A háztartási melegvíz-ellátásról
2001/6. lapszám | Stiebel József | 6358 |
Figylem! Ez a cikk 24 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Sokan kerülünk olyan helyzetbe, hogy szükségessé válik házunk, lakásunk melegvíz-ellátásának megtervezése, áttervezése, illetve ezek után megépítése vagy átépítése.
Az első felmerülő gondolat – ti., hogy mi legyen az energia forrása, földgáz, PB, esetleg villamos energia – jórészt gazdaságossági számításként áll elő, amely általában az energiahordozó árát és az ezért az árért kapható energia mennyiségét veszi figyelembe. A melegvíz-termelő berendezés hatásfokáról gyakran már megfeledkezünk, nem is beszélve a készülék komfortjáról, vagyis arról, hogy a berendezés milyen módon szolgáltat meleg vizet: nyomással tárolóból vagy átfolyós, kevésbé felhasználóbarát módon stb. Jelen írás célja az, hogy a melegvíz-ellátás kialakításának néhány alapvető megoldását, illetve ezeknek az alternatíváknak az előnyeit és hátrányait bemutassa.
A fentiekkel ellentétben alapvető jelentőségűnek számít az, hogy elsősorban azt kell végiggondolni, hogy milyen célra, milyen mennyiségben és hőmérsékleten szeretnénk a meleg vizet felhasználni.
Ehhez a következő adatok ismerete elengedhetetlen:
- mosogatáshoz 60 °C hőmérsékleten 6–10 l/perc intenzitással 10–20 l víz,
- tusoláshoz 38 °C hőmérsékleten 6–10 l/perc intenzitással 30–40 l víz,
- kádfürdőhöz 43 °C hőmérsékleten 9–15 l/perc intenzitással 90–150 l víz,
- mosdóhoz 38 °C hőmérsékleten 4–8 l/ perc intenzitással 5–10 l víz,
- kézmosóhoz 38 °C hőmérsékleten 2–5 l/perc intenzitással 2–4 l víz
szükséges átlagosan.
Természetesen egyedi eltérések a különböző életkörnyezetek, szokások miatt előfordulhatnak, de más helyzetet teremt a beépítendő szerkezet jellege is (Jakuzzi-kád telepítése esetén valószínűleg a kádfürdő, fiatal hölgyek esetében a tusolás adatai bizonyára változnak).
Ugyancsak statisztikai adat, hogy egy háztartás átlagos melegvíz-fogyasztása személyenként milyen mennyiséget jelent naponta:
- kevés csapolóval ellátott, takarékos család 10–20 l/fő,
- közepesen ellátott, takarékos család 20–40 l/fő,
- sok csapolóval ellátott, takarékos család 40–80 l/fő,
vizet fogyaszt, ha a vizet 60 °C hőmérsékleten tároljuk.
A fentiek alapján meggondolandó és mérlegelhető, hogy a melegvizet hol állítsuk elő, hogyan és milyen hőmérsékleten tároljuk, hiszen ennek függvényében a veszteségeink is különbözőek lesznek. Az 1. ábra a csővezetékben lévő lehűlt víz mennyiségét mutatja, különböző csőátmérők szerint. A víztartalom a rézcső beépítési hossza mentén:
Fontos szempont, hogy a meleg víz csak a lehűlt víz kicsapolása után jön. Központi melegvíz-ellátás esetén, cirkulációs vezeték beépítésével a 2. ábra szerint alakul a hőfelhasználás. A piros mező a hasznos hő felhasználást jelöli, ez a meleg víz felmelegítésére alkalmazott energia mennyiségével arányos. A kék mező területe a csővezeték hőveszteségével arányos, normál csővezetéki hőszigetelés mellett. Ahogyan az ábra mutatja, 10–15 m csőhossz után nem gazdaságos melegvíz-vezetéket kiépíteni, takarékosabb lehet – az energia forrásától függetlenül – egy külön vízmelegítő beépítése. Erre a beépítési minta a 3. ábrán látható.
Az egyes melegvíz-termelő berendezések közvetlenül a felhasználás helyén kerültek beépítésre, ezzel minimalizálva a csőlehűlésből, valamint a különböző hőfokokon feleslegesen tárolt meleg víz hőveszteségéből származó veszteségeket. Ismeretes tény, hogy a tárolt melegvíz hőmérsékletével arányos a tároló vesztesége. A gyártók ezt az értéket az úgynevezett rendelkezésre állási energiaveszteség értékének megadásával jelzik, kWh/nap értékkel megadva. Ez azt jelzi, hogy az adott melegvíz-tároló mennyi energiát fogyaszt, ha benne a vizet 65 °C értéken tartjuk, miközben vizet egyáltalán nem fogyasztunk belőle. Manapság épített, 3 szintes családi épületek esetén gyakran felmerülő kérdés az, hogy hová építsük be azt a bizonyos 120, 200, esetleg 300 literes központi melegvíz-tárolót szükségleteink kielégítésére. Erre a beépítési példa a 4. ábrán látható.Itt az alagsorban elhelyezett tároló biztosítja a meleg vizet az egész ház számára.
A beépített tároló szükségszerűen a kellő hőmérsékletnél magasabb hőmérsékleti értéken tárolja a meleg vizet, ezzel a tárolási veszteség növekszik az egyedileg optimalizált tárolók veszteségéhez képest. (Az egyedi tárolók kialakításának nincsen feltétlenül többlet beruházási költsége, tekintettel arra, hogy a melegvíz-hálózat kiépítésének költség-megtakarítása hasonló mértékű a többlet melegvíz-készítő berendezések telepítési költségével.)
A fenti szempontok alapján érdekes lehet a Német Elektromos Szolgáltatók Főtanácsadó Szolgálata által kibocsátott statisztika a meleg víz előállítására, amely egy 3 személyes háztartás energiafelhasználását ábrázolja egy évre vonatkozóan. A felhasználás 1200 kWh/év, 30 000 liter 45 °C meleg víz fogyasztását alapul véve. Az adatok, a cikk legelején közölt fogyasztási alapadatokkal könnyen ellenőrizhetők (5. ábra). Az egyes oszlop a felhasznált energia mennyiségét mutatja központi melegvíz-ellátás esetén, olaj, gáz, elektromos energia felhasználásával, pincében elhelyezett tároló és cirkulációs vezeték kiépítésével.
A kettes oszlop vonatkozásában a meleg víz villamos jellegű előállítása 100 l-es villany bojlerben történik az egész lakás ellátására. A 3. oszlopnál decentralizált melegvíz-ellátást építettek ki, közvetlenül a felhasználás helyén történő kiépítéssel, villamos melegvíz-termelő-berendezésekkel. Az ábrán a piros mező a meleg víz előállítására vonatkozó energia arányát jelzi a fellépő veszteségekhez képest.
A fentiek alapján látható, hogy a kékkel jelölt, a veszteségeket ábrázoló mező a központi melegvíz ellátás esetén a legnagyobb, a veszteség ebben az esetben mintegy két és félszer nagyobb, mint a víz felmelegítésére fordított energia. Korántsem biztos tehát, hogy konkrét esetben a legkedvezőbb a látszólag olcsóbb energiaforrás igénybevétele a használat folyamán.
Fontos tehát az összes szempont mérlegelése a hálózat tervezése, kiépítése előtt. A meleg víz előállításához szükséges energia mennyisége – tehát hogy mennyire takarékos a bojler – nem csupán a berendezés takarékosságától, hatásfokától, hanem a használat, illetve a kihasználás körülményeitől is függ. Szeretném kihangsúlyozni, hogy a villamos vízmelegítők hatásfoka 100%-os, ellentétben a gázüzemű berendezésekkel. A veszteséget pedig általában az úgynevezett készenléti veszteséggel azonosítják. Vagyis azzal, hogy mennyi áramot fogyaszt a berendezés, ha egyáltalán nem használom, csak a vizet tartom készenléti hőmérsékleten, 65 °C-on. Ez a berendezés hőveszteségével arányos. Ez persze közismert, és a szigetelés javításával csökkenthető.
Kevésbé közismert viszont az úgynevezett kihasználási tényező, amely a készülék belső kialakításától függ. Ez azt jelenti praktikusan, hogy ha a vizet ugyanígy 65 °C-on tartom, akkor hány liter vizet tudok kicsapolni egy készülékből 60 °C felett. Ugyanis, ha a víz jobban keveredik, a teljes tartalom csak egy része lesz forró víz, a további része már csak langyos, amihez már nem lehet hideget keverni, így tehát a tényleges használathoz több vizet kell a bojlerből csapolni.
Példaképpen mutatjuk be az egyik, Magyarországon forgalmazott 80 literes bojler igen jó adatokat mutató kihasználási görbéjét (6. ábra), melynek tanúsága szerint a 80 literből mintegy 74–75 liter 60 °C felett áll rendelkezésre.
