Hidrotermikus hıszivattyúzás lehetıségei és a geotermikus hı felhasználása magyar hıszivattyúval

Átírás

1 Országos Környezetvédelmi Konferencia és Szakkiállítás szeptember Hotel Ezüstpart, Konferencia központ - Siófok, Liszt Ferenc sétány 4. A konferencia szervezıje: MTESZ Veszprém Megyei Szervezete Elıadás (Megújuló energia szekció): szeptember 22., 11:00-11:30 Hidrotermikus hıszivattyúzás lehetıségei és a geotermikus hı felhasználása magyar hıszivattyúval Elıadó: Komlós Ferenc okl. épületgépész-mérnök, ny. minisztériumi vezetı-fıtanácsos komlosf@pr.hu 1

2 Mottó Forrás Marx György: A MARSLAKÓK ÉRKEZÉSE (197. old.) Akadémia Kiadó, A természettudomány azt írja le, hogy mi van. A technika azt is megcsinálja, ami még nincs. Kármán Tódor ( ) 2

3 Duna menti országok és fıvárosaik (Bécs, Pozsony, Budapest, Belgrád) Térkép: Wikipédia, a szabad enciklopédia Új távfőtési alapelv: a felhasználási helyre kis veszteséggel kell vizet odavinni, és a felhasználási helyen hıszivattyúval kell hıt kivonni belıle 3

4 Távfőtés centralizált és decentralizált megoldású hıszivattyús rendszerrel 4

5 Átfogó tervre lenne szükség! Elvi vázlat. Távfőtés a Dunával (vagy más felszíni vizekkel) és hulladékhıvel (távfőtés földgáz nélkül). Az Európai Unió Duna Régió Stratégiájába javasoljuk a Heller (Hıszivattyú)-projektet. Megjegyzés A víz hıforrás, tehát a vízenergia, hidrotermikus vízenergia. 5

6 Elvi vázlatok. A víz alatti kollektorok telepítése és elrendezése, elhelyezésének keresztmetszete, valamint a földhı melegítı hatására létrejövı áramlás Forrás: Irodalom [1] 6

7 Magyar fejlesztéső hıszivattyúcsalád (1) A magyarországi hıszivattyú-fejlesztés a technika mai szintjén álló Copeland Enhanced Vapour Inject (EVI) kompresszorokat és körfolyamatot alkalmazza, amely nagy COP értékő hasznosítást tesz lehetıvé, akár 63 C-os f őtési elıremenı hımérsékleten is. A fejlesztés az elérhetı legnagyobb szezonálisteljesítmény-tényezı (SPF érték) megvalósítására törekedett, ezt alapvetıen a hıszivattyús körfolyamatban gızbefecskendezéssel, közbensı elıhőtéssel lehetett elérni, így széles hımérséklet-tartományban használható hıszivattyúcsalád jött létre. A fejlesztés figyelembe vette a hazai geotermikus adottságokat és a termálhı-hasznosítás lehetıségeit, valamint a nagy hımérséklető hulladékhı nagy kondenzációs hımérsékleten történı hasznosításának a lehetıségét, továbbá optimalizálva az elérhetı SPF értéket. 7

8 Magyar fejlesztéső hıszivattyúcsalád (2) Ezzel a technikával meglévı radiátoros rendszerek max. 63 C elıremenı főtési vízhımérsékleten, 63/57 C-os hılépcsıvel is gazdaságosan mőködıképesek (elektronikus expanziós szelep, munkaközegtartály, külsı hımérséklet-szabályozás). A hıszivattyúk a felújított állapotba hozott épületeknél radiátorral ellátott rendszereket is üzemeltetnek. A használati meleg víz (hmv) elıállítása a hıszivattyúval történik (desuperheater) és a reverzálhatóan kialakított körfolyamat (váltószelepes) a hőtést is biztosítja, így külön más berendezésekre nincs szükség. Ezek a technika mai szintjén álló technológiák az Új Széchenyi Terv segítségével gazdaságunk dinamizálására szolgálhatnak. 8

9 Főtés növelt hımérséklető, magyar gyártmányú hıszivattyúval (1) Fotó: Geowatt Kft. Budakalászi meglévı lakóépület radiátoros rendszerő központi főtésének hıtermelı cseréje során a radiátoros rendszeren és az épületen semmilyen átalakítás nem történt. A hıszivattyú a pincében lett elhelyezve a földgáztüzeléső gázkazán helyébe. 9

10 Főtés növelt hımérséklető, magyar gyártmányú hıszivattyúval (2) Fıbb adatok Főtött alapterület: 180 m 2 A főtésiteljesítmény-igény: 12 kw A hmv-igény: 60 C-on 240 liter/nap A beépített hıszivattyú tipusa: Vaporline GBI13-HDW; Főtési teljesítménye: 12,4 kw; COP = 4,6 (B0/W35). Új típusú kétkondenzátoros készülék, nagy hmv teljesítményigényhez (6 tagú család) a hmv teljesítményigénye: 12 kw Szondamélység: 100 m Szondák száma: 2 db Főtıvíz-hımérséklet: legfeljebb 50 C A tervezett SPF = 4,4 (a földoldali keringetı szivattyúval számítva) Elızetes számítás szerint az épület hıfogyasztása a növelt hmv hıigénnyel: 6900 kwh/főtési idıszak; SPF = 4,5 (a földoldali keringetı szivattyúval) A budakalászi nagycsaládos felhasználónak az elmúlt évben a főtés és hmv fogyasztási költsége a gázártámogatással 300 ezer forint volt. A költség jelenleg ezer forint közötti a hıszivattyúra való áttérésnek köszönhetıen. 10

11 Pitvarosi önkormányzati intézmények Fotó: Geowatt Kft. A pitvarosi Általános Iskola és Napközi Otthon A pitvarosi Mővelıdési Ház (és a hozzá csatlakozó Sportcsarnok) 11

12 Komlós Ferenc: Hidrotermikus hıszivattyúzás lehetıségei és a geotermikus hı felhasználása magyar hıszivattyúval A hıszivattyú (Vaporline GBI 33HDW) hıforrását biztosító 5 db, 100 m mély, 32 mm-es szimpla U csöves földszondák (I V.) és a 63 mm-es gerincvezeték elrendezése Forrás: Geowatt Kft. 12

13 Komlós Ferenc: Hidrotermikus hıszivattyúzás lehetıségei és a geotermikus hı felhasználása magyar hıszivattyúval A hıszivattyúk (2 db Vaporline GBI 33HACW) hıforrását biztosító 8 db, 100 m mély, 32 mm-es szimpla U csöves földszondák (I VIII.) és a 90 mm-es gerincvezeték elrendezése Forrás: Geowatt Kft. 13

14 Nagykırösi termálvizes fürdı bıvítése. Üzembe helyezés elıtt készült felvételek Fotó: Geowatt Kft. A 25 m-es úszó- és tanmedence 14

15 A nagykırösi strandfürdı bıvítés gépészetének elvi kapcsolási rajza 15

16 A magyar hıszivattyúk darabszáma, típusa és funkciói a nagykırösi strandfürdınél A hıszivattyúk optimális hatékonyságának érdekében a nagykırösi strandfürdı bıvítéséhez a különbözı hımérsékletszintekre különbözı típusú hıszivattyúk lettek betervezve (a hıszivattyúk hatékonyságának jellemzıje az SPF érték nagysága). 1 db Vaporline GBI24-HW többfunkciós készülék: medencetér főtése + medence felfőtése + hmv-elıállítás desuperheaterrel. 1 db Vaporline GBI18-HW többfunkciós készülék: légkezelı léghevítı főtése + medence felfőtése + hmv-elıállítása desuperheaterrel. 1 db Vaporline GBI33-HW főtı + hmv készítı készülék: az uszodavíz hıntartása + hmv elıállítása desuperheaterrel. 1 db Vaporline GBI33-HDW többfunkciós készülék: hmv elıállítása + medence felfőtése. 16

17 A magyar hıszivattyúk üzembe helyezés elıtt a nagykırösi termálvizes fürdı hıközpontjában Fotó: Geowatt Kft. 17

18 Szezonálisteljesítmény-tényezıhöz (SPF) és a hıszivattyú statisztikához kapcsolódó jogszabály javaslat A hıszivattyús tarifa módosítása: az SPF [kwh/kwh] értéke alapján utólagos évenkénti elszámolással, kb. három tarifa bevezetése lenne kívánatos hőtésre is kiterjesztve pl. 3,5 4,5 (jelenleginél nagyobb); 4,5 felett 5,5 (jelenlegi tarifa); 5,5 felett (jelenleginél kisebb). Mérni kell a hıszivattyú által felvett villamosáram-fogyasztást [kwh] és a hıszivattyú által leadott hımennyiséget [kwh]. A tervezett hıszivattyú mőködési üzemóraszámának az ellenırzése a rendszerbe vagy a hıszivattyúba beépített üzemóra-számlálóval és a szekunderoldali energia mérése hımennyiség-mérıvel történhet. Továbbá hıszivattyús statisztika bevezetésének a szabályozása lenne kívánatos a hiteles elszámolás érdekében. Célszerő a megújuló energia direktíva (EU RES) szerint csoportosítani: légtermikus, hidrotermikus és geotermikus hıszivattyú. 18

19 Irodalom [1] Komlós Ferenc Fodor Zoltán Kapros Zoltán Dr. Vajda József Vaszil Lajos: Hıszivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára Magánkiadás: Komlós F. Dunaharaszti, [2] Komlós Ferenc Fodor Zoltán Kapros Zoltán Vaszil Lajos: Hıszivattyúzás Csináljuk Jól! energiahatékonysági sorozat 22. szám. Energia Központ Kht. Budapest, [3] Komlós Ferenc Fodor Zoltán: Városok hıszivattyús főtése. Átfogó tervre lenne szükség Magyar Épületgépészet, LX. évfolyam, 2011/5. szám. [4] Fodor Zoltán Komlós Ferenc: Hidrotermikus hı hıszivattyúzási lehetıségei a Duna vízgyőjtıjén. Átfogó tervre lenne szükség Dolgozat a Magyar Hidrológiai Társaság XXIX. Országos Vándorgyőlésének konferenciáján (3. szekció), Eger, Eszterházy Károly Fıiskola, július 6-8. [5] Fodor Zoltán Komlós Ferenc: Termálvizes fürdı bıvítése hıszivattyúk alkalmazásával Dolgozat a Magyar Hidrológiai Társaság XXIX. Országos Vándorgyőlésének konferenciáján (15. Fürdı szekció), Eger, Eszterházy Károly Fıiskola, július