Elérhetőségünk
Geowatt Kft.
Székhely:
1097 Budapest
Kén u. 6.
Tel: +36 (1) 210-02-19
Mobil: +36 (20) 967-2453
budapest@geowatt.hu
Telephely:
5600 Békéscsaba,
Szabó Dezső u. 25.
Tel: +36 (66) 451-234
Fax: +36 (66) 637-160
Mobil: +36 (20) 967-1553
geowatt@geowatt.hu
Content View Hits : 33594
Címlap 
Publikációk
Publikációk
| A hőszivattyú kiválasztás anomáliái! |
 |
 |
 |
HőszivattyúMagyarországon a hőszivattyú technika elterjedésével rohamosan nő azon cégek száma akik hőszivattyút kínálnak eladásra, s ezzel párhuzamosan nő a felkínált hőszivattyúk típusa. A felhasználói döntéshez véleményem szerint az első szempont az kell legyen, hogy a felkínált készüléket rendszerszerűen - a készüléken túl tervezési és kivitelezési irányelvekkel egyetemben - kínálják-e, vagy csak a készüléket szeretnék értékesíteni. Ez a szempont azért nagyon lényeges, mert minden hőszivattyú készülék más és más paraméterekkkel, szabályozási tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek sajátos tervezési és kivitelezési metódust igényelhetnek a legjobb COP évi érték elérése érdekében. Ezeket a sajátosságokat csak a forgalmazók ismerhetik meg, s dolgozhatják ki a saját műszaki irányelveiket, amelyeket azután a külső tervezőkkel és kivitelezőkkel meg tudnak osztani.
A hőszivattyú rendszerek összehasonlítása:A hőszivattyú rendszerek összehasonlítása a publikus adatok alapján már sokkal több gondot okoz, s mint az alábbiakban látni fogjuk többnyire nem alkalmas a döntés meghozatalához. Az EN 255-ös szabványra hivatkozással a gyártók 0/50C – folyadék-víz hőmérsékletekre megadnak COP értékeket, vagy a szerényebbek (rutinosabbak?) csak a felvett és leadott teljesítményeket. - Mi ennek a szépséghibája? -Csupán az, hogy ebben a formában a hőszivattyú készülékek valós összehasonlítása nem lehetséges! Az adott hőfokszintekhez a COP (coefficient of performance) értékeket ugyanis szépen lehet „tupírozni”, ha a kondenzátor oldali Dt (fűtési előremenő/visszatérő) értékeket a gyártó nem bocsátja rendelkezésre, illetve a COP értékhez tartozó Dt értéket nem adja meg! Nézzünk egy példát: Név nélkül egy neves Európai gyártó a szabványra hivatkozással megadja pl. azt, hogy 0/50C-nél 16,2/4,9 kW a leadott/felvett teljesítménye a hőszivattyúnak. Ez COP=3,3 értéket jelent, bár ezt már nem írta ki. Megadja a tömegáramok legkisebb, illetve névleges hozamát mind a kondenzátor, mind az elpárologtató oldalra. Ez igen huncut fogás, hiszen ebből még kitalálni sem lehet, hogy az esetleges bevizsgálást melyik tömegárammal végezték, - ami mint látni fogjuk abszolút nem mindegy! A kondenzátor oldalon megadott legkisebb tömegáram 0,4 l/s , a névleges 0,57 l/s. A kondenzátor méretezés sajátossága, hogy egy adott kondenzátornál amennyiben csökkentjük a kondenzátor oldali tömegáramot, - közeledik a gázoldali és folyadék oldali előremenő hőmérséklet egymáshoz. – Tehát 50C-os kondenzációs hőmérséklethez 0,57 l/s-os tömegáramnál a fűtési előremenő valószínűsíthetően* 470C körüli érték, addig ugyanennél a kondenzátornál 0,4 l/s-nál valószínűsíthetően* 50C-t megközelítő érték! Az első esetben azonban a fűtési visszatérő valószínűsíthetően* 41C körüli érték(Dt=6), A másik esetben valószínűsíthetően* 40C ((Dt=10)! A két esetben a fűtőegységbe jutó átlagos hőmérséklet közel azonos, sőt a második esetben valamivel kevesebb is! Amennyiben azonban az adott hőfokszinthez a COP értéket értékeljük – amely érték a gázoldali elpárologtató és kondenzációs hőmérséklet függvénye - a második esetben ez lényegesen jobb értéket fog mutatni! Az első esetben 50C-os fűtési hőmérséklethez 53C-os kondenzációs hőmérséklet tartozik, míg a második esetben 50C-os fűtési hőmérséklethez közel 50C-os kondenzációs hőmérséklet tartozik! A kondenzációs oldalon ez a 3C-érték több mint 0,2-el növeli a pillanatnyi COP értéket! Ez az érték ugyanakkor szemfényvesztés, hiszen a hőleadóba alacsonyabb átlaghőmérséklet érkezik, mint az első esetben a nagyobb tömegáramnál, s így ugyanolyan teljesítmény leadásához növelni kell az előremenő hőmérsékletet! A hőszivattyú rendszerek összehasonlításánál gondot jelent az is, hogy a gyártók nem adják meg azt, hogy milyen hőmérséklet tartományra optimalizálták a hőszivattyús készüléket. Sajnos az EN 255-ös szabvány 0/50C-os, valamint 0/35C-os bevizsgálási hőmérséklet tartománya a mi hőmérsékleti viszonyainkhoz túl alacsony volt! Vizsgáljuk meg, egy konkrét példán keresztül, hogy mi lehet ennek a következménye. Az első esetben a 0/50C-os folyadék-víz hőmérséklet szintekre nézzük meg egy lehetséges hőszivattyús készülék paramétereinek alakulását. - hűtőközeg tömegáram: 61,43 g/s - fűtési teljesítmény: 12,7 kW - elpárolgási hőmérséklet: -6C - kondenzációs hőmérséklet: 53C A mi talajhőmérsékleti viszonyaink között általában 4C az a legalacsonyabb talajhőmérséklet, amelyre méretezni szoktunk, és átmeneti időszakban sugárzó fűtésnél 3C a legalacsonyabb fűtési előremenő hőmérséklet. – Ilyen átmeneti időszakban azonban a talajhőmérséklet is emelkedik 6-8 C! Vizsgáljuk meg az átmeneti időszakot 7/30C-os folyadék-víz hőmérsékleteknél. - hűtőközeg tömegáram: 85 g/s - fűtési teljesítmény: 18 kW - elpárolgási hőmérséklet: 1C - kondenzációs hőmérséklet: 33C Vizsgáljuk meg a leggyakoribb hőfokszintet, amely 5/37C-os folyadék–víz hőmérsékletnél. - hűtőközeg tömegáram: 77,5 g/s - fűtési teljesítmény: 16,2 kW - elpárolgási hőmérséklet: -1C - kondenzációs hőmérséklet: 40C A fenti adatokból jól látható, hogy a valóságban - a mi hőmérsékleti szintjeinken - a EN 255-ös szabványban előírt hőfokszintekhez képest a hűtőközeg tömegáramok lényegesen nagyobbak. Amennyiben a szívó és nyomóvezetékeket a készülék tervezésekor a szabványos hőfokszintekhez tartozó telj. tartományra optimalizálták, s esetleg arra is szűken - akkor ezek a hőszivattyú készülékek a mi hőmérsékleti szintjeinken, csak jelentős veszteséggel fognak üzemelni. Állításomat az alábbiakban egy példán keresztül szeretném bemutatni, -egy R407C-vel töltött, minimális 0,9m hosszúságú szívóvezetékkel, és 11,7-20,9 kW kimenő fűtési teljesítményű scroll kompresszorral szerelt hőszivattyú szívóvezeték méretezésén keresztül. Az 1. ábra alapján látható, hogy amennyiben a szívóvezetéket a még megengedhető legalacsonyabb hűtőközeg sebességre választjuk meg, akkor a kompresszor teljesítmény vesztesége gyakorlatilag elhanyagolható. Ebben az esetben a szükséges szívóvezeték A35 mm. A 2. ábrán azt láthatjuk, hogy hogyan alakul ugyanennek a típusú hőszivattyúnak a szívóvezeték mérete, ha nem a teljes teljesítmény tartományra, hanem európai talajhőmérsékleti viszonyoknak jobban megfelelő, alacsonyabb teljesítmény szintre méretezik. Látható, hogy ebben az esetben A16 mm-es szívóvezeték is már érzékelhető, de nem túl jelentős veszteséget okoz.
 1.ábra A 3. ábrán azt vizsgáljuk meg, hogy mi történik, ha egy ilyen szűk tartományra méretezett hőszivattyú a mi viszonyaink között átmeneti időszakban (7/30C folyadék/víz hőmérséklet) működik. - Látható, hogy ebben az esetben ennek a hőszivattyúnak csak a szívóvezetékén 7% teljesítmény veszteség jön létre. Természetesen ugyanilyen koncepció alapján méretezett nyomó és folyadékvezetékek jelentősen tovább növelik a veszteséget.  2.ábra  3.ábra Egyes neves gyártóknál is tapasztalható, ilyen irányú tervezési metódus. Látható törekvés a kis átmérőkre, amely egyszerűsíti, olcsóbbá teszi a készülékeket. Ezen készülékek természetesen adott viszonyok között a legjobbak között tudnak lenni, de mivel korlátaikat nem hozzák nyilvánosságra, a mi viszonyaink között az igen biztató - szabványban meghatározott hőmérsékleti értékekre adott -, pillanatnyi COP értékek az évi átlagos COP értékekben nem realizálódnak, azon egyszerű oknál fogva, hogy a részterheléseknél jelentkező COP érték növekedést részben elvesztik a növekvő csősúrlódás által. Talán a fentebb említett problémák kiküszöbölésére irányuló törekvés tapasztalható az EN szabványok területén is! Az előzőekben említett EN255-ös szabványt ugyanis 2004.-ben felváltotta az MSZ EN 14511-2 szabvány amely változtatott a bevizsgálási hőfokszinten és metóduson! Ez alapján: Víz-víz hőszivattyúk esetében a bevizsgálási hőfokszint: - Kút feljövő hőm. 10C - Fűtővíz hőm.: 45/40C ! Folyadék-víz (zárt kollektoros) hőszivattyúk esetében a bevizsgálási hőfokszint: -Kút feljövő hőm. 0C -Fűtővíz hőm.: 45/40C ! Amellett, hogy a kondenzátor oldali hőfokszint igazítva lett a valóbb helyzethez (sajnos a zárt kollektoros elpárologtató oldali „0C” a mi hőmérsékleti szintünkhöz még mindig alacsony) a kondenzátor oldalon megadta azt a Dt=5C értéket amelyre a bevizsgálás érvényes! Összegezve: A hőszivattyú készülékek vásárlásánál a vevőnek igen körültekintően kell eljárni. A hőszivattyúknál is igaz a közmondás: "Nem minden arany ami fénylik." A legmegbízhatóbb megoldás az, ha tájékozódik a piacon, hogy melyik az a hőszivattyú rendszer amelyikkel a vevők többsége meg van elégedve. Ha azonban műszaki beállítottságú, akkor lehetőleg követelje meg a forgalmazótól, hogy teljes körű – bevizsgáláson alapuló-teljesítmény táblázatot adjon a készülékéhez! Egy ilyen táblázat amely 3-5C-os hőfoklépcsőben a készülék összes paraméterét mutatja már összehasonlítási alapot képezhet az egyes készülékek között, s a számítógépes tervező programokhoz megfelelő alapot biztosít. Ezzel a felhasználók számára leglényegesebb és értékelhető mutatót a COP évi átlag értéket a hőszivattyú tervezésben járatos tervező mérnökök meg tudják határozni. Természetesen a készülékek adott hőnyerési viszonyoknak legmegfelelőbb megválasztása csak lehetőség, hogy egy jól működő hőszivattyús rendszer jöjjön létre. A "meghatározott paraméterek teljesülése" - főleg a zárt hurkú hőnyerési módok esetében - a hozzáértő tervezésen, a megfelelő szabályzáson, az épület tervszerinti hőtechnikai megvalósulásán, a felhasználói magatartáson túl, egy sor technikai követelményt is magában foglal. Sajnálatos, hogy ezen technikai követelményekre egységes műszaki irányelvek hazánkban idáig nem lettek kidolgozva, s minden hőszivattyúval rendelkező cég a saját, sokszor téves elgondolása alapján építi ki a hőszivattyú rendszereit. Elgondolkodtató és elrettentő például, amikor azt látjuk, hogy cégek versenyhelyzetük megtartása, vagy felszínes ismeretek miatt nem reverzibilis hőszivattyúkat fűtő és aktív hűtő üzemmódban telepítenek külső körfolyamat megfordítással, úgy hogy mind a föld, mind a fűtés oldalra külön hőcserélőt építenek be! Ez a megoldás a hőfokszinteket minimum 10C-al tolja el, s a legjobb készülék évi COP értéke is gazdaságossági szempontból értékelhetetlen lesz! Sajnos a megvalósult rossz példák az elterjedőben levő technikára és technológiára is visszaütnek, s így ezen megújuló energiaforrás ellenzőinek tábora tovább növekedhet. Ennek elkerülésére mindenképp szükségét látnám egy Magyarországi Földhő Hőszivattyús Szervezet létrehozásának, amelynek alapítói a földhő hőszivattyú piacon tevékenykedő cégek, tervezők, kivitelezők, forgalmazók lehetnének. Ehhez ezúton is kérném az Épületgépészeti Szövetség, s az érintett cégek segítségét. Fodor Zoltán Geowatt Kft. |
