Hőszállítás Épületenergetika B.Sc. 6. félév 2009. február 16. Alapfogalmak Távhőrendszerek felépítése és üzeme A hazai távhőellátás műszaki fejlődése Távhőrendszerek hőforrásai Güssing – energetikailag önellátó település Burgenlandban Hőszállítás Épületenergetika B.Sc. 6. félév 2009. február 16.

Az előadás témái A hőszállítás eszközei és rendszerei Távhőrendszerek osztályozása és felépítése Hőellátó rendszerek üzeme A hazai távhőellátó rendszerek műszaki fejlődése A hazai távhőellátás jelenlegi problémái A távhőellátás hőforrásai Güssing – energetikailag önálló település távhőellátással

A távhőellátás definíciója: a hőt központilag, a fogyasztótól földrajzilag elkülönülten termelik és azt csővezetéken (távvezetéken) juttatják el a fogyasztónak. A távhőszolgáltatás definíciója: ha a fogyasztó a termelt és részére eljuttatott hőt szolgáltatási engedéllyel rendelkező, jogi személyiségű szolgáltatótól (társaságtól) közüzemi szerződéses formában, jogszabály (távhőtörvény) által szabályozottan veszi igénybe, távhőszolgáltatásról beszélünk.

A távhőellátás és távhőszolgáltatás technológiai rendszerének három fő eleme: a hőforrás és hőtermelés, a hőszállítás, vezetékhálózat, a hőfogyasztók.

A távhőellátó rendszerek egymással szoros kapcsolatban álló részekből, alrendszerekből állnak. A távhőellátó rendszereket a hőforrások típusa, az alrendszerek (a primer és szekunder rendszer) hidraulikai kapcsolata, a vezetékek típusa és az építés módja, a vezetékrendszer jellege, kialakítása, topológiája, a hőhordozó közeg fajtája, a hőközpontok típusa szerint osztályozzuk.

A távhőellátás teljes rendszerének elemei: a hőforrás és berendezései; a távvezeték-hálózat és berendezései; a fogyasztói berendezések; a távvezeték-hálózat és a fogyasztási berendezések kapcsolódása, a hő átadásának helye, a hőközpont.

Forróvíz távhővezeték elemei az előremenő és visszatérő vezetékek, alátámasztások, tartószerkezetek, az ún. fix pontok, szakaszoló és elzáró szerelvények : motoros vagy kézi működtetésű tolózárak, henger és gömbcsapok, szelepek, aknák, légtelenítő szelepek, térfogatáram és hőmennyiségmérők, nyomásmérők, hőmérsékletmérők, jeladók, szabályozók, kompenzátorok, nyúláskiegyenlítők.

Gőz távhővezeték elemei az előremenő és visszatérő vezetékek, alátámasztások, tartószerkezetek, az ún. fix pontok, szakaszoló és elzáró szerelvények : motoros vagy kézi működtetésű tolózárak, henger és gömbcsapok, szelepek, aknák, légtelenítő szelepek, térfogatáram és hőmennyiségmérők, nyomásmérők, hőmérsékletmérők, jeladók, szabályozók, kompenzátorok, nyúláskiegyenlítők, kondenzvezetékek, kondenzedények, kondenzleválasztók, kondenzgyűjtők.

A távhőellátás hőhordozói forróvíz (>110°C); melegvíz; gőz; egyéb.

A forróvíz távhőellátó alrendszerek hidraulikai kapcsolata alapján a távhőrendszerek közvetett (indirekt) közvetlen (direkt), kapcsolásúak

A vezetékrendszer fajtái sugaras, amelyben minden fogyasztó csak egy úton érhető el, hurkolt, amelyben a fogyasztók egy része több útvonalon is elérhető, hurkolt, körvezetékes, amelyben a fogyasztók túlnyomó része egy körvezetékre kapcsolódik, egy betáplálással vagy több betáplálással.

A vezetékek típusai a fektetés módja szerint föld felett bakon, oszlopon; föld alatt betoncsatornában, közvetlenül földbe fektetve, védőcsőben; közműalagútban, közműfolyosóban

A vezetékek típusai a szigetelés módja szerint helyszínen szigetelve, előre szigetelve A vezetékek típusai a hálózatban elfoglalt helyük szerint gerincvezeték, bekötővezeték

A távhőellátás a hőellátó vezetékrendszerben alkalmazott csövek száma szerint lehet egyvezetékes, kétvezetékes, háromvezetékes, négyvezetékes

A hálózatban keringő tömegáram szerint állandó tömegáramú változó tömegáramú

A hőközpontok feladata a primer közeg fogadása, a primer közeg paramétereinek átalakítása, a szekunder közeg kiadása, mérés, szabályozás

A hőközpontok funkciójuk szerint lehetnek: szolgáltatói hőközpontok, több épület ellátására, fogyasztói hőközpontok, egy épület ellátására, egy épületrész (lakás) ellátására), hőfogadó állomások: a szolgáltatói hőközpontokból ellátott épületekben a szekunder közeg fogadása A hőközpontok a hőcserélők kapcsolása szerint lehetnek: soros, párhuzamos, vegyes

A hőközpontok a HMV-tároló kapcsolása szerint lehetnek: A hőközpontok a szekunder oldalon elhelyezett HMV előállítás rendszere szerint lehetnek: a szekunder oldalon elhelyezett HMV-tárolóval, HMV-tároló nélkül A hőközpontok a HMV-tároló kapcsolása szerint lehetnek: HMV hőcserélővel sorba kapcsolt tárolóval, HMV hőcserélővel párhuzamosan kapcsolt tárolóval

a primer előremenő hőmérséklet szabályozás a fűtőműnél a hőigény függvényében Q = f(tk) → ha a tömegáram állandó, az előremenő hőmérsékletet a külső hőmérséklet függvényében kell változtatni

az előremenő hőmérséklet előszabályozása a külső hőmérséklet függvényében + helyi megkerüléses szabályozás

az előremenő hőmérséklet előszabályozása a külső hőmérséklet függvényében a fogyasztók (hőcserélők) helyi fojtásos szabályozása a szekunder oldal fogyasztóinak automatikus tömegáram-szabályozása (termosztatikus szelepek) + a keringető szivattyú fordulatszámának szabályozása (lehetőleg) a végponti nyomáskülönbség alapján

A hazai távhőszolgáltatás problémái I. távhőszolgáltatás ≠ lakótelep fűtés a kapcsolt hőtermelés, a hulladékhő (olcsó hő) hasznosítás részaránya nem elegendően magas, jelentős a földgáz közvetlen felhasználása függés a hőforrástól 1989: hiányoznak az optimális üzemeltetés primeroldali műszaki feltételei: állandó tömegáramú rendszerek igénytelen szabályozástechnika hiányos hőszigetelés az épületállomány hiányosságai szekunder rendszerek hiányosságai a fogyasztói érdekeltség hiánya

A hazai távhőszolgáltatás problémái II. A távhőszolgáltatás technológiai monopólium, amely más technológiai monopóliumokkal versenyez. Valódi piaci helyzet a hőpiacon. A versenytárs a közvetlen, központi gázfűtés a gázvezetékek mindenütt ki vannak építve a távhővel ellátott fogyasztói épületekhez a fogyasztók szabadon dönthetnek a saját fűtésükről A távhőszolgáltatónak nincs jogi és gazdasági monopóliuma.

A hazai távhőszolgáltatás problémái III. A két fűtési mód közötti versenyhelyzetet alapvetően a gáztarifa-rendszer határozza meg. Ha a távhőtermelő egységek (erőművek, fűtőművek), mint nagyfogyasztók nem jutnak olcsóbban földgázhoz, mint a közvetlen gázfűtéssel bíró végfelhasználók (épületek), akkor a távhőrendszer karbantartási, működési költségeivel együtt (beleértve a távhőszolgáltató általános költségeit) a távhőszolgáltatás sohasem lesz nyereséges a gázfűtéssel szemben a fűtési piacon. Hazánkban – az európai trenddel ellentétben – a távhőszolgáltatást tekintve ez a hátrányos helyzet jelenleg is fennáll. Ennek következményeként, figyelembe véve a fogyasztók által fizetendő költségeket (beruházás, működés, energia), a távhőszolgáltatás 15-25%-kal drágább a fogyasztó számára, mint a közvetlen gázfűtés.

Távhőrendszerek korszerűsítési lehetőségei A feladat: versenyképesség javítása költségek csökkentése komfort javítása Költségek csökkentése: energiafelhasználás csökkentése olcsó hőforrás üzemvitel, szabályozhatóság érdekeltség megteremtése

Távhőrendszerek energiafelhasználásának csökkentése kapcsolt hőtermelés t1”, t2” csökkentése a hőtermelés hatásfokának javítása berendezések jobb hatásfokúra való cseréje veszteségek csökkentése a szekunder oldal veszteségének csökkentése épületek pótlólagos hőszigetelése ablakok cseréje hidraulikai beszabályozás éjszakai fűtéscsökkentés? (demonstrációs ábra!) MSZ-04-140/1991 – 7/2006 TNM HMV rendszer hőszigetelése cirkuláció javítása: a HMV rendszer hőfelhasználása nő! szállítási veszteségek csökkentése távvezetékek hőszigetelésének cseréje hálózati ellenállás

Üzemvitel, szabályozhatóság szekunder rendszerek hidraulikai beszabályozása termosztatikus szelepek alkalmazása áttérés változó tömegáramra keringetés végponti nyomáskülönbség alapján optimális menetrend megvalósítása

Érdekeltség megteremtése elszámolás a hőfogyasztás egyedi mérése alapján (fűtés, HMV) a korábban épült rendszerek nem ezen szempontok szerint kerültek kialakításra ▬►fűtési költségosztás HMV fogyasztás + cirkuláció mérése? a fogyasztással arányos és az átalánydíjak optimális aránya?

A távhőellátás lehetséges hőforrásai kondenzációs erőmű, hőszolgáltató erőmű, fűtőerőmű, ipari erőmű, kombinált ciklusú, gőzturbinás és gázturbinás fűtőerőmű, gázmotoros fűtőerőmű, kazántelep gőzkazánokkal ipari technológiai igényekhez, fűtőmű gőz és/vagy forró vízkazánokkal fűtési igényekhez, geotermikus hőforrás, nukleáris hőforrás, egyéb.

Güssing (Németújvár) adottságai a 80-as évek végén 40 év a vasfüggöny határvidékén; Ausztria legszegényebb régiója; nincs vasút és autópálya-összeköttetés; a mezőgazdasági területek apró parcellásak; nincsenek nagyobb ipari üzemek; kevés munkahely a régióban; a munkavállalók 70 %-a Bécsbe vagy Grazba ingázik; magas elvándorlás; A fosszilis energia vásárlása miatt (olaj, áram, üzemanyag) a régióból jelentős tőke vándorolt el. A régió rendelkezésre álló forrásait (pl. 45 % erdősültség) már alig használták, ami az erdőgazdálkodásban nagy erdőápolási hiányhoz és a mezőgazdasági területek elsorvadásához vezetett.

Güssing, az energia-önellátó város 1990, önkormányzati határozat: 100 %-os kilépés a fosszilis energiaellátásból az épületek energetikai optimalizálása → az energiaigény közel 50%-os csökkenése fatüzelésű fűtőmű + távhőellátó rendszer repceolajbázisú biodízelüzem két biomassza alapú gázmotoros távfűtő-erőmű ipari fellelndülés: 17 év alatt 50 új üzem, 1000 új munkahely (4200 lakos!)

Köszönöm a figyelmet!