Szokványos igényként indult…
A család egy csendes kis erdőszéli házikóban élt a tó partján. Mivel vezetékes gáz nem volt a környéken, ezért vegyestüzelésű kazánnal oldották meg a házikó komfortos meleggé tételét a hideg hónapokban, mely radiátoros rendszerrel került kivitelezésre. Azonban ez folyamatos felügyeletet és törődést igényelt, foglalkozni kellett vele, porolt, koszolt, ráadásul nehezen lehetett szabályozni… Szeretett volna a tulajdonos egy felügyelet nélküli, folyamatos üzemű és jól szabályozható hőtermelőt.
Természetesen elektromos áram rendelkezésre állt az ingatlanon. Innen jött az ötlet, hogy jó lenne egy hőszivattyúra szert tenni.
Felkértek egy hozzáértő szakembert, hogy javasoljon számukra egy hőszivattyút. Mivel a szakember tisztában volt azzal, hogy az első lépés egy részletes hőszükséglet-számítás elkészítése, elkérte a tulajdonostól az épület adatait, hogy elvégezhesse a szükséges számításokat. Mivel nem új építésű családi házról beszélünk, részletes tervek nem álltak rendelkezésre, ráadásul az épület az évek során néhány átalakításon is átesett. Így, a tulajdonos elmondása szerinti rétegrendek alapján készült el a méretezés. Természetesen az alapadatok és méretezési paraméterek, a jelenleg Magyarországon érvényben lévő szabványok alapján kerültek figyelembe vételre:
Ezek alapján a számítás eredménye szerint, az épület hőigénye 7,3 kW.
Figyelembe véve, hogy az épületben sem a radiátoros fűtést, sem a meglévő vegyestüzelésű kazánt nem szerette volna a tulajdonos megváltoztatni/megszüntetni, célszerűnek tűnt egy R290 gáztöltettel rendelkező monoblokkos hőszivattyú telepítése.
A költségekre is tekintettel kellett lenni, valamint az elektromos betáplálás sem volt túl „bő lére eresztve”, így a választás egy 8 kW teljesítményű gépre esett, mely egy 3 kW-os elektromos kiegészítő fűtéssel rendelkezik.
Természetesen a szakember tisztában volt azzal, hogy ez a teljesítmény a hidegebb időszakban (- 5 °C alatt) nem lesz elegendő az épület teljes hőigényének kiszolgálására.
Jelenleg Magyarországon, a -10 °C alatti külső hőmérséklettel bíró napok száma ~ 2-3. Ha kicsit feljebb megyünk a hőmérséklettel és megnézzük a napok számát -5 °C alatt, akkor azt láthatjuk, hogy ez az érték 13-15 nap. Ha figyelembe vesszük, hogy hazánkban a fűtési napok száma ~ 200, akkor kijelenthetjük, hogy a szezon ~ 90 %-ában ez a készülék elegendő teljesítményt tud leadni az épület fűtésére. A fennmaradó időszakban pedig el kell fogadni, hogy szükség lesz a kiegészítő elektromos fűtésre, vagy akár a vegyestüzelésű kazán használatára is. Mondhatjuk, hogy ez nem tökéletes megoldás, mivel nem szolgálja ki az igényeket 100%-ban. Azonban figyelembevéve az adottságokat, úgy gondolom a szakember kimaxolta a lehetőségeket, figyelve a beruházási költségek minimalizálására is.
Készült egy kapcsolási vázlat a majdani kivitelező részére, mely fenti igényeket és körülményeket figyelembe véve, hidraulikai oldalon tartalmazta a vegyestüzelésű kazán bekötését is a fűtési rendszerbe.
Ez egy előzetes műszaki javaslat volt, melyet a kivitelezővel a helyszínen a szakember szeretett volna leegyeztetni, átbeszélni.
A tulajdonos ennek tükrében nekiállt kivitelezőt keresni.
Amint a kivitelezéssel megbízott szerelővel megállapodtak, el is kezdődött a munka.
Ahogyan az általában ilyenkor történik, a kivitelező felvonult a helyszínre, az ott lévő rendszerbe beépítette a tulajdonos által megvásárolt monoblokkos hőszivattyút. Tisztában volt vele, hogy fagyvédelemről valamilyen módod gondoskodni kell, ezért a primer oldalt feltöltötte 20%-os propilén-glikollal.
A hidraulikai kiépítésnél a meglévő rendszerrel túl sok változtatás nem történt, csak a meglévő vegyestüzelésű kazán lett a rendszerbe beépítve.
Eddig minden szép és jó is volt, elérkezett a fűtési szezon és a hőszivattyú elkezdett dolgozni. Az enyhe ősz után elérkezett néhány igazi téli hideg is.
A tulajdonos kétségbeesve figyelte a villanyóra gyors pörgését. Ebben az időszakban történt az is, hogy az elektromos szolgáltató – az addigi szokásával szakítva – számlázási módot váltott. Ekkortól valós fogyasztás alapján küldte ki a számlákat, nem pedig külső hőmérséklet alapján becsülten, vagy 12 hónapra arányosan elosztva. Így meg is érkeztek szép sorjában a magas villanyszámlák.
Januárra azt vették észre, hogy az eddig kifizetett elektromos díj magasabb, mint amennyit korábban a vegyestüzelésű kazán tüzelőanyagára költöttek.
Panaszaik az alábbiak voltak
● Rendkívül magas villanyszámla
● Az épület felső szintjén – ahol életvitelszerűen tartózkodnak – nem éri el a termosztáton beállított értéket a hőmérséklet
● Egyes információ szerint, alacsony a beépített hőszivattyú teljesítménye
Fentiek alapján, kérik a hőszivattyú nagyobb teljesítményűre való cseréjét.
Nyilván ezek alapján, nem lehet egyértelmű igazat adni egyik félnek sem, ezért vizsgáljuk meg részletesen a probléma kialakulásának okait, melyek a panaszhoz vezettek.
Kiinduló adatok
1. Tulajdonos által közölt fal- padló, födémszerkezeti és nyílászáró adatok alapján elvégzett hőszükséglet számítás.
2. Meglévő radiátoros fűtés, ami meleg vízhőmérsékletet igényel. Ennek átalakítása nem megoldható.
3. A hőszivattyú primer köre tiszta vízzel lesz feltöltve, fagyvédelmi leeresztőszeleppel ellátva.
4. A helyiségekre figyelembe vett belső hőmérsékletek a szabványban előírtak.
5. A meglévő szilárdtüzelésű kazán megmarad, a hőszivattyú a nagyobb hidegekben nem fog dolgozni (a hidraulikus bekötés ezt lehetővé teszi).
Az elképzelt valóságban tapasztaltak
1. Az épület egyes részei nem a tulajdonos által elmondott hőtechnikai adatokkal rendelkeznek, hanem annál gyengébb paraméterekkel.
2. A meglévő radiátoros rendszer beszabályozatlan.
3. A primer kör, 20%-os propilén-glikollal lett feltöltve.
4. A lakók szeretik a meleget, épp ezért a belső termosztát 24,5 °C-ra van állítva.
5. A vegyestüzelésű kazán nincs használatban.
Problémák feltárása
Ha a problémákat külön-külön megnézzük, mondhatnánk azt is, hogy ezek elenyésző eltérést okoznak, biztosan az a baj, hogy kicsi a hőszivattyú teljesítménye.
Azonban, ha részletesebben belemegyünk ezekbe, akkor már nem ennyire egyértelmű a dolog:
1. Ugyan, csak egy korábban nyitott helyiség lett utólagosan beépítve, ez a homlokzati fal már nem lett leszigetelve. Itt veszítünk néhány 100 W energiát.
2. A radiátoros fűtés beszabályozatlan, így nem biztosítható, hogy a komfort hőmérsékletet igénylő helyiségekbe maradéktalanul és időben eljusson a fűtővíz (előbb melegszenek a szivattyúhoz közelebbi radiátorok).
3. A primer kör 20%-os propilén-glikollal lett feltöltve, amelynek a hőkapacitása mintegy 6%-kal rosszabb a tiszta vízétől, ez rontja a hőszivattyú által leadott teljesítményt. A glikol szivattyúzási ellenállása is nagyobb, mint a vízé, ami többlet áramfelhasználást okoz.
4. A házába beépített radiátorok még +10 °C-os külső-hőmérséklet mellett is magas vízhőmérsékletet igényelnek. A jelenleg beállított 24,5 °C belső hőmérséklet eléréséhez 56 °C-os víz kell. A szabvány szerinti belső hőmérsékletnél (kb. 21 °C) is még 46 °C-os vizet kell biztosítani a radiátoroknak. 56 °C-os víz előállításához (ami csak a +10 °C-os külsőhőmérséklet esetén elég) a hőszivattyút 61 fokra kell beállítani (a hőcserélő és a glikol miatt). Ebben az üzemállapotban a hőszivattyú COP-je 3,6, azaz 1kW felvett árammal 3,6kW fűtési energiát képes előállítani. A hőszivattyút nem állították be úgy, hogy kövesse a külső hőmérsékletet.
5. Amennyiben a külső hőmérséklet -5 °C alá csökken és tartani szeretnénk a magasabb belső hőmérsékletet, szükséges a szilárdtüzelésű kazán beüzemelése.
A fentiek együttes hatása miatt ez a hőszivattyú önállóan kb. -3 °C külső hőmérsékletig tudja biztosítani a megkívánt 24,5 °C-os belső hőmérsékletet.
Amennyiben
● a belső hőmérsékletet a szabvány szerinti értéken tartanák,
● a glikolt vízre, vagy azzal közel azonos hőkapacitású Climalife Greenway Neo Heat Pump-ra cserélik, és
● a fűtési rendszert beszabályozzák, akkor kb. -5...-7 °C-ig képes lehet önállóan ellátni a ház fűtését.
Egyéb környezeti problémák
Mint azt a cikk elején írtam: A család egy csendes kis erdőszéli házikóban élt a tó partján…
Bizony ennek a mesébe illő idilli helynek is van jelentősége, méghozzá nem is kicsi!
A környezet, ahová a hőszivattyú került, egy tó közeli erdős részen van. A levegő magasabb páratartalma következtében az amúgy normális leolvasztási ciklusok gyakrabban fordulnak elő. Ez azt jelenti, hogy a hőszivattyú az átlagostól hosszabb ideig kénytelen a leolvasztásra dolgozni, ami idő alatt nem tud a házba hőt szivattyúzni. A kiesett időtartam alatti hőveszteséget is pótolni kell, amikor újra a fűtésre tud dolgozni a gép. Persze ilyenkor bekapcsol a 3 kW teljesítményű elektromos fűtőszál is.
Az ingatlan egyfázisú normál lakossági tarifás elektromos mérővel rendelkezik, melynek díjszabását ismerjük, 2523 kWh/év fogyasztásig támogatott, felette már nem.
Most, hogy kellő részletességgel feltártunk minden elérhető adatot és információt, lássuk mi lehet a megoldás lakónk számára.
Akkor javulna jelentősen a hőszivattyú áramfelvétele, ha lejjebb tudnánk vinni a fűtővíz hőmérsékletét. Ez vagy azt jelenti, hogy a jelenlegitől jóval nagyobb radiátoroknak kellene lennie (nagyobb felületen a hidegebb víz is le tudná adni a szükséges teljesítményt), vagy ki kellene cserélni olyan hőleadókra a radiátorokat, amik ugyanakkora helyen képesek a hidegebb vízből is leadni a szükséges hőt. Ilyen pl. a fan-coil, de ez jelentős költséggel járna, plusz mindegyik fan-coil-hoz áramot is kell vinni. A radiátorcsere magában sajnos nem elég, mert a nagyobb radiátorokhoz vastagabb csövekkel kell kiállni. Műszakilag még az állapítható meg, hogy a hőszivattyú egyébként hibátlanul dolgozik. A fűtési rendszer és a párás környezet együttes hatása miatt a tapasztaltak és a számítások ugyanazt eredményezik: a hőszivattyú nem fűti fel a rendszert, már 0 °C alatt nehézkes, -3 °C alatt egyértelműen kevés a teljesítménye. Ezen egy nagyobb teljesítményű hőszivattyú segítene, de a hatásfok, így a magas elektromos fogyasztás problémája ugyanúgy fennállna.
Összegezve a probléma teljes vagy részleges megoldására az alábbi lépesek szükségesek
(Próbáltunk fontossági és gazdaságossági sorrendet is egyszerre figyelembe venni):
● Alacsonyabb belső hőmérséklet beállítása a termosztáton
● Meglévő fűtési rendszer szabályozhatóvá való átalakítása és beszabályozása (értsd: termosztatikus radiátorszelepek beépítése)
● „H” tarifás mérő igénylése a szolgáltatótól
● Fagypont körüli külső hőmérséklet esetén, a kazán befűtése
● Hőleadó oldali rendszer hozzáigazítása a hőszivattyú gazdaságos üzemeltethetőségéhez (értsd: fan-coil, vagy felületfűtés-hűtés kiépítése)
● Napelemes rendszer kiépítése
A fenti esetből látható, hogy mennyire fontos minden adat és információ átadása - lehetőleg írásban - akár a megrendelő, tervező, műszaki, kivitelező vagy szervizes szakember részéről. Legyen szó a megrendelő igényeiről, szokásairól, a rendszer kiépítéséhez szükséges műszaki szakember támogató munkájáról, vagy épp a kivitelezővel történő egyeztetésről és nem utolsó sorban a beüzemeléssel, üzemeltetéssel kapcsolatos teendőkről. Mind-mind azt a célt szolgálják, hogy a megrendelő elégedett legyen és minimalizáljuk az esetlegesen felmerülő problémákat.
Forgács Péter
műszaki vezető
Ép-Gépész Holding Kft.
