ENERGOexpo Nemzetközi Energetikai Szakkiállítás és Konferencia Debrecen, 2008. szeptember 23 25. FÖLDHİ SZEKCIÓ, C terem. 2008-09-24. 16:10 16:30 Elıadás címe: Geotermia, a ki nem játszott ütıkártya Heller László születésének centenáriumára Elıadó: Komlós Ferenc okl. gépészmérnök, épületgépész, ny. minisztériumi vezetı fıtanácsos E-mail: komlosf@pr.hu Forrás: A Föld a világőrbıl a NASA felvétele 1
Mottó... Messze jövendıvel komolyan vess öszve jelenkort; Hass, alkoss, gyarapíts: s a haza fényre derül! Kölcsey Ferenc (1790 1838): Huszt 2
Igény lett geotermikus kincsünk fokozott felhasználása és a hıszivattyú alkalmazása Magyarországon a lakásonkénti energiafelhasználás átlagosan 60 GJ/év (sok), és ennek 70%-át a lakás főtésére, 11%-át pedig vízmelegítésre használjuk. Eszerint lakások esetében 81 % a hıfejlesztés. Különösen fontos hangsúlyozni, hogy a fejlett országokhoz hasonlóan a felhasznált energia 60 70%-a hıfejlesztést fedez! Tehát egy adott fejlett ország épületeiben: lakó + kommunális + ipari + mezıgazdasági a felhasznált energia 60 70%-a. A természetben hasznosítható megújuló villamos energia nincs, de hasznosítható hı van! A megújuló erıforrások használatuk ellenére a természet törvényei szerint az ember által érzékelhetı idı alatt regenerálodnak. A Föld gigantikus mennyiségő hıenergia forrása. Benne hazánk geotermikus energiaforrásai is nagyok, érdekeltek vagyunk a geotermikus energiaforrások minél jobb megismerésében, beleértve a kiaknázására irányuló kutatásokat is. 3
Oláh György, Alain Goeppert, G. K, Surya Prakash: Kıolaj és földgáz után: A METANOLGAZDASÁG Better Kiadó, Budapest, 2007 Fontossága miatt a T. Konferencia résztvevıinek ajánlom a fenti könyv tanulmányozását. Ebben a szerzık felhívják a figyelmet, hogy a csökkenı készletek és a globális melegedés ellenére továbbra is szükség van a szénhidrogénekre és az azokból készült termékekre. Pl. a makói földgázkincsünkbıl metanolgyártásra célszerő felkészülni, így értékesebb terméket állíthatunk elı. Hiszen a földgáz árát továbbra is a világpiac fogja meghatározni, akkor is, ha a hazai kitermelése beindul. Mi Magyarországon sem kapjuk majd olcsóbban! Tudomásul kell venni, hogy a földgáz értékesebb, véges mennyiségő energiahordozó, a vegyipar egyik alapanyaga, ezért hatékonyabb megoldás a jelenlegi gyakorlathoz képest, ha a széles körben elterjedt főtés mellett áramtermelésre (kapcsolt energiatermelés) és/vagy hőtésre (trigeneráció) is felhasználjuk, a jövıben pedig a környezetet nem szennyezı energiahordozók elıállításához alkalmazzuk. 4
Heller László terv, egy munkahelyteremtı kezdeményezés címő javaslat A javaslat idıszerőségét és döntési állapotba való hozását az EU épülethatékonysági direktívájának (2002/91/EK) napjainkban történı bevezetése is indokolja: az épületek energetikai jellemzıinek meghatározásáról szóló 7/2006. (V. 24.) TNN rendelet és az épületek energetikai jellemzıinek tanúsításáról szóló 176/2008. (VI. 30.) Korm. rendelet. Az ENERGOexpo 2005 rendezvény óta, már több mint három éve (ez már történelmi idıtartam), szakmai, úgymint építészeti, energetikai, mezıgazdasági, épületgépészeti (beleértve a főtı és hőtıs szakterületet is) és környezetvédelmi mőhelyekben, hazai valamint nemzetközi konferenciákon, publikációkon (nyomtatott és internetes kiadványokban), továbbá civil szervezeteken keresztül ismertté vált, megkezdıdött a Heller László terv, egy munkahelyteremtı kezdeményezés címő javaslat alkalmazása, amit fel lehetne gyorsítani a 2008-2020 közötti idıszakra vonatkozó energiapolitikáról szóló 40/2008. (IV. 17.) OGY határozatba való beemelés segítségével. 5
Heller László terv, egy munkahelyteremtı kezdeményezés címő javaslat cselekvési terve... kormányunk részére a következıkben felsorolt intézkedések végrehajtását javaslom (1 9.)*. 1. Készítse el a geotermikus energiáról szóló törvény tervezetét, kiemelt hangsúlyt helyezve a hıszivattyús hıtermelésre (főtés, hőtés), valamint figyelemmel a természeti adottságainkra, a hıfogyasztás dominanciájára, energiaimport-függıségünk csökkentésére, a környezetvédelem és a munkanélküliség gondjaira; *E Rendezvény nyomtatott kiadványa most is tartalmazza mind a kilenc pontot. 6
A termálvizek mezıgazdasági hasznosításában (üvegház, fóliasátor, állattartó telepek, szárítók stb.) világviszonylatban is elıre kerültünk. Ezenkívül pl. lakásokat, kórházakat, gyógyfürdıket főtünk termálvízzel. A hıszivattyús hasznosítás részaránya sajnálatos módon jelentéktelen. A hıszivattyú jól összekapcsolható a mezıgazdaság új, energiahordozó-termelı funkciójával, hiszen a berendezés mőködtetésének munkaigénye nemcsak villamos energiából, hanem biogázból, olajból, alkoholból is fedezhetı. Így akár külön közüzemi ellátottság nélkül is biztosítható a mezıgazdasági energiaellátás jellemzı igénye (főtés, hőtés, szárítás). Villamos hıszivattyús berendezések esetén teljesen tiszta, helyi káros gázkibocsátás nélküli területek jöhetnek létre. A hıszivattyú több, a mezıgazdasági szektorhoz köthetı technológia kiegészítı eleme lehet: így pl. az állattartó létesítmények szellızéséhez köthetı energiahasznosító berendezés, a geotermikus vízhasznosítás visszasajtolás elıtti záró hasznosítási lépcsıje (kaszkád rendszerő hasznosítás), illetve a legkülönbözıbb egyéb önálló hasznosítási lehetıségeket lehet még említeni. 7
Heller László magyar gépészmérnök, feltaláló, egyetemi tanár, akadémikus (1907. augusztus 6. Nagyvárad 1980. november 8. Budapest) A hıszivattyú múltjának magyar vonatkozásával kapcsolatban jelezni kell, hogy 1948-tól a Heller László közremőködésével kidolgozott kompresszoros hıszivattyú áttörést jelentett a hıszivattyús technológia történetében. İ mondta: Az a csapás, amibe nem pusztulok bele, csak erısebbé tesz. 8
Távhıellátás kapcsolási vázlata termelı és visszasajtoló kúttal hıszivattyúval, valamint csúcskazánnal Forrás: Dr. Kontra Jenı: Hévízhasznosítás. Mőegyetemi Kiadó, 2004 9
Mohácsi Tanuszoda Forrás: AQUAPLUS Kft. Példa a termálenergia és a hıszivattyú együttes alkalmazására (2007.) Tanuszoda vagy bármely fürdı építésénél az üzemeltetı számára a legfontosabb szempont az épület használhatóságán felül az épület üzemeltetési költségeinek minimalizálása. Az üzemeltetési költségek jelentıs részét az épület hıveszteségének fedezésére, valamint a medencék vízének hıntartására, felfőtésére fordított hıenergia teszi ki. Ha a termálfürdıkbıl kifolyó vizeket (hulladékhı) Magyarországon hasznosítanánk hıszivattyúval, azzal sok lakás hıszükséglete fedezhetı lenne, ezáltal jelentıs földgázimport kiváltható lenne! 10
Tekintettel arra, hogy az Építéstudományi Egyesület (ÉTE) Hıszivattyús Szakosztályának Elnökségi tagja vagyok, és a Magyar Napenergia Társaság (MNT) Szoláris hıszivattyús rendszerek munkacsoportját is képviselem, szólok a hazai hıszivattyús technika néhány személyemhez kötıdı, de a közérdeklıdés számára gondolom fontos, idıszerő kérdésérıl. 1) A kiadvány letölthetı: http://klima.kvvm.hu/index.php?id=48 illetve a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium honlapjáról: www.kvvm.hu Klímapolitika címő szakmai honlapok, [a Kibocsátás-csökkentés címő rovatból 2007. október 8-án lett ide feltöltve.] Komlós F.: Lakossági tájékoztató anyag (Klímapolitika elılap + 77 old.) 2) Komlós F.: Hıszivattyús rendszerek (46 oldal) 6. rész, 8.1. fejezet: Az építészeti-mőszaki tervezés aktuális elıírásai. Gyakorlati tanácsadó. Verlag Dashöfer Szakkiadó Kft. és T. Bt. A vonatkozó CD ROM kiadása: 2008. 08. 3) Folyamatban van: szakmunkásoknak készülı tankönyv, amely tartalmazza Fodor Z. és Komlós F.: Földhıszivattyúk c. fejezetét (kézirat, 31 oldal). 4) Folyamatban van a Komlós F. Fodor Z. Kapros Z. Vaszil L.: Hıszivattyúzás c. Energia Központ kiadványának jelentıs átdolgozása és bıvítése kétnyelvő (magyar-angol) könyvként. Dr. Vajda József tanár úr az új szerzıtársunk. 11
Hıszivattyús rendszerek változatai, családi ház főtéséhez Forrás: HAUTEC cég 12
Hıszivattyúk általános csoportosítása Külsılevegı levegı hıszivattyú: külsılevegıs hınyerési mód, levegıs hıleadó rendszer; Távozólevegı levegı hıszivattyú: távozólevegıs hınyerési mód, levegıs hıleadó rendszer; Víz levegı hıszivattyú: nyitott rendszerő hınyerési mód, levegıs hıleadó rendszer; Folyadék levegı hıszivattyú: zárt rendszerő hınyerési mód, levegıs hıleadó rendszer; Külsılevegı víz hıszivattyú: külsılevegıs hınyerési mód, vizes hıleadó rendszer; Távozólevegı víz hıszivattyú: távozólevegıs hınyerési mód, vizes hıleadó rendszer; Víz víz hıszivattyú: nyitott rendszerő hınyerés, vizes hıleadó rendszer; Folyadék víz hıszivattyú: zárt rendszerő hınyerési mód, vizes hıleadó rendszer. 13
Svédország hıszivattyú statisztikája Forrás: Svéd Hıszivattyú Társaság (SVEP) 14
Távozólevegı víz hıszivattyús passzívház központi szellızésének elvi vázlata és külsılevegı levegı hıszivattyú ill. légkondicionáló berendezés elvi rajza (mindkét esetben az ún. zöldhı a hıforrás) Forrás: ÉTK TS és Villavärmepumpar, Energimyndighetens sammanställning av värmepumpar för småhus 15
Különbözı hıtermelık összehasonlítása (hıszivattyú az olaj- és a kondenzációs gázkazánhoz viszonyítva) Megjegyzés: a hıszivattyút jellemzı teljesítménytényezıt, COP éves -t jóságfoknak is hívják. Forrás: IWP-Initiativkreis Wärmepumpen e. V., Stiebel Eltron Kft. 16
Hıszivattyús tarifa differenciálása COP éves alapján A COP éves érték nemcsak a hıforrás adatainak a függvénye, hanem a teljes épületre (építményre) vonatkoztatva a hıszivattyús rendszer létesítésének és üzemeltetésének is a függvénye. A fogyasztói hálózat hımérséklete (tkondenzátor) és a hıforrás ill. a környezet hımérséklete (telpárologtató) különbségét (tkondenzátor telpárologtató) igyekezzünk az üzemeltetés során a rendszer szabályozásával pl. az elıírt hıkomfort betartása mellett folyamatosan a legkisebb értéken tartani. 17
Igazságos versenyhelyzet Idıszerő olyan jogszabályi környezet kialakítása hazánkban, hogy piaci megfontolásból és környezettudatos gondolkodásból egyre többen válasszák a hıszivattyút. Meglévı épületnél pl. bivalens főtési üzemmód, új épületnél pedig monovalens üzemmód is létesíthetı. A földgáztüzelés ártámogatását meg kell szüntetni, ugyanakkor hıszivattyús ártarifával ösztönözni szükséges a hıszivattyús technológia területén elért lemaradásunk csökkentését. Az ún. zöldhı támogatása célszerővé vált. Az ilyen árpolitika a földgázimportot is jelentısen csökkenti, és a fogyasztó a főtéshez alternatív megoldást is kap. 18
Szellıztetés Minden élı szervezet, életmőködésének legfontosabb feltétele a kellı mennyiségő, tiszta levegı. Feltétlenül szükséges a helyiségekben a levegı cseréjérıl, az elhasználódott levegı és a fölösleges nedvesség eltávolításáról folyamatosan gondoskodni! Korszerő épületeknél a főtés (hőtés) ellenırzött szellıztetéssel párosul (legkorszerőbb a hıszivattyús hıhasznosítás). Az energiatakarékos folyamatos gépi szellıztetéssel biztosítani lehet a megfelelı légcserét: 19 pl. lakásnál n = 0,5 0,6 1/h.
Épületszerkezetek Hozzánk hasonló klímaadottságú osztrák és német területeken a következı hıszigetelési jellemzıjő szerkezeteket használnak (általánosságban): talajon fekvı padló: 0,25 W/(m 2 K); pincefödém: 0,35 W/(m 2 K); külsı fal: 0,25 W/(m 2 K); lapostetı: 0,20 W/(m 2 K); beépített magastetı: 0,15 W/(m 2 K); ablakok: 1,20 W/(m 2 K). Falfőtési megoldásnál hangsúlyozni szükséges: a külsı fal hıátbocsátási tényezıje legfeljebb 0,25 0,35 W/(m 2 K) legyen. Az egy- vagy többrétegő épülethatároló szerkezet hı- és páratechnikai ellenırzését ill. méretezését a falfőtés és a falhőtés szempontjából is el kell végezni. 20
Az utólagos hıszigetelést az épületszerkezetek külsı oldali felületén kell elhelyezni Ökölszabályként mondhatjuk, hogy a régi hagyományos építéső tömör téglaépületek esetében elfogadható a táblás mőanyaghab hıszigetelı anyagok használata, míg üreges téglák esetében a szálas hıszigetelı anyagokat célszerő alkalmazni, és kerülni kell a mőanyag külsı és belsı vakolatot valamint a festést a felületkezeléseknél. Hagyományos vagy új építéső vályogfalra a perlitvakolattal tőzbiztossá tett, nádból készült hıszigetelést javaslom. Az épület határolószerkezetein keresztül nemcsak kifelé, hanem befelé is terjed a hı! Szokás mondani, hogy az árnyékolás és a hıszigetelés ikertestvérek. 21
Függıségünk Oroszországtól (forrás: TIME 2008. szept. 15.) 22
A fenntartható fejlıdés útja: az emberhez méltó környezet létrehozása A rajzot Handbauer Magdolna grafikus készítette Az elıadásomat a Heller-tervhez kapcsolható mottóval zárom: Ha azt kérdezik, hogy nem késtünk-e el, hogy visszafordítható-e még az a rombolás, amit az emberiség ejtett a természeten, a válaszom az, hogy nem késtünk el. Amíg él az akarat, addig sosincs késı. Ha pedig az emberek közösen akarnak valamit, akkor azt meg is teszik, ezáltal érvén el céljukat, bármi is legyen az. Teller Ede 23