TELEPÜLÉSÉPÍTÉS. Energiatakarékos házak Japánban. Energiatakarékos házak



Hasonló dokumentumok
Energiatakarékos lakóépületek Tirolban

Passzív házak. Ni-How Kft Veszprém Rozmaring u.1/1. Tel.:

Hőszivattyús rendszerek

Távhőszolgáltatás és fogyasztóközeli megújuló energiaforrások


BIO-SZIL Természetvédelmi és Környezetgazdálkodási Kht Panyola, Mezővég u. 31.

ÜDVÖZÖLJÜK A NAPKOLLEKTOR BEMUTATÓN!

ÓVJUK MEG A TERMÉSZETBEN KIALAKULT EGYENSÚLYT!

NCST és a NAPENERGIA

ENERGIA- MEGTAKARÍTÁS HŐVISSZANYERÉS A FÜRDŐVÍZBŐL RÉZCSÖVEK SEGÍTSÉGÉVEL RÉZZEL SOROZAT/ 1

Megújuló energia, megtérülő befektetés

Magyar Fejlesztési Intézet Korcsmáros Attila

Tudományos és Művészeti Diákköri Konferencia 2010

Hőszivattyús rendszerek. HKVSZ, Keszthely november 4.

Kombinált napkollektoros, napelemes, hőszivattyús rendszerek. Beleznai Nándor Wagner Solar Hungária Kft. ügyvezető igazgató

A környezeti energiahasznosítás szerkezetei

Energetikai gazdaságtan. Bevezetés az energetikába

A 7/2006 (V.24.) TNM rendelet és a 176/2008-as kormányrendeletek problémái, korszerűsítési lehetőségei

Az 55/2016. (XII. 21.) NFM rendelet a megújuló energiát termelő berendezések és rendszerek műszaki követelményeiről

Éves energetikai szakreferensi jelentés

Két szóból kihoztuk a legjobbat... Altherma hibrid

A napenergia családi házakban történő felhasználási lehetőségeinek áttekintése. Szabó Zsuzsanna V. földrajz környezettan szak

BETON A fenntartható építés alapja. Hatékony energiagazdálkodás

Hajdúnánás geotermia projekt lehetőség. Előzetes értékelés Hajdúnánás

Hőszivattyú hőszivattyú kérdései

A napenergia hasznosítás támogatásának helyzete és fejlesztési tervei Magyarországon Március 16. Rajnai Attila Ügyvezetı igazgató

Éves energetikai szakreferensi jelentés

Standard követelmények, egyedi igények, intelligens épület, most légy okos házépítés. Fritz Péter épületgépész mérnök

I. Nagy Épületek és Társasházak Szakmai Nap Energiahatékony megoldások ESCO

Fémöntészeti berendezések energetikai értékelésének tapasztalatai

NILAN JVP HŐSZIVATTYÚ. (földhő/víz) M E G Ú J U L Ó H Ő E L L Á T Á S K Ö R N Y E Z E T T E R H E L É S N É L K Ü L

Energia felhasználás hatékonyságának növelése és megújuló energiaforrások használata a BÁCSVÍZ Zrt.-nél

Energiatakarékos épületgépész rendszer megoldások

A szükségesnek ítélt, de hiányzó adatokat keresse ki könyvekben, segédletekben, rendeletekben, vagy vegye fel legjobb tudása szerint.

Épületek, létesítmények energiaracionalizálása, alternatív energiahordozók felhasználásának lehetőségei:- napenergia-hasznosítás és a veszteségek

Iparosított technológiával épült épület, folyamatos felújításainak eredményei.

Bicskei Oroszlán Patika Bt

Épületenergetika EU direktívák, hazai előírások

2. sz. melléklet Számítások - szociális otthon/a

Éves energetikai szakreferensi jelentés év

Ökoház - Aktív ház. Gergely Gyula Mátyás h9o5aa MSE

Egy építőipari vállalkozás harca a fenntartható épületekért. VELUX Magyarország Kft./

A tanyás térségekben elérhető megújuló energiaforrások

Épületek energiahatékonyság növelésének tapasztalatai. Matuz Géza Okl. gépészmérnök

Épületenergetika oktatási anyag. Baumann Mihály adjunktus PTE Műszaki és Informatikai Kar

TAKARÍTSA MEG EGY NYARALÁS ÁRÁT MINDEN ÉVBEN!

Energiatermelés, erőművek, hatékonyság, károsanyag kibocsátás. Dr. Tóth László egyetemi tanár klímatanács elnök

A magyar geotermikus energia szektor hozzájárulása a hazai fűtés-hűtési szektor fejlődéséhez, legjobb hazai gyakorlatok

Passzívházakról kicsit másként

Ruda Erzsébet Fotó: Figuli Judit

Hulladékhő hasznosítás és hőveszteség csökkentési lehetőségek. gondolatok és példák a gazdaságos üzemeltetéshez

Energy Saving Environmental Program 1

A..TNM rendelet az épületenergetikai követelményekről, az épületek energiatanúsítványáról és a légkondicionáló rendszerek időszakos felülvizsgálatáról

Földgáztüzelésű abszorpciós hőszivattyú. Gas HP 35A

A tanyás térségekben elérhető megújuló energiaforrások

Otthonunk, jól megszokott környezetünk átalakítása gonddal, kiadással jár együtt.

Válassza a PZP hőszivattyút, a célravezető megoldást az energia megtakarításához!

Energiatakarékos villamos gépek helyzete és hatásuk a fejlődésre

ÜZEMBEHELYEZÉSI ÚTMUTATÓ CPC U-Pipe vákuumcsöves kollektorhoz

Passzív házak. Csoknyai Tamás BME Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék

e 4 TÉGLAHÁZ 2020 Ház a jövőből Vidóczi Árpád műszaki szaktanácsadó

ENERGIA Nemcsak jelenünk, de jövőnk is! Energiahatékonyságról mindenkinek

TÁMOP A-11/1/KONV WORKSHOP KÖRNYEZETI HATÁSOK MUNKACSOPORT június 27.

ÁLTALÁNOS ISMERTETŐ. emelkedő energia árak

Éves energetikai szakreferensi jelentés év

MEGÚJULÓ ENERGIÁK INTEGRÁLÁSA A HAZAI ENERGIARENDSZERBE, KÜLÖNLEGES TEKINTETTEL A NAPENERGIA TERMIKUS HASZNOSÍTÁSÁRA. Prof. Dr.

Az alternatív energiák fizikai alapjai. Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék

Napenergia hasznosítás

Irodaházak, önkormányzati épületek, passzív ház szintű társasházak megújuló energiaforrásokkal

Hogy áll a hazai energiatanúsítás? Dr. Magyar Zoltán Pécsi Tudományegyetem Épületgépészeti Tanszék zmagyar@pmmk.pte.hu

Ajkai Mechatronikai és Járműipari Klaszter Energetikai Stratégiája február 28.

TÖRÖK IMRE :21 Épületgépészeti Tagozat

Éves energetikai szakreferensi jelentés

Az épületekteljes hőszigetelése

E L Ő T E R J E S Z T É S

Az enhome komplex energetikai megoldásai. Pénz, de honnan? Zalaegerszeg, 2015 október 1.

A villamosenergia-termelés szerkezete és jövője

Épületenergetikai megoldások a háztartások energiaigényének mérséklésére

This project is implemented through the CENTRAL EUROPE Programme co-financed by the ERDF.

2010. Klímabarát Otthon

Élő Energia rendezvénysorozat jubileumi (25.) konferenciája. Zöld Zugló Energetikai Program ismertetése

Levegő-víz inverteres hőszivattyú

Levegő-víz. hőszivattyú

IV. Számpéldák. 2. Folyamatok, ipari üzemek Hunyadi Sándor

Helyiségek fűtése és hűtése napos toldalékterek segítségével szimulációs vizsgálat európai városokban

Havasi Patrícia Energia Központ. Szolnok, április 14.

A földgázfűtés és a tárolós villamos fűtés

Éves energetikai szakreferensi jelentés

Vágóhídi tisztított szennyvíz hőhasznosítása. Fodor Zoltán Magyar Épületgépészek Szövetsége Geotermikus Hőszivattyú tagozat elnök

Takács Tibor épületgépész

Geotermikus hőszivattyú Geopro GT. Élvezze a Föld melegét Geopro-val

SZÉL A KIMERÍTHETETLEN ENERGIAFORRÁS

Éves energetikai szakreferensi jelentés

D I R E C T - L I N E K F T. Hulladékhő hasznosítás és hőveszteség csökkentési lehetőségek. gondolatok és példák a gazdaságos üzemeltetéshez

Az alacsony hőmérsékletű fűtési hálózatok előnyei, 4. Generációs távhőhálózatok. Távfűtés lehetséges jövője, néhány innovatív megoldás

Energia hatékonyság, energiahatékony épületgépészeti rendszerek

EGY VÍZSZINTES TALAJKOLLEKTOROS HŐSZIVATTYÚS RENDSZER TERVEZÉSE IRODALMI ÉS MONITORING ADATOK FELHASZNÁLÁSÁVAL

ENERGETIKAI SZAKREFERENSI ÉVES JELENTÉS

Daikin Sanicube és Hybridcube

Átírás:

TELEPÜLÉSÉPÍTÉS Energiatakarékos házak Japánban A természettel való összhang megteremtéséhez minimálisra kell csökkenteni az energiafelhasználást. Emellett kívánatos a természetes energiaforrások és a kihasználatlan energiatartalékok felhasználása. Sokféle passzív, aktív és hibrid eljárást fejlesztettek ki az energia hatékony alkalmazása érdekében, de kevés módszert dolgoztak ki eddig ezeknek az eljárásoknak kombinált alkalmazására lakások fűtésére és meleg vízzel való ellátására fosszilis energiahordozók felhasználása nélkül. Energiatakarékos házak A Hokkaido Egyetem kampuszában 1997-ben felépítettek egy energiatakarékos házat a talajból kiszivattyúzott hő (Ground Source Heat Pump GSHP) alkalmazásával. A ház keresztmetszete az 1. ábrán látható. A háromszintes, 194 m 2 alapterületű és 500 légm 3 térfogatú ház hideg éghajlati zónában épült fakeretes szigetelő panelekből. A ház alagsora a földalatti hőenergia tárolására szolgál. A hőszigetelő szendvicspanelek duzzasztott polisztirolból készültek két oldalukon lemezburkolattal. Az előregyártott, 236 mm vastag szigetelő panelek egyúttal szerkezeti elemek is, ezeket alkalmazták falaknak és tetőnek egyaránt. A ház déli oldalán 21 m 2 üvegfelület van. A kettős üveglemezek közötti tér argonnal van feltöltve és az üveglemezek kis hőátbocsátású bevonattal vannak ellátva. (A hőáteresztési tényező 1,38 W/m 2 K.) A háznak két fő passzív energiatakarékossági stratégiája van: a napenergia közvetlen hasznosítása és természetes szellőzés kihúzó kéményekkel. A szobák hőmérsékletének napi változását nagy hőkapacitású betonlapokkal és a második szinten fázisváltó anyagokkal mérsékelték. A felhasznált fázisváltó anyag, amelynek olvadáspontja 20 C, azt a célt szolgálta, hogy csökkentse a fűtési terhelést látens hő tárolásával és hogy megakadályozza a szobák túlmelegedését a napsugárzás hatására. A fázisváltó anyag hozzájárul a hűtési energiaigény csökkentéséhez is. Ez a technológia még kísérleti stá-

diumban van, arra törekednek, hogy ezen az úton a lakások fűtésére és hűtésére jelenleg használt energia 10 20%-a megtakarítható legyen. 1. ábra Az energiatakarékos ház keresztmetszete

Berendezések A 2. ábra vázlatosan bemutatja az energiatakarékos ház technológiai berendezéseit. A villamos energiát a hálózathoz kapcsolt fotoelektromos rendszer és a 0,6 kw teljesítményű szélgenerátor szolgáltatja. 2. ábra Az energiatakarékos ház berendezéseinek vázlata A talajból kiszivattyúzott hőt padlófűtésre és hűtésre használják. Két 81 mm belső átmérőjű acélcsövet építettek be 30 m mély fúrt lyukba egymástól

5 m távolságban, amelyeket hőcserélőként használtak. A lyuk és a cső közötti rést habarccsal töltötték ki. Tengervizet injektáltak a cső aljára és másik cső segítségével a cső felső részéből kiszivattyúzták. Ebben a folyamatban a talaj és a tengervíz között hőcsere megy végbe. A tetőn 8 m 2 -es napenergia-gyűjtő paneleket helyeztek el, 1,0 m 2 lapos elpárologtató lemezt a szellőző kémény külső nyílásánál építettek be a kimenő levegő hőjének visszanyerése érdekében. Nyáron a talajból kiszivattyúzott vizet közvetlenül a padlóban elhelyezett csövekbe vezetik hűtés céljából. A napkollektorok és a szellőző kéményben visszanyert hő nyáron meleg víz előállítására szolgál. Nyáron és ősszel az így termelt többlet hő 2,15 m mélységben elhelyezett vízszintes talajhőcserélőkkel a talajt melegíti fel. A talajba épített csőrendszer összesen 300 m hosszú polietilén csövekből áll. Ez a rendszer csökkenti az épület alagsorának fűtési energiaigényét. A passzív energiatakarékossági stratégiához tartozik a szellőzési rendszer. A rendszert a belső és külső levegő hőmérsékletének különbsége működteti. A szellőztető levegőt földbe mélyített csövek előmelegítik vagy hűtik. Kísérletek Az energiatakarékos házzal való kísérleteket 1997. június 1-én kezdték meg és egy éven át tartottak. A villamos energia, fűtési, hűtési, főzési és melegvíz-előállítási hő mennyiségét a tipikus japán családra kidolgozott normák alapján számították. A 3. ábra mutatja a talajból kiszivattyúzott hő hasznosításának sémáját. (A séma nem tartalmazza a vízszintes hőcserélő funkcióját.) A hűtési kísérleteket 1997 nyarán végezték. Mérték a belső hőmérsékletet, a hűtési terhelést és a hatásfokot. Három próbát folytattak le: az első esetben a második szint szobahőmérsékletét 26 C-ra szabályozták három napig; a második esetben szakaszosan alkalmaztak hűtést három napon át négyórás időközökben; a harmadik esetben 19 napon át folyamatosan hűtötték a helyiséget. A szakaszos hűtés a talaj energiájának hasznosítása szempontjából kedvezőbbnek tűnt. A reggeli hűvösséget a padlóban levő betonlemezek és a fázisváltó anyag tárolta; ez a rendszer délutánonként nem működött. A fűtési kísérlet 1997. november 5-én kezdődött. A padlófűtés azonnal bekapcsolódott, amikor a szoba hőmérséklete 18 C alá csökkent. A mérési rendszer egy adatgyűjtő berendezésből és a személyi számítógépből állt, amely az adatok feldolgozására szolgált. Mintegy 230 paramétert (többek közt a hőmérsékletet, a levegő nedvességtartalmát, a napsugárzást, a villamos áramot, a szél sebességét) figyelték folyamatosan. Az adatokat ötpercenként regisztrálták.

Eredmények 3. ábra A hőszivattyú energiájának felhasználása A kísérletek idején az éves középhőmérséklet 9,5 C volt, így a kísérletek a normálist megközelítő körülmények között folytak. A hűtési időszakban végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy a szakaszos működtetés, a hőtárolás a padlóban kedvező a föld alatti hideg hasznosítása szempontjából. A fűtési időszakban a hőtárolás a talajban jelentős energiamegtakarítást tesz lehetővé a lakások fűtésében. Az energiatakarékos ház éves energiamérlegét a 4. ábra mutatja. A függőleges hőcserélő csövekkel a talajból kinyert hő 19,22 GJ-t és a hőszivattyúk villamosenergia-fogyasztása 6,04 GJ-t tett ki. A talajba hűtés céljából visszavezetett hő 1,47 GJ volt. Megállapították, hogy a begyűjtött napsugárzás hőtartalmának 66%-át meleg víz előállítására hasznosították, míg a maradékot a vízszintes hőcserélő csövek útján a talajban tárolták. A kimenő levegőáramból 3,85 GJ energiát nyertek vissza, ami a meleg víz energiájának 46%-a. A fotoelektromos áramtermelés 13,86 GJ volt.

4. ábra Éves energiamérleg Az 5. ábra az éves energiafelhasználás megoszlását mutatja felhasználási áganként, míg a 6. ábra az energiaforrások összetételét szemlélteti. (Az ábrán a szállítás a szivattyúk hajtásának, a szabályozás a műszerek működtetésének energiafelhasználását jelenti.) A ház teljes éves energiafelhasználása 57,7 GJ, ennek 20%-át a közműhálózat, 73%-át a természeti energiaforrások és 7%-át a kimenő levegőáramból visszanyert hő szolgáltatta.

5. ábra Energiatakarékos ház éves energiafelhasználásának megoszlása 6. ábra Energiatakarékos ház energiaforrásainak megoszlása

A 7. ábra összehasonlítást ad egy tipikus ház, egy különlegesen szigetelt ház és egy energiatakarékos ház energiafogyasztása között. Az utóbbi külső energiafelhasználása a hagyományos házénak 12,5%-a. A széndioxidkibocsátás az energiatakarékos házban 77%-kal kisebb, mint a hagyományos ház esetében. 7. ábra Energiamegtakarítás lehetősége megújuló energiaforrások felhasználásával Összehasonlítást végeztek nyolc háztípus között az élettartam alatti széndioxid-kibocsátás és az élettartam-költségek tekintetében. A háztípusok jellemzőit az 1. táblázat mutatja. A számításokban a következő hat folyamatot vették figyelembe: építőanyagok gyártása és szállítása; a ház megépítése; berendezések gyártása és szállítása; a ház használata, a berendezések működtetése; a ház karbantartása és felújítása; a ház lebontása. A szén-dioxid-kibocsátást és a költségeket japán szervezetek adatai alapján vették számításba. A házak élettartamát 60 évre feltételezték. A berendezések élettartamát 20 30 évre kalkulálták. A háztípusok szén-dioxidemisszióját és élettartamköltségeit a 8. és 9. ábra mutatja. Az energiatakarékos ház előnyei és gazdaságossága egyértelműen megmutatkozik.

A vizsgált háztípusok jellemzői 1. táblázat Típus A B C D E F G H Hőszigetelés Hagyományos Különleges Berendezések, rendszerek Villamos energia Közmű Fotoelektromosság + közmű Közmű Fotoelektromosság + közmű Városi gáz Fotoelektromosság + közmű Bojler Napkollektor és kimenő levegőből hő kinyerése Bojler Talajból szivattyúzott hő Főzés Meleg víz Helyiségfűtés Helyiséghűtés Városi gáz Bojler Bojler Helyiséghűtés Napkollektor és kimenő levegőből hő kinyerése Fotoelektromosság + közmű Talajból szivattyúzott hő -- Talajból szivattyúzott hő 8. ábra Különböző típusú házak szén-dioxid-kibocsátása az élettartam során

9. ábra Élettartamköltségek összehasonlítása különféle háztípusok esetébe Meg kell jegyezni, hogy Európában a költségtényezők valószínűleg eltérőek, ezért a számításokat az ottani körülményekre is el kell végezni. Hasonlóképpen az összehasonlítás más eredményekkel járhat más környezetben. (Dr. Garai Tamás) Hamada, Y.; Nakamura, M.: stb.: Field performance of a Japanese low energy home relying on renewable energy. = Energy and Buildings, 33. k. 8. sz. 2001. p. 805 814. Yuehong Bi; Lingen Chen; Chih Wu.: Ground heat exchanger temperature distribution analysis and experimental vertification. = Applied Thermal Engineering, 22. k. 2. sz. 2002. p. 183 189.