XV. Újszegedi Bioépítészeti Napok 2012. október 9 21. BÁLINT SÁNDOR MŐVELİDÉSI HÁZ SZEGED, TEMESVÁRI KRT. 42. A Magyar Bioépítészeti Egyesület és a Bálint Sándor Mővelıdési Ház szervezésében Elıadás: 2012. október 11. (csütörtök), 14:45-15:30 Hıszivattyúzás magyar hıszivattyúval Elıadó: Komlós Ferenc okl. gépészmérnök, épületgépész, ny. minisztériumi vezetı-fıtanácsos Weblap: www.komlosferenc.info E-mail: komlosf@pr.hu 1
Tartalom MAGYAR TERMÉK NAGYDÍJ EU új Energiahatékonysági irányelve Hıszivattyús rendszerek, hatékonyság Hıszivattyúzás színvonalának emelése Magyar fejlesztéső és gyártású hıszivattyúcsalád jellemzıi Emberhez méltó környezet létrehozása Heller-terv EUDRS és Wekerle-terv Távfőtés hıszivattyús rendszerrel Növénytermesztés közmunka Vaporline hıszivattyú alkalmazások Ajánlott irodalom 2
Mottó: Tılünk függ minden, csak akarjunk! Széchenyi István (1791. szeptember 21. 1860. április 8.) Magyarország legtekintélyesebb, önkéntes tanúsítási rendszere 15. alkalommal részesítette elismerésben azokat a hazánkban gyártott és forgalmazott termékeket valamint szolgáltatásokat, amelyek megfeleltek a MAGYAR TERMÉK NAGYDÍJ pályázati rendszer szigorú követelményeinek. A 2012. szeptember 4-i ünnepélyes díjátadásra a Parlament Felsıházi Termében került sor. A magyar fejlesztéső és gyártású ún. Vaporline márkanevő, megfordítható, multifunkciós, gızbefecskendezéses körfolyamattal szerelt geotermikus hıszivattyúcsaládnak adott MAGYAR TERMÉK NAGYDÍJ kitüntetést, amelyet Fodor Zoltán okl. gépészmérnök (Geowatt Kft.), Meszlényi Zoltán Díjas épületgépész-mérnök vett át. A hıszivattyúcsalád a TERC Kft. különdíját is megkapta. 3
Az EU új Energiahatékonysági irányelve (1) Forrás: http://www.europarl.europa.eu/sides/getdoc.do?pubref=//ep//text+ta+p7-ta-2012-0306+0+doc+xml+v0//hu Az Irányelv érdemi intézkedéseket fogalmaz meg: hogyan mérsékeljük energiaszámláinkat és dinamizáljuk a gazdaságot. Az Irányelv egyik legfontosabb rendelkezése, hogy ún. kötelezettségi rendszert kell létrehozni. Ez az energia kereskedıket, elosztókat, szolgáltatókat arra kötelezi, hogy közvetlen intézkedéssel (pl. támogatás nyújtása új hıszivattyúhoz, vagy tudatformálás) csökkenést érjenek el ügyfeleik energiafelhasználásában. Ezzel az energetikai cégek új szerepben jelennek majd meg: közvetlen feladatukká válik az energiahatékonyság ösztönzése. Az elvárt cél, hogy a végfelhasználásra értékesített energiahordozók energetikai mennyisége 1,5%/év-vel csökkenjen (max. 25%-ban lehet rugalmassági mechanizmusokkal együtt számolva: pl. korábbi 4 teljesítések elszámolhatósága, elosztó hálózat korszerősítése).
Az EU új Energiahatékonysági irányelve (2) Forrás: http://www.europarl.europa.eu/sides/getdoc.do?pubref=//ep//text+ta+p7-ta-2012-0306+0+doc+xml+v0//hu Az új Irányelv sok más energetikai területet is érint, ideértve a kapcsolt energiatermelést, az okos mérést, költségosztást, mikrokogenerációt, a cégek energiaauditját, illetve a kormányzati épületek energetikai felújítását. A központi kormányzat tulajdonában vagy használatában lévı, főtött vagy hőtött nagyobb épületek alapterületének 3%-át évente felújítsák: elıször csak az 500 m 2 -nél nagyobb hasznos alapterülető épületekre, majd 2015-tıl a 250 m 2 -nél nagyobbakra. 5
A hıszivattyús rendszer vázlata Forrás: Ajánlott irodalom, szakkönyv 6
Hatékonysági mutatószám: SPF Az SPF-et a 2008. decemberi ún. EU RES megújuló energia direktíva rögzíti. Angol nyelvő rövidítésbıl származik (seasonal performance factor), magyar fordítása: szezonálisteljesítmény-tényezı. Dr. Büki Gergely nyomán átlagos főtési tényezınek is nevezzük. Az egy főtési szezonban a hıszivattyú által a főtési rendszerbe bevitt energiamennyiség [kwh] osztva a hıszivattyú és az ún. primeroldali szivattyú (vagy ventilátor) által felvett villamosáram-fogyasztás összegével [kwh]. Két példát bemutatva: ha az SPF = 5,0 azt jelenti, hogy 15,0 kwh energia elıállításához 3,0 kwh áramot használ fel a hıszivattyú rendszer; kisebb az átlagos főtési tényezı, ha SPF = 4,0. Ekkor 3,0 kwh áramfogyasztással a hıszivattyús berendezés hıtermelése 12,0 kwh. 7
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. 8
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 szezonálisteljesítménytényezı (SPF érték) megvalósítására törekedett, ezt alapvetıen a hıszivattyús körfolyamatban gızbefecskendezéssel, közbensı elıhőtéssel lehetett elérni, így széles hımérséklettartományban 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. 9
Magyar fejlesztéső hıszivattyúcsalád (2) Ezzel a technikával meglévı radiátoros rendszerek max. 63 C el ıremenı főtési vízhımérsékleten, 63/57 C-os hılépcsıvel is gazdaságosan mőködıképesek (elektronikus expanziós szelep, munkaközegtartály, külsı hımérsékletszabályozás). 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. A hıszivattyúk a felújított állapotba hozott épületeknél radiátorral ellátott rendszereket is üzemeltetnek. Ezek a technika mai szintjén álló innovatív technológiák az Új Széchenyi Terv segítségével gazdaságunk dinamizálására szolgálhatnak. 10
Emberhez méltó környezet létrehozása (1) Az ember biológiai tőrıképességének figyelembevétele és a betegségek megelızése hazánk gazdasági fejlıdése szempontjából is stratégiai fontosságúvá vált. Igény a települések légszennyezésének, illetve egészségkárosító hatásának jelentıs csökkentése. A környezet terhelésének mérsékelésével javulhat az itt élı lakosság egészsége, életminısége. Szükség van az emberek természeti folyamatokra gyakorolt hatásának visszafogására, és a jelenlegi energiaigény jelentıs csökkentésére. 11
Emberhez méltó környezet létrehozása (2) Hazánk és a Kárpát-medence éghajlatát egyre inkább a nyári száraz meleg és tartós hıhullámok jellemzik. A túlságosan meleg idıjárás a hıháztartásunk teljes felbomlását, hıgutát, a hıségtıl kimerülést, görcsös állapotot, szélsıséges esetben halált eredményezhet. A szén-monoxid-mérgezés a leggyakoribb halálos kimenetelő háztartási baleset! Az energiatakarékosság növeléséhez szemléletváltozásra van szükség! Ha meg akarunk maradni egészségesen élı közösségi lényeknek, akkor ökológiailag érzékeny gondolkodásra, alkalmazkodásra van szükségünk! 12
Javaslat a döntéshozóknak: Heller-terv A szakmai mőhelyekben ma már széles körben ismert az ún. Heller-terv (2005-tıl). A projekt lényege, hogy hosszú távon a gázkonvektorokat, a kazánokat és gázbojlereket, valamint a villanybojlereket, továbbá az ún. energiafaló légkondikat váltsa fel a tömegigényeket kielégítı, különbözı kivitelő és üzemmódú, és elsısorban geotermikus, hidrotermikus, légtermikus és hulladék (pl. csurgalékhéviz, távozólevegı) hıforrást hasznosító hıszivattyúk. Ezeket Magyarországon kell gyártani, magyar munkaerıvel kell az adott helyszínekre betervezni, telepíteni, szervizelni, és a terméket, a szolgáltatást, valamint a technológiát exportálni elsısorban Közép-Kelet Európában. Kitőnı mőszaki tulajdonságú termékek alkalmazásával épületeink a hazai fejlesztésnek és gyártásnak köszönhetıen kedvezı áron tehetık energiahatékonyabbá. 13
Az EUDRS-ba javasoljuk a Heller-projektet (hıszivattyú-projektet) A Duna és felszíni vizeink hidrotermikus hıjének hıszivattyús hasznosítása a Duna melletti városok (Duna menti országok és fıvárosaik: Bécs, Pozsony, Budapest, Belgrád) levegıjét és környezetét élhetıbbé, egészségesebbé teheti (EUDRS projektjavaslat: ún. Heller-projekt). Magyarország a fürdık országa. Naponta jelentıs mennyiségő víz (csurgalék-hévíz) folyik el kihasználatlanul. Új távfőtési alapelv: a felhasználási helyre kis veszteséggel kell vizet odavinni és a felhasználási helyen hıszivattyúval kell a hıt kivonni belıle ( t Duna = 3 C). 14
Távfőtés hıszivattyús rendszerrel Energiahatékonysági és környezetvédelmi szempontból a nagyobb egységet ellátó központi főtés az elınyösebb megoldás. Pl. a távfőtés/távhőtés, többlakásos épületnél ne legyen lakásonként eltérı a főtési megoldás. Hasonló megoldás a többszintes épületeket ellátó épülettömbfőtés (-hőtés) és épületcsoport-főtés (-hőtés). Az egyedi főtés jelentıs hıveszteségei és a lakáskomfort növelése is indokolja az áttérést a csoportos főtésre, ami 20 25%- os energiamegtakarítást jelent annak ellenére, hogy a főtött helyiségek bıvülésével jár. Pl. a legolcsóbb parapet gázkonvektoros lakásfőtésnél az egyes gázkonvektorok hatásfokának szorzata alapján lehet értékelni az eredményt. 15
Üvegházi növénytermesztés Országunkban még ún. fehér folt a növényházi közmunka! Növényházak meleg vizes főtése/hőtése- vagy légfőtése/léghőtése hıszivattyúval Forrás: Mary H. Dickson and Mario Fanelli: What is Geothermal Energy? Hıszivattyúipar A magyar mérnökök egyik kiemelkedı apostolának, Heller Lászlónak mintegy hatvanöt éves tudományos mőve, amely hungarikumnak számít, a hıszivattyúipar megteremtésével tárgyiasodhatna az egész Kárpát-medencére kiterjedı Wekerle-tervben (kis- és középvállalkozások fejlesztését 16 támogató magyarországi terv neve).
Budakalászi ház főtése növelt hımérséklető hıszivattyúval Forrás: http://www.tervlap.hu/cikk/show/id/456 feltöltve: 2011. április 18. 17
Komlós Ferenc: Hıszivattyúzás magyar hıszivattyúval A pitvarosi Mővelıdési Ház és a hozzá csatlakozó Sportcsarnok napkollektorainak elhelyezése Fotó: Pongrácz Lajos Forrás: Komlós F.: Főtéskorszerősítés magyar hıszivattyúkkal Pitvaros községben. http://www.kormany.hu/download/b/25/60000/%c3%96nk%20h%c3%adrlev%202011_3%20sz%c3%a1m.pdf (84 88. oldal). 18
Komlós Ferenc: Hıszivattyúzás magyar hıszivattyúval A pitvarosi Mővelıdési Ház és a hozzá csatlakozó Sportcsarnok belsıterek részletei Fotó: Pongrácz Lajos Mővelıdési Ház épületbelsı Sportcsarnok épületbelsı 19
Komlós Ferenc: Hıszivattyúzás magyar hıszivattyúval A pitvarosi Mővelıdési Ház és a hozzá csatlakozó Sportcsarnok (fúrólyuk-hıcserélık és hıközpont) Forrás: Geowatt Kft. Fotó: Pongrácz Lajos 20
Pitvarosi Mővelıdési Ház és a hozzá csatlakozó Sportcsarnok főtéskorszerősítése magas hımérséklető Vaporline hıszivattyúkkal Idézet: Fodor Z.: Pitvarosi főtéskorszerősítés magas hımérséklető hıszivattyúkkal Zöld Áram 2012. október A 3000 lm 3 főtött térfogatú, külsı hıszigeteléssel és radiátoros hıleadókkal rendelkezı épület főtésére és hmv ellátására a korábbi földgázkazánok helyett 2 db Vaporline GBI33-HACW hıszivattyú lett betervezve. A tervezett maximális főtési hıfoklépcsı 62/55 C, a beállított hmv hımérséklet 60 C. Az épület főtésének radiátoros hıleadó rendszeren változtatás nem történt, de a hıleadó rendszer szabályozását biztosító kézi termosztátot egy programozható termosztátra lett lecserélve. Az eredmények gyakorlatban történı megvalósulását jól alátámasztotta Pitvaros polgármestere, Radó Tibor úr, aki a 2012. szeptember 27-i Élı Energia 2009/2012 Megújuló energiaforrások alkalmazása az önkormányzatok életében címő rendezvénysorozat 27. konferenciáján hozzászólásában kijelentette, hogy 50%-nál nagyobb, a vártnál is több pénzügyi megtakarítást értek el ezzel a napkollektorral kombinált 21 hıszivattyús rendszerrel.
A nagykırösi strand és termálfürdı Fotó: alsó sorban a bal oldali felvétel Járó Attila, Spring Projekt Kft.; a középsı és a jobb oldali felvétel Fehér János, Delta-F Kft. Forrás: [1] Fodor Z. Komlós F.: A nagykırösi strand energiatudatos bıvítése. Magyar Épületgépészet, LXI. évfolyam, 2012/3. szám, 22 26 oldal. [2] Fodor Z. Komlós F.: Termálvizes fürdı bıvítése hıszivattyúk alkalmazásával. Energiagazdálkodás 52. évfolyam, 2011/6. szám, 17 20 oldal. 22
Új egészségközpont Szentlırincen Szentlırinc, Eszterházy u. 1. Fotó: Bittner Róbert Forrás: Komlós F.: Új egészségközpont Szentlırincen magyar hıszivattyúval. Magyar Installateur, 22. évfolyam, 2012. május (36 37. oldal). 23
Új egészségközpont Szentlırincen Szentlırinc, Eszterházy u. 1. Fotó: Fodor Zoltán 20 m 2 síkkollektor elhelyezése a lapostetı déli részén 24
Hıszivattyúval főtött és hőtött autószalon Forrás: [1] Kaszanitzky Cs. Komlós F.: Új autószalon Fóton magyar hıszivattyúval http://epiteszforum.hu/node/21491 feltöltve: 2012. július 19.07:46 [2] Kaszanitzky Cs. Komlós F.: Új autószalon Fóton magyar hıszivattyúval Magyar Installateur, 22. évfolyam, 2012. október (14 16 oldal). 25
Földhı hıforrású hıszivattyúval főtött és hőtött autószalon bemutatóteremérıl készült felvétel és a megtérülési idı számítása Fotó: Tulok András A rendszer beruházási költsége nettó listaáron: 21 953 000 Ft. A 100 kw teljesítményő földgázkazános és 100 kw teljesítményő folyadékhőtıs hıközpont várható kiépítési költsége a kémény, gázközmő kiépítést is figyelembe véve minimum: 15 000 000 Ft. A várható megtérülési idı az éves üzemeltetésiköltség-megtakarítás alapján (a fenti ún. hagyományos főtési-hőtési megoldáshoz viszonyítva): (21 953 000 15 000 000)/3 818 933 = 1,82 év ~22 hónap, nincs 2 év! 26
A sátoraljaújhelyi (Dózsa György u. 24.) új bölcsıde Fotó: Zalai-Szemán Éva Forrás: http://www.tervlap.hu/cikk/show/id/1394 feltöltve: 2012. július 2. 27
Ajánlott irodalom [1] Fodor Z.: Multifunkcionális készülékek alkalmazásának hatása az SPF érték, valamint a beruházás költség alakulására I., II. és III. Magyar Installateur, 22. évfolyam, 2012. június-július (28 29 oldal), 2012. augusztus-szeptember (20 21 oldal) és 2012. október (14 16 oldal). [2] Komlós F.: Hıszivattyús rendszerekrıl általában (19.) és a Hıszivattyús rendszerek rövid gyakorlati útmutatója (20.) http://www.epitesztovabbkepzo.hu/tavoktatas/anyagok/ feltöltve: 2011. december. [3] Komlós F.: Természeti állandó energiaforrások hasznosítása hıszivattyúval. http://www.tervlap.hu/cikk/show/id/1310 feltöltve: 2012. május 22. [4] Kaszanitzky Cs. Komlós F.: Új autószalon Fóton magyar hıszivattyúval. http://www.epiteszforum.hu/ feltöltve: 2012. július 19. 07:46. [5] Komlós F.: Geotermikus, hidrotermikus, légtermikus és hulladék hıforrások hasznosítása hıszivattyúval. Magyar Épületgépészet, LXI. évfolyam, 2012/7-8. szám (18 20 oldal). [6] Komlós F.: Hıenergia alapigények a hıszivattyúk alkalmazása és a Heller-terv célkitőzései tükrében. Elektrotechnika 105. évfolyam, szeptemberi szám, 2012/09 (5 8 oldal). Komlós Ferenc Fodor Zoltán Kapros Zoltán Dr. Vajda József Vaszil Lajos: Hıszivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára. Magánkiadás: Komlós F., Dunaharaszti, 2009. www.komlosferenc.info A lektorált, 215 oldalas, A4 formátumú szakkönyv 27 táblázatot és 152 ábrát tartalmaz. Magyar és angol nyelven is megjelent. 28