Energiahatékonyság-növelés intézményeknél, hőszivattyúzással

Átírás

1 Magyar Energia Szimpózium MESZ 2015 Budapest, szeptember 24. A Kárpát-medence magyar energetikusainak 19. találkozója Időpontja: szeptember 24. csütörtök, 9:00 18:00 Helyszíne: 1028 Budapest, II. ker. (Pesthidegkút), Templom u , Klebelsberg Kultúrkúria Szervező: Magyar Energetikai Társaság (MET) Társszervezők: Energiagazdálkodási Tudományos Egyesület (ETE), Magyar Elektrotechnikai Egyesület (MEE), Magyar Mérnöki Kamara (MMK), Rákóczi Szövetség, Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság (EMT) JEDLIK SZEKCIÓ Levezető elnök: Andrássy Zoltán MET IT elnök Komlós Ferenc, okl. gépészmérnök (14:45 15:05): Energiahatékonyság-növelés intézményeknél, hőszivattyúzással komlosf@pr.hu Honlap:

2 Mottó [1] Megérett a világ, és megérett Magyarország is a hőszivattyú széleskörű alkalmazására. (...)... vegyük tudomásul, hogy a hőszivattyúk a környezet eddig értéktelennek tartott, ingyenes és kimeríthetetlen tehát megújuló termikus energiakészletét hasznosítják. Mint ilyenek, a XXI. század mindennapjainak gépei. A MET alapító elnöke, később tiszteltbeli elnöke, néhai Dr. Jászay Tamás professzor emeritus írta a Hőszivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára című szakkönyv előszavában (ISBN , English version: ISBN ). 2

3 Bevezetés AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 2012/27/EU IRÁNYELVE (2012. október 25.) az energiahatékonyságáról érdemi intézkedéseket fogalmaz meg abból a célból, hogy mérsékeljük energiaszámláinkat és ezzel együtt dinamizáljuk gazdaságunkat. Tekintve, hogy az irányelvben a villamos energiát is végső energiában kell értékelni, így a villamos energiát használó, 4-nél nagyobb SPF-értékű fűtési technológiák terjesztése és a földgáz-megtakarítás elszámolása is kedvezőbb megítélésű lehet. A hőszivattyú a nemzeti energiahatékonyság egyik fő eszközévé válik. [2] Vélelmezhető, hogy között az ún. Heller László terv kidolgozása és megalapozása a földgáz-felhasználásának és a károsanyag-kibocsátásának jelentős csökkentését biztosítaná. 3

4 A hőszivattyúk használata az épületgépészetben (fűtés hmv hűtés) egyre nagyobb szerepet kap például a [3] meglévő állami és önkormányzati épületeknél; kórházak és társasházak energetikai felújításánál; kastélyok és műemléki épületek felújításánál; távfűtésnél; kertészeti növényházak hőszivattyús fűtésénél/hűtésénél; csurgalék-hévíz hasznosításánál; fürdőknél és uszodáknál; új és meglévő bérlakásoknál (szociális épületeknél); passzívházaknál; közel nulla energiaigényű épületeknél (EU-direktíva); az aktívházaknál (fejlődési irány); a fűtési és hűtési-igény magyarországi fejlődése (az igényes 4 köz- és ipari épületekben általánossá vált a klimatizálás).

5 Sátoraljaújhelyi 48 férőhelyes Bölcsőde [4] Magyar hőszivattyú HMV és fűtési puffertartály; a hőforrást biztosító 5 db, 100 m mély, 32 mm-es szimpla U csöves földszonda (I V.) és a 63 mm-es gerincvezeték elrendezése 5

6 Alsótagozatos iskola és konyha, Szakályon [5] Földgázkazán kiváltása geotermikus hőszivattyúval Hőszivattyú radiátoros fűtéshez 6

7 MESZ 2015 Pitvarosi Művelődési Ház és Sportcsarnok. Elrendezési rajz és a magyar hőszivattyúk [6,+] 7

8 A víz hőforrás, tehát a vízenergia, hidrotermikusés geotermikus vízenergia A Magyar Hidrológia Társaság (MHT) XXIX. Országos Vándorgyűlésének ajánlása (2011) A teljes ajánlásból kiemelem az alábbi szövegrészt (a vonatkozó 6. pont) 6. Az Európai Duna Régió Stratégia egyik prioritása a felszín alatti és lehetőség szerint a felszíni vizek, valamint a létesítmények használt vizének hőhasznosítása. Szükségesnek tartjuk a vizek hőhasznosítása kérdéskörének országos szakmai áttekintését, komplex kezelését a kutatás, a monitoring és az alkalmazott technológiák tekintetében. 8

9 Nemzetközi zi kitekintés s (1). Milánói i távft vfűtés Forrás: Prof. Dr. Ladislaus Rybach, Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETH): Sustainable Geothermal Energy Supply in Urban Areas című vetítettképes előadása Legnagyobb geotermikus távfűtés vázlata ( lakos hőellátása) 9

10 Nemzetközi zi kitekintés s (2). A berlini b Bundestag épületének (műemléki épület) hőszivattyús rendszerű fűtése (300 m mély kútpár) és hűtése (60 m mély kútpár) [1,7] Forrás: Dr. I. Yantovska és Justus Liebig Universiät, Graphik GTN 10

11 Földgáz tüzelőanyag kiváltása meglévő radiátoros központi fűtésnél és HMV ellátásánál (Vastalanító épület, Zalavíz Zrt.). Elvi kapcsolási rajz és a hőközpontban lévő a magyar hőszivattyúk [8] 11

12 Hőszivattyúk alkalmazásának kezdete a hazai uszodánál Forrás: Dr. Ákoshegyi György okl. gépészmérnök, vízügyi szakértő, MESZ 2014: KF ea. Az első jelentős hőszivattyú beépítés fürdőben ban a mai nevén Hajós Alfréd Nemzeti Sportuszoda volt. Az uszoda partmenti kútjából emelték ki a C-os vizet és egy BBC Brown Boveri AG hőszivattyú 160 kw-os termelte a hőt a fedett 33,3 m-es úszómedence és a 100 m 3 tanmedence víz hőntartása részére. Napjainkban már cél lehet a magyar hőszivattyúk beépítése, amely kiváló műszaki paraméterrel rendelkezik és álladó fejlesztése biztosítja piaci versenyképességét! Olyan új termékek előállítása történt (növelt hőmérsékletű, multifunkciós, magas elfolyó termálvíz hasznosítása magas előremenő fűtési vízhőmérsékleten), amelyeknek beépítése sokkalta kedvezőbb megvilágításba helyezi a hőszivattyúk alkalmazhatóságát! 12

13 Nagykőrösi termálfürdő és strand: épület külső és a hőközpontban lévő magyar hőszivattyúk [9,10] 13

14 Magas hőmérsékletű elfolyó termálvizek hasznosítása magas fűtési vízhőmérsékleten Az újfejlesztésű magyar (Geowatt Kft.) hőszivattyú alkalmazási tartományában felvett pontjához tartozó hőszivattyú hőlépcsői: elgőzölögtető primer oldalának hőlépcsője: 27/24 C kondenzátor szekunder oldalának hőlépcsője: 80/75 C 14

15 300 kw teljesítményű magas hőmérsékletű hőszivattyúk szerelése a békéscsabai üzemben Nagyobb rendszereknél (max.15 db = 4,5 MW) a hőszivattyúk vezérgépes, kaszkád kapcsolású rendszerben is üzemeltethetők Fotó: Fodor Zoltán 15

16 Magyarország első talajvizes hőszivattyúval ellátott panelépülete: 256 lakás, m 3 [1,11,12] Forrás: GEO-NRG Kft. Hőszivattyúk: kw fűtésre és kw HMV ellátásra 16

17 Az A+ besorolású társasház hőszivattyús rendszerének üzemeltetési tapasztalatai [12] 6. éves működés tapasztalatai alapján előjöttek a projekt hibái a gyermekbetegségek, de kiemelem, hogy a különböző hibák kijavítása folyamatos üzemeltetés mellett történt! Az szept. 3-i dr. Papp József egyetemi docens által szervezett rendezvényen prezentációt tartott: Fekete László a társasház működtetője, Korompay Sándor (Gerappa Energetika Kft.) a felújításokat tervezi és végzi, Korompay Zoltán (GeoConcept Energetikai Kft.) a hőszivattyús rendszer folyamatos szervizét adja, Simon Lajos (Budafilter 94 Kft.) a nyelőkút felújítását végezte (225 mm átmérőjű 8 m-es újrendszerű műanyagszűrő ld. a körbeadott mintadarab szűrőelemeket, a lényegesen nagyobb 17 szabad felületű szűrő megakadályozza a nyelőkút eldugulását).

18 Hőszivattyúk csoportos megtáplálása tápfolyadék vezetékpárral [14] Utcaszinten (akár településrész szinten) egy tápfolyadék csőpárt fektetnének le, és pl. 300 m mély fúrt kútpárokból egy központi hőcserélőn keresztül adná át a hőt a zárt rendszerben keringő tápfolyadéknak (víz-fagyálló keverék), amelyből több tucat épület hőszivattyús táphője biztosítható lehetne. Tekintettel a C hőmérséklet közötti hulladékhő és a felszín alatti víz hasznosítására alkalmas pl. GW300-H víz-víz, R134a munkaközegű hőszivattyúkra. Az elérhető max. fűtési előremenő hőmérséklet 82 C! Egy ilyen zárt rendszerű hálózat kiépítése biztosítaná, hogy a településen esetlegesen keletkező hulladékhőt, vagy a település ivóvizének néhány Celsius-fokos hűtéséből keletkező hőt egy hőcserélőn keresztül a tápvízhálózatba engedjék, ezáltal csökkentsék a kútvíz 18 tömegáram igényét, ill. javítsák a hőszivattyúk hatékonyságát.

19 Összefoglalás A földgáz kiváltása, a földhő, a felszíni víz, a talajvíz, a termálvíz és a hulladékhő energiatakarékos felhasználása, nevezetesen az ésszerű és hatékony energiagazdálkodás minden állami intézménynek, önkormányzatnak, fogyasztónak, felhasználónak illetve üzemeltetőnek közös érdeke. A hőszivattyús technológia úgy tud megújuló energiahordozót hasznosítani, hogy igényli a nukleáris villamosenergiatermelésből származó olcsóbb áramot, ezáltal ennek a két területnek a híveit is meggyőzően közelíteni tudja egymáshoz. A Védegylet az október 6-i pozsonyi alakuló gyűlésén elfogadott alapszabálya szerint a külföldi árukat ki kell szorítani a hazai piacról, amelyet a honi ipar számára kell biztosítani. Ezt a alapszabályt napjainkra adaptálva műszaki előírásokkal lehet teljesíteni, amely patriótaszemléletet is jelent, illetve Sófalvi Tamás nyomán az EU nyelvezetén : endogén potenciált! 19

20 Felhasznált irodalom, referenciák ( jó gyakorlatok ) [1] Komlós Ferenc, Fodor Zoltán, Kapros Zoltán, Dr. Vajda József, Vaszil Lajos: Hőszivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára. Magánkiadás, Komlós Ferenc, Dunaharaszti, [2] Komlós Ferenc: A nemzeti hőszivattyúipar megteremtése a jövő egyik lehetősége. POLGÁRI SZEMLE (GAZDASÁGI ÉS TÁRSADALMI FOLYÓIRAT) 11. évfolyam, 2015/1-3. szám, oldal. [3] Komlós Ferenc: Hőenergia alapigények a hőszivattyúk alkalmazása és a Heller-terv célkitűzései tükrében. Elektrotechnika, 105. évfolyam, 2012/09. szám, 5 8 oldal. [4] Komlós Ferenc: Sátoraljaújhelyi bölcsőde magyar hőszivattyúval. Feltöltve: július 2. honlapon: (link) [5] Fodor Zoltán Komlós Ferenc: Földgázkazán kiváltása geotermikus hőszivattyúval Hőszivattyú radiátoros fűtésnél. Magyar Épületgépészet, LXII. évfolyam, 2013/5. szám, oldal. [6] Fodor Zoltán Komlós Ferenc: Hőszivattyú radiátoros fűtéshez. Magyar Installateur, 22. évfolyam, november-december szám, oldal. + Kiadvány: MEGÚJUL ENERGIAFORRÁSOK BAJNOKSÁGA IEE/11/014/S RES COMMUNITIES [7] Székely Ferenc DSc.: Hévizeink és hasznosításuk. Magyar Tudomány, 171. évfolyam, 2010/12. szám, oldal. [8] Fodor Zoltán Komlós Ferenc dr. Balikó Sándor: Ivóvíz hőjének hasznosítása. Energiagazdálkodás, 54. évfolyam, 2013/5. szám, oldal. [9] Fodor Zoltán Komlós Ferenc: A nagykőrösi strand energiatudatos bővítése. Magyar Épületgépészet, LXI. évfolyam, 2012/3. szám, oldal. [10] Fodor Zoltán Komlós Ferenc: Termálvizes fürdő bővítése hőszivattyúk alkalmazásával. Energiagazdálkodás, 52. évfolyam, 2011/6. szám, oldal. [11] Komlós Ferenc: Panelház hőszivattyús hőellátása Földből, vízből, levegőből. Mérnök Újság XVII. évf július - augusztus szám, oldal. [12] Székely Ferenc Dsc.: Vízszint és hőmérséklet változások numerikus modellezése hőszivattyúhoz kapcsolt talajvízkutakban című, Magyar Hidrológiai Társaság, Hidrogeológiai Szakosztály március 10-i vetítettképes előadása. [13] Korompay Sándor: A megújuló energiák használatának nem kedvez a környezet. Magyar Installateur, 24. évfolyam, 2014/1. szám, oldal. [14] Fodor Zoltán: A hőszivattyúk hatékonyságáról, alkalmazhatóságáról V. Termálvíz hasznosítás új fejlesztésű 20 hőszivattyúval. Magyar Installateur, 25. évfolyam, 2015/8-9. szám, oldal.