzők javítása a 7/2006 TNM rendelet követelményértékeinek megfelelően, amely következtében jelentősen lecsökkennek a hő- és ez által az energiaigények. A számítások során az alábbi korszerűsítési lehetőségeket vettük figyelembe:

  • épületfizikai korszerűsítés (szigetelés, nyílászáró csere és termosztatikus szelepek),
  • épületfizikai korszerűsítés kondenzációs kazán beépítésével,
  • épületfizikai korszerűsítés hőszivattyú és napelem beépítésével,
  • épületfizikai jellemzők központi biomassza kazánházzal, távvezetéki rendszeren keresztül.

Számítások

Mivel a polgármesteri hivatalon már korábban megtörtént az épületfizikai korszerűsítés, így természetesen nem változik a hőigény. A többi épület esetében átlagosan 36,3%-kal csökken a hőszükséglet. Az étkezde esetében figyelhető meg a legkevesebb változás, ami a műemléki besorolásából adódik, hiszen külső homlokzati szigetelést és nyílászárócserét ezen az épületen nem végeztünk. Az imént tárgyalt fejlesztési lehetőségek alapján az 1. táblázatban szemléltetjük az összesített energetikai jellemző alakulását. A gépészeti felújítások mindegyike magában foglalja az épületfizikai korszerűsítéseket is.


1. táblázat.  Összenergetikai jellemzők alakulása különböző fejlesztések esetén

Az 1. táblázatban megfigyelhető, hogy energetikai szempontból a hőszivattyú tekinthető a legkedvezőbb megoldásnak, hiszen átlagosan nagyságrendileg 20% összenergetikai megtakarítást eredményez a kondenzációs, és az azzal közel azonos eredményeket mutató biomassza tüzelésű rendszerhez képest. Bármely hőtermelő alkalmazása esetén, épületenként a külső homlokzatfelületeken 10 cm EPS szigetelővastagsággal számoltunk az indokolt esetekben, míg a padlásfödémeknél 15-20 cm ásványgyapot szigeteléssel kalkuláltunk.

A különböző épületfizikai és épületgépészeti beruházások együttes hatásával az egyes épületek CO2-kibocsátása a 2. táblázat szerint alakul.


2. táblázat.  Szén-dioxid-kibocsátások alakulása

Az előzőekben írtuk, hogy a biomassza tüzelés CO2 semlegesnek tekinthető. A fenti táblázatban szereplő értékek a világításból adódó szén-dioxid-kibocsátást is magukban foglalják. A központi biomassza kazánház kiépítésével érhető el a legnagyobb CO2-kibocsátás. A teljes tüzelőanyag felhasználás ismeretében nagyságrendileg 1,67 t/év teljes szilárdanyag-kibocsátás várható ennél a fűtési rendszernél.

Primer energia felhasználás és CO2-kibocsátás szempontjából a hőszivattyú tekinthető a legkedvezőbbnek, azonban beruházási költség tekintetében további vizsgálatokat szükséges végezni.

Megtérülés számítások

Mint minden beruházásnál, a műszaki és technológiai szempontokon túl ugyanakkora szerepet játszik a beruházási és üzemeltetési költségek alakulása. 50%-os pályázati támogatást figyelembe véve statikus megtérülési idővel kalkuláltunk minden épület esetén.

Az új hőtermelő berendezés minden épületnél a meglévő fűtési rendszerre csatlakozna. A lecsökkent hőigényeknek és az eredetileg túlméretezett radiátoroknak köszönhetően hőszivattyú esetén is elegendőnek bizonyulnak a meglévő hőleadók. Ez minden esetben jelentősen lecsökkenti a beruházási költségeket. A jelenlegi fűtési rendszerekbe ez által, szükség szerint, csak termosztatikus szelepek kerülnek beépítésre.


3. táblázat.  Megtérülési idők 50% önrésszel

A 3. táblázat számításai során az energia árakat három év fűtési számlái alapján határoztuk meg. Az új hőtermelő berendezések esetén a beruházási költségben az épületfizikai korszerűsítés költségei egyaránt megjelennek. A polgármesteri hivatal és az iskola esetében egy-egy fejlesztési lehetőséget kihagytunk, hiszen az előbbinél az épületfizikai korszerűsítés már megtörtént, míg az utóbbinál a gáztüzelésű kazánok, valamint a szekunder fűtési oldal műszakilag és energetikailag megfelelő állapotú, ezáltal kondenzációs kazán beépítésére nem végeztünk megtérülés számítást.

Biomassza kazánház megtérülési ideje

Az önkormányzati épületek szerencsés, egymás szomszédságában lévő elhelyezkedése nagyon kedvező lehetőséget biztosít egy egyszerűen kialakítható távvezetéki rendszer telepítésére. A 21. századi környezettudatos szemléletnek megfelelően a távfűtési rendszer szívében egy biomassza tüzelésű kazán foglal helyet. Az egyes épületek meglévő fűtési rendszereit a fentiekhez hasonlóan használnánk, amelyek egy hőfogadó központon keresztül csatlakoznak a távvezetéki hálózatra.

A projektmenedzsment és az összesített beruházási költség összege adja ki a teljes beruházási költséget, amely: 53 414 700 forint.

Mivel távvezetéki rendszerről van szó, elengedhetetlen a vezeték veszteség meghatározása, továbbá a szivattyúzás villamos energia felhasználása. A távvezetéki veszteség 400 GJ/évre, a szivattyúk villamos energia fogyasztása 175 kWh/évre adódik. Ez a két tétel összesen 345 000 forint költséget jelent évente.

A távvezetéki rendszeren keresztül csatlakozó biomassza kazán megtérülési idejét a következő értékek alapján határoztuk meg:

  • Faapríték ár: 20 000 Ft/tonna
  • Fűtőérték: 12 MJ/kg
  • Biomassza energiaár 7,1 Ft/kWh

Ahogy az előző beruházások esetén, a biomassza kazánház telepítésével egyidejűleg végezzük az épületfizikai felújításokat a szükséges mértékben. A beruházási költségek összesen:

  • gépészeti beruházás: 53 414 700 forint
  • épületfizikai korszerűsítés: 29 206 092 forint

Összesen: 82 620 792 forint.

Az összenergetikai jellemzőket magába foglaló 3. táblázat alapján, biomassza tüzelés esetén éves szinten 5 941 223 forint megtakarítás adódik, amely a biomaszsza fűtés és az épületfizikai korszerűsítések együttes hatásaival kapott eredmény.

A megtérülési idő, az előzőekhez hasonlóan 50%-os pályázati támogatást figyelembe véve 12,7 évre adódik. Ebben az esetben is statikus megtérülési idővel kalkuláltunk.

Összegzés

A cikkben bemutatott központi biomassza kazánház és a távvezetéki rendszer nem egyedülálló elgondolás, nagyobb léptékben az osztrák Bildeinban valósították meg először az ún. falufűtést, ahol faapríték tüzelésű kazánnal 97 épületet látnak el távvezetéki rendszeren keresztül hővel, de jelenleg számos helyen üzemelnek biomassza fűtőművek hazánkban, amelyek 2-50 MW teljesítményhatárok között helyezkednek el.

A megvizsgált fejlesztési javaslatok mellett természetesen még számos megoldás létezhet, de a bemutatott lehetőségek és adottságok ismeretében a biomassza kazánház távvezetéki rendszerrel történő kiépítése bizonyult ebben az esetben a leginkább hatékonynak gazdaságosság, üzemeltetés és megvalósíthatóság szempontjából egyaránt. A fejlesztés hátterében azonban mélyebb célok is rejtőznek, hiszen a szén-hidrogén alapú tüzelőanyag árak és az Európai Uniós direktívák folyamatos változása további fejlesztések irányába indítja, indította el a világot a fenntartható fejlődés érdekében.

Dr. Herczeg Levente
egyetemi adjunktus
BME Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék


Érces Norbert
doktorandusz
BME Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék

A szerzõ egyéb cikkei:

  Biomassza tüzelőanyag alapú falfűtés megvalósíthatósági vizsgálata I.

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