a nemzeti hőszivattyúipar megteremtése a jövőegyik lehet ősége · marx györgy : a...

1

Helyszín: Budapest, VII. kerület, Kazinczy u. 21. II. emelet,OMM Elektrotechnikai Múzeum, Zipernowsky Terem

Előadás és az utána következő vita időpontja: 2015. december 3. (csütörtök) 10:00–12:00

Szervező: Energiagazdálkodási Tudományos Egyesület (ETE) Szenior Energetikusok Klubja

A klub elnöke: Szabó BenjaminHázigazda: Bárdy László

A nemzeti h őszivatty úiparmegteremtése a jöv ő egyik lehet ősége

Előadó: KOMLÓS Ferencokl. gépészmérnök, ny. minisztériumi vezető-főtanácsos

E-mail: [email protected] Honlap: www.komlosferenc.info

2

KOMLÓS Ferenc:A nemzeti h őszivattyúipar megteremtése a jöv ő egyik lehet ősége

Mottó és tartalom„A legtöbb tudom ányos eredm ény akkor születik, amikor a kutató több

diszciplínában dolgozik és egyik diszciplínában sze rzett tudását, eredm ényeit átviszi egy m ásik – talán távoli – diszciplínába.”

Harsányi János (1920–2000)ForrásMarx György: A MARSLAKÓK ÉRKEZÉSE (340. oldal). Akadémiai Kiadó, Budapest, 2000.

A hőszivattyúzás világszerte elismerten energetikailag− az egyik leghatékonyabb fűtési-hűtési technológia, − így az energiatakarékosság, − a helyi légszennyezés- és − a globális CO2-kibocsátás-csökkentés döntő eleme.

Nemzetgazdasági szempontból nagy hatású aktuális kérdésre koncentrál az előadásom: a nemzeti hőszivattyúipar megteremtésére, ami az iparfejlesztésünk egyik − ez ideig még nem kialakított −, de a piac által hosszútávon igényelt fontos területe.

3

KOMLÓS Ferenc: A nemzeti h őszivattyúipar megteremtése a jöv ő egyik lehet ősége

Milyen f őbb kérd ésekre szeretn ék előadásommal választ keresni?Mindenekelőtt megköszönöm azt a megtiszteltetést, hogy ez évben már második alkalommal hőszivattyús témakörben, de most egy hosszú távra szóló országos javaslatot, a szervezők és különösen Bárdy László úr jóvoltából Önök elé tárhatok.

− Egy logikus ötlet, amely döntés-előkészítési célból vizsgálatot igényel az Önök megtisztelő segítségével.

− Miért és milyen feladatra használjunk a hőszivattyút az építményeknél?

− Importkiváltó és exportnövelő magyar termék lehet pl. a 2012-ben Magyar Termék Nagydíj®-jal kitüntetett Vaporline®

márkanevű geotermikus hőszivattyú-család, amely használati mintaoltalommal rendelkezik?

4

KOMLÓS Ferenc: Nemzeti h őszivattyúipar megteremtése a jöv ő egyik lehet ősége

Adottságaink

Magyarország napenergia, geotermikus, hidrológiai, földenergia és hulladékhő potenciálja (kincseink), meteorológiai adottságunkvalamint magas színvonalú szellemi tőkéje kedvez:− a megújuló energiát hasznosító innovatív hőszivattyús

technológia elterjesztésének, − és hatékonyan hozzájárulhatna hazánk ipari fejlődéséhez, − nemzetközi kötelezettségei teljesítéséhez.

Prof. Dr. Chikán Attila CSc. az MTA levelező tagja szerint (lásd: 2015. november 16-án az MTA Dísztermében tartott vetítettképes előadását) a nemzetközi összehasonlításban fokozatosan romló magyar versenyképesség javításához az oktatás, a képzés színvonalának javítása, az innovációtámogatása szükséges.

5


A legegyszerA legegyszer űűbb hbb h őőszivattyszivatty úú elvi kelvi k öörfolyamata: rfolyamata: a a CarnotCarnot --fféélele kköörfolyamat rfolyamat áábrbr áázolzol áásasa

ForrForrááss:: „Hőszivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára” című szakkönyv

Két izotermikus (elpárolgás, kondenzáció) és két izotropikus(expanzió, kompresszió) állapotváltozásból áll.

A hőszivattyú Carnot-körfolyamata reverzibilis hőkörfolyamat, amelyveszteségmentesen megfordítható elvi körfolyamat, ezért a munkafolyamatot határoló vonalak vízszintes, illetve függőleges egyenesek.

6


Idealizált körfolyamatok f őbb adataiForrás: Homonnay Györgyné (szerkesztő): Épületgépészet 2000. II. kötet – Fűtéstechnika. Épületgépészeti Kiadó Kft. Budapest, 2001.

7


A legegyszerA legegyszer űűbb hbb h őőszivattyszivatty úú elvi kelvi k öörfolyamata: rfolyamata: a a CarnotCarnot --fféélele kköörfolyamat krfolyamat k éépleteplete

COPCarnot = TKondenzátor /(TKondenzátor – TElpárologtató)

ahol: – COP: coefficient of performance angol szavak rövidítése – T [K] = t [°C] + 273

A hőszivattyúra jellemző elméleti ún. COPCarnot a kondenzátor és az elpárologtató hőmérséklet-adataiból kiszámolható.

8


A legegyszer űbb hőszivattyú vázlata és m űködése

A továbbiakban az alábbi ábrán berajzolt elvi működésű nevezetesen ún. gőznemű

munkaközegű villamos hőszivattyút értünk a hőszivattyú fogalma alatt.

9


R 407C munkakR 407C munkak öözeges egyszerzeges egyszer űű hhőőszivattyszivatty úúnyomnyom ááss––entalpia (entalpia ( loglog pp––hh)) diagramjadiagramjaA diagramonA diagramon** a folyada folyadéék, a gk, a gőőz z éés a ks a kéétftfááziszisúú mezmezőő llááthatthatóó; K: kritikus pont. ; K: kritikus pont. **A fA füüggggőőleges leges

koordinkoordináátata--tengelyen aztengelyen azéért alkalmazzrt alkalmazzáák a logaritmikus lk a logaritmikus lééptptééket, mert ellenkezket, mert ellenkezőő esetben a esetben a

kkéétftfááziszisúú mezmezőő izotermizotermáái kis nyomi kis nyomáásokon tsokon túúlslsáágosan gosan öösszessszesűűrrűűssöödndnéének.nek.

10


Európa napenergia térképe

11


Napenergia megoszlásaForrás: http://publications.gc.ca/collections/Collection/M3 9-111-2005E.pdf

12


A Kárpát-medence hőáramtérképeForrás: Dr. Dövényi Péter docens, ELTE Geofizikai Tanszék

A Föld belsejében sokkal nagyobb a hőmérséklet, mint a felszínen, ezért a belsőenergia állandóan áramlik a felszín felé. Ez az ún. földi hőáram [mW/m2]

13


A Föld energiaáramainak egyensúlyaForrás: Kiehl és Trenberth, 1997

14


A hőszivattyúzás, f őbb jellemz ők (1)

− Az építés célja, hogy az ember mindennapi életéhez megfelelően komfortos (fűtött, hűtött, szellőztetett) környezetet biztosítson, ezért az ésszerű és hatékony energiagazdálkodás minden fogyasztónak és felhasználónak érdeke.

− A hőszivattyús rendszerek elterjedése során lokális energiát hasznosítanak, kiváltják a földgázt és a magyarországi ipart is jelentősen támogatják, amennyiben a hazai készülékek beépítését is szorgalmazzuk.

− A korszerű hőszivattyús rendszer szinte minden meglévőmelegvíz-üzemű központi fűtőberendezéshez csatlakozható. Alkalmazásával emberbarát fűtési, hűtési és HMV rendszerek valósíthatók meg.

15



− A villamos hajtású hőszivattyú a jövőbe tekintve is biztonságos megoldás, mert lehetővé teszi az épületek hatékony fűtését, hűtését és HMV ellátását bármilyen forrásból származzék is a villamosenergia!

− A hőszivattyús technológia úgy tud megújuló energiahordozót hasznosítani, hogy igényli a nukleáris villamosenergia-termelésből származó olcsóbb áramot is, ezáltal ennek a két területnek a híveit is meggyőzően közelíteni tudja egymáshoz.

− A sokoldalú és tiszta alkalmazhatósága miatt a villamosenergia növelésének jelentős szerepe van az életminőség és az életszínvonal alakulásában és a fogyasztók szeretnének a villamos energiához a lehető legolcsóbban hozzájutni.

16



„A hőszivattyú egyike azon alternatív technológiáknak, amelyek jelentősége nem elsősorban a hagyományos megújuló energia kategóriák keretei közé szorított értékelésével, hanem a technológia sokszínűségével, hatékonyságával és a benne rejlőlehetőségek alapján értelmezhető.”Írja dr. Farkas István egyetemi tanár, intézetigazgató, DSc, az MTA Energetikai Tudományos Bizottságának elnökhelyettese a „Hőszivattyús rendszerek. Heller László születésének centenáriumára” című szakkönyv 8. oldalán.

Európában a hőszivattyús technológia alkalmazhatóságának fejlesztése kiemelt, költségvetési támogatások mellett, több ország együttműködésében nemzetközi feladatnak számít.

17


Hőszivattyúk lehetséges h őforrásainak csoportosítása


18


Űrlapjavaslat statisztikai táblázathoz− A hőszivattyúzás évenkénti statisztikája nyomon követheti a hazai fejlődést, a hazai és nemzetközi hőszivattyús helyzet piaci összehasonlítását (Iásd a következő diát). − A statisztikai űrlap kitöltése az megújuló energia országos felhasználását illetve elszámolását műszaki alapokra helyezné, és megkönnyítené az éves magyarországi összefoglalójelentések készítőinek a munkáját.

− A hőszivattyúk hőforrásairól szóló statisztika bevezetésének szerepe nélkülözhetetlen! − Világviszonylatú szélesebb körű ismertetés érdekében az IEA (International Energy Agency, magyarul: Nemzetközi Energia Ügynökség) felé, a hazai bevezetés után, hőszivattyúkról szólóstatisztikai előírást, illetve szabályozást is szorgalmazhatnánk.

19


20


Kompresszoros h őszivattyú motorhajtásának energiaforrásai


21


Mit kell tenniük, hogy energiapolitikánkban a hőszivattyús témakör a megfelelő helyre kerülhessen?A Védegylet az 1844. október 6-i pozsonyi alakuló gyűlésén elfogadott alapszabálya szerint a külföldi árukat ki kell szorítani a hazai piacról, amelyet a honi ipar számára kell biztosítani.

Miért ne lehetne az állami és önkormányzati tulajdonban lévőépületeinkben csak magyar geotermikus hőszivattyú?Miért van pl. a német rendőrségnek csak német gépkocsija, gondolom azért, mert ez nemzetgazdasági célból kedvezőbb aszéleskörűen elterjedt ún. „3D alapelv” értelmében.

Ezt a alapszabályt napjainkra adaptálva műszaki előírásokkallehet teljesíteni, amely hazafihoz méltó gondolkodást,patriótaszemléletet is jelent, illetve Sófalvi Tamás nyomán az „EU nyelvezetén”: endogén potenciált!

22


„A term észettudom ány azt írja le, hogy mi van. A technika azt is megcsin álja, ami m ég nincs.”Kármán Tódor (1881–1963)Forrás – Marx György: A MARSLAKÓK ÉRKEZÉSE (197. old.) Akadémia Kiadó, 2000.

− Tudomásul kell venni, hogy új tudásra és új szemléletre van szükségünk az energiaszükségletünk ésszerű kielégítésében!Mit kell tenni? − Figyelemmel a megújuló energiahordozók elterjesztésének hatékonyabbá tételére, az energiatakarékosságra és az energiahatékonyság növelésére, az EU energiapolitikájában és foglaltakra, a klimatizálás (légkondicionálás, hűtés) elháríthatatlan igényére, a munkahelyteremtésre, az adottságainkra, az energiafüggetlenségünk növelésére és a fenntartható fejlődésre gyakorolt hatásra, ezért Kormányunk részére a hőszivattyú program mielőbbi megfontolását, elfogadását és végrehajtásának elkezdését ajánlom!

23


Technológiai lépésváltás „kényszer”?

Példák− Martin kemencés vagy konverteres acélgyártási

technológia választási lehetőség volt több évtizede Magyarországon, Ózdon.

− A másik nem olyan túl régi példa a mobiltelefon melletti nemzeti támogatás Finnországban (Finn versenyképesmodell).

Ezeknek a technológiáknak országosan hátrányos illetve nemzetközileg eredményes hatásai egyértelműen mérhetők voltak.

Itt jelzem, hogy Kínában nemrég elfogadott törvény szerint a széntüzelésű kazánokat le kell cserélni hőszivattyúkra, ezért kifejlesztették a víz-levegő vagy víz-víz hőszivattyúkat.

24


Megfigyelés, szakmai tapasztalat− A műszaki fejlődés lehetővé tette, hogy az ember a növekvőkomfortigényét egyre tökéletesebben kielégíthesse.

− Például a hűtés alkalmazásának elterjedése jóléti vívmány.Ezért fel kell figyelnünk arra, hogy hazánkban is egyre több irodaépület és középület hűtési költsége meghaladja a fűtési költséget!

− A hűtőgépek nagyobbik része villamos áram felhasználásávalműködik. − Az ehhez szükséges erőműépítés, kapacitásbővítés anagyberuházások közé tartozik, költséges és időigényes.

− Alapvető érdekünk a hűtés villamosenergia-fogyasztásánakcsökkentése, az ún. „energiafaló klímák” kiváltása!

25


Energiahatékonyság n övelés − költségcsökkentés − hozzáadott értéken alapuló gazdaságfejlesztés

− AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 2012/27/EU IRÁNYELVE (2012. október 25.) az energiahatékonyságáról érdemi intézkedéseket fogalmaz meg abból a célból, hogy mérsékeljük energiaszámláinkat és ezzel együtt dinamizáljuk gazdaságunkat (magyar megfelelője: a 2015. évi LVII. törvény az energiahatékonyságáról).− Tekintve, hogy az irányelvben a villamos energiát is végsőenergiában kell értékelni, így a villamos energiát használó, 4-nél nagyobb SPF értékű technológiák terjesztése és a földgáz-megtakarítás elszámolása is kedvezőbb megítélésű lehet. A hőszivattyú a nemzeti energiahatékonyság egyik fő eszköze lehet. Továbbá 2016–2020 között az ún. Heller László terv kidolgozása és megalapozása a földgáz felhasználásának jelentős csökkentését eredményezné.

26


A hőszivattyú szerepe az energiahatékonyság növelésébenForrás: Prof. Dr. Büki Gergely (1932−2015): „ A biomassza energetikai értékelése” című(Budapest, 2007. június 11.) vetített képes előadása nyomán.

27


A hőszivattyúk távf űtési alkalmazásai− A hőszivattyús távfűtés jelenleg a kezdeti fejlődési szakaszát éli, ezért az elterjedéséhez különösen a meglévő távfűtési hálózatra ráköthető, komplexen felújított épületek számát szükséges megnövelni!− Ez a villamosenergia előállítás országos hatásfok-növelésének, az épületek fűtési hőigénye csökkentésének, a maximális fűtési előremenő vízhőmérséklet csökkenésének, a növelt: max. 65 °C-os ; és a magas hőmérsékletű max. 83 °C-osmagyar multi funkciós, reverzálható kivitelű hőszivattyúknak is köszönhető.− „A felszíni vizek (folyók, tavak) hőszivattyúzása csak kevés helyen lehetséges, de ott indokolt kihasználni nagyobb körzetek távhőellátására is.” Prof. Dr. Büki Gergely (1932−2015): A földben termett energia hasznosítása. Fizikai Szemle LX. évfolyam 6. szám, 2010. június (181–189. oldal).

28


Gondolatok a h őszivattyúk távf űtési alkalmazásáról− A környezet terhelésének mérsékelésével javulhat az ott élőlakosság egészsége, életminősége. Feladatunk az épületekben élő ember életfunkcióival összefüggő objektív és szubjektív igények kielégítése, a zárt terek – lakóhely, munkahely – belsőkörnyezetének, mikroklímájának komfortja.

− A városokban illetve a településeken a fűtési időszakban a nitrogén-oxid (NOx) és a kisméretű szállópor- (PM10-) szennyezettség jelenthet problémát. Elvként rögzíthető: „egy kémény sok kémény helyett”!

− Fővárosunk, és a városok környezeti állapotának javítása több évtizedre szóló következetes munkát jelent! A fűtés fejlődésének szakaszai Budapesten: szilárd tüzelőanyag→ városi gáz → fűtőolaj → földgáz → villamos hőszivattyú: áram + megújuló energia és/vagy hulladékhő a távhő mellett!?

29


Csoportos megtáplálás tápfolyad ék vezetékp árral Utcaszinten (akár településrész szinten) egy tápfolyadék csőpárt fektetnének le, és pl. 300 m mély fúrt kútpárokból egy központi hőcserélőn keresztül adná át a hőt a zárt rendszerben keringő tápfolyadéknak (víz-fagyálló keverék), amelyből több tucat épület hőszivattyús táphője biztosítható lehetne. Tekintettel a 26–48 °C hőmérséklet közötti hulladékhő és afelszín alatti víz hasznosítására alkalmas pl. GW300-H víz-víz, R134a munkaközegű hőszivattyúkra. Az elérhető max. fűtési előremenő hőmérséklet 83 °C! Egy ilyen zárt rendszerű hálózat kiépítése biztosítaná, hogy a településen esetlegesen keletkező hulladékhőt, vagy a település ivóvizének néhány Celsius-fokos hűtéséből keletkezőhőt egy hőcserélőn keresztül a tápvízhálózatba engedjék, ezáltal csökkentsék a kútvíz tömegáram igényét, ill. javítsák a hőszivattyúk hatékonyságát.

30


NemzetkNemzetk öözi kitekintzi kitekint éés. Mils. Mil áánnóói ti t áávfvfűűttééssForrForrááss:: Prof. Dr. Prof. Dr. LadislausLadislaus Rybach, Rybach, SwissSwiss FederalFederal Institute of Institute of TechnologyTechnology ZurichZurich (ETH) (ETH) ––BrBrüüsszel, 2012sszel, 2012--1111--1515

Legnagyobb geotermikus távfűtés vázlata (500 000 lakos hőellátása).Kapcsolt h ő- és villamos-energia-termeléssel, talajvíz h őforrásúvillamos hajtásúhőszivattyúval és csúcskazánnal biztosított távfűtés elvi kapcsolási rajza

31


A Duna h ője és Budapest fürd őiből elfolyó vizek (hullad ékhő) hasznosítása f űtésre○ A Duna hidrotermikus h őjének hőszivattyús hasznosítása a Duna melletti városok (Duna menti országok és fővárosaik: Bécs, Pozsony, Budapest, Belgrád) levegőjét és környezetét élhetőbbé, egészségesebbé teheti.○ Budapest a fürdők városa. Naponta jelentős mennyiségű víz (hulladékh ő) folyik el kihasználatlanul.

„Ú j” távf űtési alapelv: a felhasználási helyre kis veszteséggel kell vizet odavinni és a felhasználási helyen hőszivattyúval kell a hőt kivonni belőle (∆tDuna = 3 °C).

32


300 kW teljesítm ényű, magas h őmérséklet űhőszivattyúk szerelése a b ékéscsabai üzembenNagyobb rendszereknél (max.15 db 15 × 300 = 4,5 MW) a hőszivattyúk vezérgépes, kaszkád kapcsolású rendszerben is üzemeltethetők Fotó: Fodor Zoltán

33


Hőszivattyúk alkalmazása a kertészetben (1)− A vidék versenyképességének fenntarthatósága nem képzelhető el a mezőgazdasági innováció folyamatos ösztönzése, erősítése nélkül. − A geotermikus hőszivattyúval fóliasátrakban és üvegházakban olyan klímaviszonyokat tudunk létrehozni, amelyek a termesztett növények fejlődése számára optimális.

Felvétel üvegházrólFotó: Kertészet és Szőlészet, 62. évfolyam, 27. szám, 2013. július 3. szám, 22. oldal.

34


Hőszivattyúk alkalmazása a kertészetben (2)− A közmunkaprogram okhoz is kapcsolható. Ezt a közmunkát, az ország minden szántóterület én lehetne végezni. Nem kell hozzá pince, geotermikus adottságú terület és egész évben sokak által végezhető betanított munkát igényel. − Olyan növényházakra is gondolok, amelyekben az előírt technológiai igény a fűtés és hűtés. Ilyenben termeszthető pl. gomba is. A gomba kitűnő íze miatt az emberek régóta kedvelt, napjainkban is korszerű tápláléka. A folyamatos piaci elhelyezés feltételeit itt is biztosítani kell, viszont a gomba iránti érdeklődés világszerte emelkedik. A drágább gombákat kellene termeszteni, amelyeket exportálni is lehet.− Jelzem, hogy gombatermesztésünk a második világháborúelőtt a világ élvonalába tartozott, és az 1980-as években a csepeli Duna tsz. országos integrációs tevékenysége révén Európa első számú gombatermesztői között volt.

35


Hőszivattyúk alkalmazásának kezdete a hazai uszod ánál Forrás: Dr. Ákoshegyi György okl. gépészmérnök, vízügyi szakértő, MESZ 2014: KF ea.

Az első jelentős hőszivattyú beépítés fürdőben 1982-83-ban a mai nevén Hajós Alfréd Nemzeti Sportuszoda volt. Az uszoda partmenti kútjából emelték ki a 14−17 °C-os vizet és egy BBC Brown Boveri AG hőszivattyú 160 kW-os termelte a hőt a fedett 33,3 m-es úszómedence és a 100 m3 tanmedence víz hőntartása részére.

Napjainkban már cél lehet a magyar hőszivattyúk beépítése, amely kiváló műszaki paraméterrel rendelkezik és álladófejlesztése biztosítja piaci versenyképességét! Olyan új termékek előállítása történt (növelt hőmérsékletű, multifunkciós, magas elfolyó termálvíz hasznosítása magas előremenő fűtési vízhőmérsékleten), amelyeknek beépítése sokkalta kedvezőbbmegvilágításba helyezi a hőszivattyúk alkalmazhatóságát!

36


Nagykőrösi term álfürd ő és strand: épület küls ő és a hőközpontban lévő magyar h őszivattyúk Forrás: Geowatt Kft.

37


Ivóvíz h őhasznosítása h őszivattyúval

− Ismereteim szerint már az 1980-as években a Magyar Hidrológiai Társaság (alapítva: 1917) összejövetelein felmerült, hogy kezdeni kellene energetikai szempontból valamit a dél-alföldi közüzemi vízművek pl. Szeged, Hódmezővásárhely, Szentes, Csongrád, Makó nagy mélységű ivóvízkútjaival felszínre hozott ártézivíz hőjével. − A vezetékes víz hőmérséklete a fagyveszély elkerülés miatt hazánkban legalább 5–7 °C lehet. Vízműveink termelő kutjai viszont sokkalta magasabb hőmérsékletszínen működnek.(A hőenergiát vagy valamely anyagnak (folyadéknak, gáznak vagy szilárd testnek) a hőmérsékletét az őt alkotó részecskék mozgásának sebessége határozza meg.)− A világtrenddel együtt haladva több új fejlesztés indult a vízműveinknél Magyarországon is. Perspektivikusnak tűnik a kitermelt ivóvíznek és a hőtartalmának az ún. integrált hasznosítása!

38


Földg áz tüzelőanyag kiváltása meglév ő radiátoros központi f űtésn él és HMV ellátásánál (Vastalanítóépület, Zalavíz Zrt.). Forrás: Geowatt Kft. Elvi kapcsolási rajz és a hőközpontban lévő a magyar h őszivattyúk

39


Sátoraljaújhelyi 48 fér őhelyes bölcs őde Forrás: Geowatt Kft.

Magyar hőszivattyú HMV és fűtési puffertartály; a hőforrást biztosító 5 db, 100 m mély, 32 mm-es szimpla U csöves földszonda (I–V.) és a 63 mm-es gerincvezeték elrendezése

40


Pitvarosi M űvelődési H áz és Sportcsarnok.Elrendezés és a magyar h őszivattyúk Forrás: Geowatt Kft.

41


Autószalon f űtése és h űtése Fóton 100 kW -os magyar geotermikus h őszivattyúval Forrás: Geowatt Kft.

Az épület küls ő déli tájolású f őbejárata

Az autószalon bemutatóterem éről készült felvétel

42


Az A+ besorolású 256 lakásos társash áz (Bp. XIII., Hun u. 1−15.) talajvíz h őforrású h őszivattyús rendszere és üzemeltetése 2009. m ájustólForrás: Fekete László úr a társasház működtetője, Gerappa Energetika Kft., GeoConcept Energetikai Kft.

A több mint hat éves működés tapasztalatai alapján előjöttek a projekt hibái a „gyermekbetegségek”, de kiemelem, hogy a különböző hibák kijavítása folyamatos üzemeltetés mellett történt (fűtés és/vagy hmv-ellátás)!

A legújabb beavatkozás három hónapja történt. Simon Lajos úr (Budafilter 94 Kft.) a nyelőkút felújítását végezte 225 mm átmérőjű 8 m-es új elemes műanyagszűrővel − ld. a körbeadott mintadarab szűrőelemeket −, amely szabadalmaztatás alatt áll. Az öntisztító elemes szűrők úgy vannak kiképezve, hogy a víz sokkalta nagyobb nyitott felületen keresztül tud átáramolni, ezáltal megakadályozza a nyelőkút eldugulását.

43


A társash áz egyik nyel őkútjának felújítása (vázlat)Forrás: GWE Budafilter Kft., Papp József egyetemi docens által szervezett rendezvény (2015. szeptember 3.)

44


Magyarország els ő talajvizes h őszivattyúval ellátott 256 lakásos panelépülete Forrás: GEO-NRG Kft., Székely Ferenc DSc

Hőszivattyúk : 2 × 300 kW fűtésre és 2 × 100 kW hmv-ellátásra

45


A hőszivattyúk haszn álata az épületg épészetben (fűtés–HMV–hűtés) egyre nagyobb szerepet kap:– meglévő állami és önkormányzati épületeknél;– kórházak és társasházak energetikai felújításánál;– kastélyok és műemléki épületek felújításánál;– távfűtésnél;– kertészeti növényházak hőszivattyús fűtésénél/hűtésénél;– csurgalék hévíz hasznosításánál;– fürdőknél és uszodáknál;– új és meglévő bérlakásoknál (szociális épületeknél);– passzívházaknál;– közel nulla energiaigényű épületeknél;– az aktívházaknál (fejlődési irány);– a fűtési és hűtési igény magyarországi fejlődésénél (az

igényes köz- és ipari épületekben általánossá vált a klimatizálás).

46


LCOE (levelized cost of energy) [Ft/kWh ]:különb öző technológiák összehasonlítására vonatkozó fajlagos költség (p énzügyi adat)

ahol It : beruházási költség a t-ik évben; Mt : karbantartási és üzemeltetési költség a t-ik évben(konstans); Ft : az üzemanyag költség a t-ik évben (konstans); Et : a megtermelt energia a t-ik évben; n : élettartam; r : diszkonttényező (5%).

Jelen képlet felhasználásával készült a következő dián lévő táblázat, amely összehasonlítást szemléltet konkrét fűtési, hűtési és hmv készítési feladat esetében.

47


Hagyományos illetve a csúcstechnika műszaki-gazdasági összehasonlítása, fajlagos költségek a berendezések teljes élettartamán (LOCE)Forrás: Fodor Zoltán: A földhő hőszivattyús rendszerek fajlagos költségei fűtéskorszerűsítéseknél I. és II.Magyar Installateur, 24. évfolyam, 2014. február–március, 24–25. oldal és 2014. április, 28–29. oldal.

48


Kitekintés az Egyesült Királyságban 2012. szeptemberben készített energiastratégiáraForrás, idézet: Dr. Stróbl Alajos: Az európai (ENTSO-E) villamosenergia-ellátás változásainak jelzése. Tanulmány (kézirat: 61., 65. és 66. oldal). Budapest, 2013. július 15.

− Külön foglalkoztak a hőigények alakulásával. A hőszivattyúkszáma például a 2001. évi majdnem nulla szintr ől harminc évmúlva, várhatóan a zöld fejlődésben 9 millió ra, a gyors növekedésben 13 millió ra nő (és csak a lassú növekedésbenmarad egy millió alatt).

− „Az Egyesült Királyságban a lakossági hőigény 85%-át maföldgáztüzelésű kazánokkal elégítik ki. Ez a részarány 2025-re 75%-ra mérsékelhető, majd utána egy negyed évszázad alatt 10%-ig csökkenhet ennek a technológiának a szerepe. Természetesen a mai szilárd tüzelőanyagok és az olaj használata megszűnhet...”

49


Munkahelyek létrehozása − h őszivattyúipar (1)Szakmai műhelyekben széles körben ismert az ún. Heller-terv. Tartalma 2005-től publikációkban ismertté vált alábbielnevezésekkel illetve dolgozat címekkel is: – Heller László terv, egy munkahelyteremtő kezdeményezés; – Heller-program; – Heller-projekt; – Válasz a környezetvédelem és a munkanélküliség gondjaira.

A projekt lényege, hogy hosszú távon a gázkonvektorokat, a kazánokat és gázbojlereket, valamint a villanybojlereket, továbbá az ún. „energiafaló légkondikat” váltsák fel a tömegigényeket kielégítő, különböző kivitelű és üzemmódú, és elsősorban geotermikus, hidrotermikus, légtermikus és hulladék (pl. csurgalékhévíz, távozólevegő) hőforrást hasznosítóvillamos hajtású hőszivattyúk.

50


Munkahelyek létrehozása − h őszivattyúipar (2)− Ezeket Magyarországon kell fejleszteni, gyártani, magyar munkaerővel kellene az adott helyszínekre betervezni, telepíteni, szervizelni, és a terméket, a szolgáltatást, valamint a technológiát exportálni elsősorban Közép- és Kelet-Európában. − 2009-óta a hazai és külföldi piacon az import hőszivattyúk alkalmazásán kívül az energiahatékonyság-növelés magyar eszköze, a Geowatt Kft. által fejlesztett és gyártott, mintaoltalommal védett, növelt hőmérsékletű, geotermikus hőszivattyúcsaládja is megjelent, amely 2012-ben Magyar Termék Nagydíj® kitüntetésben részesült. Ennek fejlesztése folyamatosan történik! Például, Fodor Zoltán: „A hőszivattyúk hatékonyságáról,

alkalmazhatóságáról V. és VI.” című szakcikkek Magyar Installateur 25. évf., 2015/8-9.

szám, 20 – 23. oldal és 2015/10. szám, 24 – 27. oldal.

Az a technika, amelyet a magyar fejlesztés képvisel, az európai szinten a geotermikus hőszivattyúk területén egyáltalán nem létezik, olyan értéket képvisel, amelyet nem kihasználni vétek.

51


Energiaimport, energiahatékonyság ésenergiaforrás-váltás

− Ismeretes, hogy Magyarországon az országos primerenergia-felhasználásból az épületek részaránya mintegy 40%-os, amelybe a fűtés, hűtés és hmv-készítés tartozik (energiafelhasz-nálás megoszlás: épületek 41%, közlekedés 31% és ipar 28%). − A Nemzeti Épületenergetikai Stratégia (NÉeS) anyagában egyik javasolt megoldás a hőszivattyúk alkalmazása. − Tényadat, hogy olajfogyasztásunk importhányada (90%) megegyezik az EU statisztika adatával, a földgáz azonban sajnálatosan 20%-kal meghaladja az EU statisztikai átlagát (60%), vagyis Magyarországon a 80%-ot.− A 80%-os import földgáz túl értékes primerenergia-hordozó ahhoz, hogy vízmelegítőkben vagy kazánokban 30–65 °C hőmérséklethez hőtermelés céljából eltüzeljük!

52


A magyar h őszivattyús rendszerrel történ ő

hatékony h őtermelés és h őelvon ásA magyar geotermikus növelt hőmérsékletű (65 °C, pl. 65/59 °C-os fűtési hőlépcsővel) multifunkciós (fűtés − aktív hűtés − hmv-előállítás) hőszivattyúval egységnyi felvett hálózati villamos energiából éves átlagban 4–5 egységnyi fűtési energia biztosítható az épület részére! Ez a hőszivattyú több épületnél jóhatékonysággal alkalmazható meglévő radiátoros fűtéseknél is! Fűtéskor az 55−65 °C-os hmv-et a fűtéssel azonos 4–5-szöröshatékonysággal szolgáltatja! A hmv előállításának energiafelhasználása a hőszivattyú hűtési üzemmódjában kb. 15%-kal csökken a hőszivattyú fűtési üzemmódjához viszonyítva. A földgázkazánhoz viszonyított üzemeltetési költség (fűtés+hmv-ellátás) legfeljebb 40%! A fenti geotermikus hőszivattyú villamosenergia-felhasználása legfeljebb 35%-a a nyári hűtést biztosító folyadékhűtők-, a split klímák- és az ún. „légkondi” berendezésekhez viszonyítva!

53


Energiatárolás hagyom ányos, de fokozottan hőszigetelt épületekkel ─ változó fogyasztói tarifa(1)− Az előírt hálózati frekvencia tűréstartományon belüli tartása a villamosenergia-szolgáltatásnak egyik legfontosabb minőségi követelménye. Az alaperőműveknél magasabb fajlagos költségen termelő erőművek nevezetesen az ún. menetrendtartó erőművek, a csúcserőművek és tartalékerőművek a fogyasztói teljesítményigényekhez illeszkednek, biztosítják a mindenkori teljesítmény-egyensúlyt. − Ezeknek a nagyobb fajlagos költségen termel ő erőművek teljesítm ényét csökkenteni lehet, ha a h őszivattyúk darabszáma és összteljesítm énye jelent ősen megn őne. − A hagyományos energetikai paradigma megváltoztatásához a fogyasztói növekvő igények kiemelkedően hozzájárulnak.

54


Energiatárolás hagyom ányos, de fokozottan hőszigetelt épületekkel ─ változó fogyasztói tarifa(2)

− Smart méréskor az energiavételezés alacsonyabb tarifájúidőszakban lehetővé teszik a fogyasztói költségcsökkentést. Ezzel egyidejűleg javítható az országos villamosenergia-rendszer teljesítmény- és frekvenciaszabályozása, és a rendszer csúcs/völgy aránya is csökkenthetővé válik.− A smart mérőkészülékeknek jelentős szerepük van az energiafogyasztás önkéntes csökkentésében és a fogyasztás befolyásolásában. Mondható, hogy a hazai energia-és árviszonyok között a villamos fogyasztás völgyidőszakainak fogyasztóoldali növelése előnyös, mert kellő nagyságú hőtárolókapacitással a csúcsidőszakokat át lehet hidalni (a hőszivattyúkülön smart árammérővel, a villamos fűtésű melegvíztárolóhoz hasonlóan).

55


Energiatárolás hagyom ányos, de fokozottan hőszigetelt épületekkel ─ változó fogyasztói tarifa (3)

− Ismeretes, hogy a hőtárolással kombinált völgyidőszaki ellenállásfűtés (villanybojler) széleskörűen elfogadotthagyományos módszer a használati meleg víz készítésére, sőt még helyiségfűtésre is (a mai napig is használatosak az „éjszakai árammal” illetve napjainkban a vezérelt árammal működő hőtárolós villanykályhák). − Az előzőek általános elterjedésével az „energiatárolás”országos gondjai csökkennének, mivel a téglából épített épületeink is felhasználhatók energiatárolásra, tekintettel jelentős hőkapacitásukra. A jelenlegi ún. geotarifa tarifa előnye statisztikailag kimutatható, és ez által bizonyítható a hőszivattyúkkal elért nemzeti eredmény.

56


Energiatárolás hagyom ányos, de fokozottan hőszigetelt épületekkel ─ változó fogyasztói tarifa (4)− Megfelelő dinamikus tarifák bevezetésével a beruházási támogatás is fokozatosan megszüntethető a javasolt technika széles körű elterjedése esetén. − Téglából, vagy hasonló hőkapacitású anyagból épített épületek esetében ezek jelentős nagyságú tárolókapacitása és a jobb hőszigetelések miatt növelhető a völgyidőszaki fogyasztás a hőkomfort terhére, tekintettel arra, hogy a belső környezet hőmérsékleti kategóriákra bontható, és ehhez a kisebb hőkomforthoz egy kisebb fogyasztói tarifa is választható.− Az energiatakarékosság a leghatékonyabban pénzügyi eszközökkel szabályozható, ezért dinamikus tarifarendszer bevezetésével ösztönözni lehet a hőszivattyús csúcstechnika elterjesztését hagyományos, de fokozottan hőszigetelt épületeknél. Az ilyen árpolitika megvalósítása az energiaimportot és a pazarlást is jelentősen csökkentené.

57


Kazán vagy hőszivattyú?− Most már időszerű a fenti kérdést feltenni. Természetesen nem gondolom, hogy erre a kérdésre a jelenlévők mindannyian ugyanazokat a válaszokat adják -, de azt mindenképpen remélem, hogy a mostani eszmefutatás végére világosabban fogjuk látni a lényeget. − A lényeg az 52%-os energiafüggőségünk csökkentése, az export és a GDP növelése ezek nélkül nincs hatékony minőségi munkahelyteremtés, amelyeket exportképes, tudásalapútechnológiák hazai fejlesztésével lehet megalapozni.− A kitűnő minőségű hőszivattyúk hazai gyártásával exportunk növekedhet, hőszivattyú importunk pedig csökkenhet. − Az energiaárakban viszonylag rövid idő alatt jelentős változások is végbemehetnek. ez megváltoztatja a jelenlegi piaci helyzetet.− Az előadásom során igyekeztem bemutatást adni, hogy milyen széles palettán mozog a hőszivattyús rendszerek alkalmazása.

58


Összefoglalás (1)− AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 2012/27/EU IRÁNYELVE (2012. október 25.) és a 2015. évi LVII. törvény az energiahatékonyságáról érdemi intézkedéseket fogalmaz meg abból a célból, hogy mérsékeljük energiaszámláinkat és ezzel együtt dinamizáljuk gazdaságunkat.

− Tekintve, hogy a fenti irányelvben a villamos energiát is végsőenergiában kell értékelni, így a villamos energiát használó, 4-nél nagyobb SPF-értékű fűtési technológiák terjesztése és a földgáz-megtakarítás elszámolása is kedvezőbb megítélésűlehet. A hőszivattyú a nemzeti energiahatékonyság egyik főeszközévé válik.− Vélelmezhető, hogy 2016–2020 között az ún. Heller Lászlóterv kidolgozása és megalapozása a földgáz-felhasználásának és a károsanyag-kibocsátásának jelentős csökkentését biztosítaná.

59


Összefoglalás (2)− Korm ányzatunk egy kiemelt h őszivattyú-programon keresztül nagy segítséget adhat.

− Az EU érdekelt az energiahatékonyságban a hőszivattyús technológia széleskörű növelésében.

− Megítélésem szerint az EU 2021–2027-ig tartó következőidőszakában a V4-ek (www.visegradgroup.eu) összefogásával eredményessé tehetnénk a hőszivattyúipart országunkban.

− „A visegrádi csoport azon törekvés eredményeként jött létre, hogy a közép-európai régió országai az összeurópai integrációkeretein belül közösen lépjenek fel a számukra fontos területeken.”A Visegrádi csoport: Cseh Köztársaság, Lengyelország, Magyarország és Szlovákia regionális együttműködése.

60


Irodalom és záró gondolatA jelen el őadás címével azonos cím ű tanulm ány:● Polgári Szemle, 11. évf., 2015/1-3. szám, 412−429. oldal.A fenti tanulmányból rövidítve két rész:○ Elektrotechnika, 108. évf. 2015/3. szám, 9−11. oldal; ○ Elektrotechnika, 108. évf. 2015/4. szám, 10−12. oldal.

Fenti tanulmány rövidítve, egy-egy szakcikkben:○ Magyar Épületgépészet, LXIV. évf. 2015/4. szám, 13−16.old.;○ Energiagazdálkodás, 56. évf. 2015. 3−4. szám, 36−37. oldal.

„Megérett a világ, és megérett Magyarország is a hőszivattyú széleskör ű alkalmazására. (...) ... vegyük tudom ásul, hogy a h őszivattyúk a környezet eddig értéktelennek tartott, ingyenes és kimeríthetetlen – tehát megújuló – termikus energiakészletét hasznosítják. Mi nt ilyenek, a XXI. század mindennapjainak gépei.”

Prof. Dr. Jászay Tamás (1929–2014)

Köszönöm megtisztel ő figyelm üket és várom a kérdéseket!

a nemzeti hőszivattyúipar megteremtése a jövőegyik lehet ősége · marx györgy : a...

Documents