e-villamos online szaklap

A hőszivattyú Magyarországon

| | |  2 | |

A hőszivattyú jellemzője: az üzemeltetésére illetve a működésére bevezetett villamos energiát – megújuló energia felhasználásával – megtöbbszörözi, napjainkban 3–6-szorosára. A hőszivattyús technika a különböző fűtési megoldások között a kiemelkedő minőségi előnyei (energiahatékonyság, károsanyag-kibocsátás, hőkomfort) miatt megérdemli, hogy az elkövetkező években hazánkban is elterjedjen.

A mûszaki fejlõdés lehetõvé tette, hogy az ember a növekvõ komfortigényét egyre tökéletesebben kielégíthesse. A jobb életminõséghez, a jobb munkakörülményekhez nemcsak a téli, hanem a nyári hõkomfort is szükségessé vált. Az ASHRAE 55-81 (1981) szabvány szerint: „… a kellemes hõérzet az a tudati állapot, amely a termikus környezettel kapcsolatos elégedettséget fejez ki…” és egy dr. Bánhidi László professzor emeritustól származó gondolat: „az emberek közérzete a hõérzetük (fûtés-hûtés) alapján alakul ki”.
Az energiaárak piaci emelkedésével egyre inkább elõtérbe kerül az energiatakarékosság, illetve az üzemeltetési költség csökkentésére irányuló törekvés. Ez lakóépületeknél elsõsorban a fûtési megoldás és a hõtermelõ kiválasztásában jelent elméleti és gyakorlati feladatot (1. ábra).


1. ábra: Különbözõ fûtési megoldások éves üzemeltetési költsége (€) Ausztriában
Forrás: IDM

Amikor a hõszivattyú hõt termel (pl. térfûtésre vagy vízmelegítésre) fûtõ üzemmódban, amikor hõt von el (pl. helyiséghûtésre), akkor pedig hûtõ üzemmódban üzemel. Jelenleg a hõszivattyúk leginkább elterjedt típusa a gõznemû  munkaközeges, villamos motorral hajtott kompresszoros változat, amelynek rendszerbe helyezett elvi rajza az 2. ábrán látható.


2. ábra: Hõszivattyús rendszerû energiahatékonyság növelés
Handbauer Magdolna grafikus alkotása

A hõszivattyúzás világszerte elismerten energetikailag a leghatékonyabb fûtési-hûtési technológia, így az energiatakarékosság, a globális CO2-kibocsátás és a helyi (lokális) egészségre káros légszennyezés csökkentésének egyik kulcseleme.

2013-tól a hõszivattyús rendszerek megújuló energia felhasználásának elszámolása a 2008. év végén kiadott EU-irányelv az ún. RES (megújuló energia) direktíva VII. melléklete b) része szerint:
ERES = Qhasznos × (1 ─ 1/SPF)
ahol:
Qhasznos: a hõszivattyúból származó teljes becsült hasznos hõenergia.
Csak az SPF  > 1,15 (1/η) hõszivattyúk vehetõk figyelembe;
SPF: a becsült átlagos szezonálisteljesítmény-tényezõ (angol nyelven: Seasonal Performance Factor [kWh/kWh]);
η: a teljes (bruttó) villamosenergia-termelés és a villamosenergia-termeléshez felhasznált elsõdleges (primer) energia aránya. Az EUROSTAT (Statistical Office of the European Communities: az Európai Közösségek Statisztikai Hivatala) adatai alapján megállapított EU átlaggal kell kiszámolni.
A Bizottság a számítás bevezetéséig még iránymutatásokat készít, hogy a tagállamok megbecsülhessék Qhasznos és SPF értékeit különbözõ hõszivattyúzási technológiák
esetében.
Magyarországon jelenleg η = ηerõmû × ηhálózat = 0,35 × 0,9 = 31,5%,
vagyis SPF > 3,2 szükséges (a hõszivattyúzási technológiától függetlenül).  

Nemcsak Magyarországon, hanem Európai Uniós, sõt világszinten szükség lenne hõszivattyús fogyasztói tarifa bevezetésére. A technika mai szintjén nyomás- és hõmérséklet-érzékelõket lehetne a hõszivattyús rendszer megfelelõ helyeire beépíteni évenkénti mérés, leolvasás, a fogyasztás elszámolásának céljából. A számítás az éves mért adatok alapján elvégezhetõ: a hõszivattyús rendszer hõleadása osztva a hõszivattyú által felvett villamos energiával. A szezonálisteljesítmény-tényezõ (rövidítve SPF) értékek függvényében osztályozható az engedményes tarifa. Összehasonlításra valós alapot csak az SPF értékek adnak, hiszen pl. fûtés közben a pillanatnyi teljesítmény-sokszorozási tényezõ  (rövidítve COP) [kW/kW]-értékek a puffertartály, a talaj és a fûtési elõremenõ víz hõmérsékletétõl függõen változhatnak. Ha a kialakított hõszivattyús tarifa kisebb lenne a villamos energia jelenlegi tarifájánál, akkor a fogyasztók bejelentenék nemcsak az új, hanem minden meglévõ megújulóenergia-felhasználású hõszivattyús rendszerüket, mert ez az elszámolási forma anyagilag kedvezõbb lenne számukra.

Az alkalmazás indoklása
Uniós összehasonlításban Magyarországon a villanyáram évek óta drágának számít (ez az, ami sajnos rontja a hazai vállalkozások versenyképességét), ellenben a földgáz átlagos ára még mindig olcsónak számít (politikai okból). Várhatóan a földgáz és a villamos áram ára egymáshoz egyre közelebb kerül. Ennek oka, hogy a földgázszállítás monopolhelyzetben van, az áramszolgáltatás viszont már tõzsdei versenyre kényszerült. Mivel a lehetséges vásárlók többsége elsõsorban gazdasági szempontból ítéli meg a hõszivattyút, ezért a használati és környezeti elõnyökön túl be kell bizonyítani számára a gazdaságosságot, az esetleges többlet beruházási költségek megtérülését. Magyarországon napjainkban családi házaknál a szondás földhõszivattyús rendszer beruházási költsége nagyobb, mint a széleskörûen elterjedt földgázfûtésé. Családi házaknál a megtérülési idõ a jelenlegi árak alapján beruházási támogatás nélkül a meglévõ fûtési rendszer átalakításával 5─8 év, új építés esetén 3─6 év. Ezek tájékoztató jellegû értékek. A megtérülési idõ minden hõszivattyús rendszernél más és más, ezért egyedileg minden konkrét esetre ki kell számolni. Hangsúlyozom, hogy amennyiben a rendszerek megtérülésérõl beszélünk, külön kell választanunk az újonnan épülõ és az átalakításra, fûtéskorszerûsítésre szoruló épületeket, ezen kívül külön kell vizsgálni a családi lakóházakat a nagyobb rendszerektõl. A hosszú élettartam (kb. 30 év) és a kisebb üzemeltetési költség miatt a beruházási többletköltség a berendezés mûködési ideje alatt többszörösen megtérül szakszerû tervezés-kivitelezés és üzemeltetés esetén.

A hõszivattyús rendszerek gazdaságosságát alapjaiban meghatározza az adott rendszerrel elérhetõ szezonálisteljesítmény-tényezõ (SPF) értékének alakulása. A földhõforrású zárt hurkos, ún. földszondás korszerû hõszivattyús rendszereket sugárzó fûtésnél ill. hûtésnél jelenleg SPF = 4,5 értékre célszerû tervezni. Ennek az értéknek a megvalósulása azonban számos tényezõ függvénye, mert pl. az üzemeltetés is jelentõs odafigyelést igényel. Az egyre korszerûbb automatikák beépítésével csökken a beavatkozás lehetõsége és így csökken a negatív tényezõk szerepe is. Az említett érték a vezérelt és a nappali áram 70/30 arányú igénybevétele segítségével 45%−50% megtakarítást hozott a megrendelõnek.

Hangsúlyozni kell, hogy a megfelelõ minõségû hõszivattyú csak szükséges, de nem elégséges feltétel ahhoz, hogy a kivitelezett hõszivattyús rendszer SPF értéke is elvárható értékû legyen! A villamos hõszivattyú alkalmazásának környezetvédelmi, energetikai és gazdaságossági indokoltsági tartománya, valamint a hasznos hõtermelésre vetített CO2-kibocsátás és az SPF kapcsolata látható a 3. ábrán.


3. ábra: Villamos hõszivattyú alkalmazásának környezetvédelmi, energetikai és gazdaságossági indokoltsági tartománya
Forrás: lásd Irodalom, p. 206.

Irodalom

Komlós Ferenc − Fodor Zoltán − Kapros Zoltán − dr. Vajda József − Vaszil Lajos: Hõszivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára.
Kiadó: Komlós F., Dunaharaszti, 2009., www.komlosferenc.info

Az eredeti cikk (itt részleteket közöltünk) megjelent az ELEKTROTECHNIKA címû lapban.

Hozzászólások

A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.


| 2010. nov. 5.

Egy nagyon zöld szakértő (Gödöllői egyetem...) szerint az erőműből származó 1kW villamosenergia 3kW primer energiából áll elő, az abból eredő mindenféle környezeti hatásokkal együtt. Egy nagyon okos gépész kollégám szerint 3kW hőszivattyús fűtési/hűtési energia előállításához 1kW villamos energiára van szükség (akárcsak a villamos üzemű komfort hűtőgépeknél). Ha jól számolok háromig, akkor éppen 3kW primer energiából előállítunk 3kW fűtési-hűtési energiát és még jól föl is borítjuk a föld hőháztartását (persze majd csak akkor, ha már mindenki hőszivattyúzik). Nem értem az előnyt?


| 2010. okt. 20.

Ez a fenti szöveg biztosan szép és jó...csak épp a lényeg maradt ki!!! Mégpedig az,hogy az üzemeltetése mennyibe kerül?? Az én szerény számításaim szerint a müködéshez használt villamos energia kb 30-40 ezer Ft/hó....ez azért egy kicsit húzós a vegyestüzelésű kazánhoz képest!! Kérem valaki cáfoljon meg.....

Facebook-hozzászólásmodul