Passzívházak épületgépészeti rendszerei

Alapdefiníciók a DIN 4701-10 alapján Fűtési hőigény: az a hőenergia-mennyiség, amelyet a fűtött térbe be kell vezetni, hogy biztosítsuk a belső hőmérséklet parancsolt értékét. Hőenergia: az az energia-mennyiség, amelyet közvetlenül a fűtési hőigény és a HMV-hőigény fedezésre használunk fel. Segédenergia: az az energiamennyiség (áram), amelyet nem közvetlenül a fűtési hőigény és a HMV-hőigény fedezésre használunk fel (keringtető szivattyúk, elektronikus szabályozók, elektromos kísérő fűtés HMV-elosztásnál, stb. működtetésére felhasznált energia). Fűtési energiaigény: az az energia-mennyiség, amelyet a fűtési rendszerbe be kell vezetni, hogy a fűtési hőigényt fedezni tudjuk. Végenergia-igény: az az energiamennyiség, amely az éves fűtési energiaigény és HMV-energiaigény (igények és az épületgépészeti rendszerek felhasználásai) fedezéséhez szükséges, a vizsgált épület falsíkjánál (a telekhatáron), mint rendszerhatáron meghatározva. - Primerenergia-igény: az éves fűtési-energiaigény és a HMV-energiaigény (igények és az épületgépészeti rendszerek felhasználásai) fedezéséhez szükséges energiamennyiség, annak a járulékos energiamennyiségnek a figyelembevételével, amelyek az „épület”-en mint rendszerhatáron kívül a mindenkor felhasznált tüzelőanyag kitermelése, átalakítása és elosztása révén jelentkezik.

Felhasználási tényező: az energiafelhasználás és az igény (haszon) hányadosa egy energetikai rendszernél Fedezési részarány (pl. szoláris részarány): dimenziónélküli energiaarány (0-1), amelyet egy rendszer az éves fűtési hőigény, illetve HMV-hőigény fedezésére szolgáltat. Néhány primerenergetikai tényező (p) a DIN 4701-10 szerint: tüzelőolaj, földgáz, pb-gáz, feketeszén: 1,1 barnaszén: 1,2 áram-mix: 3,0 (2,7) Fűtési rendszerek veszteségei: átalakítási veszteség (kazánhatásfok) veszteségek a környezet felé (sugárzási, vagy felületi veszteségek) készenléti veszteség (üresjárási veszteség) elosztási veszteség (csőlehülés) elégetlen tüzelőanyagok miatti veszteség Hőszivattyúk fajlagos fűtőteljesítménye (COP): a kondenzátorról levett hőenergia és a hűtőközeg komprimálására fordított mechanikai munka aránya - Kazánok szabványos kihasználási foka: 5 részterhelésen (12,8 30,3 38,8 47,6 62,6 %) mért hatásfokból számolt súlyozott érték.

A passzívházak fűtési energiaigényének biztosítása Összes fűtési hőigény: kb. 40 kWh/m2 Ennek biztosítása: Kb. 15 kWh/m2 szoláris nyereség az üvegezett felületeken keresztül, kb. 10 kWh/m2 a belső hőnyereségből, - <15 kWh/m2 az ú.n. maradék hőigényt, amelyet aktív épületgépészeti rendszerrel kell biztosítani. A globálsugárzás összege októbertől áprilisig (6 hónap) Budapesten 8 év átlagaként: É: 100 kWh/m2 K: 190 kWh/m2 D: 360 kWh/m2 NY: 180 kWh/m2 (Az északi ablakok energia-egyenlege negatív lehet!)

Központi lakásszellőztető készülék Frisslevegő-igény: 30 m3/óra, fő Elszívott levegő: - konyha: 60 m3/óra - fürdőszoba: 40 m3/óra - tusoló: 20 m3/óra - WC: 20 m3/óra Maximális térfogatáram: 100 % Standard üzemmód: 77 % Alapszellőzés: 54 % Minimális szellőzés: 40 %

A készülék felépítése befúvó- és elszívó ventilátor szűrőkkel hővisszanyerő hőcserélő utófűtő kalorifer (esetleg hőszivattyú kondenzátoraként)

A szellőző levegő hővisszanyerő előtti előmelegítése talajhőcserélővel, talajkollektorral, légkollektorral.

Talajhőcserélő Higiéniai gondok nyári üzemben: páralecsapódás  baktériumok elszaporodása Megoldás: ezüst ionokat tartalmazó belső réteg kialakítása

Talajkollektor Közvetítő közeg: sólé oldat Hőátadás: víz-levegő hőcserélőben A rendszer kapcsolási vázlata

A maradék hőigény kielégítése (hőellátás, hőtermelők) távhőellátás 2. kondenzációs gázkazán 3. pellet-tüzelésű kazán 4. levegő-levegő hőszivattyú

Távhőellátás Választható lehetőségek a PHPP-ben: Távhőellátás feketeszén tüzelőanyaggal gázzal olajjal (a PHPP-ben mindegyik esetben a kapcsolt hő- és áramtermelés 0, 35, vagy 70 %-os aránya állítható be)

Kondenzációs gázkazán Az égéshő és fűtőérték definíciója. Földgáz esetén: Hs/Hi = 1,11 1,2 kg/m3 kondenzátum elméleti esetben.

Pellet-tüzelésű kazán A fapellet jellemzői: átmérő: 6 mm hossz 30 – 40 mm, sűrűség >1,2 kg!dm3 égéshő > 4,9 kWh/kg nedvesség: 8 – 10 % Lmin= 4,62 m3 levegő/kg fapellet -  = 1,4 – 2,0

Levegő-levegő hőszivattyú

Hőszivattyús kompaktkészülék

A hőszivattyú energetikai számítása lg p – h diagramban

Egy különleges megoldás Jellemzők: szezonális hőtároló nagyobb lakásszámok (100 db, 70 m2) esetén kollektorfelület: 1,4 – 2,4 m2/MWhéves vagy 1,4 – 2,4 m2/m2 alapterület tárolótérfogat: 1,4- 2,1 m3/m2 kollektor hasznos szoláris hőenergia: 230 – 350 kWh/m2 kollektorév szoláris részarány: 40 – 60 % Forrás: Universitaet Stuttgart, Institut für Thermodynamik und Waermetechnik

CO2-emissziók különböző tüzelőanyagoknál Fosszilis tüzelésű fűtőmű: 406 g/kWh Földgáz: 247 g/kWh Fapellet: 43 g/kWh Elektromos áram az adott erőművi struktúrától függően: 0 – 905 g/kWháramtermelés Németország (EnEV): 683 g/kWh Magyarország (2006 évi adatokkal, és 10 %-os hálózati veszteséggel számolva): 560 g/kWhvill., vég