Lapszámok

A Körös Campus Alapítvány az elmúlt évekhez hasonlóan a tavalyi tanévben is pályázatot hirdetett a felsőoktatásban tanuló fiatal épületgépész hallgatók számára. A beadott pályamunkákat az alapítvány kuratóriuma értékeli, illetve dönt a támogatás/ösztöndíj odaítéléséről és mértékéről. Az ösztöndíj célja, hogy a felsőoktatásban tanuló tehetséges épületgépész hallgatók anyagi és szakmai támogatása biztosítva legyen Magyarországon.

A nyertes pályamunkák közül Olvasóink a következőkben Maszlik Zoltán munkájával ismerkedhetnek meg. A cikk alapjául a pályázat és a szerző szakdolgozata szolgál [1].

Napjaink meghatározó problémája a fosszilis tüzelőanyagok, energiahordozók fogyása és az alternatív megoldások keresése. „Magyarország teljes energia felhasználásának 33%-át teszi ki a lakóépületeinek energiafelhasználása és ennek 81%-át a 3,8 millió magyar ingatlan 2/3-át jelentő családi házak energia fogyasztása teszi ki.” [2] Ebben a szegmensben jelentős megtakarításokat lehet elérni és ezek a megtakarítások jelentős mértékben jelentkeznek az ország teljes energiafogyasztásának figyelembe vételekor. A magyarországi épületek nagy részéről elmondható, hogy egyáltalán nem, vagy nem kielégítő mértékben szigeteltek. Megfelelő szigeteléssel jelentős megtakarítást lehet elérni, de egy korszerűbb fűtési rendszerrel még tovább növelhető ez az érték.

A fennálló helyzeten két módszer segíthet: ha kevesebb energiát használunk fel, vagy ha olyan energiát használunk fel, ami megújuló. Ideális esetben mind a két feltétel teljesülhet. Ezt a két feltételt igyekszik kielégíteni a hőszivattyú, melynek fejlődése töretlen és napjainkban már akár ésszerű alternatívája is lehet a gázkészülékeknek. 

Ebben a cikkben azt vizsgáltam, hogy egy hagyományosnak mondható, kondenzációs kazánnal üzemelő rendszerrel szemben milyen előnyökkel, hátrányokkal és plusz költségekkel kell számolni, ha az ember a hőszivattyú mellett dönt. 

A kondenzációs gázkészülék a legjobb hatásfokú eszköz akkor, ha gázzal szeretnénk fűteni. Éves üzemi hatásfoka jellemzően 100% feletti. A 100% feletti hatásfok annak köszönhető, hogy a bevitt energiát a fűtőértékre vonatkoztatjuk, ezekben a készülékekben azonban a kondenzáció miatt az égéstermék vízgőztartalmának nagy része még az hőcserélőben kondenzálódik, ezért a maximálisan hasznosítható hőenergia a fűtőértékre vonatkoztatva ~111%.

A manapság egyre jobban terjedő energiahatékony házak és a korszerű, újfajta  fűtési módszerek (felület-temperálás, fan-coil rendszerek), valamint az áramszolgáltatók által bevezetett kedvező, hőszivattyúkra vonatkozó tarifák lehetővé tették a hőszivattyúk gyorsabb elterjedését.

A cikkben egy adott épületen mutatom be, hogy milyen körülmények között és milyen igények kielégítésekor érdemes a hőszivattyús rendszert választani, anyagi megfontolásból is. Nem csak a hőszivattyú számára legkedvezőbb feltételeket támasztó igény esetén megvalósuló rendszereket hasonlítom össze, így a cikkből látható lesz, hogy milyen igényeknél, elvárásoknál van az a határ, aminél már érdemes hőszivattyús rendszert választani, a kondenzációs kazánnal szemben.

Természetesen a hőszivattyú alkalmazása nem csak anyagi kérdés, hiszen nagyon sok ember számára lényeges szempont a környezetvédelem. Nagyon sok esetben és régen a hőszivattyúnál is fent állt az a jelenség, hogy a környezetbarát megoldás (ez esetben hőszivattyú használata) kompromisszumokat kö- vetelt. Vagy a támasztott igények kielégítése nem valósult meg teljes mértékben, vagy a bekerülési költség volt olyan magas, hogy soha nem térült meg a beruházás. A hőszivattyúk –  ahogy minden más műszaki eszköz is – rendkívül gyors és nagyfokú fejlődésen estek keresztül az utóbbi időkben, áruk is egyre kedvezőbb, így megtérülésük egyre gyorsabb lesz.

Azt pedig nem szabad elfelejtenünk, hogy míg a hőszivattyú árammal működik – ami előállítható megújuló energiaforrásokból is (szélerőmű, vízerőmű és napelem), melyek hatásfoka az idő előrehaladtával feltételezhetően javulni fog –, addig a kondenzációs gázkészülék csak fosszilis tüzelőanyag elégetésével képes üzemelni, ami nem megújuló energiaforrás, így egyszer el fog fogyni. Ha erre nem is a közeli jövőben kerül sor, de minél előbb elkezdünk felkészülni rá, annál jobb feltételeket fognak nyújtani a hőszivattyúk (és az egyéb alternatívák) akkor, amikor tényleg elfogy. Arról nem is beszélve, hogy amíg villamos energiát otthon is tudunk előállítani, addig földgázt nem. Igaz, a mai műszaki adottságokat tekintve az otthoni áramtermelés megteremtése még drága, és bizonyos megoldások nem feltétlenül gazdaságosak ... még.

A vizsgált épület

Az 1. ábrán bemutatott épület jellemzői:
• a szintek száma: egy,
• az alapterülete összesen 169 m², ebből fűtött 162 m²,
• az épület számított fűtési hőigénye: 5,3 kW,
• az épület számított hűtési igénye: 6,0 kW.

1. ábra. A vizsgált épület

Az épület fűtéséről hagyományos módon kialakított Rehau padlófűtési rendszer és BEKA mennyezetfűtő/hűtő panel rendszer gondoskodik. Felületfűtés-hűtés esetén az egyenletes felületi hőmérséklet miatt kis hőfoklépcső ajánlott az előremenő és visszatérő közvetítőközeg hőmérséklete között.

Méretezési vízhőmérsékletek:
• a fűtőközeg padlófűtés esetén: 35/29 °C,
• a fűtőközeg mennyezetfűtés esetén, vizsgált: 40/35,
  35/30, 32/27, 30/25 °C ,
• a fűtőközeg mennyezetfűtés esetén, választott:
  35/30 °C, 
• a hűtőközeg mennyezethűtés esetén: 17/19 °C.

A hűtési igény kielégítésének biztosításához jóval nagyobb felület szükséges, hiszen hűtésnél a belső levegő és a hűtött felület közepes hőmérséklet különbsége lényegesen kisebb, mint fűtésnél. Tehát a mennyezeti paneleket a hűtési teljesítményigényekre kell méretezni.

A gépészeti megoldás vizsgálata
A különböző méretezési hőmérsékletek vizsgálata fűtési költségek tekintetében a következő eredményt adta:
• Terület: 170 m²
• Fűtési teljesítmény: 8 kW, hűtési teljesítmény: 7 kW
• Hőszivattyú: Daikin Altherma, kültéri egység:
   ERLQO08CAV3, beltéri egység: EHVX08S26C9W-6V3

További részletek lapunk 2015/4-es számának nyomtatott változatában található, illetve a teljes cikk pdf-formátumban is rendelkezésre áll (regisztráltaknak havonta egy alkalommal, előfizetőknek korlátlanul).