belépés / regisztráció
2019. november 16. szombat
Aktuális lapszám

Mellőzhető a mérnöki munka?

A hőszivattyúk SCOP mérésére vonatkozó EU és NFM rendeleteket tanulmányozva érthetetlen az uniós törvényalkotás azon fáradozása, hogy a hőszivattyús rendszerek hatékonyságának növelését kizárólag a forgalomba hozott hőszivattyúk paramétereitől, újabban az SCOPnet (nettó szezonális jóságfok) értéktől, mint kizárólag hőszivattyús paramétertől, annak előírt megvalósulásától tegye függővé.

 

A hőszivattyúk hatékonyságának SCOP mérésére vonatkozó EU és NFM rendeletek tanulmányozásakor az alábbi következtetésre lehet jutni: az EU (2014/C 207/021) rendelete meg sem említi a mérnöki munkát, amelyet például egy zárt szondás hőszivattyús rendszer tervezésénél mindenképp be kell vinni a rendszerbe ahhoz, hogy egy valóban hatékony és magas SCOP értékű hőszivattyús rendszert valósítsunk meg.

A hőszivattyúk összehasonlítását egy „kreált”, SPF (SCOPnet), a valóságos paraméterektől távol eső, és öszszehasonlításra is alkalmatlan paraméter alapján kívánja megoldani. A rendelet szerint az ηs szezonális helyiségfűtési hatásfokot a következőképpen kell meghatározni: „a villamos energiát használó hőszivattyús helyiségfűtő berendezések és hőszivattyús kombinált fűtőberendezések esetében: ηs = (100/CC)2 × SCOP - ΣF(i). Az F(2) korrekció a talajvízszivattyú( k) villamosenergia-fogyasztásának kedvezőtlen hatását kifejező, a szezonális helyiségfűtési hatásfok értékét csökkentő korrekciós tag, százalékban kifejezve. A víz–víz, illetve sós víz–víz típusú hőszivattyús helyiségfűtő berendezések és hőszivattyús kombinált fűtőberendezések esetében a korrekció: F(2) = 5 %.”

A rendelet az SCOPnet érték meghatározására rögzít bizonyos paramétereket:

1. A fűtési óraszámokat az egyes éghajlati övekre vonatkozóan

2. Standard mérési körülményeket (1. táblázat).

Hosszabb tanulmányozás után sem vált érthetővé a jogalkotók szándéka. Egyrészt: ennyi rögzített paraméter alapján hogyan lehetne összehasonlításra alkalmas SCOPnet paramétereket mérni egy zárt szondás hőszivattyús rendszer esetében? Az alábbi rögzített paraméterek csak COP érték mérésére adnak lehetőséget.

Másrészt: az SCOPnet számítás értelme pontosan a részterheléseknél bekövetkező COP érték változásokon alapul, és ehhez különböző hőfokszinteken mért, vagy számított COP értékekre van szükség, amit a rendelet nem ír elő.

A probléma idáig is az volt, hogy nem írták elő a gyártóknak, illetve a tesztlaboroknak a teljes működési tartományra COPcyc3 meghatározását. Jelenleg a hőszivattyú katalógusok és tesztlaborok a max. COP értékeket határozták meg, amelyben nem szerepelt a belső hűtőköri szabályozásból, a szakaszos működésből, valamint a hűtőközeg töltetvándorlás kiegyenlítetlenségéből eredő COP értékcsökkenés (COPcyc).

Minden lehetséges szempont figyelembevételével megállapítható, hogy az egész működési tartományra kiterjedő COPcyc paraméterek gyártói követelménye teljes összehasonlíthatóságot biztosítana az egyes hőszivattyúk között!

A hatékonyság buktatója hőszivattyú paraméter szinten itt dől el, hiszen a referenciaponton és részterheléseknél mért maximális COP és COPcyc értékek között az egyes hőszivattyúknál 5-20% közötti eltérések lehetségesek!

A COPcyc paraméterek megkövetelése átlátható, mérhető feltételeket teremtene a gyártók számára a jelenlegi áttekinthetetlen, bonyolult és valójában nem mérhető çs szezonális helyiségfűtési hatásfokhoz képest.

A zárt szondás hőszivattyús rendszereknél a hőszivattyúk tervezési hőfokszintre vonatkozó COPcyc értékei, az épület fűtési teljesítmény igényei, valamint a rendeletben rögzített külső léghőmérsékleti viszonyok figyelembe vételével meghatározható a várható SCOPnet érték (2. táblázat).

Sajnos az EU által előírt metodikát követi, a megújuló energiát termelő berendezések és rendszerek beszerzéséhez és működtetéséhez nyújtott támogatások igénybevételének műszaki követelményeiről szóló 55/2016. (XII. 21.) NFM rendelet is, ami az előírt formában nem teljesíthető.

A SCOPcyc gyártói hőszivattyú paraméterek alapján egy adott fűtési, hűtési rendszer számított „çs” értékén túl azonban a hőszivattyús technika sikeres, hatékony alkalmazása felkészültséget, széleskörű épületgépészeti ismereteket igényel azon szakemberektől, akik rendszereket terveznek a lakó, intézményi, ipari, mezőgazdasági épületek, uszodák, fűtési, hűtési, HMV igényeinek biztosítására.

Jó paraméterekkel rendelkező hőszivattyút is lehet úgy alkalmazni, hogy igen rossz SCOPnet értéket ér el rendszerszinten, vagy részben akár működésképtelen.

Emiatt a hőszivattyús rendszerek hozzáértő tervezését, mint követelményt nem szabadna kihagyni, amikor a hőszivattyús rendszerek hatékonyságának növelése a cél.

Szonda és kollektor tervezés, SCOPnet számítás

Egészen problémás a hazai szabályozás is a zárt szondás, illetve kollektoros4 rendszerek tervezését illetően. Az MMK ugyanis ezt a feladatot a geológusokra bízta. A szondaméretezés azonban ~90%-ban épületgépészeti feladat, és csak 10%-ban igényel minimális geológiai ismereteket.

A jelenlegi szabályozási körülmények között a geológusok ismeret és épületgépészeti információk hiányában a méretezést nem tudják elvégezni. Az épületgépészek pedig nem tekintik feladatuknak a szondarendszerek tervezését. Ennek megfelelően sok olyan hőszivattyús hőközpont műszaki leírásával lehet találkozni, ahol a szondatervezést a szondarendszer kivitelezőjére hárították, ami teljesen komolytalan.

Így az épületgépész nem tudja meghatározni a Tmin 5 hőmérsékletet sem, ami alapján a hőszivattyút teljesítményre megfelelően ki tudná választani a tervezett rendszerhez.

Egy zárt szondás hőszivattyús rendszer SCOPnet, illetve çs értékeinek prognosztizálása csak a szondatervezéssel összhangban történhet, hiszen a külső hőmérséklet alakulása befolyásolja a hőszivattyúk futási ciklusainak időtartamát, és így a talajból feljövő víz hőmérsékletét, ami egy folyamatosan változó COP értéket eredményez. Az SCOPnet prognosztizálása emiatt csak egy megfelelően alkalmazott tervező szoftverrel lehetséges.

A megfelelő megoldás csak az lehet, hogy az épületgépész tervezés hatáskörébe kerüljön a szondarendszer tervezése is, így rendszerszintű tervezés valósulhatna meg. Az a minimális geológiai hozzáértés, hogy az épületgépész mérnök ismerje a gradiens (0C/km), talaj konduktivitás (W/mK), termál diffúzió (m2/nap) fogalmakat, nem okozhat gondot. Meghatározásához kérheti geológus segítségét.

A hőszivattyús rendszer tervezés elemei:

  • Hőszivattyú
  • Hőnyerési rendszer
  • Hőközponti elemek
  • Belső hőleadók
  • Szabályzás

Ahhoz, hogy egy hatékony, a megrendelőt és a pályázati feltételeket kielégítő hőszivattyús rendszert tervezzünk, a fenti elemek hőszivattyús szempontból történő kiválasztására, megtervezésére és összhangjára van szükség, ami széleskörű, mérnöki szintű hőszivattyús ismereteket igényelne.

Sajnos, ahogy ez a cikk címéből is kitűnik, egyelőre ez az uniós törvényalkotás keretében sem került a helyére, nincs előírás mérnöki tervezésre. Gondolom, hogy a mérnöki tervezés szükségességét az uniós törvényalkotók a tömeges hőszivattyús alkalmazások elősegítése miatt igyekeznek kihagyni a rendszerből, és csupán gyártói előírásokkal kívánják megoldani a hatékonyság problémáját.

Ez szakmai szempontból megítélve is álmegoldás, arra alkalmas, hogy az egyes gyártók a valóságostól alapjaiban eltérő çs értékeket adjanak meg adatlapjaikon, energia címkéiken, ellenőrizhetetlen módon felüllicitálva egymás termékét. Ez hosszútávon tovább ronthatja a hőszivattyús rendszerek megítélését.


1 Ideiglenes mérési és számítási módszerek címeinek és hivatkozási számainak közzététele a 813/2013/EU rendelet és különösen annak III. és IV. melléklete, valamint a 811/2013/EU rendelet és különösen annak VII. és VIII. melléklete végrehajtásához.
2 CC=2,5
3 „Ciklikus jóságfok” (COPcyc vagy PERcyc): a vizsgálati ciklus időtartama alatt mért átlagos fűtési jóságfok vagy átlagos primerenergiahányados, amelynek értéke az időtartam alatt mért fűtőteljesítmény integráltjának és az ugyanazon időtartam alatt mért bemeneti energia integráltjának hányadosa, a GCV-re vonatkozóan kWh-ban, illetve a végső energiafogyasztás és a CC szorzataként kWh-ban kifejezve.
4 Horizontális fektetésű kollektoros rendszer.
5 Minimális talajhőmérséklet, amely egy alapadat a szondarendszerek tervezésénél, és egyben a hőszivattyú teljesítményre történő kiválasztásának alapja.

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?
  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