A szezonális teljesítmény faktor/ SPF/ jelentősége az Uniós törvényalkotás fényében

(Az Installateurben megjelent cikk alapján)

Az Európai Unió klímacsomagjának részeként zöld utat kapott az új Megújuló Energia Irányelv, amely alapján 2020-ra az Unió végső energiafelhasználásának 20 százalékát megújuló energiaforrások kell, hogy adják.

Az irányelv meghatározó jelentőségű a hőszivattyús technika alkalmazhatóságának megítélésében is,hiszen az irányelv VII/b. mellékletében egyértelműen megfogalmazott: „a hőszivattyúk által hasznosított környezeti energia mennyisége megújuló energiának minősül ezen irányelv alkalmazásában.”

Az irányelv nem tesz különbséget a különböző hőnyerési módok alkalmazását illetően,hanem az alábbi képlet segítségével határozza meg a megújuló energia mennyiségét:

E_RES=Q_hasznos*(1-1/SPF)

ahol:

Q_hasznos=A hőszivattyúból származó teljes becsült hasznos hőenergia,amely megfelel az5.cikk(5) bekezdésében meghatározott követelményeknek,a következők szerint megállapítva: csak az SPF≥1,15*1/h adottságú hőszivattyúk vehetők figyelembe.

SPF= a becsült átlag szezonális teljesítmény faktor az említett hőszivattyúknál

h= a teljes bruttó villamosenergia-termelés és a villamosenergia-termeléshez felhasznált elsődleges energia aránya,és az Eurostat adatok alapján megállapított EU átlagként kell kiszámolni.

„Legkésőbb 2013.január 1-jéig a Bizottság iránymutatásokat készít arra nézve,hogy a tagállamok hogyan becsüljék meg a Q_hasznos és SPF értékeit a különböző hőszivattyúzási technológiák és alkalmazások tekintetében,figyelembe véve az eltérő éghajlati feltételeket,különösen a nagyon hideg éghajlatokat.”

Látható,hogy a képlet alapján egy SPF=5,0 értékkel működő, a jelenlegi legkorszerűbb technikával szerelt geotermikus hőszivattyú -a magyarországi külső hőmérsékleti viszonyok között-megújuló energia elszámolhatósága:

Amennyiben az évi beviendő fűtési energia Q_hasznos=25.000,0 kWh

h=30 %

E_res= 25000 kWh*(1-1/5)=20.000.-kWh

SPF >1,15*1/0,3=3,83 Amennyiben a hazai elektromos energia előállítás költségeivel számolnánk,- akkor csak az SPF=3,8 értéket megvalósító hőszivattyús rendszerek jöhetnek számításba. Így a levegős hőszivattyúk a támogatásból kieshetnek.

A fentieket figyelembe véve egyértelműen megállapítható,hogy az elkövetkező években az SPF érték alakulása lesz meghatározó a hőszivattyús technika és technológia megítélésében ami várhatóan az egyes rendszerek támogatottságát is meghatározza.

Ez az irányelv várhatóan megváltoztatja a hőszivattyú gyártók és forgalmazók jelenlegi technikai és technológiai irányvonalát. Mindinkább olyan hőszivattyúk kell,hogy forgalomba kerüljenek,amelyek teljesítmény tartománya optimalizálva van az egyes régiók,országok hőnyerési hőfokszintjeihez,fűtési esetleg hűtési és HMV előállítási igényeihez. Valós,tényleges –egyedi készülék bevizsgáláson alapuló teljesítmény táblázatok válnak szükségessé amelyek lehetővé teszik a viszonylag pontos vertikális zárt szondás rendszerek tervezését a forgalmazók,illetve a rendszereiket tervező mérnökök részéről.

-A forgalmazók részéről valószínűsíthetően nem lesz elégséges az esetenként tapasztalható hozzáállás,hogy számukra is teljesen ismeretlen, hőszivattyúkat forgalmaznak,arra várva,hogy valamely tervező önszorgalomból részletesen megismeri és betervezi az importált készülékeket.

Hőszivattyúkat jelenleg is csak rendszerszemlélettel lenne szabad tervezni és kivitelezni,és csak olyan készülékeket szabadna forgalomba állítani amelyet a forgalmazó saját tesztelésnek vetett alá- meggyőződött a hőszivattyú valós hőtechnikai és szabályozási lehetőségeiről , s ennek megfelelően a magyarországi viszonyokra adoptált műszaki irányelvekkel tudná segíteni a tervezői munkát.

Várhatóan az SPF érték meghatározó jelentőségének függvényében olyan cégek fognak hosszabb távon fennmaradni akik komplexen a tervezéstől a kivitelezésig -a hőszivattyú és hőleadó/hőfelvevő rendszerrel egyetemben- rendszerszemlélettel, a magyarországi viszonyokra adoptáltan fognak rendszereket forgalmazni. Meggyőződésem, hogy valós eredményeket az SPF területén csak így lehet elérni. Alapfeltétel a jó technika, de hozzáértő, komplex ismereteket  birtokló forgalmazó és tervező nélkül az SPF érték elvárásai nem fognak teljesülni.

-Emiatt nagy kíváncsisággal várom a Bizottság iránymutatásait az SPF érték megbecsülésére vonatkozóan. Értelme a fentiek miatt az iránymutatásnak véleményem szerint csak akkor lesz,ha ez párosul egy konkrét SPF méréssel, amely egyértelműen megmutatja,hogy az elméleti értékhez képest a valóságos SPF faktor hogy alakul, a technika mellett a tervezést és kivitelezést hogy sikerült megvalósítani. –Természetesen a mérés kidolgozása nem ilyen egyszerű,de megoldható,hiszen a felhasználói magatartás is lényegesen befolyásolhatja az SPF értékét.

Az SPF érték és a várható hőszivattyús alkalmazások alapján vizsgálva, az elkövetkező években Magyarországon  célszerűen alkalmazható hőszivattyús technikákat,- az alábbi következtetést tartom valószínűnek.

-        Magyarország speciális geotermikus adottságokkal rendelkezik,ezért a földhő hasznosításnak és a hulladékhő hasznosításnak kiemelkedő  szerepe még határozottabban fog jelentkezni.

-        Előtérbe fog kerülni a  meglévő fűtési rendszerek átalakítása hőszivattyús energia ellátásra,amely megkívánja a magasabb fűtési hőfokszintű és COP értékű hőszivattyúk alkalmazását.

-        Az EU átlagnál lényegesen magasabb talaj/víz hőfokszint olyan hőszivattyús technikákat kíván,amely speciális hőszivattyús alkalmazásra szánt,-lehetőleg „High efficiency” kompresszorokkal vannak szerelve.

-        A hőszivattyúknak lehetőleg minimális veszteségekkel és magas COP értékkel alkalmasnak kell lenni 20⁰C feletti hulladékhő hasznosításra.

-        A klímaváltozás a magyarországi viszonyok között mindinkább megkívánja az aktív hűtés lehetőségét,- a reverzibilis hőszivattyúknak és  ehhez jól kapcsolható HMV előállító „desuperheater” -nek az alkalmazását.

Minden lehetőség,s nem utolsó sorban nyertes fejlesztési pályázat formájában az állami akarat is adott ahhoz,hogy a fenti követelményeknek megfelelő a legkorszerűbb technikákat alkalmazó „High efficiency” kompresszorokkal szerelt hőszivattyú család mint Magyar termék a piacon megjelenjen. Az új hőszivattyú család alkalmas arra,hogy magas SPF értékkel meglévő radiátoros rendszereket 63/58⁰C hőfokszinten működtetni lehessen.

A fenti ábrákból /a kompresszorgyártó kalkulációs programja/ nyomon követhető, hogy  63⁰C-os kimenő fűtővíz és 3⁰C-os átlagos talajhőmérséklet esetében a „High efficiency” kompresszoron alapuló hőszivattyúval 12⁰C-os fűtési határhőmérséklet és kompenzált,külső hőmérséklet függő szabályozás figyelembevételével az SPF= 5,01!

Alacsony hőmérsékletű alkalmazás esetében /45⁰C max.kimenő fűtővíz hőmérséklet/,az előző paraméterekkel az SPF=5,48 !

A meglehetősen magas elérhető SPF érték mellett ez a hőszivattyús technikai kiszélesíti az alkalmazási lehetőségeket,hiszen a kompresszorok elpárologtatási hőfokszintje az eddigi átlag 10⁰C-ról 17⁰C-emelkedett. Emiatt hulladékhő hasznosításnál ezen hőszivatyúkkal akár 24 ⁰C hőmérsékletű hulladékhő is hasznosítható s ekkor a COP=8 érték is elérhető.

Remélhetően a sikeres ,egyre növekvő számú alkalmazáshoz Magyarországon adott lesz egy megfelelő hőszivattyús tarifa is, amely lefedi a teljes 24h-i csúcsidei  fűtési igényt s így nem kényszeríti a beruházókat többlet beruházásra,illetve nem generál csúcsidőben elektromos kisegítő fűtési igényt.

Fodor Zoltán                                                                                                                                        okl.gépészm-épületgépészm.                                                                                                                Vaporline Kft.ügyv.