Vélemény a szakaszos fűtés energiatakarékosságról
2000/11. lapszám | VGF&HKL online | 12 308 |
Figylem! Ez a cikk 24 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
E lap 3. számában megjelent Stiebel József-cikk, a 4. számban található Meszlényi Zoltán tollából származó válasz és az 5. számbeli viszontválasz engem is arra serkentett, hogy a kérdésről a véleményemet nyilvánítsam.
Mielőtt a szakmai kérdésekhez hozzászólnék, egy gyakran előforduló jelenségről szeretnék néhány gondolatot leírni. Előre szeretném kijelenteni, hogy rövid példámban, amelyhez hasonlót gondolom többen megéltek már, nem kívánom azt mondani, hogy Stiebel Józsefet az abban szereplő „laikus” személlyel szeretném azonosítani. Tisztelem és tiszteletben kívánom tartani szakmai eredményeit, de a jelenség megértését a példa kitűnően szemlélteti.
Az építkezéseknél elkövetett szakmai hibák nagyon gyakran abból erednek, hogy ha a problémával kapcsolatosan egy szakembert megkérdeznek, akkor annak válasza tipikusan úgy kezdődik: „Attól függ, hogy …”, és itt egy hosszabb fejtegetés következik. Az ő fejében különböző, olyan határfeltételek is megjelennek, amikor egy tőmondatban adott válasz már nem teljes mértékben lenne igaz, és ezt el kívánja kerülni. Ezzel szemben az egyébként laikus szomszédnak ugyanerről a kérdésről rendkívül határozott véleménye van, ezt a határozottságot netán még a nagyobb hangerő is fokozza. Ennek aztán sokszor az az eredménye, hogy a szomszéd véleménye győz, annak ellenére, hogy esetleg hibás.
Stiebel József cikkében is több olyan kijelentés van, aminek hiányzik a magyarázata. Ezek közül néhánnyal ráadásul nem is értek egyet. A veszélyt abban látom, hogy a tájékozatlan olvasó azokat elfogadja, hiszen egy számára hiteles helyen, szakmai lapban jelent meg. Ezzel eljutottam a szakmai lapok felelősségének kérdéséhez. Demokratikus jogállamban biztosan furcsán hangzik az, hogy cenzúrát kívánok. Egy szakmailag elismert lektor felelős véleménye nélkül nem lenne szabad egyetlen írást sem megjelentetni. Minden cikk mellett fel kellene azt is tüntetni, ki volt annak lektora, és ha a lektor véleménye ellenére a szerző kitart bizonyos kérdések mellett, akkor ezt a véleményt csak a lektoréval együtt engedném megjelentetni.
Félreértések a hőszükséglet-számításban
A 3. számban megjelenő cikk azzal a gondolattal kezdődik, hogy a hőszükséglet-számítással kapcsolatosan rengeteg félreértés adódik. Egyetértek a szerzővel, ha arra gondol: hiba azt hinni, hogy a hőszükséglet-számítás túl van bonyolítva, ezért egyesek számára megengedett például a légköbméter alapján való számítás. Még nagyobb gondnak érzem azt, hogy a szakmunkásképzésben több helyen így oktatják ennek számítását. Ugyancsak hibás az a néhány tervezőnél tapasztalható gyakorlat, hogy annak ellenére, hogy 1987-ben jelent meg a jelenleg érvényes hőszükséglet-számítási szabvány (MSZ 04-140/2-1987), mégis a korábbi, pótléktényezős számítási módszert használják. A korábbi módszer erősen szigetelt épületeknél könnyen okozhat alulméretezést.
Az egész kérdésről röviden az a véleményem, hogy nem a szabványnyal van gond, hanem azokkal, akik azt nem alkalmazzák.
Méretezési külső hőmérséklet
Eléggé furcsának találom a szerző azon kijelentését, hogy „A –15°C érték gyakorlatilag érvénytelen: Magyarországon a fűtési periódusban mért statisztikai hőmérséklet –2,9 – 3,7°C, és még a nagy hidegek esetén sem lehet azt mondani, hogy a –15°C hőmérséklet állandósulna.” Meteorológiai mérések eredményeit tartalmazza az 1. táblázat.
A forrás a szakmában tisztelt Dr. Macskásy Árpád: Központi fűtés I. tankönyvének 163. oldalán található. A szerző megjegyzése a táblázathoz: „Figyelembe véve a fűtött vagy hűtött épületben feltárolt vagy feltárolható hő hatását is, a táblázat értékei értékes tájékoztatást adnak a berendezéseink méretezésére, a megválasztandó külső hőmérséklet tekintetében.”
A hőszükséglet-számítás szabványban előírt méretezési külső hőmérséklet-értékek olyan módon kerültek megválasztásra, hogy bizonyos mértékű előfordulási gyakoriságot vettek figyelembe a több évtizedes meteorológiai mérési adatsorokból. A szabvány értelmében ezért Magyarországon 3 érték került megállapításra a földrajzi elhelyezkedéstől függően, ezek –15°C, –13°C és –11°C.
Az értékek egyébként egybevágnak más európai országokban használt értékekkel.
Eredményez-e energiamegtakarítást a szakaszos fűtés?
A kérdés úgy tűnik, csak hazánkban aktuális kérdés, mert a nyugat-európai országokban erről már néhány évtizede nem vitatkoznak. Egyértelműen világos, hogy mindig van megtakarítás szakaszos fűtésnél. Ez a kérdés független attól, hogy milyen hőtároló képességű épületről van szó, hogy milyen az épület hőszigeteltsége, milyen mértékű a hőmérséklet-csökkentés és hogy mekkora időtartamú a csökkentés. Az energiamegtakarítás mértéke csupán az előbb felsorolt tényezőktől függ. Ebben a kérdésben tehát tökéletesen egyetértek Meszlényi Zoltán válaszával.
Azért, hogy ne csupán a magam véleményét tolmácsoljam, a Németországban az épületgépészet bibliájaként számon tartott Recknagel-Sprenger-Schramek: Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik (Fűtés- és klímatechnikai zsebkönyv) 94/95 évi kiadásának 995-997 oldalát idézem:
"A csökkentett fűtési időszakban (csökkentett hőmérséklet vagy üzemszünet) a transzmisszós és filtrációs veszteség csökken a külső és belső hőmérséklet csökkenése következtében, ez megtakarítást jelent. Az elérhető megtakarítás több tényezőtől függ, különösen:
- az éjszakai üzemszünet idejétől, illetve irodaépületeknél a hétvégi szünet hosszától,
- az épületszerkezetektől, mert a nehéz épületek falaiban sok energia van eltárolva, ezért a fűtés megszakítása csak lassú hőmérséklet-csökkenést eredményez,
- a határolófelületek hőszigetelésétől,
- a fűtőenergiától és a szabályozási rendszertől.
Az 1. ábrán régebbi épületeknél számítással meghatározható lehetséges megtakarítás van ábrázolva a fűtési üzemszünet hosszának függvényében. A 2. táblázatban átlagos értékek szerepelnek. Az irodaépületeknél tapasztalható, nagyobb számok a hétvégi csökkentésen alapulnak.
Egy másik, ugyancsak régi vizsgálati eredményt (Profos, P.: Schweiz Bl. für Heizung und Lüftung 1/1974, S.2.) mutat be a 2. ábra, amely egy irodahelyiségben optimalizált éjszakai hőmérséklet-csökkentéssel elérhető energiamegtakarítást eredményez. A jelentés itt is elméleti számításon alapul, amelynek kiindulási feltételei: kétszeres üvegezés, -15°C külső hőmérséklet, éjszakai hőmérséklet-csökkentés 18-tól 7 óráig, valamint hétvégén.
Általában azt lehet elmondani, hogy a fűtés 12 órás megszakításával nehéz épületnél kb. 5-10%, könnyű épületnél kb. 10-15% energia takarítható meg, rövidebb üzemszünetnél arányosan kevesebb. Külső hőszigetelés esetén a megtakarítás kevesebb.
Figyelemre érdemes az ablakhányad növekedésével emelkedő százalékos megtakarítás és az, hogy a fő megtakarítás a hétvégi szünettel érhető el.
A 3. ábra egy fűtésoptimalizálóval felszerelt fűtéssel (lehető legkorábbi kikapcsolás – csökkentett hőmérsékletszint tartása – lehető legkésőbbi bekapcsolás) elérhető megtakarítást mutat be egy hagyományos csökkentett fűtéssel összevetve, figyelembe véve a korábbi csökkentési időtartamot és az épület jellegét."
Ugyancsak ezekről az eredményekről számol be a HLH 1987. januári számában Ing. HTL W. Gasser svájci szerző a „Helyiséghőmérséklet fogyasztás- és komfort-optimalizált szabályozása” című cikkében. Ezt a cikket most nem kívánom részleteiben idézni, de ajánlom mindazoknak a figyelmébe, akik a fűtésoptimalizálókkal elérhető energiamegtakarítás után érdeklődnek.
Stiebel József válaszcikkéből úgy tűnik, hogy félreérti Meszlényi Zoltán cikkét. Úgy értelmezi, hogy ugyan a csökkentett időszakban van megtakarítás, de a felfűtéssel olyan többletveszteségek jelentkeznek, amelyek akár el is érhetik a megtakarított energia nagyságát. Az általam idézett kutatási, mérési eredmények úgy értendőek, hogy a teljes folyamatot összességében veszik figyelembe. Meszlényi Zoltán cikkében hiba, hogy az elemzés nem tér ki a felfűtés időszakára, mert Stiebel Józseffel ellentétben azt állítom, hogy nem többletfogyasztás, hanem további megtakarítás van ebben az időszakban. Ennek oka az, hogy mivel a belső hőmérséklet még nem érte el a normál időszakét, ezért az épület hővesztesége továbbra is kisebb annál, mint ami az állandó hőmérséklet tartása mellett lenne.
Az egész kérdéskör a kazán típusától és üzemvitelétől függetlenül is kezelhető jelenség. Természetesen hatással van a kazánveszteségekre, tehát azt sem lehet figyelmen kívül hagyni, de a két jelenség összekapcsolása az értelmezését csak bonyolítja. Gondoljunk egy olyan esetre, amikor elektromos hősugárzóval való fűtésről beszélünk: itt nem kell a hőtermelő veszteségeivel foglalkozni, a megtakarítás viszont a szakaszos fűtéssel kimutatható.
Hőfokhíd
A harmadik számban szerepel egy külső és belső hőmérséklet, valamint az ehhez tartozó gázfogyasztás mérésén alapuló értékelési módszer.
Egyetértek azzal, hogy a rendszerből való információgyűjtés, azok elemzése mindenképpen segíthet a rendszer üzemének megítélésében. Ez többletet jelent ahhoz az általános gyakorlathoz képest, amikor esetleg semmilyen információink nincs a rendszerről, tehát nehéz vagy akár lehetetlen az üzemviszonyok elemzése.
A szakmában évtizedek óta használatos az energiafogyasztás mértékével arányos fizikai jellemző, a hőfokhíd. Ez a belső és külső hőmérséklet különbségének időbeli integrálja, vagy egyszerűsítve a hőmérsékletkülönbség átlagának és az időnek a szorzata. A hőfokhíd egységét “napfok„-nak nevezzük. Ezek után kissé túlzásnak tartom azt “Stiebel-féle fűtésrendszeri elszúrási tényezőnek” átkeresztelni.
Az egész vizsgálatnál figyelembe kell venni azt is, hogy az adott napon milyen mértékű volt a belső energiaforrások teljesítménye (pl. a konyhában a sütő tartósan üzemelt), illetve a napsugárzásból származó energianyereség milyen mértékű volt (sütött a nap, vagy borult volt az égbolt). Ezeket a dolgokat ugyancsak célszerű rögzíteni, mert magasabb külső hőmérsékletek esetén a szerepük akár olyan nagy is lehet, hogy az épület hőveszteségét önállóan is fedezik. Egy jó szabályozási rendszerrel felszerelt épületben esetleg szinte semmi energiát sem fogyaszt aznap a kazán.
Az első cikkének végén Stiebel József azt ígéri, hogy „folytatólagosan szólni fogunk a működtetett vízmennyiségről, a falak hőleadásának képességéről, a termosztátos radiátorszelepek veszélyeiről és más problémákról”. Kíváncsi vagyok az ezekkel kapcsolatos véleményére.
Baumann Mihály