A hőszivattyú-technika hazai alkalmazásának néhány gyakorlati kérdése
2002/11. lapszám | VGF&HKL online | 2626 |
Figylem! Ez a cikk 23 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A nap által a földfelszínre sugárzott és ott tárolt nagy mennyiségű és ingyenes természeti energia kiaknázására, a „földhőhasznosítás” gyakorlati végrehajtására szolgáló berendezéseket, a hőszivattyúkat általánosságban egy előző cikkben ismertettük. Most a hazai gyakorlatban előfordult néhány példával és alapesettel ismertetjük meg a tisztelt olvasót.
Általános alkalmazási lehetőség nyílik az önálló telkes beépítéses családi házaknál a telek „földhőjének” felhasználására az épületek fűtésére, használati melegvíz-ellátása és „földhűvösséggel” történő klimatizálására. A jó és egyenletes, valamint energiatakarékos működéshez elengedhetetlenül fontos az épület tényleges hőveszteségének pontos, az alkalmazott épületszerkezeteket, a tájolást, a homlokzati nyílászárókat figyelembe vevő meghatározása.
A hőszivattyú precíz készülék, semmiféle túlméretezés nem szükséges, sőt bizonyos értelemben „alulméretezzük”, és a néhány napig szükséges „csúcshőt” inkább direkt elektromos ráfűtéssel pótoljuk. A gyakorlati tapasztalat ugyanis azt mutatja, hogy a legnagyobb energiatakarékosság és hatékonyság az állandó és egyenletes, a sok be- és kikapcsolás nélküli működéskor érhető el, jóval gazdaságosabb a rövid ideig (néhány napon keresztül) szükséges „csúcshőt” alkalmanként direkt ráfűtéssel pótolni, mint egy nagyobb teljesítményű, a csúcshőigényt is önmagában kielégítő hőszivattyút működtetni. A másik, az optimális üzemeléshez fontos kritérium a hőnyerő kollektorok megfelelő méretezése és telepítése. Általában az építési telek adottságaitól függően kerül megállapításra, hogy vízszintes vagy függőleges kollektorokat telepítünk. A kollektorok anyaga 40 mm átmérőjű KPE cső.
Vízszintes kollektorok esetén a telepítési mélység és a sortávolság is 1,2 méter. Talajminőségtől függően körülbelül 30 folyóméter kollektorhossz szükséges minden fűtendő kW hőszükséglethez. Ha nincs elegendő földterületünk, a függőleges energiakutak vezethetnek jó eredményre. Itt azzal kell számolni, hogy fűtési kW-onként körülbelül 10-11 méter furathossz szükséges (110 milliméter talajmechanikai furat műanyag védőcsővel). A furatok távolsága 6 méternél ne legyen egymáshoz közelebb, a hőelvonás utáni hőutánpótlás biztosításához.
Vízszintes kollektoroknál a legjobb a vágókardos „kollektorbefűzés”, mert ez lazítja fel legkevésbé a talajt, ha nincs ilyen szerszámunk, a legkeskenyebb kanalú árokásót is alkalmazhatjuk. Nagyobb hőteljesítménynél gyakori a több körből kialakított kollektorrendszer (pl. 2×300 folyóméter) kollektor. Ebben az esetben az épületen belül egyesítjük az előremenő és visszatérő kollektorokat. A belső fűtési és melegvíz-ellátási hálózat tervezett legyen, mint bármilyen más hőtermelő egység alkalmazásakor. Kialakításban gyakorlatilag a hagyományos rendszerekkel azonos elveket alkalmazunk, csupán azt vesszük figyelembe, hogy hőszivatytyúval a gazdaságosság végett 50-55 °C-nál magasabb hőmérsékletű meleg vizekkel nem számolunk. Nagyon hatékonyan üzemelhet a földkollektorokból dolgozó, úgynevezett passzív klimatizálás, ahol a hűtést a kollektorfolyadéknak egy fan-coil berendezésen való egyszerű áramoltatásával oldjuk meg, minimális energiaszükséglettel (csak szivattyúhoz és ventilátorhoz kell elektromos energia).
Különösen jó hatásfokkal működnek hőszivattyúk, ha úgynevezett hulladékhő-hasznosításról van szó. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy például fürdők, uszodák elengedett medencevizeinek hőkinyerésével hőszivattyúkat „táplálunk” és így állítunk elő nagy hatékonysággal új, tiszta meleg vizet. (A kecskeméti uszodánál és a kalocsai strandnál 4,5 ratioval dolgozó hőszivattyúk működnek, azaz 1 kW elektromos árambevitellel 4,5 kW fűtőteljesítmény érhető el.) A hőszivattyúk még általánosabb elterjedése nőhet, ha a tervezőknél, a fűtési és hűtési szakembereknél, valamint a fogyasztóknál mind szélesebb körben ismertté tesszük azok egyszerű gyakorlati alkalmazásának lehetőségeit, ha a felhasználók nem félnek a fejlett energiatakarékossági szemléletű országokban már általánosan elterjedt és támogatott technika bátor felhasználásától.
Benyó László okl. építészmérnök
