komlós ferenc [email protected] a fÖldhŐs hŐszivattyÚk alkalmazÁsi tapasztalatai mottó:

HKVSZ Szervizkonferencia Keszthely, 2007. november 7-9. Hotel Helikon

5. Szekció – VRV komfortklíma rendszerek, hőszivattyúk

Komlós [email protected]

A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI

Mottó: „Lehetetlen egy probléma

megoldása azokkal a módszerekkel, amelyek magát a problémát hozták létre.”

Albert Einstein

mailto:[email protected]

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI

A legegyszerűbb hőszivattyú elvi vázlataForrás: VAILLANT cég


A hőszivattyúra jellemző elméleti (reverzíbilis) ún. CARNOT-féle COP érték a kondenzátor és az elpárologtató hőmérséklet-adataiból kiszámolható:

COP = TKONDENZÁTOR /(TKONDENZÁTOR – TELPÁROLOGTATÓ)

ahol: T [K] = t [°C] + 273

Gyakorlati értéke kb. az elméletinek az 55–65%-a, amely a

hőszigetelés-, a fűtés- és a hőszivattyús technika (elsősorban a

kompresszorok, a munkaközegek és a szabályozás, vezérlés)

rohamos fejlődése miatt állandóan nő.


HőszivattyúOlyan berendezés, amely egy adott tér adott hőmérsékletén hőt vesz fel, és megnövelve azt egy másik térben egy nagyobb hőmérsékleten adja

azt le.Amikor a hőszivattyú hőt termel (pl. helyiségfűtésre vagy

vízmelegítésre) akkor fűtő üzemmódban, amikor hőt von el (pl. helyiséghűtéshez), hűtő üzemmódban üzemel.

Handbauer Magdolna

„Az energia velünk van, fűtés/hűtés földhővel” c. grafikái


A hőszivattyúk energiaforrása az ún. „zöldhő”

- a felső három vázlatrajz a földhő (talajhő),

- a középső kettő a talajvízilletve felszíni víz,

- az alsó kettő a levegő(a napenergia) hasznosításátábrázolja vázlatosan.

Forrás: VAILLANT cég


Hőszivattyús rendszerHőszivattyús rendszeren a bevezetett energiát, a kompresszor energiaellátását és a hőforráshoz kapcsolódó berendezéseket

(elpárologtatóoldal), valamint a hő hasznosításához kapcsolódó berendezéseket (kondenzátoroldal) együttesen értjük.

Hőforrás(megújuló energia

és/vagy hulladékhő)

Bevezetett energiapl. villamos áram, biogáz, biodizel,

bioetanol

Hasznos energiapl. fűtés, hűtés, használati meleg víz

Hőszivattyú (hőelvonás és hőleadás)


Hőtermelők összehasonlítása (hőszivattyú az olaj- és a gázkazánhoz viszonyítva)

Megjegyzés: a hőszivattyút jellemző teljesítménytényezőt, COPÉVES-t jóságfoknak is hívják.

Forrás: IWP-Initiativkreis Warmepumpen e. V., Stiebel Eltron Kft.


A berlini Bundestag épületének fűtése (300 m mély kutak) és hűtése (60 m mélység). Az itt beépített hőszivattyús berendezést úgy alakították ki, hogy megfelelő átkapcsolással télen fűtő-, nyáron pedig hűtőberendezésként üzemeljen.

Az USA-ban Idaho állam kapitóliumi épületét, a berlini parlamentéhez hasonlóan oldották meg, fűtést és hűtést szükség szerint szolgáltatva.


Különösen csendes üzemet biztosítanak a nyíllal jelölt műszaki megoldások:

gumiláb, elasztikus alaplemez rögzítésForrás: HOVAL cég


Földhőhasznosítás zárt hurkos csövezéssel, függőleges kollektorral, sólé/víz (B/W) hőszivattyúval

Forrás: Villavärmepumpar, Energimyndighetens sammanställning av värmepumpar för småhus


Földhőhasznosítás zárt hurkos csövezéssel, vízszintes kollektorral, sólé/víz (B/W) hőszivattyúval

Forrás: Villavärmepumpar, Energimyndighetens sammanställning av värmepumpar för småhus


Földhőhasznosítás nyitott rendszerű, ún. kétkutas,

víz/víz (W/W) hőszivattyúvalForrás: Geowatt Kft.


Az emberi test és környezete közötti hőcsere vázlataForrás: Bánhidi László: Ember – Épület - Energia. Akadémia Kiadó, 1994


Melegvízüzemű fűtési megoldások (1):hagyományos hőlépcsőjű (pl. 90/70 ºC-os) radiátoros fűtéseknél (és

természetesen a gázkonvektoros fűtéseknél is) kialakul a radiátor által indukált légkörzés, az allergiás megbetegedést okozó ún. porhenger a

helyiségekben (lásd az alsó ábrát)


Melegvízüzemü fűtési megoldások (2): padlófűtés


Melegvízüzemű fűtési megoldások (3): padló- és falfűtés


COP változása

Vízszintes elrendezésű talajkollektoros villamos hőszivattyú COP, ill. teljesítménytényezőjének (ε) változása a talajkollektorban áramló hőhordozó közeg hőmérsékletének függvényében, különböző

(35, 45 és 55 oC-os) fűtési előremenő vízhőmérsékletek esetén

Forrás: LODAM cég


Villamos hőszivattyú alkalmazásának környezetvédelmi, energetikai és gazdasági indokoltsági tartománya

0,573

0,287

0,191

0,1430,115

0,0960,082

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

1 2 3 4 5 6 7

COPéves - tényező értéke

EH

SZ -

Fajla

go

s C

O2 k

ibo

csá

tás

[kg

CO

2 /

kW

h]

Környezetvédelmileg előnyös hőszivattyú

Energetikailag előnyös hőszivattyú

Gazdaságilag előnyös hőszivattyú

COPkrit 3

COPkrit,1 = 2,18COPkrit,2 = 3,44

EHSZ = 0,573 / COP

Villamos fűtés: 0,573 kg/kWh

Hagyományos földgáz-tüzelés: 0,26 kg/kWh


A GEOWATT Kft. által fejlesztés alatt álló új hőszivattyú

Működési elv

A Copeland EVI kompresszor a közbensőhűtő működtetése érdekében fel vanszerelve gőzbefecskendezéscsatlakozóval. A közbenső hűtést az 1.ábrán látható körhöz hasonló kiegészítőhűtőkör alkalmazásával lehetmegvalósítani, amely növeli a hűtőteljesítményt és a rendszerhatékonyságát. Az előnyök növekednek,ahogyan a kompresszor sűrítése nő.

Az 1. ábrán látható a közbenső hűtőkörös rendszer. Ez a rendszer hőcserélőt használ a hűtőfolyadék további előhűtésére, mielőtt az belép az elpárologtatóba. Ez az előhűtési folyamat a rendszer hatásfokát javítja. Az előhűtési folyamat során a hűtőfolyadék egy része elpárolog. Ezt az elpárologtatott hűtőfolyadékot befecskendezi a kompresszorba, ami további hűtést biztosít.


A jövő lehetősége a nagy hőmérsékletű hőszivattyú

- A max. fűtővíz-hőmérséklet: 62 °C

- Ez radiátorokhoz is alkalmazható, így belső átalakítás sok esetben nem szükséges!

- Várható évi COP = 5,2


Heller László (1907-1980) akadémikus, ahuszadik század magyar energetikájának jelentős alkotója, mérnöknemzedékektanítómestere volt. (Szoboravatását f. hó 7-én

a BME „D” épületében tartották.

A hőszivattyú múltjának magyarvonatkozásával kapcsolatban jelezni kell,hogy 1948-tól a Heller Lászlóközreműködésével kidolgozottkompresszoros hőszivattyú áttöréstjelentett e technológia történetében.

„Heller László terv, egy munkahelyteremtőkezdeményezés” című projekt névadója. A röviden „Heller-program” című többszakma által ismert és elismert országosjavaslatom megvalósításához ezúton kéremszíves támogatásukat.(Világméretűvé is válhat felkarolása esetén!)


Az előadó rövid bemutatása

okleveles gépészmérnök, épületgépész (BME), ny. vezető-főtanácsos. Aktív tagja vagyok a következő szakmai szervezeteknek: MEE, MNT, ETE, MIPOET, MET Hidrogén Tagozat, valamint az ÉTE Hőszivattyús Szakosztály elnökségének. 2005-ben kidolgoztam és széles szakmai körben ismertettem a „Heller László terv, egy munkahelyteremtő kezdeményezés” című (röviden: Heller-program) országos viszonylatú javaslatot. 2002 óta publikációm többsége a világhálón is megtalálható.

Felhasznált és ajánlott irodalom

● Komlós Ferenc−Fodor Zoltán−Kapros Zoltán−Vaszil Lajos: A hőszivattyú. Csináljuk Jól! energiahatékonysági sorozat 22. szám. Energia Központ Kht. Budapest, 2007. november (várható megjelenés) http://www.energiakozpont.hu/

● Komlós Ferenc: Hőszivattyú lakossági tájékoztató anyaghttp://klima.kvvm.hu/index.php?id=48 (Kapcsolódó háttéranyag: http://klima.kvvm.hu/index.php?id=14)

• Komlós Ferenc:- A hőszivattyús fűtés, hűtés és a Heller-program- Igény a hőszivattyúzásra LG PHX Hűtő- és klímatechnika XIII. évfolyam A HŰTŐ-ÉS KLÍMATECHNIKAI VÁLLALKOZÁSOK SZÖVETSÉGÉNEK LAPJA- 2007/1 szám - 2007/4 szám

http://www.energiakozpont.hu/




http://klima.kvvm.hu/index.php?id=14









Összefoglalás

1. Miért használjunk földhős hőszivattyút?2. A hőszivattyú alkalmazása felületfűtésnél/-hűtésnél.3. Téli – nyári alkalmazhatóság.4. Utólagos kéményépítésre nincs szükség! 5. Magyar és külföldi példák.6. Gazdaságossági, környezetvédelmi szempontok.7. Milyen beavatkozással jár egy hőszivattyú

telepítése?8. Hol helyezhetem el a hőszivattyút? 9. Beszerezhetőség. Magyar termék.


A fenntartható fejlődés útja: az emberhez méltó környezet létrehozása

Ezt a rajzot Handbauer Magdolna grafikus készítette


Egy mottóval zárom előadásomat:

„Minden kérdést, amit meg lehet kérdezni, meg is kell kérdezni.”

Erdős Pál (1913-1996)

komlós ferenc [email protected] a fÖldhŐs hŐszivattyÚk alkalmazÁsi tapasztalatai mottó:

Documents