Lapszámok

A Körös Campus Alapítvány az elmúlt évekhez hasonlóan a tavalyi tanévben is pályázatot hirdetett a felsőoktatásban tanuló fiatal épületgépész és létesítménymérnök 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 hallgatók anyagi és szakmai támogatása biztosítva legyen Magyarországon.

A nyertes pályamunkák közül Olvasóink a következőkben Biró Tamás munkájával ismerkedhetnek meg.

A szerző konzulense dr. Zöld András professzor volt.

Bevezetés

A dolgozatban vizsgált épület egy olyan többszintes, elméletben feltételezett lakóépület (216 m² vetületi alapterületű épület), amely a 2018-ra tervezett hővédelmi követelményeknek megfelel (ez gyakorlatilag a passzívház követelményeket jelenti). A vizsgálat pedig arra irányul, hogy milyen mértékben közelíthető meg a „közel” nulla üzemeltetési energiafogyasztás a szintszámok emelkedésével. A szoláris rendszerek energiagyűjtő elemei a tetőn helyezhetők el (három eltérő tetőkialakítás, tájolás mellett).

Készül egy éves energiamérleg, amelynek egyik oldalán az épület primerenergia-igénye szerepel, a másik oldalán pedig az, hogy helyileg (előbb említett szempontok alapján) szolárrendszerekkel mekkora energiahányad fedezhető. A megtermelt energia lehet hő- és villamos energia, figyelembe véve az egyes megtermelt energiatípusok primer átalakítási tényezőjét.

2. Az épületek és tetőfelületeik jellemzése 

A dolgozat egyik hangsúlyos része, hogy városi környezetet tételez fel a vizsgálat során. Városi körülmények között az ismert zöldenergia termelő technológiák akadályokba ütköznek. A napenergia hasznosítás nehézségei a vizsgált feltételek mellett a korlátozottan rendelkezésre álló betelepíthető felületeknek köszönhetők. A homlokzatok benapozottsága ebben az esetben erősen kérdéses, ezért azokat energiagyűjtés szempontjából figyelembe venni nem lenne biztonságos. 

A vizsgálat elvégzéséhez választott épületszekció vetületi méretei 12 m x 18 m, szintjeinek belmérete 2,8 m.  Az „alapépület” vizsgálata háromféle tetőtípus esetén valósul meg, amelyek a következők: 
    • Lapostető
    • Magastető, É-D-i tájolású gerinc
    • Magastető, K-Ny-i tájolású gerinc

Az épületek az igényeket és a geometriai méreteket tekintve mind a három vizsgált esetben megegyeznek. Tetőtípustól függetlenül teljesítik a passzívházakkal szemben támasztott követelményértékeket.

3. A figyelembe vett fajlagos fogyasztási értékek

3.1. Passzívház követelmények

    Éves fűtési energiafelhasználás:    15 kWh/m²év
    Összes primerenergia-felhasználás
        (háztartási gépekkel):             120 kWh/m²év
    Légtömörség:                             n₅₀ < 0,6 h^-1 [1]

A passzívházra vonatkozó berendezés-technikai és villamos hatékonysági előírások alapján hatékony energia felhasználású, áramtakarékos gépészeti és háztartási berendezések, készülékek használata szükséges. 

A HMV nettó hőenergia igényét a következő pontban feltüntetett 1. táblázat tartalmazza:
    30 kWh/m²év [2]

1. táblázat [2]

3.2. Villamosenergia-igények

A világítás vilamos fogyasztása
A világítás villamos fogyasztását a következő oldalon bemutatott 1. táblázat tartalmazza.

A táblázat jelenleg érvényben lévő világítási energiafogyasztás-értékeket mutat. Ezek az értékek 2018-ig nagy valószínűséggel csökkenni fognak, mivel a LED-es technológia egyre nagyobb mértékben fog elterjedni. A LED izzók átlagos energiaigénye 1,5 W és 5 W között mozog, ezért akár 50 – 90%-kal kevesebb energia felhasználása mellett üzemeltethetők, elődeikhez képest. [3]

Ennek tudatában a számítások során figyelembe vett világítás fajlagos energiaigénye 4,5 kWh/m²év.    

Várhatóan 2018-ra jóval piacképesebb lesz ez a megoldás, a technika fejlődésének köszönhetően és az egyre dráguló energiaárak miatt. Nem vehető alapul, hogy teljes mértékben kiszorítja 2018-ra a hagyományos és energiatakarékos izzókat, ezért a számítások alapjául megválasztott érték a két energiafogyasztás számtani közepe.

A síkkollektor keringető szivattyújának energiaigénye
A keringető szivattyú energiaigényének meghatározásánál egyszerűsített számítást alkalmaztam, ami csak nagyságrendileg veszi figyelembe a villamos energiafogyasztás mennyiségét.

Abból indultam ki, hogy egy szint HMV ellátására minimális esetben is 6 db síkkollektort kell alkalmaznunk a tetőtípus függvényében.

További részletek lapunk 2015/11-es számának nyomtatott változatában található, illetve a teljes cikk pdf-formátumban is rendelkezésre áll regisztráltaknak havonta egy alkalommal, előfizetőknek korlátlanul).