Hőszivattyúk alkalmazásának aktuális hazai lehetőségei

Átírás

1 XIV. Országos Energiatakarékossági Konferencia és Ausztriai Energiatakarékossági Szakvásár Sopron Wels, február Előadás címe: Hőszivattyúk alkalmazásának aktuális hazai lehetőségei Előadó: Komlós Ferenc okl. gépészmérnök, ny. minisztériumi vezető-főtanácsos 1

2 XIV. Országos Energiatakarékossági Konferencia és Ausztriai Energiatakarékossági Szakvásár 2008-ban erre a rendezvényre, egyenesen a nyomdából szállított kiadvány borítója 2

3 Mottó: És mond: Honfi, mit ér epedő kebel e romok ormán? Régi kor árnya felé visszamerengeni mit ér? Messze jövendővel komolyan vess össze jelenkort; Hass, alkoss, gyarapíts: s a haza fényre derül! Kölcsey Ferenc ( ): Huszt Az előadás illusztrációkat a készülő alábbi kétnyelvű szakkönyvből vettem Komlós Ferenc Fodor Zoltán Kapros Zoltán Vajda József Vaszil Lajos: HŐSZIVATTYÚS RENDSZEREK Heller László születésének centenáriumára 3

4 A leginkább elterjedt hőszivattyús rendszer elvi rajza Forrás: HOVAL cég L e v e g ő, v í z, f ö l d A i r, w a t e r, s o i l E x p a n z i ó s s z e l e p E x p a n s i o n v a l v e E l g ő z ö l ö g t e t ő E v a p o r a t o r K o m p r e s s z o r C o m p r e s s o r K o n d e n z 4 / 5 K ö r n y e z e t i e n e r g i a 4 / 5 E n v i r o n m e n t e n e r g y á t o r C o n d e n s e r 1 / 5 E l e k t r o m o s e n e r g i a 1 / 5 E l e c t r i c e n e r g y 5 / 5 F ű t é s i e n e r g i a 5 / 5 H e a t i n g e n e r g y 4

5 XIV. Országos Energiatakarékossági Konferencia és Ausztriai Energiatakarékossági Szakvásár Függőségünk Oroszországtól (forrás: TIME szept. 15.) 5

6 SZEMLÉLETVÁLTÁS (1) - Világosan kell látnunk, hogy jövőnket hosszútávon csak a fosszilis energiák teljes körű kiváltásával leszünk képesek megőrizni, és rövidtávon is szükséges növelni az energiahatékonyságot a fosszilis energia ésszerűbb hasznosításával. - Több ország energetikai és építőipari fejlődését a hagyományos technikákhoz ragaszkodó gazdasági érdekcsoportok meghatározó ereje gátolja. - Az energiahatékonyság és az externáliák befolyásolására az államnak jelentős jogi, piacszabályozási eszközei vannak. 6

7 SZEMLÉLETVÁLTÁS (2) - A hatékonyság javításának ösztönzése piacpolitikai eszköz, a rászorulók támogatása pedig szociálpolitika. A kettő aránya országonként és időszakonként eltérő. Magyarországon ez az arány még nem jelzi azt, hogy itt az energiahatékonyság ügye a politika és a közgondolkodás homlokterében lenne. - Jelenleg nagyobb a fogyasztás támogatása, mint az energiamegtakarításé. Piacgazdasági keretek között a váltást a piaci feltételek kényszerítik ki. A feltételek részbeni meghatározásával az állam befolyásolhatja a piaci szereplők döntéseit. - Napjainkban minőségi fordulat érlelődik a világban az energiaforrások hatékonyabb használata érdekében. 7

8 SZÉLESKÖRŰ ELTERJEDÉS FŐBB FELTÉTELEI (1) Hőszivattyús tarifa mielőbbi bevezetése - Mérés (hőmennyiség és fogyasztás): COP éves Heller László terv, egy munkahelyteremtő kezdeményezés, amelynek leánykori neve : Válasz a környezetvédelem és a munkanélküliség gondjaira (nyilvánosság elé tárása négy éves, de jogi felkarolása a mai napig elmaradt). Hőszivattyús rendszerek és a hőszivattyúk pályázatokba kerülése (KEOP, GOP, K+F stb.) A valóságnak megfelelő adatok a CO 2 -kibocsátásra Tanulópénz (különböző szintű oktatások) Profik referenciák, minősítés 8

9 SZÉLESKÖRŰ ELTERJEDÉS FŐBB FELTÉTELEI (2) AZ ÚJ EU-IRÁNYELV MIELŐBBI HONOSÍTÁSA MEGÚJULÓ FORRÁSOKBÓL ELŐÁLLÍTOTT ENERGIA [COM(2008)0019 C6-0046/ /0016(COD)] Idézet: 2. Cikk Fogalommeghatározások megújuló energiaforrásból előállított energia : a nem fosszilis megújuló forrásokból származó energia: szél-, nap-, geotermikus, légtermikus, hidrotermikus, valamint az óceánból nyert energia, vízenergia, biomassza, hulladék-lerakóhelyeken és szennyvíztisztító telepeken keletkező gázok és biogázok energiája; 9

10 SZÉLESKÖRŰ ELTERJEDÉS FŐBB FELTÉTELEI (3) (aa) légtermikus energia : hő formájában a környezeti levegőben tárolt energia; (ab) geotermikus energia : a szilárd talaj felszíne alatt hő formájában található energia; (ac) hidrotermikus energia : a felszíni vizekben hő formájában tárolt energia; Példák - Kiáltvány: Nevezzük a levegőt megújuló energiahordozónak! - Hidrológus konferencia dolgozat: Vízből hőt hőszivattyúval! 10

11 Hőszivattyúk általános csoportosítása Külsőlevegő levegő hőszivattyú: külsőlevegős hőnyerési mód, levegős hőleadó rendszer; Távozólevegő levegő hőszivattyú: távozólevegős hőnyerési mód, levegős hőleadó rendszer; Víz levegő hőszivattyú: nyitott rendszerű hőnyerési mód, levegős hőleadó rendszer; Folyadék levegő hőszivattyú: zárt rendszerű hőnyerési mód, levegős hőleadó rendszer; Külsőlevegő víz hőszivattyú: külsőlevegős hőnyerési mód, vizes hőleadó rendszer; Távozólevegő víz hőszivattyú: távozólevegős hőnyerési mód, vizes hőleadó rendszer; Víz víz hőszivattyú: nyitott rendszerű hőnyerés, vizes hőleadó rendszer; Folyadék víz hőszivattyú: zárt rendszerű hőnyerési mód, vizes hőleadó rendszer. 11

12 COP mérési eredmények (CH WP Test Center) Forrás: Rybach L., Prof. em. ETHZ, GEOWATT 8 H ő s z i v a t t y ú - t e l j e s í t m é n y a d a t o k 3 5 C e l ő r e m e n ő v í z h ő m é r s é k l e t e s e t é n H e a t p u m p p o w e r d a t a i n c a s e o f a w a t e r f l o w t e m p e r a t u r e o f 3 5 C C O P H ő f o r r á s h ő m é r s é k l e t e [ C ] - v í z T e m p e r a t u r e o f h e a t s o u r c e L e v e g ő - v í z A i r - w a t e r S ó l é - v í z B r i n e - w a t e r V í z - v í z W a t e r - w a t e r 12

13 XIV. Országos Energiatakarékossági Konferencia és Ausztriai Energiatakarékossági Szakvásár Minta hőszivattyú statisztikára (Svédország) Forrás: Svéd Hőszivattyú Társaság (SVEP) 13

14 Nemzetközi kitekintés: Földhőre alapozott fűtési hőszivattyúk statisztikája Forrás: Energiewirtschafliche Tagesfragen, 58. k. 9. sz p. 50. S v é d o r s z á g - S w e d e n N o r v é g i a - N o r w a y S v á j c - S w i t z e r l a n d D á n i a - D e n m a r k F r a n c i a o r s z á g - F r a n c e A u s z t r i a - A u s t r i a U S A C s e h o r s z á g - B o h e m i a K a n a d a - C a n a d a N é m e t o r s z á g - G e r m a n y K í n a - C h i n a 4, 8 0, , 6 1 3, 8 3 7, , H e a t p u m p p o w e r p e r t h o u s a n d p e r s o n s, k W / c a14 p i t a E z e r f ő r e j u t ó h ő s z i v a t t y ú - t e l j e s í t m é n y, k W / f ő 4 3 0

15 A szennyező fizet elv kiterjesztése (1) Az energiatakarékosság leghatékonyabban pénzügyi eszközökkel szabályozható. A tervezett ingatlanadó helyett füstadó bevezetésének a megfontolását javasolom. Tekintettel arra, hogy a fosszilis fűtési energiahordozó-felhasználás közel arányos az ingatlan nagyságával. A füstadó fizetése alól menteséget kapnának azok az állampolgárok, akik megújuló energiahordozóval pl. biomasszával (szilárd, folyékony vagy gáz-halmazállapotú) fűtik az ingatlanukat. 15

16 A szennyező fizet elv kiterjesztése (2) Előnyei: a költségvetési egyensúlyhoz hozzájárulna, az EU célkitűzéseivel összhangban áll, CO 2 kibocsátásunk kisebb lenne, energiaimport-csökkenés lesz a hatása, energiahatékonyság-javulás lesz a hatása, megújulóenergia-felhasználásunkat növeli, a jövőbeli környezetbarát energiahordozók felhasználásához forrást teremtene. 16

17 Kétnyelvű (magyar és angol) könyv beharangozó (1) Komlós Ferenc Fodor Zoltán Kapros Zoltán Vajda József Vaszil Lajos: HŐSZIVATTYÚS RENDSZEREK Heller László születésének centenáriumára Előszó szerzője: dr. Jászay Tamás professor emeritus (BME) Szaklektorok: Dr. Barótfi István tanszékvezető egyetemi tanár (SZIE) Dr. Büki Gergely ny. egyetemi tanár (BME) Dr. Rybach László a zürichi ETH emeritus professzora Fordító: Dr. Elmer György Ph.D. egyetemi docens (PTE) 17

18 Kétnyelvű (magyar és angol) könyv beharangozó (2) A könyv tervezett tartalma ELŐSZÓ 1. BEVEZETÉS 2. HŐSZIVATTYÚZÁS 2.1. A HŐSZIVATTYÚ SZEREPE 2.2. ALAPFOGALMAK, KULCSSZAVAK 2.3. A HŐSZIVATTYÚ TÖRTÉNETE 2.4. A HŐSZIVATTYÚZÁS HATÉKONYSÁGÁNAK ÉRTÉKELÉSE ÉVSZÁZADOKON ÁTÍVELVE 2.5. HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSA, STATISZTIKAI ADATOK 2.6. A HŐSZIVATTYÚ MŰKÖDÉSI ELVE 2.7. KOMPRESSZOR A spirálkompresszor működési elve és tulajdonságai 2.8. HŐSZIVATTYÚS RENDSZEREK ENERGETIKAI ÖSSZEHASONLÍTÁSA A HAGYOMÁNYOS FÖLDGÁZTÜZELÉSŰ RENDSZERREL 2.9. HOGYAN LEHET KISZÁMÍTANI A HŐSZIVATTYÚZÁS HATÉKONYSÁGÁNAK ELMÉLETI HATÁRÁT A fűtési folyamatok értékelése a II. főtétel segítségével FÖLDHŐ 18

19 Kétnyelvű (magyar és angol) könyv beharangozó (3) A TALAJ MINT HŐFORRÁS HŐGYŰJTŐK Talaj- vagy felszíni vizet hőforrásként használó hőszivattyúk főbb magyarországi főbb előírásai Nyitott rendszerű hőgyűjtő Zárt hurkos rendszerű hőgyűjtők A NAPENERGIA ÉS A HŐSZIVATTYÚ A napenergia és a földenergia Közvetlen napenergia-hasznosítás és hőszivattyú HŐSZIVATTYÚ ÉS HŐSZIVATTYÚS RENDSZER ÚJ FEJLESZTÉSEK, NÉPHŐSZIVATTYÚK Levegő hőforrású Air2Floor Néphőszivattyú Föld hőforrású néphőszivattyú 3. A HŐSZIGETELÉS 3.1. KIS ENERGIAFELHASZNÁLÁSÚ ÉPÜLETEK 3.2. A PASSZÍVHÁZ 3.3. A PASSZÍVHÁZ TERVEZÉSÉNEK ALAPELVEI 4. KORSZERŰ MELEGVÍZÜZEMŰ KÖZPONTI FŰTÉSEK, KÖZÉPPONTBAN A HŐÉRZET 4.1. AZ EMBERI TEST HŐEGYENSÚLYA 4.2. KISHŐMÉRSÉKLETŰ FŰTÉSEK (HŰTÉSEK) 19

20 Kétnyelvű (magyar és angol) könyv beharangozó (4) 4.3. ÉPÜLETSZERKEZETEK 4.4. SZAKMAI TAPASZTALAT 4.5. SZELLŐZTETÉS 5. HŐSZIVATTYÚS BERUHÁZÁS INDÍTÁSA, VIZSGÁLANDÓ SZEMPONTOK AZ ÖNKORMÁNYZATI BERUHÁZÁSOKHOZ 5.1. AZ ÉPÜLET ENERGETIKAI SZÁMÍTÁSA 5.2. MEGLÉVŐ VAGY ÚJ FŰTÉSI RENDSZER ÁTTEKINTÉSE FELHASZNÁLHATÓSÁG SZEMPONTJÁBÓL 5.3. HAGYOMÁNYOS GÁZFŰTÉSES RENDSZER KORSZERŰSÍTÉSE FÖLDHŐSZIVATTYÚS RENDSZER KIALAKÍTÁSA 5.5. HŐSZIVATTYÚS HŐKÖZPONT KIALAKÍTHATÓSÁGÁNAK VIZSGÁLATA 5.6. A HŐNYERÉSI LEHETŐSÉG MEGHATÁROZÁSA Új intézményi, önkormányzati épületek Meglévő intézményi, önkormányzati épületek 5.7. ÖSSZEHASONLÍTÓ ENERGETIKAI ÉS VÁRHATÓ MEGTÉRÜLÉSES SZÁMÍTÁSOK 5.8. A KÉPVISELŐTESTÜLETI DÖNTÉS TOVÁBBI KÉRDÉSEI 6. MINTAPÉLDA FÖLDHŐSZONDÁS HŐSZIVATTYÚS RENDSZER ELŐZETES SZÁMÍTÁSÁRA A BUDAPESTI KORMÁNYZATI NEGYED AJÁNLATÁVAL 20

21 Kétnyelvű (magyar és angol) könyv beharangozó (5) AZ ELŐZETESEN MEGADOTT KIINDULÓ ADATOK 6.2. AZ AJÁNLOTT RENDSZER MŰSZAKI TARTALMA 6.3. AZ ENERGETIKAI SZÁMÍTÁS 6.4. A HŐSZIVATTYÚS RENDSZER MÉRETEZÉSE 6.5. A JAVASOLT HŐSZIVATTYÚS RENDSZER 6.6. AZ AJÁNLAT FŐBB ADATAI 6.7. AZ AJÁNLAT MŰSZAKI LEÍRÁSA 6.8. A TALAJ HŐVEZETŐ KÉPESSÉGÉNEK MÉRÉSE 7. MAGYARORSZÁGI ESETTANULMÁNY, PÉLDÁK 7.1. ESETTANULMÁNY 7.2. ÁTALAKÍTÁSRA, BERUHÁZÁSRA PÉLDÁK 8. KÖRNYEZET ÉS TÁRSADALMI HASZNOSSÁG 8.1. A LÉGSZENNYEZÉS CSÖKKENTÉSÉNEK EGÉSZSÉGÜGYI IGÉNYE 8.2. HŐSZIVATTYÚK ÉS A KLÍMAVÁLTOZÁS 8.3. SZÉN-DIOXID-KIBOCSÁTÁS KÜLÖNBÖZŐ ERŐMŰVI STRUKTÚRÁK ILLETVE TÜZELŐANYAGOK ESETÉN 8.4. ÜZLETI, GAZDASÁGOSSÁGI ÉS PÁLYÁZATÍRÁSI MEGFONTOLÁSOK, TEKINTETTEL AZ INTÉZMÉNYEK HŐELLÁTÁSÁRA 8.5. MEGÚJULÓ FORRÁSOKBÓL ELŐÁLLÍTOTT ENERGIA ÉS HŐSZIVATTYÚZÁS SZEMELVÉNYEK ÉS GONDOLATOK 9. SZABVÁNYOK (az idetartozó szabványok felsorolása) MELLÉKLETEK (kapcsolódó publikációk) 21