1Construma-RENEO konferenciaprogram2014. prilis 2-4.

Helyszn: 1101 Budapest, Albertirsai t 10. D-pavilon, RENEO Workshop

WILO PLETENERGETIKAI NAPOK - konferencia 4 szekcivalTechnikai szervez: Magyar pletgpszek Szvetsge

prilis 3. 14:0017:00 Lgtechnikai szekciSzakmai szervez: Ht- s Klmatechnikai Vllalkozsok Szvetsge

Levezetelnk: Vrkonyi Nndor ftitkr, HKVSZElads cme:

A magyar fejleszts s gyrtsgeotermikus hszivatty-csald jellemzi

Elads idpontja:2014. prilis 3. (cstrtk) 14:0014:45

Elad:Komls Ferenc

a Magyar Napenergia Trsasg (ISES Hungary) Szolris hszivattyk munkacsoportjnak vezetje

komlosf@pr.hu www.komlosferenc.info

2Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziMott, elads tartalmaGCHP (Ground Coupled Heat Pumps) GWHP (Groundwater Heat Pumps) SWHP (Surface Water Heat Pumps)

Egy nagy tallmny megvalstsnak hrom fzisa van: elszr kinevetik, azutn harcolnak ellene, majd pedig azt

mondjk, termszetes, hogy ezt gy kell csinlni.Heller Lszl (19071980)

A vettettkpes eladsom bemutatja a magyar geotermikus hszivattyk kifejlesztsnek piaci ignyt, sarokpontjait kapcsolsi rajzokkal, vzlatrajzokkal s diagramokkal szemlltetve. A hszivatty-csald sszes tapasztalatait (kutatsi, fejlesztsi, tervezsi, gyrtsi, kivitelezsi s zemeltetsi) felhasznlva javaslat a dntshozk fel.

3Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziA legegyszerbb hszivatty vzlata, mkdse illetve nvnyhz htse talajvizes hszivattyvalForrs: [15], Liong Chai Chengwei: STUDY ON A GROUNDWATER SOURCE HEAT PUNP COOLING SYSTEM IN SOLAR GREENHOUSE. CIGR - International Conference of Agricultural Engineering XXXVII. Congresso Brasileiro de Engenharia AgricolaBrazil, August 31 to Septenber 4, 2008.

Kisnyoms oldal Nagynyoms oldal Htsi zemmd elvi kapcsolsi rajza (nincs vltszelep)

4Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziR 407C munkakR 407C munkakzeges egyszerzeges egyszer hhszivattyszivattynyomnyomssentalpia (entalpia (loglogpphh)) diagramja diagramja Forrs: [1]A diagramonA diagramon** a folyada folyadk, a gk, a gz z s a ks a ktftfziszis mezmez llthatthat; K: kritikus pont.; K: kritikus pont.**A fA fggggleges koordinleges koordintata--tengelyen aztengelyen azrt alkalmazzrt alkalmazzk a logaritmikus lk a logaritmikus lptptket, mert ket, mert ellenkezellenkez esetben a kesetben a ktftfziszis mezmez izotermizotermi kis nyomi kis nyomsokon tsokon tlslsgosan gosan sszessszesrrssdndnnek.nek.

5Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziHatkonysgi mutatszm: SPF [kWh/kWh] Az SPF-et a 2008. decemberi n. EU RES megjul energiadirektva rgzti. Angol nyelv rvidtsbl szrmazik (seasonal performance factor), dr. Bki Gergely nyomn [2] tlagos ftsitnyeznek is nevezzk. Az egy ftsi szezonban a hszivattyltal a ftsi rendszerbe bevitt energiamennyisg [kWh] osztva a hszivatty s az n. primeroldali szivatty (vagy ventiltor) ltal felvett villamosram-fogyaszts sszegvel [kWh]. Felhvom a szves figyelmket, hogy a megfelel minsghszivatty, pl. a COP-je [kW/kW] illetve dr. Bki Gergelynyomn [2] ftsi tnyezje a hszivattyra jellemz rtk csak szksges, de nem elgsges felttel ahhoz, hogy a ltestett hszivattys rendszer SPF illetve az tlagos ftsi tnyez[kWh/kWh] rtke is elvrhat rtk legyen!Angol nyelven: Coefficient of Performance (COP [kW/kW]).

6Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziHszivattyk COP [kW/kW] illetve a hszivatty-teljestmnytnyezjnek mrsi eredmnyei klnbz hforrs hmrskletenForrs: [1], CH WP Test Center, Dr. Dr.h.c. Rybach Lszl az ETH Zrich, Svjc emeritus professzora

7Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziHszivattys rendszerek tlagos ftsi tnyezje (SPF [kWh/kWh]) klnfle hszivattyknlForrs: [4], Fanninger, European Heat Pump Association Version 1.1-2008, p.

8Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziLCOE (levelized cost of energy) [Ft/kWh]:klnbz technolgik sszehasonltsra vonatkoz fajlagos kltsg (pnzgyi adat) Forrs: NFM

ahol It : beruhzsi kltsg a t-ik vben; Mt : karbantartsi s zemeltetsi kltsg a t-ik vben (konstans); Ft : az zemanyag kltsg a t-ik vben (konstans); Et : a megtermelt energia a t-ik vben; n : lettartam; r : diszkonttnyez (5%).

t

t

t

tn

ttt

EF

EM

rE

ILCOE ++

+

=

=1

0

)1(1

9Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziHagyomnyos illetve a cscstechnika mszaki-gazdasgi sszehasonltsa, fajlagos kltsgek a berendezsek teljes lettartamn (LOCE) Forrs: [11]

10

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziAz EU hszivattys szisztmjtl eltr magyar elmleti s gyakorlati fejleszts jellemzi (1)

A f problma, amely a rendszer tlagos ftsi tnyezjt az (SPF rtkt) lerontja az, hogy a hszivatty hkrfolyamata instabil, ami azt jelenteti,

hogy azonos talajhmrsklet s ftsi hmrsklet esetn a kimen ftsi teljestmny igen tg hatrok kztt ingadozik,

s a hszivattyk kimen ftsi teljestmnye valamint ezzel arnyosan az tlagos ftsi tnyezje rszterhelseknl pl. magas talajhmrsklet, alacsony ftsi hmrskletnl az tlagos ftsi tnyez alig, vagy egyltaln nem n!

A fentiek kvetkezmnye, hogy a lehetsges hatkonysgota hszivattyk nem kzeltetik meg, s ezltal a vrtnl lnyegesen nagyobb zemkltsgen dolgoznak!

11

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziAz EU hszivattys szisztmjtl eltr magyar elmleti s gyakorlati fejleszts jellemzi (2)A fejleszts lnyege az SPF rtk nvelse, a CO2-megtakar-ts maximalizlsa s a ftsi elremen hmrsklet 60 C fl emelse volt (raditoros ftsek). A clokat egyrszt az EVIScroll-kompresszorokra alapozott reverzl (vltszelepes), multifunkcis [ft aktv ht hasznlati meleg vz- (HMV-) termel] hkrfolyamat kidolgozsval rtk el (a megolds hasznlati mintaoltalommal vdett).

12

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziA magyar hszivatty-fejleszts elvi kapcsolsa, elvi hkrfolyamata nyomsentalpia diagrambanForrs: [1]A Scroll-kompresszor gzbefecskendezkrrel rendelkezik, feladata a kompresz-szorban tlhevtett munkakzeg hmr-sklett cskkenteni, gy a munkakzeg (R 407C)(R 407C) magasabb kondenzcis h-mrskletv vlhat. A hszivattyval nvelt hmrskletet fts rhet el! Az uthts hatsra a munkakzeg alacsonyabb nyomssal s alacsonyabb hmrsklettel kerl az n. f expanzis szelephez. Az EVI hcserl erteljes uthtsnek hatsra, a 3 s 4 pont kztti szakasz-hosszval arnyos h[kJ/kg] entalpival n (Ph diagram) a krnyezetbl (pl. a fldbl) kivett energia mennyisge, ezltal a hszivatty ftsi tnyezje illetve a COP-je is n.

Kapcsols s Ph diagram

13

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziAz EU hszivattys szisztmjtl eltr magyar elmleti s gyakorlati fejleszts jellemzi (3) Minden olyan elemet integrltak a hszivattys krfolyamatba,

amely stabilizlja a hszivatty krfolyamatt, a kimen ftsi teljestmnyt az egyes hfokszinteken.

Stabilizlja s a lehet legkisebb rtkre szortja a tlhevtst, gy az SPF rtket nvelni kpes. Ezt biztostja az elektronikus expanzis szelep (16.), a munkakzeg-tartly (15.), valamint a szablyz s monitoring rendszer.

A fejleszts a fentieken tl a hszivattyk felhasznlsnak, illetve kihasznlhatsgnak nvelsre irnyult. gy olyan multifunkcis, vltszeleppel (10.) rendelkez kszlkek lettek kifejlesztve, amelyek a ftsi funkci mellett aktv htsts n. desuperheatert (3.) is hasznlnak.Ezltal a rendszer fajlagos beruhzsi kltsge cskken.

14

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziA hasznlati meleg vz (HMV) termels egyik megoldsa Ts diagramban, s az elllts megoldsa az n. desuperheaterrel Forrs: [1]Hmrsklet [K] entrpia [kJ/kg K]

diagram (a tlhevts piros sznnel jellve)

Desuperheater: egy koaxilis hcserl, amely a krfolyamat tlhevtsi hjt hasznlja HMV termelsre. A hcserl (3.) a kompresszor (1.) s a konden-ztor (2.) kz iktatott elht, amely a komprimlt gz tlhe-vtsi hjt, kb. 15%-t adja t a HMV-nek. Ezzel elrhet a HMV magas hmrsklete anlkl, hogy a kondenztor hmrskle-tt (nyomst) nvelni kellene.

15

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziVltszelepes n. reverzl multifunkcis (ft, ht s hmv elllt) hszivatty elvi kapcsolsaA Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatalban bejegyzett szm: U 06 00213

16

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziAz EU hszivattys szisztmjtl eltr magyar elmleti s gyakorlati fejleszts jellemzi (4) Az importlt hszivattys technika nem a magyarorszgi

geotermikus adottsgokra lett fejlesztve, optimalizlva, s a fejlesztseknl rtelemszeren nem vettk figyelemben azt, hogy a magyarorszgi energiaviszonyok fldgzelltottsg mellett a hszivattyktl, az EU tlagtl eltren, nagyobb az elvrt energiahatkonysg rtk nagysga, a jelentsen eltra klnfle felhasznlhat energik (ram/fldgz) rarnyai miatt.

Msrszrl az import kiszolgltatottsgunk miatt a fejletteurpai orszgok a rendszerajnlsaikon keresztl olyan technolgikat, olyan metdusokat s taln rdekeltsgi rendszert terjesztettek el a tervez mrnkk kztt, amely csak az import mrtkt, a hszivattys rendszerek kltsgt nvelik, ezek sszhatsa, hogy a hszivattys rendszerek pozitv megtlst cskkentik.

17

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziAz EU hszivattys szisztmjtl eltr magyar elmleti s gyakorlati fejleszts jellemzi (5) Az EU-ban forgalmazott hszivattyk jelents rsze csak

ftsi funkcira s max. 55 C-ig hasznlhat. A fejlesztssel az eddigiektl eltr, lnyegesen jobb SPF

rtk rendszerek kivitelezse trtnt meg meglv kaznos,raditor hleadj ftsi berendezsek hszivattys rendszerre trtn talaktsakor is.

Olyan j termk ellltsa trtnt, amelynek alkalmazsa ms megvilgtsba helyezi a hszivattyk alkalmazhatsgt pl. ivvz hjnl, ipari, irodai s kommunlis kalorifereknl, szocilis brlaksoknl s tbb laksos passzv hzaknl.

Ezzel a fejlesztssel most lehetsgnk lenne, hogy egy olyan technika lvonalba kerljnk, amely technikt vilgszerte mind szlesebb krben alkalmaznak, s megfelel hazai tmogatssal, folyamatos fejlesztssel, jelents exporttevkenysget gerjeszthetnnk [10, 13].

18

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziVdegylet, s javaslat hungarikum a gyjtemnybe A Vdegylet a magyarorszgi ipar vdelmre 1844-ben ltrehozott egyeslet. 1844 oktberben az orszggylsi alstbla lstermben megyei (Tolna, Zala, Veszprm) elzmnyek utn ltrehoztk a Vdegyletet, melynek elnkv Batthyny Kzmrt, alelnkv Teleki Lszlt vlasztottk. Az igazgat Kossuth Lajos lett. A Vdegylet 1844. oktber 6-ai pozsonyi alakul gylsn elfogadott alapszablya szerint a klfldi rukat ki kell szortani a hazai piacrl, amelyet a honi ipar szmra kell biztostani. A Vdegylet tagjai becsletszra megfogadtk, hogy hat vig csak magyarorszgi rut vsrolnak: csak magyar mesterembereknl dolgoztatnak s olyan iparcikkbl nem vesznek klfldit, amelybl belfldit is lehet kapni. (Forrs: wikipedia.hu)

A VM miniszter szerint: a hungarikumok kzs nevezje, hogy valamennyi a magyarsg cscsteljestmnyt jelenti meg s identitsunk fontos rszt kpezi.

Fentiek miatt is ezton javaslom a trgyi hszivatty-csald felvtelt a dnts hozok fel a magyar rtktrba.

19

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemzisszefoglalsszefoglals (1)s (1) Napjainkban a geotermikus hszivattyzs olyan

energiahatkony ftsi/htsi rendszer, amely mg plyzati pnzek nlkl is elfogadhat idn bell megtrl [3, 5, 6, 7, 8, 9], s a krosanyag-kibocstst helyileg megsznteti, globlisan pedig jelents cskkenst biztost.

Jl illeszkedik az energiastratgiba, hiszen olcsn elllthat CO2-kibocsts nlkl villamos energival s megjul forrs villamos energival is lehet mkdtetni, gytovbb cskkentve a krosanyag-kibocstst [14].

pletgpszettel kapcsolatos igny a korszer fts, a teleplsek lgszennyezsnek*, illetve egszsgkrosthatsnak jelents cskkentse. A krnyezet terhelsnek mrskelsvel javulhat az itt l lakossg egszsge, letminsge [12].

* A levegsszennyezs a veszlyes anyagok olyan mrtk szintemelkedse hatsra jn ltre, amely meghaladja a lgkr termszetes ntisztulsi kpessgt. A teleplseken a ftsi idszakban a nitrogn-oxid (NOx) s a kismret szllpor (PM10) szennyezettsg okozza a kros hatst.

20

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemzisszefoglalsszefoglals (2). s (2). Itt a ragyog alkalom: indokolt megteremteni Magyarorszgon a hszivattyipart!Hszivattyzs tblzata Kapros Z., Komls F. 2013 A fldgz-importot s a CO2-

kibocstst is jelentsen cskkenteni tudjuk a megjulenergia-felhasznlsval. A kitn minsg hszivattyk hazai gyrtsval exportunk nvekedhet, hszivattyimportunk pedig cskkenhet. Hogy mi mindent tudunk mg majd azzal a sok olcs, CO2-kibocstst nlkli paksi rammal kezdeni erre most vlaszt adhatunk: pl. tvfts,tvhts, nvnyhzak ftse/ htse [15], rezsicskkents,munkahelyteremts.

21

Komls Ferenc: A magyar fejleszts s gyrts geotermikus hszivatty-csald jellemziFelhasznlt s ajnlott irodalom[1] KOMLS Ferenc FODOR Zoltn KAPROS Zoltn Dr. VAJDA

Jzsef VASZIL Lajos:Hszivattys rendszerek. Heller Lszl szletsnekcentenriumra. (Heat Pump Systems. To the centenary of thebirth of Laszl Heller) Komls Ferenc Dunaharaszti, 2009. ISBN 978-963-06-7574-1 (ISBN978-963-06-8297-8).

[2] DM Bla BKI Gergely MAIYEK Tarek:GEOTERMIKUS ENERGIA. Hszivattyzs. ENERGETIKAI SZAKKNYVEK. Mrnki Kamara Nonprofit Kft. 2013.ISBN 978-963-88358-5-7

[3] Fodor Zoltn Komls Ferenc: rvek, adatok, szmtsok a hszivattyk alkalmazshoz.

Gondolatok jelennkrl s jvnkrl. Mrnk jsg 2013. JNIUSJLIUS digitlis vltozatban + PLUSZ,6264. oldal.

Frlyuk-hcserls hszivattys rendszerek megtrlse. Magyar Installateur, 23. vfolyam, 2013. augusztus szeptember,46. oldal.

[4] Komls Ferenc: Gondolataim a hszivattyzsrl. Magyar pletgpszet, LIX. vfolyam, 2010. jliusaugusztus szm,3234. oldal.

[5] Kaszanitzky Csilla Komls Ferenc:j autszalon Fton magyar hszivattyval. ptszfrum honlapon (2012. jlius 19. 07:46). Magyar Installateur, 22. vfolyam, 2012. oktber, 3536. oldal.

[6] Fodor Zoltn Komls Ferenc: Termlvizes frd bvtse hszivattyk alkalmazsval.

Energiagazdlkods, 52. vfolyam, 2011/6. szm, 1720. oldal. A nagykrsi strand energiatudatos bvtse.

Magyar pletgpszet, LXI. vfolyam, 2012/3. szm, 2226. oldal.[7] Fodor Zoltn Komls Ferenc:

Fldgzkazn kivltsa geotermikus hszivattyval Hszivattyraditoros ftsnl.Magyar pletgpszet, LXII. vfolyam, 2013/5. szm, 1517. oldal.

[8] Fodor Zoltn Komls Ferenc:Ivvz hhasznostsa hszivattyval. Magyar pletgpszet, LXII. vfolyam, 2013/7-8. szm, 1216. oldal.

[9] Fodor Zoltn Komls Ferenc dr. Balik Sndor:Ivvz hjnek hasznostsa. Energiagazdlkods, 54. vfolyam, 2013/5. szm, 1719. oldal.

[10] Komls Ferenc: Energetika hszivattyzs. Magyar Ipari s Krnyezetvdelmi Magazin. XII. vf., 2013/IV. szm.XXI. szzadi ZLDENERGIK II. 1011. oldal.

[11] Fodor Zoltn:A fldh hszivattys rendszerek fajlagos kltsgeiftskorszerstseknl I.Magyar Installateur, 24. vfolyam, 2014. februr mrcius, 2425. oldal.

[12] Komls Ferenc Fodor Zoltn: Vrosok hszivattys ftse. tfog tervre lenne szksg.Magyar pletgpszet, LX. vfolyam, 2011/5. szm, 1821. oldal.

[13] Komls Ferenc:A hszivattyipar ttrje.Elektrotechnika, 103. vfolyam, 2010/12 szm, 28. oldal.

[14] Komls Ferenc: Henergia alapignyek a hszivattyk alkalmazsa s a Heller-terv clkitzsei tkrben.Elektrotechnika, 105. vfolyam, 2012/09 szm, 58 oldal.

[15] Komls Ferenc: A hszivatty hangslya a kertgazdasgban.Mezgazdasgi Technika, LIV. vfolyam, 2013. prilis, 1617. oldal. Hszivattyk a kertszetben.Kertszet s Szlszet, 62. vfolyam, 27. szm, 2013. jlius 3. 2223. oldal. Hszivattyk a kertszetekben. Digitlis ptsi Megoldsok2014/1. szm (Digitalstand.hu). Tervezett megjelens.

Ksznm a figyelmet!