|
Optimális légfűtés a családi házban A DIN 1946 higiénia-feltételként személyenként 30 m3/h légcserét ír elő. Ennél kisebb mértékű légcsere nem elégséges, nagyobb pedig nem szükséges a megfelelő levegőminőség biztosításához. Ha az optimumot célozzuk meg, akkor azt a lehetőséget kell megvizsgáljuk, hogyan tudjuk a szükséges légcseréhez rendelkezésre álló levegőmennyiséget a légcserén kívül a fűtésre is felhasználni. A levegő hőkapacitása normál légköri nyomásnál, 21 °C-on 0,33 Wh/(m3K). A levegőt csak alig valamivel 50 °C fölé lehet úgy fölmelegíteni, hogy még ne menjen végbe a porbeégés. 30 m3/h/fő x 0,33 Wh/(m3K) x (50-20 K) = 300 W/fő, azaz személyenként 300 wattot lehet légfűtéssel biztosítani a szükséges légcsere által. Feltételezve egy 120 m2-es lakást, melyben egy négytagú család él, 300 W/fő x 4 fő/120 m2 = 10 W/m2, azaz optimális légkomfort-szellőztetéssel kombinált légfűtéssel négyzetmétereként 10 watt hőteljesítményt lehet létrehozni. Ez a hőteljesítmény Közép-Európában - a tapasztalatok és a szimulációs programok alapján - kb. 15 kWh/m2a fűtési energiaszükségletet fed le. Azaz egy négyzetméterre vetítve évente összesen kb. 15 kWh-át. Az összehasonlítás kedvéért ez a 15 kWh fűtőérték megfelel mintegy 1,5 m2 földgáz vagy 1,5 liter fűtőolaj fűtőértékének. Egy 120 m2-es lakást alapul véve 120 m2 x 1,5 m3/m2 = 180 m3, azaz a légfűtés egy év alatt 180 m3 földgázt tud kiváltani. A légfűtés dilemmája
Egy ház energetikai tervezésénél vagy korszerűsítésénél a trend egyértelműen a "veszteségminimalizálás fontosabb, mint a nyereségmaximalizálás" elve felé tolódott el. Más szavakkal az energiaszükséglet csökkentése fontosabb, mint maga az energia bevitele. Megfelelő szigetelés, megfelelő nyílászárók, légtömör, hőhídmentes kivitelezés, hővisszanyerős légkomfort-szellőztetőberendezés. Ha ezek az előfeltételek adottak, akkor érdemes elkezdeni gondolkodni egy hatékony és gazdaságos légfűtés telepítéséről. A lehetőségeket az érintett lakás fűtési energiaszükséglete determinálja. Passzívház - az optimális eset - 15 kWh/m2a fűtési energiaszükséglet
A passzívház-elméletet Dr. Wolfgang Feist német profeszszor dolgozta ki a '80-as évek végén, az első passzívház 1991-ben épült a németországi Darmstadt Kranichsteinben (ennek idén október 7-én volt a 15-éves évfordulója). 2006 elejéig több mint 6000 paszszívházat építettek világszerte. Egy passzívházban a hőveszteségek olyan minimálisak, hogy fűtéséhez elegendő a házba bejutó, illetve a házban keletkező paszszív energia, ami nem más, mint a napenergia és a bentlakók, illetve a házban található elektromos készülékek által leadott hulladékhő. Egy passzívház gépészetét a legoptimálisabban egy a "paszszívház-kompaktkészülék" gépkategóriába sorolt berendezéssel lehet megoldani, melynek első példányát az osztrák Christof Drexel fejlesztette ki 1997-ben. Ez a készülék önmagába integrálja a lakásszellőztetést, a légfűtést és a használati melegvíz-készítést. A gép alapja egy hővisszanyerős légkomfort-szellőztetőberendezés, ami a kifújt levegőben lévő hőenergia nagy részét (85-93%) egy keresztirányú hőcserélő segítségével átadja a beszívott friss levegőnek. A távozó levegő igaz, hogy a hőcserélőn való áthaladás során 5-10 °C-ra lehűl, de még mindig marad benne hasznosítható hőenergia, amit egy további mini-hőszivattyú von el tőle. A távozó levegő hőmérséklete így a mini-hőszivattyún való áthaladás után akár -5 °C-ra is lecsökken. Az elvont hőenergiát a berendezés arra használja, hogy egyrészt a keresztirányú hőcserélőben előmelegített friss levegőt felfűti 40-50 °C-ra, másrészt pedig egy a berendezésbe integrált bojlerben felmelegíti a használati meleg vizet. A mini-hőszivattyú az általa felvett elektromos energiának három és félszeresét szolgáltatja vissza termikus energia formájában, így jóval gazdaságosabb, mintha az utánfűtés közvetlenül elektromos módon történne. Egy kompaktkészülék szellőztetésre és fűtésre nagyságrendileg 1500 kWh teljesítményt vesz fel egy év alatt, míg egy légkomfort-szellőztetőgép tisztán elektromos utófűtéssel ennek a négyszeresét. A mini-hőszivattyús kompaktkészülék bekerülési költsége jó egymillió forinttal több, viszont évente mintegy 170 000 forinttal olcsóbb az üzemeltetése. A befektetés megtérülése 7 év. Feltéve, de persze elképzelhetetlennek tartva, hogy ezen hét év alatt nem változik az áram ára. Ahogy nő az áram ára, úgy csökken a megtérülési idő is. Alacsony energiaszintű ház - kb. 30 kWh/m2a fűtési energiaszükségletig
Ha a fűtési energiaszükséglet nagyobb, mint amit a légfűtés le tud fedni, akkor értelemszerűen valamilyen kiegészítő fűtésre van szükség. A légkomfort-szellőztetőberendezésen keresztül végzett légfűtést ideálisan ki tudja egészíteni egy geotermikus felületfűtés (padlófűtés vagy falfűtés). Ennek a két rendszernek a kombinációjának azonban arányban kell állniuk egymással. Minél nagyobb a fűtési energiaszükséglet, minél nagyobbra dimenzionált a felületfűtés, annál kisebb a hozadéka a légfűtésnek, annál kevésbé gazdaságos. A határ 30 kWh/m2a körül van, az ennél lényegesen nagyobb energiaigény esetén a légfűtésnek elég kérdéses a létjogosultsága. Erre az energiakategória-osztályra (15-30 kWh/m2a) is megszületettek az adekvát kompaktberendezések, melyek a szellőztetésen, fűtésen és használati melegvíz-készítésen túl egy integrált talajhőszivattyú segítségével az alacsony hőmérsékletű fűtéshez szükséges meleg vizet is előállítják. Átlagos energiaigényű ház - 30 kWh/m2 a fűtési energiaszükséglet fölött
Ha a légfűtés magasabb fűtési energiaszükséglet mellett nem is rentábilis, a hővisszanyerős légkomfort-szellőztetőgép alkalmazása mindenféleképpen az. A hővisszanyerés hatásfoka a modernebb készülékek esetében eléri, sőt meghaladja a 90%-ot. Ha például a beérkező friss levegő 0 °C-os, akkor az eltávozó 20 °C-os levegő - hőenergiájának 90%-át átadva - 18 °C-ra felmelegíti azt.
Gazdaságossági szempontból a leglényegesebb adat azonban nem egyedül maga a termikus hatásfok, hanem annak aránya a felhasznált elektromos energiához viszonyítva. Mai készülékeknél az 1:15-20 érték sem ritka. Azaz egy egység elektromos energiával 15-20 egység hőenergia állítható elő. Ez toronymagas érték, ha összevetjük a geotermikus hőszivattyúk 3,5-5,5 tartományban mozgó COP-értékével. A rendkívüli hatásfok magyarázata egyszerű, a légkomfort-szellőztetőberendezést lényegileg kettő egyenáramú ventilátor működteti. Egy mai csúcsmodellben a két ventilátor teljesítményfelvétele összesen 0,33 Wh/m3. 120 m3/h légcsere esetén - ami egy négytagú család igénye - ez 40 W, ami egy kisebbfajta izzó teljesítményének felel meg. Az egy napra eső költség 24 órás üzemelés mellett, a mai 37,68 ft/kWh áron (ez a drágább lakossági ár, az 1320 kWh/év fölötti fogyasztásra vonatkozik) 0,33 Wh/m3 x 120 m3 x 24 h x 37,68/1000 ft/Wh = 35,81 Ft. Ha a légkomfort-szellőztetőberendezés az év 365 napján, megszakítás nélkül napi 24 órán át, óránként 120 m3 légcserét végez, az összköltség 12 749 forint, ami havi 1062 forintot jelent. Ezzel a csekély elektromosáram-felhasználással a fűtési költségek 20-50%-a megspórolható. Azért ilyen tág a tartomány, mert sok múlik a ház légtömörségén. A légkomfort-szellőztetőberendezés értelemszerűen csak abból a levegőből tud energiát visszanyerni, amely rajta áramlik keresztül. A beérkező friss levegő előmelegítése
A hővisszanyerős légkomfort-szellőztetőberendezésbe, illetve a passzívház-kompaktberendezésbe belépő levegőt célszerű, bizonyos körülmények között pedig szükséges előmelegíteni. A nagy hatékonyságú hővisszanyerésnél kondenzvíz csapódhat ki, mely alacsony hőmérsékleten megfagyhat. Minél nagyobb hatásfokkal működik a berendezés, annál magasabb hőmérsékleten következhet be a fagyás. Általános irányérték, hogy -3 °C-nál ne legyen alacsonyabb a beérkező levegő hőmérséklete. A passzívház-kompaktberendezés a hővissza-nyerés után továbbhasznosítja a kifújt levegő energiáját. Minél magasabb a belépő levegő hőmérséklete, annál magasabb marad a hővisszanyerés után a kilépő levegő hőmérséklete is, így több energiát tud kinyerni a mini-hőszivattyú az utólagos légfűtéshez. Az előmelegítés legegyszerűbb formája az elektromos előmelegítés. Megfelelő berendezéssel ez a megoldás relatív alacsony energiafelhasználást igényel, éves szinten mintegy 100 kWh fogyasztással számolhatunk. Másik alternatíva egy levegő-talaj hőcserélő alkalmazása, mely télen a levegő előmelegítését, nyáron pedig lehűtését végzi. Levegő-talaj hőcserélő
A föld hőmérséklete 1,5-2 méter mélységben relatív konstant, 8-14 °C körüli. Légkomfort-szellőztetéshez a levegőt ilyen mélységben 20-30 méter hosszan egy PE vagy PP csőben a föld alatt vezetve juttatjuk el a berendezésig. Ma kapható a piacon egy kifejezetten erre a célra kifejlesztett illesztős PP-elemekből álló, antimikrobális belső réteggel ellátott termékcsalád. A vezeték távolsága a házfaltól, illetve párhuzamos ágak kialakításánál az ágak egymástól mért távolsága minimum 1 méter kell legyen. A fektetés homokágyba vagy visszaiszapolva történhet. A levegő a földbe egy levegőszűrő dobozon keresztül jut be, így biztosítva a rendszer higiéniáját már a belépési ponttól elkezdve. A csövet 2%-os lejtéssel kell lefektetni, hogy az esetlegesen lecsapódó kondenzvíz lefolyhasson rajta. A cső alápincézettség esetén a pince felé lejt, s a pincében kell elvezetni a kondenzvizet. Ha nincs pince, akkor a levegőszűrő doboz alatt a lemenő ág kell a legmélyebb pont legyen, itt kell kialakítani egy aknát, és gondoskodni a kondenzvíz elvezetéséről. Levegő-talaj hőcserélő alkalmazásával a tapasztalatok szerint egy paszszívház - elvárható tájolás és árnyékolás mellett - nyáron, a legnagyobb hőség idején sem melegszik 24-25 °C fölé. Különvélemény -a fenntartható pazarlás ellen
A fenntarthatóság azt jelenti, hogy azt használjuk el, amit újra elő tudunk teremteni. Ez egy szemlélet, melyhez hozzátartozik, hogy spórolunk, takarékoskodunk erőforrásainkkal. Ezzel elviekben valószínűleg mindenki egyetért, viszont elég nehéz eszerint is élni, ha a környezeti feltételek ellene dolgoznak. Energiatudatosságunkra extrém rossz hatással volt a szinte már emberemlékezet óta mesterségesen alacsonyan tartott gázár. Meg sem próbáltunk alternatív energiaforrásokban vagy energiamegtakarító eljárásokban gondolkodni. Ha fel is merült valami, az első kérdések egyike a megtérülés volt. A felmerülő új gondolatot az olcsó gázár azonban azonnal lesöpörte az asztalról. Mind installációs bázisunkban, mind tudásunkban a fenntartható pazarlás dominál. Eközben a világ sportos lépésekkel elrobogott mellettünk. Svédországban mintegy 20 éve nem lehet házat építeni szellőztető berendezés nélkül. A hőviszszanyerés az alaprepertoárhoz tartozik. Itthon télen a fél ország az utcákat fűti. Ausztria Vorarlberg tartományában 2007-től állami bérlakás csak passzívház-minőségben épülhet. Itthon 10 építészből hány tudja egyáltalán, hogy mit jelent az, hogy passzívház?
Idén Hannoverben volt a 10. nemzetközi passzívház-találkozó. A 600 résztvevőből mindösszesen 4 volt magyar. Azt mindenki tudja, hogy hány litert fogyaszt az autója, de hányan tudják, hogy mennyit fogyaszt a házuk? Hány kWh/m2a a jelenlegi fogyasztásuk, és ezen milyen változtatásokkal, mennyit javíthatnának? Hány klímaberendezésre jut egy levegő-talaj hőcserélő? Melyik kivitelező tudja azt, hogy mi az a légtömörség, hogy hogyan lehet azt mérni? Ha körbenézünk a jelenleg épülő házakon, hány centi szigetelést tesznek a vasbeton szerkezeti elemekre? Nem ritka, hogy 2-5 cm polisztirolt! A magyar építőipar futószalagon gyártja most, 2006-ban is a hőhidakat.
A gázár emelése biztosan el fog indítani egyfajta új energiatudatos gondolkodást a lakosság körében, de csupán a gáz árának az emelése nem elégséges lépés az állam részéről. Magyarország elemi érdeke, hogy drasztikusan csökkentse fosszilis energiafelhasználását, ami csak úgy lehetséges, ha az egyes emberek is drasztikusan csökkentik saját fosszilis energiafelhasználásukat. Ez azonban semmi esetre sem jelentheti azt, hogy az emberek életminősége romoljon, nem egyszerűen az energiát kell megvonni, hanem az energiaszükségletet kell csökkenteni.
Az államnak - és ide sorolom a helyi önkormányzatokat is - azt tudom csak tanácsolni, hogy minél gyorsabb lépések sorozataként - legyen az törvényi előírás vagy adókedvezmény, ÁFA-mentesség vagy kamattámogatás - minél hamarabb állítsa az országot arra a pályára, amerre szomszédaink már rég tartanak, és mi is érjük el egyszer majd, hogy az állami építkezések passzívház-minőségben zajlanak, és minden lakásban hővisszanyerős szellőztetőgép gondoskodik az optimális légkomfortról.
Debreczy Zoltán Forrás: www.vgf.hu |
