A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI HKVSZ Szervizkonferencia Keszthely, 2007. november 7-9. Hotel Helikon 5. Szekció – VRV komfortklíma rendszerek, hőszivattyúk Komlós Ferenc komlosf@pr.hu A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Mottó: „Lehetetlen egy probléma megoldása azokkal a módszerekkel, amelyek magát a problémát hozták létre.” Albert Einstein

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI A legegyszerűbb hőszivattyú elvi vázlata Forrás: VAILLANT cég

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI A hőszivattyúra jellemző elméleti (reverzíbilis) ún. CARNOT-féle COP érték a kondenzátor és az elpárologtató hőmérséklet-adataiból kiszámolható: COP = TKONDENZÁTOR /(TKONDENZÁTOR – TELPÁROLOGTATÓ) ahol: T [K] = t [°C] + 273 Gyakorlati értéke kb. az elméletinek az 55–65%-a, amely a hőszigetelés-, a fűtés- és a hőszivattyús technika (elsősorban a kompresszorok, a munkaközegek és a szabályozás, vezérlés) rohamos fejlődése miatt állandóan nő.

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Hőszivattyú Olyan berendezés, amely egy adott tér adott hőmérsékletén hőt vesz fel, és megnövelve azt egy másik térben egy nagyobb hőmérsékleten adja azt le. Amikor a hőszivattyú hőt termel (pl. helyiségfűtésre vagy vízmelegítésre) akkor fűtő üzemmódban, amikor hőt von el (pl. helyiséghűtéshez), hűtő üzemmódban üzemel. Handbauer Magdolna „Az energia velünk van, fűtés/hűtés földhővel” c. grafikái

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI A hőszivattyúk energiaforrása az ún. „zöldhő” - a felső három vázlatrajz a földhő (talajhő), - a középső kettő a talajvíz illetve felszíni víz, - az alsó kettő a levegő (a napenergia) hasznosítását ábrázolja vázlatosan. Forrás: VAILLANT cég

Hőforrás Bevezetett energia Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Hőszivattyús rendszer Hőszivattyús rendszeren a bevezetett energiát, a kompresszor energiaellátását és a hőforráshoz kapcsolódó berendezéseket (elpárologtatóoldal), valamint a hő hasznosításához kapcsolódó berendezéseket (kondenzátoroldal) együttesen értjük. Hőforrás (megújuló energia és/vagy hulladékhő) Bevezetett energia pl. villamos áram, biogáz, biodizel, bioetanol Hasznos energia pl. fűtés, hűtés, használati meleg víz Hőszivattyú (hőelvonás és hőleadás)

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Hőtermelők összehasonlítása (hőszivattyú az olaj- és a gázkazánhoz viszonyítva) Megjegyzés: a hőszivattyút jellemző teljesítménytényezőt, COPÉVES-t jóságfoknak is hívják. Forrás: IWP-Initiativkreis Warmepumpen e. V., Stiebel Eltron Kft.

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI A berlini Bundestag épületének fűtése (300 m mély kutak) és hűtése (60 m mélység). Az itt beépített hőszivattyús berendezést úgy alakították ki, hogy megfelelő átkapcsolással télen fűtő-, nyáron pedig hűtőberendezésként üzemeljen. Az USA-ban Idaho állam kapitóliumi épületét, a berlini parlamentéhez hasonlóan oldották meg, fűtést és hűtést szükség szerint szolgáltatva.

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Különösen csendes üzemet biztosítanak a nyíllal jelölt műszaki megoldások: gumiláb, elasztikus alaplemez rögzítés Forrás: HOVAL cég

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Földhőhasznosítás zárt hurkos csövezéssel, függőleges kollektorral, sólé/víz (B/W) hőszivattyúval Forrás: Villavärmepumpar, Energimyndighetens sammanställning av värmepumpar för småhus

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Földhőhasznosítás zárt hurkos csövezéssel, vízszintes kollektorral, sólé/víz (B/W) hőszivattyúval Forrás: Villavärmepumpar, Energimyndighetens sammanställning av värmepumpar för småhus

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Földhőhasznosítás nyitott rendszerű, ún. kétkutas, víz/víz (W/W) hőszivattyúval Forrás: Geowatt Kft.

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Az emberi test és környezete közötti hőcsere vázlata Forrás: Bánhidi László: Ember – Épület - Energia. Akadémia Kiadó, 1994

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Melegvízüzemű fűtési megoldások (1): hagyományos hőlépcsőjű (pl. 90/70 ºC-os) radiátoros fűtéseknél (és természetesen a gázkonvektoros fűtéseknél is) kialakul a radiátor által indukált légkörzés, az allergiás megbetegedést okozó ún. porhenger a helyiségekben (lásd az alsó ábrát)

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Melegvízüzemü fűtési megoldások (2): padlófűtés

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Melegvízüzemű fűtési megoldások (3): padló- és falfűtés

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI COP változása Vízszintes elrendezésű talajkollektoros villamos hőszivattyú COP, ill. teljesítménytényezőjének (ε) változása a talajkollektorban áramló hőhordozó közeg hőmérsékletének függvényében, különböző (35, 45 és 55 oC-os) fűtési előremenő vízhőmérsékletek esetén Forrás: LODAM cég

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Villamos hőszivattyú alkalmazásának környezetvédelmi, energetikai és gazdasági indokoltsági tartománya

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI A GEOWATT Kft. által fejlesztés alatt álló új hőszivattyú Működési elv A Copeland EVI kompresszor a közbenső hűtő működtetése érdekében fel van szerelve gőzbefecskendezés csatlakozóval. A közbenső hűtést az 1. ábrán látható körhöz hasonló kiegészítő hűtőkör alkalmazásával lehet megvalósítani, amely növeli a hűtőteljesítményt és a rendszer hatékonyságát. Az előnyök növekednek, ahogyan a kompresszor sűrítése nő. Az 1. ábrán látható a közbenső hűtőkörös rendszer. Ez a rendszer hőcserélőt használ a hűtőfolyadék további előhűtésére, mielőtt az belép az elpárologtatóba. Ez az előhűtési folyamat a rendszer hatásfokát javítja. Az előhűtési folyamat során a hűtőfolyadék egy része elpárolog. Ezt az elpárologtatott hűtőfolyadékot befecskendezi a kompresszorba, ami további hűtést biztosít.

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI A jövő lehetősége a nagy hőmérsékletű hőszivattyú A max. fűtővíz-hőmérséklet: 62 °C - Ez radiátorokhoz is alkalmazható, így belső átalakítás sok esetben nem szükséges! - Várható évi COP = 5,2

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Heller László (1907-1980) akadémikus, a huszadik század magyar energetikájának jelentős alkotója, mérnöknemzedékek tanítómestere volt. (Szoboravatását f. hó 7-én a BME „D”  épületében tartották. A hőszivattyú múltjának magyar vonatkozásával kapcsolatban jelezni kell, hogy 1948-tól a Heller László közreműködésével kidolgozott kompresszoros hőszivattyú áttörést jelentett e technológia történetében. „Heller László terv, egy munkahelyteremtő kezdeményezés” című projekt névadója. A röviden „Heller-program” című több szakma által ismert és elismert országos javaslatom megvalósításához ezúton kérem szíves támogatásukat. (Világméretűvé is válhat felkarolása esetén!)

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Az előadó rövid bemutatása okleveles gépészmérnök, épületgépész (BME), ny. vezető-főtanácsos. Aktív tagja vagyok a következő szakmai szervezeteknek: MEE, MNT, ETE, MIPOET, MET Hidrogén Tagozat, valamint az ÉTE Hőszivattyús Szakosztály elnökségének. 2005-ben kidolgoztam és széles szakmai körben ismertettem a „Heller László terv, egy munkahelyteremtő kezdeményezés” című (röviden: Heller-program) országos viszonylatú javaslatot. 2002 óta publikációm többsége a világhálón is megtalálható. Felhasznált és ajánlott irodalom ● Komlós Ferenc−Fodor Zoltán−Kapros Zoltán−Vaszil Lajos: A hőszivattyú. Csináljuk Jól! energiahatékonysági sorozat 22. szám. Energia Központ Kht. Budapest, 2007. november (várható megjelenés) http://www.energiakozpont.hu/ ● Komlós Ferenc: Hőszivattyú lakossági tájékoztató anyag http://klima.kvvm.hu/index.php?id=48 (Kapcsolódó háttéranyag: http://klima.kvvm.hu/index.php?id=14) Komlós Ferenc: - A hőszivattyús fűtés, hűtés és a Heller-program - Igény a hőszivattyúzásra LG PHX Hűtő- és klímatechnika XIII. évfolyam A HŰTŐ-ÉS KLÍMATECHNIKAI VÁLLALKOZÁSOK SZÖVETSÉGÉNEK LAPJA - 2007/1 szám - 2007/4 szám

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Összefoglalás 1. Miért használjunk földhős hőszivattyút? 2. A hőszivattyú alkalmazása felületfűtésnél/-hűtésnél. 3. Téli – nyári alkalmazhatóság. 4. Utólagos kéményépítésre nincs szükség! 5. Magyar és külföldi példák. 6. Gazdaságossági, környezetvédelmi szempontok. 7. Milyen beavatkozással jár egy hőszivattyú telepítése? 8. Hol helyezhetem el a hőszivattyút? 9. Beszerezhetőség. Magyar termék.

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI A fenntartható fejlődés útja: az emberhez méltó környezet létrehozása Ezt a rajzot Handbauer Magdolna grafikus készítette

Komlós Ferenc: A FÖLDHŐS HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TAPASZTALATAI Egy mottóval zárom előadásomat: „Minden kérdést, amit meg lehet kérdezni, meg is kell kérdezni.” Erdős Pál (1913-1996)