Barion Pixel

VGF&HKL szaklap

HMV-tárológyártási technikák

az új energetikai követelmények tükrében

2014/5. lapszám | Fördős Norbert |  5621 |

Figylem! Ez a cikk 10 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

ELD = Energy Labeling Directive, amit legjobban talán az energiaosztály, energetikai besorolás irányelv kifejezéssel tudunk magyarra fordítani. Ez a fogalom azonban csak az egyik része annak a politikai akaratnak, illetve döntésnek, amelyet az energiát fogyasztó készülékek fenn-tarthatóságának kihasználása érdekében hoztak az uniós döntéshozók.

Ma már teljesen természetes, ha egy műszaki áruház háztartási gépek osztályára lépünk, hogy az összes terméken (mint például mosogató-, mosógépen vagy hűtőszekrényen) a vonatkozó szabványok előírásai alapján meghatározott energetikai címkét találunk. Választásunk során így alapvető igény – a márkával kapcsolatos tapasztalatok, a szervizhálózat felépítése és az alkatrészárak fontos érvei mellett – a minél magasabb energetikai besorolás. Talán annyira még nem köztudott, hogy ez a „trend” a közeljövőben a fűtési és melegvíz-készítő berendezéseket is érinti az Európai Unió határain belül. Ez a változás annak az úgynevezett fenntarthatóságnak a része, amelynek célja, hogy az EU 2020-ig 20%-kal csökkenti az üvegházhatású gázok kibocsátását, az energiaszükséglet több mint 20%-kát megújuló energiaforrásokból fedezi, és 20%-kal növeli az energiahatékonyságot. Ez a szabályozás tehát a fűtéstechnikán belül több termékcsoportot is érint, de a terjedelmi korlátok és a címben szereplő témakör átfogóbb bemutatása végett jelen cikkünkben most csak a tároló rendszerű melegvíz-készítő berendezések legelterjedetebb típusára szorítkozunk.

A tároló rendszerű vízmelegítőknél nagyon fontos – sajnos a hétköznapi gyakorlatban sokszor mellőzött – paraméter az úgynevezett készenléti energiafogyasztás vagy energiaveszteség: ez az érték adja ugyanis azt meg, mennyi energia „megy veszendőbe” a lehűlés miatt. Abban az esetben, ha a meleg víz (60 °C) és a felállítási helyiség (20 °C) hőmérsékletkülönbsége 40 K, akkor egy adott tárolótípus esetén – többek között az alkalmazott hőszigetelés függvényében – a műszaki adatok között megadott készenléti energiaveszteség adódik (kWh/24 h). Ennek értéke, valamint az új szabályrendszer alapján a csőkígyóval ellátott, hagyományos acél melegvíztárolók energetikai besorolása a 120 liter névleges űrtartalmú verziók esetén az 1. táblázat szerint alakul (2012. februári állapot).

Nyugat-Európában a lakossági földgáz ára nem csökken, így Németországban, ahol 1 kWh földgáz (< 20 GJ) tavalyi ára, adókkal együtt 0,1067 euró (ez még mindig magasabb, mint az angol vagy spanyol árszint), még egy kb. 1 kWh/24 óra készenléti energiafelhasználással rendelkező csőkígyós használati melegvíztároló esetén is az átlagos energiaveszteség kb. 604,17 euró költséget jelent egy 10 éves periódust vizsgálva. Azonban ha a tárolónk már „A” energiaosztályú, akkor 0,83 kWh készenléti energiafogyasztásból indulva, 10 év alatt kb. 501,46 euró többletköltség várható, amely már 102,71 euró megtakarítást jelent egy „C” osztályú használati melegvíztárolóhoz képest. Természetesen ez a megtakarítás „A+” osztállyal még tovább fokoztható (181,25 euró), azonban a választás során azt is érdemes számba venni, hogy a magasabb beszerzési ár és az elkerülhetetlen karbantartási költségek indokolttá teszik-e a minél magasabb energetikai besorolást. Ehhez röviden tekintsük azt át, milyen technikai megoldások szükségesek ahhoz, hogy az „A” energiaosztályt egyáltalán elérjük.

Az indirekt fűtésű használati melegvíztároló (1. ábra) a mai napig az egyik legegyszerűbb melegvíz-készítő berendezés, amely a tartályban tárolt víz felmelegítéséhez hőtermelőt (például fűtő fali gázkészüléket vagy állókazánt) igényel. A hőenergia, a fűtési víz, mint szállítóközeg a hőcserélő útján jut el a felmelegítendő használati vízre. A hőcserélő a tároló alsó részében helyezkedik el, és a tartály teljes űrtartalma az alulról felemelkedő hőenergia segítségével melegíthető fel használatra készre. Amennyiben a tárolóból melegvíz-vételezés történik, rögtön hideg víz jut a tárolóba.

A tartály belsejében – többek között – kettő darab műanyag merülő cső található. Az egyiken a víz a tartály felső részén lép ki (melegvíz-csatlakozó), a másikon pedig a tárolóba áramlik be (hidegvíz-ág). Az innovatív kialakítású használati melegvíztárolók esetén azonban a hidegvíz-oldal merülő csöve már nem egyszerű műanyagcső, mert annak palástja „alul”, speciális geometriai kialakításának köszönhetően (lásd 2. ábra) „impulzusfékként” hat a beáramló vízre. Ahhoz, hogy a csőkígyós hőcserélőn nagy hőátadó felületeket biztosíthassunk, ez csaknem a tartály teljes magasságában eloszlik.

A melegvíztároló tartálya zománcozott acél, amely a kiegészítő korrózióvédelemhez magnézium védőanóddal rendelkezik. A mintapéldában bemutatott tároló testének fejét és talapzatát Neopor formaelemek fedik: ez az innovatív szigetelőanyag fokozottabb hőszigetelést nyújt, mint az általánosan használt hagyományos lágyhab vagy sztiropor szigetelések. Főleg a nagyobb űrtartalmú tárolóknál ezzel a hőszigeteléssel garantáltan elérhető, hogy naponta akár 1,6 kWh-val kevesebb legyen a készenléti energiaveszteség a régebbi gyártású és konstrukciójú tárolókhoz képest. Ez azt jelenti, hogy egy átlagos, 15 éves élettartam alatt 400 euró energiaköltség-megtakarítás is könynyen elérhető (lásd 3. ábra).

A tárolótartály középső, hengeres részét azonban egy újszerű és szabadalmaztatott megoldás, poliuretán keményhab és vákuumos szigetelőpalást kombinációja burkolja. A vákuumos hőszigetelő palást ötlete a termoszkanna elvéből származik. A palást alapvetően infravörös eljárással (például grafittal) dúsított, mikropórusos szilikagél, amelynek bázisa nem gyúlékony, nem lélegezhető be, és nem tartalmaz az egészségre káros anyagokat. A teljes belső részt természetesen gáz- és diffúztömör, többrétegű fólia burkolja be, mivel belül vákuum uralkodik. A vákuumos hőszigetelő palást a legkönnyebben úgy képzelhető el, mint a vákuumos csomagolású őrölt kávé. A laboratóriumi kísérletek igazolták, hogy a használati melegvíz-tároló hőszigetelése ilyen kis helyszükséglettel és magas szigeteltségi fokon is biztosítható. Erre ökölszabályként a következő, tapasztalati megállapítás érvényes: a vákuumos hőszigetelő palást kb. 10-szer jobb, mint a hagyományos szálas vagy habszigetelés. A 15 mm vastag vákuumos palást közel akkora termikus hőszigetelést nyújt, mint 15 cm PUR-hab!

Annak érdekében, hogy a többrétegű fóliát a károsodások ellen védhessük, kiegészítésként a vákuumos hőszigetelő palást belülről kasírozott PE-habbal védett. Ezen kívül az energiaáramlást a beállítható lábak – a további hőhidak elkerülése végett – a Neopor talapzaton keresztül vezetik.