Földből, vízből, levegőből^*

Minden feltétel megvan, hogy Magyarországon is elterjedjen az épületek fűtésének-hűtésének energetikailag leghatékonyabb módszere a hőszivattyús technológia. Cikkünkben egy frissen megvalósult projekt egyéves tapasztalatairól számolunk be.

A villamos fűtés mindenki számára ismert, de költségessége miatt hazánkban ma még általában nem energiahatékony módszer. A hőszivattyús fűtéstechnika ezzel szemben a tisztán villamos fűtéshez használandó villamos energia töredékét használja fel arra, hogy a hőt a külső környezetből (levegőből, vízből vagy földből) "beemelje", "szivattyúzza" a hasznosítható hőmérsékletre. A hőszivattyú jellemzője: az üzemeltetésére, ill. a működésére bevezetett villamos energiát - megújuló energia felhasználásával - megtöbbszörözi, napjainkban 3-6-szorosára. A hőszivattyúk alkalmazhatók építmények fűtésére, hűtésére, de akár szellőzésére és használati meleg víz (hmv) előállítására is. Jászai Tamás műegyetemi professzor mondta egykor: "Az embereknek nem kilowattórákra, fára, szénre, olajra vagy gázra van szükségük, hanem fűtésre, hűtésre, higiéniára!" 2008-2009-ben Magyarországon is honosítva lett az épületek energiafelhasználásáról, tanúsításáról szóló EU-direktíva (2002/91/EK) több miniszteri és kormányrendelettel, és megjelent az ún. a "H" árszabás [a 70/2009. (XII. 4.) KHEM rendelet], mindezek segítik a hőszivattyús rendszerek elterjedését. Az említett EU-direktíva jelentős módosításán sokat dolgoztak az elmúlt időszakban a tagállamok. Az elfogadott ún. EPBD tervezetet még jóvá kell hagynia a miniszterek tanácsának, majd a Parlamentnek. Fentieken kívül létezik már az ún. RES megújuló energia és az ún. EuP energiafogyasztó termékek címkézéséről szóló direktíva is. Ismeretes, hogy az EU büntetéssel sújtja a uniós direktívákat nem teljesítő országokat. A súlyos bírságok elkerülése érdekében halasztások kérése jellemezte korábbi energiapolitikánkat. A nemzeti együttműködés programja, amelyet az Orbán-kormány május végén hirdetett meg, paradigmaváltást kíván elérni. Csökkenthetjük energiafüggőségünket, és ha idejében fejlesztjük az ehhez szükséges korszerű technikát, új exporttermékek gyártásával térségünkben vezető szerephez is juthatunk. Feladatunk a helyi szinten felmerülő energiaügyekre való nagyobb összpontosítás, az energiarendszer decentralizálásának előmozdítása. Szükséges, hogy a döntéshozók igazságossá tegyék a küzdőteret. Csökkenjen a fosszilis energiahordozók támogatása, adóztassák meg a környezetszennyezést, és növekedjen a környezetbarát technológiák bevezetésének támogatása. Platón (i.e. 427 - 347) athéni filozófus mondta: "A valóságot az elme teremti. Megváltoztathatjuk a valóságot, ha megváltoztatjuk hozzáállásunkat." Magyarországon a paradigmaváltást segítse a jogi szabályozás.

Az épület rövid leírása
A paneltechnológiával épített lakóépület alagsorból, földszintből, tíz emeletből, két fűtési traktusból, négy-négy lépcsőházból, összesen 256 lakásból áll. Az épület az 1970-es évek első felében, Budapest XIII. kerületében épült. Fűtőberendezései, nyílászárói azóta korszerűsítve lettek, és az épület hőszigetelése már a hőszolgáltató-váltás előtt megvalósult.

1. ábra: Magyarország első hőszivattyúval fűtött panelépületének homlokzata és az épület hőellátását biztosító 4 db termelő- és 6 db nyelőkút elrendezési vázlata (a nyelőkutaknál látható hasáb az épület új transzformátorát ábrázolja)
Forrás: GEO-NRG Kft.

A lakásokban a hőleadók konvektorlemezes acél lapradiátorok, termosztatikus szeleppel és költségosztókkal. 2009. júniusig a távhőszolgáltató társaság a távfűtő hálózatáról egy-egy alagsori hőközponton keresztül kapta a hőt a fűtés és a használati meleg víz szolgáltatáshoz. A fűtés kétcsöves, meleg vizes rendszer. A használati meleg víz (hmv) keringtetéses rendszerű. Az új hőszolgáltató 2009-ben ezt a távfűtő rendszert helyi hőszivattyús fűtőrendszerré alakította. A hőellátást víz-víz hőszivattyúk váltották fel. A hőszivattyúk hőforrása kb. 15 °C-os talajvíz, amely az épület melletti zöldterületen kiépített négy termelőkútból és hat nyelőkútból áll (1. ábra).

Hőfelvétel
Termelőkutanként 26 m³/h legnagyobb vízszállítású búvárszivattyúval.
A hőlépcső: 15 °C /8 °C.

Használati meleg víz (hmv) előállítása
- Az épület mértékadó melegvízfogyasztása az egyidejűséget is figyelembe véve: 1,9 liter/s.
- a napi melegvízigény: 15,8 m³/d. Az AERMEC WSA 0901 típusú hőszivattyú
6 db 1 m³-es puffertárolót fűt fel 52 °C-ra. A hálózati kb. 10 °C-os hideg vizet a puffertárolók kisütésével, 544 kW-os lemezes hőcserélővel melegítik fel a kívánt 48 °C-ra.
- a szolgáltatott (kifolyó) hmv hőmérséklete: 45 °C.

Központi fűtés
- A fűtött légtér és a fűtött alapterület: 36 420 m³ és 14 090 m²;
- legnagyobb fűtési hőszükséglet: 2 × 406 kW = 812 kW;
- fűtési hőlépcső: 63 °C /58 °C (-15 °C külső hőmérsékletre);
- a fűtési hőszükségletet 2 db kétkompresszoros, egyenként 434 kW névleges teljesítményű AERMEC WSA 1602 típusú víz-víz hőszivattyú fedezi, gépházanként 105 kW biztonsági tartalék fűtéssel (nincs puffertároló). Ez -15 °C-nál kisebb külső hőmérséklet esetén helyezhető üzembe (az elmúlt télen erre nem volt szükség).

Központi fűtés vezérlése, szabályozása
- Az időjárás-vezérelt külső-hőmérsékletszabályozó a hőszivattyútól távozó, előremenő víz hőmérsékletét 40 °C és 63 °C közötti értékre szabályozza;
- frekvenciaváltoztatásos fűtési keringtető- és búvárszivattyúk;
- dinamikus rendszerű membrános strangszabályozás.

2010. márciusig az új hőszolgáltató ezzel a hőszivattyús rendszerű megoldással a korábbi távfűtőnél 33 százalékkal kisebb költséggel tudta biztosítani a bemutatott társasház hőellátását az átlagosnál hosszabb és hidegebb fűtési időszak ellenére is!

^* Jelen írás megjelent a Magyar Mérnöki Kamara hivatalos lapjában:
Mérnök Újság XVII. évf. 2010. július - augusztus szám, 28 - 29 oldal.