Barion Pixel

VGF&HKL szaklap

Épületgépészeti vezérfonal II.

2010/12. lapszám | Chiovini György |  3076 | |

Az alábbi tartalom archív, 10 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Épületgépészeti vezérfonal II.

Érdemes röviden újra átgondolni ennek a Svájcban összeállított dokumentumnak a jelentőségét. Eredendően a tervezők és kivitelezők számára szánják, de előnyeit a megrendelő is élvezheti. Hiszen az a lényege, hogy ha a tervező a megrendelő egyértelmű és mindenre kiterjedő igényeinek megfelelő, szakmailag korrekt tervet készít, melyet a kivitelező gondosan megvalósít, akkor a projekt egy problémamentes átadás-átvétellel és a megrendelő maradéktalan elégedettségével zárul. A kazán kiválasztásánál lényeges szempont, hogy milyen gyakorisággal kell tüzelőanyaggal feltölteni (3. ábra). A „Standard” kazánt a nagy hidegben naponta kétszer, egyébként a fűtési időszak háromnegyed részében csak egyszer kell feltölteni. A „Komfort” kazánt a nagy hidegben is csak naponta egyszer kell feltölteni. Ez csak úgy érhető el, hogy a kazán töltőtere nagyobb. Emiatt a veszteségek is nagyobbak, az éves átlag hatásfok rosszabb.

Svájci módszer

Hasábfa-tüzelésű kazán kiválasztása

A kazán kiválasztásánál lényeges szempont, hogy milyen gyakorisággal kell tüzelőanyaggal feltölteni (3. ábra). A „Standard” kazánt a nagy hidegben naponta kétszer, egyébként a fűtési időszak háromnegyed részében csak egyszer kell feltölteni. A „Komfort” kazánt a nagy hidegben is csak naponta egyszer kell feltölteni. Ez csak úgy érhető el, hogy a kazán töltőtere nagyobb. Emiatt a veszteségek is nagyobbak, az éves átlag hatásfok rosszabb. A megrendelővel tisztázzuk, hogy „Standard” vagy „Komfort” kazánt kíván-e használni. A különböző szóba jövő kazánok dokumentációja segítségével megkeressük az alkalmas típust (típusokat). Az ilyen kazán töltési térfogata elég nagy ahhoz, hogy két, illetve egy töltet, valamint a töltetből előállított hőenergia fedezze a napi fűtési hőigényt. Ökölszabályszerűen úgy számolhatunk, hogy „Standard” kazán esetében 1 kW szabványos fűtési hőigényre 3,6 kg, „Komfort” kazánnál pedig 7,2 kg töltetet használunk. A szükséges hőtároló méretezése az EN 303-5 szabvány szerint történik, a következő adatok felhasználásával: hőtároló minimális térfogata [l], egy töltet hasznos hőmennyisége [kWh], szabványos fűtési hőigény [kW], kazán legkisebb részteljesítménye [kW]. A kazán legkisebb részteljesítménye az a legkisebb teljesítmény, melynél a kazán még teljesíti az emissziós követelményeket. A gyártási dokumentáció tartalmazza; a névleges teljesítmény 50-80 százaléka. Minél kisebb, annál kisebb hőtárolóra van szükség. Számpélda: Q=135 kWh, P=10 kW, Pmin=12 kW. Vmin=15×135×(1-0,3×10/12)=1520 l A 4. ábra a nomogramos méretezés lehetőségét mutatja.

1. fotó: Aprítékkal való fűtést általában nagyobb rendszereknél, társasházaknál, üzemeknél alkalmaznak.

Aprítéktüzelésű kazán kiválasztása

Az aprítéktüzelésű kazánok legkisebb névleges teljesítménye mintegy 25 kW. Aprítékkal való fűtést általában nagyobb rendszereknél, társasházaknál, üzemeknél, alkalmaznak (1. ábra). Gyakori, hogy a szomszédos épületek is rákötnek az ilyen fűtési rendszerre. A gazdaságos üzemeltetés feltételei: pontos méretezés, a kazán teljesítménye a szabványos fűtési hőigénynek megfelelő, figyelemmel a vízmelegítési és egyéb hőigényekre, a teljesítmény a 30-100% tartományban fokozatmentesen szabályozható, önműködő gyújtás, nem kell izzó parazsat tartani. A kazán tényleges teljesítményét jelentősen befolyásolja az apríték minősége. Ajánlatos a tüzelőanyag-beszerzési forrás ismeretében a kazángyártóval is egyeztetni. Ha a kazán széles teljesítménytartományban szabályozható, nem szükséges feltétlenül hőtároló. A tüzelésszabályozó jó kiégést biztosít. Javasolható hőtároló beépítése napkollektorral kapcsolt hőtermelés esetén. A napkollektor előnykapcsolása miatt a hőtároló kiküszöböli a kazán túl gyakori leállását és indulását. Az aprítéktároló kialakítására sok tűzvédelmi előírás vonatkozik, többek között az elhelyezésre, a szerkezeti anyagok tűzállóságára stb. Az önműködő adagoló visszaégésgátló, hogy áramszünetkor se terjedjen át a tűz a tároló térre. Előnyös, ha az aprítéktárolóban a téli, hideg időszakban 1-4 heti fogyasztásnak megfelelő mennyiségű tüzelőanyag készletben tartható.

Pellettüzelésű kazánkiválasztása

A legkisebb önműködő pelletkazánok 10 kW körüli teljesítményűek, tehát családi házakhoz megfelelők. Teljesítményük 3-10 kW között szabályozható. A választott kazán teljesítménye egyezzen meg az épület szabványos fűtési hőigényével, adott esetben ezt megnövelve a vízmelegítés vagy egyéb hőigény teljesítményével. 30-100% tartományban szabályozható kazánhoz nem szükséges hőtároló. Napkollektorral bővített hőellátási rendszerhez célszerű hőtárolót is telepíteni. A jó pellettároló száraz, tömör, szilárd, és megfelel a pellet tartálykocsis szállításából eredő követelményeknek. Be kell tartani a tűz- védelmi előírásokat. Legyen megközelíthető a szállítójármű számára úgy, hogy a feltöltés legfeljebb 30 m hosszú tömlővel megoldható legyen. A külső falba be kell építeni két szabványos Storz-csatlakozót. Az egyik a pellet légáramban történő befúvására, a másik a levegő elszívására szolgál. Ez utóbbi magasabban legyen, mint a pellethalom maximális szintje. A fal védelmére a befúvó csővel szemben védőlemezt célszerű elhelyezni. Ezek a tartozékok együtt is beszerezhetők (2. ábra). A pellet kazánhoz való továbbítása történhet szállító csigával vagy pneumatikus úton. Ez mintegy 20 méteres távolság áthidalására is alkalmas. A tárolót az éves pelletszükségletre méretezzük: V = 0,9 P V: tároló helyiség légtérfogata [m³] P: szabványos fűtési hőigény [kW] Az így méretezett helyiséget kb. háromnegyed részig tölti ki a télire beszerzett pellet.

Gáz- és olajtüzelésű kazán kiválasztása

2. fotó: A fal védelmére védőlemezt célszerű elhelyezni. A tartozékok együtt is beszerezhetők.

Itt a névleges kazánteljesítmény megegyezik a szabványos fűtési hőigénnyel, amit meg kell növelni az esetleges vízmelegítési és egyéb hőigénnyel. A kazánok égéstermék-hőmérséklete részterhelésen kisebb. Energetikailag előnyös a kisebb égéstermék-hőmérséklet, mert kisebb az égéstermék-veszteség (5. ábra). Érdemes azt a kazántípust választani, melynek kicsi az égéstermék- és készenléti vesztesége. Jó döntés kondenzációs kazánt választani, még abban az esetben is, amikor kazáncserénél a régi fűtési rendszer miatt a visszatérő hőmérséklet időnként a kondenzációhoz szükséges érték felett van. A kazánba legyen lángmodulációs égő beépítve. Ilyen kazánok hatásfoka 11 százalékkal (gáz), illetve 6 százalékkal (olaj) jobb a hagyományos kazánok hatásfokánál. A hasznos hőteljesítmény a kazánon átáramló víznek átadott teljesítmény. Ehhez meghatározott tüzelőanyag-tömegáram tartozik, amit az égőbe bevezetve, ott elégetve kapjuk a tüzelési teljesítményt. A két teljesítmény hányadosa a kazánhatásfok. Közelítő számításnál 0,9 (90%) kazánhatásfokkal számolhatunk úgy, hogy a tüzelőanyag égéshőjét vesszük figyelembe. Számpélda: Ha a földgáz égéshője 10,4 kWh/m³, akkor az égőbe bevezetendő gázáram 20/10,4 = 1,9 m³/h. Az ilyen számításnál ügyelni kell arra, hogy a katalógusokban, adatlapokon közölt értékek a gáz fűtőértékére vagy égéshőjére vonatkoznak-e. A hőszivattyú kiválasztása A fűtési hőigény pótlékozása Hőszivattyú-méretezésnél a szokásos pótlékokon felül figyelembe kell venni a villamosenergia-ellátás időszakos megszakításait is. Ellensúlyozni kell, hogy a szolgáltató a díjszabásban meghatározott feltételek szerint időnként kizárja a hőszivattyút.

Milyen hőszivattyút válasszunk?

Figyelembe kell venni az elhelyezési lehetőséget, a villamosenergia-ellátást, a helyigényt és a hőforrást. Arra kell törekedni, hogy az SPF – az egész évben leadott hő és a hozzá tartozó villamos energia hányadosa – minél nagyobb legyen. Meghatározásakor Svájcban az EN 14511:2008 szabvány szerinti értékekkel kell számolni. Ha csak a korábbi EN 255:1997 szabvány szerinti értékek állnak rendelkezése, azokat az EN 14511:2008 szerint kell átszámítani.

Új épületeknél fűtési és melegvíz-készítési célú alkalmazásnál az ajánlott SPF-célértékek:

  • levegő-víz hőszivattyú 3,0
  • talaj-víz hőszivattyú 4,0
  • víz-víz hőszivattyú 4,5

Hőforrás megválasztása

3. fotó: A kazán kiválasztásánál lényeges szempont, hogy milyen gyakorisággal kell tüzelőanyaggal feltölteni.

 A levegő, mint hőforrás kivételével az összes többi természeti hőforrás alkalmazásához az illetékes hivatal – Svájcban az Amt für Energie- und Wasserwirtschaft – engedélye szükséges. A választást a hőigény és a helyi adottságok határozzák meg. A talajkollektor nagy területigényű: 30-60 m²/kW fűtési teljesítményigény. Várható hozam: 60 kWh/m2. A függőleges talajszondák szokásos hossza 150 m. Teljesítmény-jellemző: 50 W/m, várható hozam 100 kWh/m. A szondaköri keringtető szivattyút gondosan kell méretezni. A talajvíz hasznosításához jelentős térfogatáramra van szükség: 150-200 l/h/kW fűtési teljesítményigény. A felszíni vizek esetében még nagyobb értékekkel lehet számolni: 300-400 l/h/kW fűtési teljesítményigény. Az elfolyó szennyvíznél az irányértékek: 100-150 l/h/kW fűtési teljesítményigény. Új épület fűtési hőigénye a szerkezeti anyagokban lévő nedvesség miatt átmenetileg, a kiszáradási időszak végéig nagyobb a száraz anyagokkal számolt értéknél. Ha a többlet hőigényt a hőszivattyú erőltetett működtetésével akarjuk fedezni, ez a talajszonda környezetében a talaj túlságos lehűléséhez vezethet. Ennek következtében a hőszivattyú viszont még a névleges teljesítményt sem képes leadni.

4. fotó: Minél kisebb, annál kisebb hőtárolóra van szükség. Az ábra a nomogramos méretezés lehetőségét mutatja.

Hőleadó rendszer kiválasztása

Hőszivattyú alapvetően bármelyik hőleadó rendszerrel használható. Különösen kedvezők a kishőmérsékletű felületfűtések vagy az olyan radiátorfűtések, melyek hőleadóit túlméretezték. Ha a rendszerhőmérséklet és a hőforrás ezt lehetővé teszi, monovalens rendszer is megvalósítható: a hőszivattyú az egyetlen hőtermelő berendezés. Nagyobb rendszerhőmérsékletnél kiegészítő hőtermelőre, például a meglévő kazánra is szükség van. Erre a célra villamos fűtés nem alkalmazható. Kivétel a levegő-víz hőszivattyú. Ennél a hőszivattyúnál vészfűtésként megengedett, amikor a külső levegő hőmérséklete a méretezési érték alatt van. Mivel a szezonális teljesítménytényező csökkenő előremenő hőmérsékletnél érezhetően javul, a hőleadó rendszert kis előremenő hőmérséklettel kell kialakítani. 5 °C-os csökkenés hozzávetőleg 10 százalékos javulást jelent. Új épületek esetében a svájci előírás legfeljebb 35 °C. Meglévő épület fűtéskorszerűsítésénél a tényleges előremenő hőmérséklet a névleges méretezési feltételek – Svájcban –8 °C külső léghőmérséklet – mellett nem lehet több 55 °C-nál. Ennél nagyobb érték külön vizsgálatot igényel.

Hidraulikus kapcsolás

A hőszivattyú akkor éri el a kívánt szezonális teljesítménytényezőt, ha megfelelő hidraulikus kapcsolást választunk. Követendő a STASCH tervezési segédlet (STASCH-Planungshilfen. Bundesamt für Energie [BFE] 2002, Publi-kation Nr. 220216.). Annak érdekében, hogy a gyakori ki-bekapcsolást elkerüljük, a fűtési víz térfogatárama a kondenzátoron keresztül egy minimumot mindig érjen el. 30 °C előremenő hőmérséklet felett termosztatikus radiátorszelep vagy villamos helyiségfűtés-szabályozó felszerelése előírás. Ezek viszont megváltoztatják a fűtési víz áramlását, és ezzel a hőszivattyú üzemzavarát okozhatják. Emiatt adott esetben külön gondoskodni kell a minimális térfogatáramról. Ebből a szempontból érdemes helyiség-fűtésszabályozó nélkül működő padlófűtést alkalmazni. A fűtési görbe megfelelő beállítása mindenképpen szükséges. Tároló létesítése nem feltétlenül előnyös. Egy erre vonatkozó tanulmány szerint a tárolóval rendelkező rendszerek nem hatékonyabbak, és nem jobbak a ki-bekapcsolás gyakoriságát nézve sem.

6. fotó: Hőszivattyús rendszer A tároló méretezésénél irányértékként 15-35 l/kW (hőszivattyú maximális teljesítmény) szolgálhat alapul. A vízmelegítést is integrálni kell a hőszivattyús rendszerbe. Legjobban az egyszerű, belső hőcserélőt tartalmazó bojlerek váltak be.

Tároló alkalmazása célszerű, ha

  • hidraulikailag szét akarjuk választani a hőtermelést és hőleadást (például meglévő épületek fűtéskorszerűsítésénél),
  • a radiátorok részaránya több mint 40%,
  • egyéb hőforrás is kapcsolódik a rendszerhez.

A tároló méretezésénél irányértéként 15-35 liter/kW (hőszivattyú maximális teljesítmény) szolgálhat alapul. A vízmelegítést is integrálni kell a hőszivattyús rendszerbe. Legjobban az egyszerű, belső hőcserélőt tartalmazó bojlerek váltak be (6. ábra). Kombi tároló akkor előnyös, ha van egyéb hőtermelő (például napkollektor, fatüzelésű kazán) is.


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem