Épületgépész szakmai blog

Lukács Péter Épületgépészet

Lukács Péter Épületgépészet

Fűtéskorszerűsítés hőszivattyúval

2018. április 18. - lukacspeter

Lakossági szférában egyre nagyobb az érdeklődés a hőszivattyúk iránt. Sok megkeresés érkezik, amikor az a kérdés, hogy meglévő gázkazános fűtést szeretnének kiváltani hőszivattyúra, és ehhez még napelemes rendszert is társítanának, hogy még alacsonyabb energiafogyasztást érjenek el. De vajon ez minden esetben működő rendszert fog eredményezni? Mik a buktatók? Hogyan érdemes a rendszert kialakítani?

  1. Hőfoklépcső
    A háztartások többségében magas hőmérsékletű radiátoros fűtést használnak. A hőszivattyú a szokásos 60-70°C-os előremenő hőmérsékletet általában nem képes előállítani, tehát látszólag nem lehet teljes mértékben kiváltani a gázkazánt. A hőszivattyú működéséből következően a maximális vízhőmérséklet a hőszivattyúk többségénél 50°C.
    Abban az esetben, ha a felújítás során egy szigeteletlen ház külső hőszigetelést kap és a nyílászárókat is kicserélik, nem muszáj magas hőmérsékletű fűtővizet készíteni, és így megoldható a ház fűtése csak hőszivattyúval.
  2. Szivattyú
    A meglévő rendszerekben leghidegebb állapotban általában 15-20°C az előremenő és a visszatérő vízhőfok közötti különbség. A legtöbb hőszivattyú azonban egy átfolyás során a víz hőmérsékletét csak 5°C-al emelik, ami azt jelenti, hogy ugyanazon teljesítmény eléréséhez 3-4-szer akkora vízmennyiségnek kell keringeni a rendszerben. Ez a meglévő keringtető szivattyúknál 9-16-szoros nyomásnövelést igényelne, mivel a csőhálózat ellenállása négyzetesen növekszik, hogyha több vizet keringtetünk. Ez általában nem lehetséges a meglévő keringtető szivattyúval.
    Persze a szezon túlnyomó részében nincs szükség ekkora teljesítményre, azaz ha valaki a hőszivattyút bivalens üzemben használja, azaz pl. -5°C-ig csak ezzel fűt, és ennél hidegebb állapotban a kazánt használja, akkor jól működhet a rendszer. Erre létezik megoldás, a jobb minőségű hőszivattyúk vezérlő automatikája általában tudja is ezt a funkciót.
  3. Puffertároló
    Ha egy gázkazán sokszor kapcsol ki és be, akkor a hatásfoka romlik, a hőszivattyú kompresszorának viszont kifejezetten nem tesz jót. Van is ilyen üzemszüneti biztonsági funkció beépítve, hogy amikor leáll a berendezés, az újraindulásig el kell telnie egy minimális időnek, ami általában 6 perc, de ideálisan a hosszabb élettartam érdekében inkább 20 perc.
    Ezalatt az idő alatt a puffertárolóban eltárolt melegvízből dolgozik a rendszer.

Minden esetben célszerű tervező véleményét kikérni, és a szakvélemény alapján eldönteni, hogy valóban megéri-e a beruházás, illetve megvalósítható-e olyan rendszer, ami üzembiztosan és gazdaságosan kiszolgálja a fűtési igényt.

A mindennapi tervezői gyakorlatomban gyakran előjönnek ezek a kérdések. Sok rosszul kialakított rendszerrel találkoztam, és célom, hogy segítsek megtalálni a megoldást, hogy a hőszivattyúról ne az a kép alakuljon ki, hogy az ember rákölti a nem kevés pénzt, és ráadásul nem is működik megfelelően a rendszer.

Elektromos fűtés

Annyi mindent lehet olvasni a mai "modern" fűtésekről, ami az internet csodás, szabad világának köszönhetően nem kevés esetben tartalmaz valótlan információt egy adott termékről. Elsősorban az elektromos fűtésekre szeretnék kitérni, amit nevezhetünk elektromos kazánnak, infrapanelnek, hősugárzónak, és még sok más álnéven is megtalálható. Egy a lényege, kizárólag elektromos áramot használ hőtermelésre. Ezek olcsó termékek, nincs bennük sok kopó alkatrész, nem igazán kell őket karbantartani. De vajon tényleg megéri, és új építésű házaknál egyáltalán be lehet építeni?

A napokban kaptam egy feladatot, hogy készítsek előre legyártott konténerházak egyszerűsített bejelentési tervéhez épületgépészeti tervfejezetet. Ez a tervfejezet tartalmazza az épület energetikai számításait is. Egy energetikai tanúsításhoz nagyon hasonló számítást kell készíteni a telepítendő épület hőszükségletére és a benne lévő gépészeti rendszerek primer energiafogyasztására vonatkozóan.

A megrendelő első elképzelése az volt, hogy elektromos kazánt épít be, ami a fűtést és a használati melegvizet készíti. Ez eddig szép, és jó. Még olcsó is. Ekkor kezdett kicsit rossz érzésem lenni, és a félelmem be is bizonyosodott. Olyan a készülék, mint a villanybojler, csak ez éppen nem használati melegvizet készít, hanem fűtővizet, ami a radiátorokon kering át. Az elektromos kazánnak bizony magas az energiafogyasztása. Olyannyira, hogy passzívház szigorúságú hőszigetelések és nyílászárók kellenének az épületre, hogy a hatályos jogszabály szerint lehessen ilyen fűtéssel érvényes bejelentési tervet beadni. Az ide vonatkozó jogszabály itt tekinthető meg, ha valakit érdekel. Tehát ezt egy passzív házba ugyan be lehet építeni, ott viszont az a helyzet, hogy éppen a passzívház minősítést nem kapná meg, mert ebben semmi megújuló energiaforrás nincs.

A helyzetet sikerült megoldani, a megrendelő elfogadta az ajánlatomat, miszerint az elektromos kazánt le kell cserélni split klímára, amelyből egyébként manapság már nem is létezik olyan, ami ne tudna fűteni is. Ezt hívjuk a szakmában hőszivattyús üzemnek, amikor egy hűtőberendezés egy váltószeleppel meg tudja fordítani a hűtőköri folyamatot, és képes fűteni is. Működéséből adódóan 1 egység elektromos árammal 2-3 egység hőt képes akár -15°C-ban is.

A konkrét épület 4kW hőszükséglete teljes mértékben fedezhető egy 5kW-os split klímával, ami ráadásul csak 1-2kW áramot fogyaszt, és még hűteni is tud nyáron. Lehet, hogy a klíma nem a legjobb komfort szempontból, mert huzatos lehet, ha valaki alatta ül, de legalább az energiafogyasztásra vonatkozó törvénynek megfelel. Hozzátenném, hogy a konkrét épület az eredeti fűtéssel "HH" kategóriájú lett volna, ami a "gyenge" energetikai besorolást jelenti.

Ezt a cikket gondolatébresztésnek szántam, és arra szerettem volna rámutatni, hogy az energetikai követelmények szigorodásával törvényileg nem, vagy csak nagyon speciális esetben engedélyezett elektromos fűtést beépíteni új építésű családi házakba.

Gázkazán vagy hőszivattyú?

Mennyibe kerül a fűtésrendszer hőtermelője, amíg az ötlettől eljutsz a termosztát feltekeréséig? Mi éri meg inkább? Hőszivattyú, ami a környezet energiáját hasznosítja vagy egy jól szabályozott kondenzációs kazán?

Aki 20 éve házat épített, annak mondhatjuk, egyszerű dolga volt. Ha be volt vezetve a telekre a gáz, akkor vásárolt egy hagyományos gázkazánt, építtetett hozzá egy kéményt, felfűtötte a vizet 80-90°C-ra, és a radiátorok kellemesen melegek voltak. Az energiaárak alacsonyak voltak, nem igazán törődtek vele az emberek, hogy mennyit fűtenek, egyetlen elv létezett, legyen meleg, és kész. Az utóbbi évtizedben kettős folyamat indult el az EU-n belül, egyrészt az átlagfizetéshez képest az energiaárak megnövekedtek, és ezzel párhuzamosan az EU-s EPDB szabályzásnak köszönhetően az új építésű házak egyre jobb hőtechnikai jellemzőkkel rendelkeznek. A 7/2006 tnm rendelet meglehetősen szigorú követelményeket ír elő az épület szerkezeteire és az épület hőszükségletére egyaránt. Míg anno egy családi ház téli hővesztesége olyan magas volt, hogy a padlófűtés önmagában nem tudott kifűteni komplett helyiségeket - azaz valamilyen kiegészítő fűtés kellett hozzá, pl. radiátor - a mostani energetikai követelmények mellett ez önmagában lehetséges. Az alábbiakban arra szeretnék rámutatni, hogy van, amikor hőszivattyút érdemes választani, más esetben pedig a gázkazán lehet optimális. 

1. Alacsony hőmérsékletű fűtések

Amennyiben az épületben mindenütt padló-, mennyezet-, falfűtés - összefoglaló nevükön felületfűtés - van kialakítva, a hőszivattyú ideális megoldás lehet. Ennek a berendezésnek van egy ún. COP értéke, ami azt az arányt fejezi ki, hogy 1 egység elektromos árammal hány egység fűtést lehet produkálni. A működés során ez az érték annál magasabb, minél alacsonyabb hőmérsékletű fűtővizet kell előállítani. A hagyományos radiátoros rendszerekkel ellentétben egy felületfűtés esetében 40°C feletti víz hőmérsékletetet általában nem is érdemes megengedni, hiszen az túl magas padló hőmérsékletet eredményezhet vagy éppenséggel mennyezetfűtésnél a fejtetőt érő túl erős sugárzás eredményezhet diszkomfort érzést - ez a téma megérdemel egy önálló cikket. A gázkazánnak csak kicsit kell melegítenie a vízen, nem kell már a 75°C-ot elérni, elég a 35-40°C. Ez azt eredményezi, hogy a kazán sűrűn fog ki-be kapcsolni, mert mindig hamar elkészíti a meleg vizet. És ez a hatásfok rovására megy. Hőszivattyúnál más a helyzet. Az alacsony hőmérséklet optimális számára. Épen ilyen üzemben dolgozik magas hatásfokkal. A COP értéke ilyenkor egyes gyártmányoknál elérheti akár a 7-et is, azaz 1 egység elektromos energiából képes 7 egység fűtési energiát bevinni az épületbe.

2. Mennyibe kerül?

Ez  a téma mindenkit érdekel, talán fontosabb, mint az energiahatékonysági kérdés. Vagy akár a megújuló környezeti energiák hasznosítása. Az ember rákeres az interneten egy-egy termékre, és hamar szembe tűnik a különbség, hogy a hőszivattyú 2M magyar forint, a gázkazán pedig csak 250 eFT. Igen, ez igaz, de a cikk elején éppen ezért írtam, hogy most "almát az almával" szeretnék összehasonlítani. Egyrészt a gázkazánhoz tartozik egy kémény, amit ki kell építeni. A szerelt kémények nem olcsók, már abban az esetben sem, ha éppen csak az emeleti fürdőszobából szeretném a ferde falon át kivezetni a tetőre. Mert eleve a minősített kémény drága, amit a kéményseprők elfogadnak, és emellett ki kell jutniuk a tetőre, ehhez kell neki egy tetőkibúvó létrával együtt. Másrészt a kazánnak kell vezetékes földgáz. Ennek kiépítése engedélyezett gáztervhez van kötve. Azaz a tervezésben ez plusz költség. A hőszivattyúnál más a helyzet. Ott rögtön a berendezés árát lehet látni, nincs ennyire sok extra költség. Összességében azonban elmondható, hogy egy új építésű családi házba gázkazános rendszer kiépíteni még mindig olcsóbb, ám nem annyival, mint amilyen különbségeket az interneten némi böngészéssel látunk. Ez a különbség egyre csökken, ahogy a piaci kivitelezési költségek növekszenek. A hőszivattyú üzemeltetése olcsóbb, pláne, amíg igénybe lehet venni az eletromos szolgáltatónál kifejezetten erre a berendezésre H és GEO tarifát, ami kb. 40%-kal olcsóbb, mint a normál A1 tarifás áram. Egy épületgépész tervező meg tudja becsülni a hőszivattyú megtérülési idejét, érdemes ezt a számítást az engedélyezési terv során kérni, amikor egyébként is el kell készíteni az épület energetikai számításait.

3. Környezetterhelés

Itt egy újabb tényező, amit szintén nem túl egyszerű összehasonlítani. Pusztán azért, mert a hőszivattyú árammal működik, a gázkazán pedig gázzal. A hőszivattyúnak van egy ún. SCOP jellemzője, ami korábban említett COP-nek a szezonális átlagos értéke. Ez függ az adott berendezéstől és a fűtési rendszer többi elemétől is, de nagy átlagban 3 körül mozog. A villamos energiát átlagosan 2,5-szer annyi szén-dioxid kibocsátással lehet jelenleg előállítani, mint hogyha ugyanennyi földgázt elégetnénk. Azaz 1 egység elektromos áramból 2,5 egység széndioxid kibocsátás keletkezik és 3 egység fűtés. Vagyis 1 egység fűtéshez 2,5/3 ~ 0,83 egység szén-dioxid kibocsátás tartozik. Ismétlem, ez jelenleg van így, amint fejlődik a globális áramtermelés hatékonysága, ez a szám annál alacsonyabb lesz. A gázkazán az elektromos hálózattól teljesen függetlenül 1 egység fűtés során 1 egységgel károsítja a környezetet. Míg a környezetterhelés - fűtési energia aránya hőszivattyúnál 0,83, gázkazánnál ez az érték 1, ami 20%-kal magasabb. Összességében elmondható, hogy a kondenzációs gázkazánok teljes beruházási költsége még mindig alacsonyabb, mint egy hőszivattyús rendszeré, de üzemeltetési költségben és környezetkímélés tekintetében a hőszivattyú kedvezőbb. Globális trend jelenleg a hőszivattyús fűtési rendszerek terjedése.

Ezt a cikket gondolatébresztésnek szántam. Sok ilyen megkereséssel találkozom, és azt kell mondanom, hogy az optimális megoldás mindig a gépész tervezővel való konzultáció során derül ki.

+1. Bónusz 

A hőszivattyú hűtésre is alkalmas. Épp azon az elven működik, mint egy hűtőszekrény, azzal a különbséggel, hogy amíg a hűtőszekrénynek a belseje hideg, a külseje meleg, a hőszivattyú képes a hűtőköri folyamatot megfordítani, azaz nemcsak télen meleg vizet, de nyáron hideg vizet is képes készíteni.

 

Közeleg a tél...

Ezt nem egy jól hangzó "Trónok harca" idézetnek szántam, a cikk egy teljesen más problémakört feszeget.

Ahogy november felé közelítünk, egyre inkább nyakunkon vannak a hideg téli hónapok. Mostanra elindultak a távfűtéses rendszerek a panelházakban, a gázkános és hőszivattyús fűtési rendszereknek megvolt az első próbafűtése.

Aki jövőre szeretne építkezni, annak viszont érdemes tudnia, mik azok a legfontosabb intézkedések, amiket a fűtési szezon elején feltétlenül ellenőrizni kell.

 

1. Légtelenítés

Gyakran előforduló hiba a rendszerben, hogy a légbuborék bent marad, a régi légtelenítő szelepeket ilyenkor ki kell nyitni, és addig nyitva kell hagyni, amíg "szuszog" belőle a levegő. Ugyanis ha a radiátor levegős marad, a kazán vagy a hőszivattyú hiába melegíti fel a vizet, nem fogja melegíteni a radiátort.

forrás:google.hu

Ugyanez igaz a padlófűtésre, csak ott hatványozott problémát okoz a légbuborék. Ebben az esetben megoldás lehet, ha nyomjuk át rajta a vizet egy kerti locsolócső segítségével, ami képes kilökni a buborékot.

2. Kémény ellenőrzése

Hazánkban elég sok épületben használatos mind a mai napig a kémény. Gáz- és vegyes tüzelésű kazán vagy akár a kandalló is kéményt használ arra, hogy az égésterméket kivezesse a szabadba. De csak akkor, ha megfelelő benne a huzat.

forrás:google.hu

A kémény ellenőrzését jogszabály szerint szilárd tüzelésű kazánok esetében évente, gázkazánnál 2 évente el kell végezni a helyi kéményseprővel.

Ez nem játék, a kémény nem megfelelő működésénél nem az lesz a probléma, hogy a kazán nem fűt megfelelően, hanem az, hogy a füstgáz visszaáramolhat a helyiségbe, és ez nincs kifejezetten jó hatással az egészségre. Ha valaki ezt a lépést kihagyja, legalább annyit tegyen meg a saját és környezete életben maradása érdekében, hogy felszerel a kazán mellé egy CO érzékelőt, és lehetőleg ne a legolcsóbbat.

3. Rendszer víznyomása

Talán lakóként ezt a legkönnyebb ellenőrizni. A fűtési rendszerben túlnyomás van. Ez azért nagyon fontos, hogy a csőhálózatba ne juthasson be levegő, ugyanis az nagymértékben rontja a fűtés hatékonyságát. Ezt többnyire a nyomásmérőkről lehet leolvasni.

forrás:google.hu

Ha a manométeren ezt látjuk, akkor az azt jelenti, hogy a csővezetékben pont ugyanakkora a nyomás, mint a környezetben, azaz nincs benne túlnyomás, tehát rá kell tölteni a fűtési rendszerre normál esetben vizet, de adott esetben előfordul, hogy fagyállót is kell használnunk. Ez utóbbit akkor célszerű alkalmazni, ha a fűtéscső fűtött téren kívül is halad, hiszen ekkor áll fenn fagyveszély. A fagyálló fajtáját és mennyiségét bízzuk minden esetben szakemberre, aki pontosan meg tudja mondani ezeket.

Eddig világos, de honnan tudom, hogy a fűtési rendszerben elegendő a vízmennyiség? Töltés közben a nyomásmérőt kell figyelni. A megfelelő nyomásérték a következőképpen számítható: meg kell nézni, hogy a fűtésrendszer legmagasabb pontja a nyomásmérő felett milyen magasan van, méterben, ezt osztom 10-zel, majd hozzáadok 0,5-öt. Ekkor kapom meg azt a nyomásértéket, ahol a mutatónak állnia kell. Ha elérte ezt az értéket, akkor elegendő a rendszerben a vízmennyiség.

+1 Golyóscsapok

Utolsóként megemlíteném ezt a hibalehetőséget is, ami olyan, mint egy telefonos ügyfélszolgálati hibakeresés során elhangzó mondat: "Kérem, ellenőrizze, hogy a készülék be van-e dugva...". Csak itt annyi a különbség, hogyha egy régi típusú vegyes tüzelésű kazánnál elzárva marad a csap, akkor az olyat fog robbanni, hogy nem lesz öröm végignézni.

Olyakor előfordul, hogy elzárva maradnak a csapok. Nyissuk ki ezeket, hogy a víz megfelelően tudjon keringeni.

Ezek talán a legfontosabb ellenőrizendő dolgok egy fűtési rendszer beindításakor, remélem, sikerült érthetően leírnom segítséget nyújtva azoknak, akik szakmai szempontból laikusak. A teendők elvégzése után indulhat a fűtés. Kellemes, meleg telet mindenkinek!

süti beállítások módosítása