A hıszivattyúk alkalmazásának hazai helyzete a Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terv tükrében

Átírás

1 JULÓ ENERGETIKAI és ENERGIATAKARÉKOSS valamint az AUSZTRIAI ENERGIATAKARÉKOSS KOSSÁGI SZAKVÁSÁR Sopron Wels (Ausztria) március m Elıadás címe: A hıszivattyúk alkalmazásának hazai helyzete a Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terv tükrében Elıadó: Komlós Ferenc okl. gépészmérnök ny. minisztériumi vezetı-fıtanácsos Elektronikus elérhetıség: komlosf@pr.hu illetve

2 Mottó Nem termékeny lapály, hegyek, ásványok, éghajlat stb. teszik a közerıt, hanem az ész, mely azokat józanon használni tudja. Igazibb súly s erı az emberi agyvelınél nincs. Ennek több vagy kevesebb léte a nemzetnek több vagy kevesebb szerencséje. (Széchenyi István)

3 MEHCsT Hıszivattyú Ez Magyarországon a legszélesebb körben alkalmazható a hıszivattyú területén gyors fejlıdés várható, a beépített teljesítmény 2020-ra a jelenlegi érték 38-szorosára növekedhet. (MEHCsT) A hıszivattyú szó a MEHCsT dokumentumban 32 helyen szerepel. Magyarország MEHCsT-ével összefüggı egyes feladatokról szóló 1002/2011. (I.14.) Korm. határozat Intézkedési terveket tartalmaz (felelısök, határidık).

4 Dániában (Lystrup) látható a világ elsı aktív, energiatermelı családi háza Forrás: A 200 m 2 hasznos alapterülető családi ház CO 2 -semleges épület, amely alapvetıen a Nap energiáját használja fel. A tetıablakok és a függıleges üvegfelületek együttes területe a padlófelület 40%-a. Az energiaigények csökkentését 7,0 m 2 napkollektor, 50,0 m 2 napelem és hıszivattyú biztosítja. A lakóépületet úgy tervezték egészséges és kellemes komfortra, hogy élete során több energiát termeljen, mint amennyit elfogyaszt. 9,0 kwh/m 2 -re becsült évi fajlagos energiatöbblettel számolva, kb. 40 év alatt a ház annyi energiát állít majd elı, mint amennyit felhasználtak az építıanyagainak elıállításához, így a mérleg ezen a ponton fog kiegyenlítıdni, ezután pedig már csak energianyereség fog keletkezni.

5 Tévhitek hıszivattyú tárgykörben A hıszivattyúkkal tipikusan levegı hıt, hulladék hıt és felszíni földhıt hasznosítanak Kedvezıen hangzik, hogy a hıszivattyú 3-4-szer több energiát ad le a főtött helyiségben, mint amennyit mi a folyamatba beviszünk. A probléma ott jelentkezik, hogy milyen energiával tápláljuk a folyamatunkat. Amennyiben villamos energiával, úgy az átlagos erımővi villamos/hı hatásfok mellett kb. 3-szor annyi energia szükséges a villamos energia elıállításhoz hı formájában. Tehát 100 egység hıt fejlesztek (szénbıl, gázból), majd ennek harmadával járatjuk a hıszivattyút és végül kb. 100 egység hıt viszünk be a lakásba. Ilyen összefüggésben nem támogatandó a hıszivattyú, ugyanis számos járulékos szennyezést okoz, nem beszélve a nyersanyag felhasználásról.

6 Tévhitek helyesbítése hıszivattyú tárgykörben (1) Komlós Ferenc Fodor Zoltán: Nem szívás! Érvek, számítások a hıszivattyús rendszer mellett. Mérnök Újság februári szám, XVIII. évf., 2. szám ( oldal) 1) Az ún. hidrotermikus energia : a felszíni vizekben hı formájában tárolt energiáról megfeledkezett írni (RES megújuló energia direktíva). 2) A hıszivattyús rendszer által kiváltott szén-dioxid (CO 2 ) mennyiség meghatározásánál egyrészt a közvetlenül kiváltott fosszilis tüzelıanyag révén megtakarított kibocsátás elkerülését kell figyelembe venni, másrészt a hıszivattyús körfolyamat munkavégzéséhez szükséges befektetett energia fosszilis energiatartalmát kell értékelni. Ha ehhez a munkához villamos energia szükséges, akkor az országos energiamérlegekben villamosenergia-termelésre felhasznált primer energiahordozók arányából kiindulva értékelik az energiaegységre jutó globális CO 2 -terhelést (mert ekkor helyi viszonylatú CO 2 terhelés nincs). 3) A magyarországi erımővek tüzelıanyag-felhasználása és villamosenergia-termelésének adatai felhasználásával készült a következıkben ismertetett diagram, amely a villamos hıszivattyú alkalmazásának környezetvédelmi, energetikai és gazdaságossági indokoltsági tartományára ad szemléltetı tájékoztatást.

7 Tévhitek helyesbítése hıszivattyú tárgykörben (2) η erımő [%]

8 Tévhitek helyesbítése hıszivattyú tárgykörben (3) Hıszivattyús rendszerek szezonálisteljesítmény-tényezıinek (SPF [kwh/kwh]) fejlıdése különféle hıszivattyú típusokra ( ) Forrás: Fanninger, European Heat Pump Association. Version , p.5

9 Tévhitek helyesbítése hıszivattyú tárgykörben (4) A hasznos hıtermelésre vetített CO 2 -kibocsátás és az SPF kapcsolata Forrás: Komlós Ferenc Fodor Zoltán Kapros Zoltán Dr. Vajda József Vaszil Lajos: Hıszivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára. (206. old.) Komlós F., Dunaharaszti, 2009.

10 Növelt hımérséklető hıszivattyúk radiátoros hıleadójú központi főtésekhez (1) Hıszivattyú kitörési lehetıség, bautrend 2011/január február ÉPÜLETGÉPÉSZET MELLÉKLET (26-28 oldal) A hıszivattyúzásnak a helyi, magyarországi viszonyokra alakítása elegendı tapasztalat hiányában még kezdeti állapotban van. A fejlett országok technológiájának hazai másolása önmagában nem biztosítja a hatásos mőködést. Ennek oka, hogy sajátosan eltérıek például a meteorológiai, hidrológiai, geológiai viszonyaink, lakóépületeink hıszigetelése, főtése. A hazai viszonyokra méretezett rendszerek kifejlesztésével piaci lehetıség nyílik térségünkben határainkon kívül is versenyképes technológiákat kialakítani. Sok épületnél földhıszivattyú alkalmazásakor a hıleadók megváltoztatása és az elosztó csıvezeték cseréje is szükséges például radiátor helyett fan-coil a hıszivattyúval elıállított kis főtıvíz-hımérséklet miatt.

11 Növelt hımérséklető hıszivattyúk radiátoros hıleadójú központi főtésekhez (2) Ez pedig jelentıs többletköltséget eredményez, ezért ahol hőtési funkcióra nincs igény, a hıtermelı cseréje sok esetben elmarad. A fejlesztéstıl az eddigi kedvezı tapasztalataink alapján azt remélhetjük, hogy ezzel sikerülhet magasabb hımérsékletet elıállító hıszivattyúcsaládot Magyarországon sorozatban is gyártani. Ezen növelt hımérséklető hıszivattyú típuscsalád esetében az elérhetı főtıvíz-hımérséklet 62 C, és emelt h ımérsékletszintő hıleadók esetén primeroldali keringetı szivattyúval számolva a várható SPF = 4,1 4,5 a jelenlegi SPF = 3,0 3,5 alacsony hımérsékletszintő hıleadókkal tervezett átlagos érték helyett.

12 Növelt hımérséklető hıszivattyúk radiátoros hıleadójú központi főtésekhez (3)

13 Felszíni vizek energetikai hasznosítása Komlós Ferenc Fodor Zoltán: Elfolyó hidrotermikus energia hasznosítása hıszivattyúval távfőtési rendszerekhez I Hőtı-, Klíma- és Légtechnikai Épületgépészeti szaklap (70-74 oldal) VÍZ-, GÁZ-, FŐTÉSTECHNIKA ÉPÜLETGÉPÉSZETI SZAKLAP HKL MELLÉKLETE Elvi vázlat. Távfőtés a Dunával (vagy más felszíni vizekkel) és hulladékhıvel (távfőtés földgáz nélkül) Alapelv: a felhasználási helyre kis hımérséklető tápvizet kell szállítani kis veszteséggel, és a felhasználási helyen hıszivattyúval hasznosítani. Főtés a Duna vizével: a folyóvíz felhasználása során az elıkészítési (pl. ülepítés, szőrés, lágyítás, gáztalanítás) módszerek azon megoldásai kerüljenek alkalmazásra, amelyek feltétlenül szükségesek, és az adott cél elérésére a legalkalmasabbak. A hıszivattyús rendszert úgy lenne célszerő kialakítani, hogy a téli hidegebb idıszakokban is a vízhımérsékletet min. 6,0 C-on kellene tartani a rendszerbe épített hıcserélın keresztül bevitt hulladékhıvel, esetleg termálvízzel, vagy közvetlenül, parti szőréső kutak melegebb vizének felhasználásával. Az elfolyó víz hımérsékletét 2,0 C legkisebb hımérsékletre szükséges leszabályozni.

14 Duna menti országok és fıvárosaik (Bécs, Pozsony, Budapest, Belgrád) Forrás: Wikipédia, a szabad enciklopédia 14

15 A Duna menti városoknak kiemelkedı hidrológiai adottságaik vannak. E környezeti erıforrás hıszivattyús hasznosítása a Duna melletti városok levegıjét és környezetét élhetıbbé, egészségesebbé teheti. Ismeretes, hogy a világ talán legtöbb országát összekötı folyama a Duna. Mellékfolyóival együtt húsz ország területérıl győjti össze a vizet. Ezért is ajánljuk az Európai Unió Duna Régió Stratégia projektek közé a hıszivattyús rendszerek alkalmazásának elterjesztési feladatát. Célunk ezzel a Duna vízgyőjtıjéhez tartozó, folyókkal szegélyezett városokban a távhıszolgáltatás mőszaki színvonalának javítása, és a hıszivattyúipar megteremtésével új munkahelyek létrehozása. Az EUDRS-ba javasoljuk a Heller-projektet!

16 MEHCsT Új Széchenyi Terv (ÚSZT) Csökkenthetjük energiafüggıségünket, és ha idejében fejlesztjük az ehhez szükséges korszerő technikát, új exporttermékek gyártásával térségünkben vezetı szerephez is juthatunk. Minden lehetséges és ígéretes különféle megújuló energiahasznosító eszköznél képesek vagyunk arra, hogy el tudjuk kerülni az ún. import dömpinget.

17 Ezeknek a korszerő termékeknek és az Új Széchenyi Tervvel (amely szintén 10 évre elıretekintı gazdaságfejlesztési program) segítségével kitörési ponttá válhat gazdaságunk egészének a dinamizálására, ill. jelentısen hozzájárulhat építıiparunk beindításához, a kis- és középvállalkozások fellendítéséhez, új munkahelyek létesítéséhez. Az Új Széchenyi Terv január 17-én indult, a második lépcsıje új konstrukciókkal pedig néhány nappal ezelıtt, március 1-jén ( Sok év után most megelégedéssel mondhatom, hogy minden feltétel megvan és megteremthetı, hogy Magyarországon is elterjedjen az építmények főtésének és hőtésének energetikailag leghatékonyabb módszere, a hıszivattyús technológia.

18 Egy 1943-ban írt magyar nyelvő kiadvány példái felszíni vizek hıtartalmának hıszivattyúval történı hasznosításra KIADVÁNY Dr. Haidegger Ernı: A hıszivattyú szerepe az energiagazdaságban. Különlenyomat a Magyar Mérnök- és Építész Egylet kiadásában megjelenı ÉRTEKEZÉSEK, BESZÁMOLÓK a mőszaki és gazdaságtudományok körébıl évi IV. füzetébıl. Stádium Sajtóvállalat Részvénytársaság, Budapest, A zürichi mőegyetem távfőtıközpontja (főtés a Limmat folyó vizével), A Bodeni-tó melletti textilgyár hıellátása (főtés a Bodeni-tó vizével), Berlin egyik városrészének távfőtése (főtés a Spree folyó vizével). Joggal reméljük amit meggyızıdéssel vallok is, hogy általános energiagazdaságunk racionalizálásának a közeljövıben a hıszivattyú egyik legértékesebb eszközévé fog válni! Ez a vélemény igazán idıszerő most is, mert a 21. századnak az egyik innovatív technológiájáról szól!

19 Ajánlott irodalom A lektorált, 215 oldalas, A4 formátumú szakkönyv 27 táblázatot és 152 ábrát tartalmaz. Magánkiadás: Komlós F., Dunaharaszti, 2009.