Feketén-fehéren

Alternatív fűtés napenergiával

2008-12-05 14:44:21 |

Napjaink folyamatosan növekvő energiaáraival együtt növekszik az alternatív (olcsó) fűtésrendszerek száma is. A fűtés, melegvíz előállítás hőtermelés nélkül elképzelhetetlen, azonban az alternatív hőtermelési lehetőségek felhasználásával ténylegesen csökkenhetnek a fűtési költségeink.

Az alternatív hőtermelés a kazánokban elégetett tüzelőanyagok (gáz, olaj, szén, fa, pellett stb.) mellet a napenergiából és a geotermikus energiából történhet. A geotermikus energia közvetlenül a forró vizes kutakból, vagy közvetve a hőszivattyús rendszerből származhat, mindkét lehetőség csak nagy beruházási költséggel alakítható ki. A napsugárzásból származó (szolár) energia egyszerűbben beszerezhető. Vagy napelemekkel - mint elektromos energia - vagy napkollektorokkal, mint hőenergia. Az is fontos szempont, hogy a napelemek működési hatásfoka 13-20% között van, a napkollektorok 75-85 %-ával szemben, tehát a hőenergia napból való termelésére napkollektort kell használni. A napkollektoros rendszerek valóban ingyenes energiát hasznosítanak. Azonban egy ilyen rendszer telepítése meglehetősen drága. Persze keresgélhetünk a piacon olcsóbb berendezéseket, de a tény akkor is tény marad: egy átlagos méretű családi ház éves használati melegvíz- igényét fedezni tudó szolár kiegészítő rendszer ára 800. 000-Ft,-míg a melegvíz termelés mellett a fűtésrendszerbe is köthető rendszer 1.500.000.- Ft körül, a nagyrészt a napenergiát hasznosító legkorszerűbb házi hőközpont ára 3.000.000 felett mozog. Éves 50%-os használati melegvíz-termelésre vonatkozó szolárfedezet mellett a családi háznál, négy főt figyelembe véve 4-6 m2 kollektorfelület adódik.
Ha egy nálunk általános (akár gáz akár szilárd tüzelésű) hagyományos fűtésrendszert vizsgálunk, láthatjuk hogy egy kazánból és a keringtető szivattyúval ellátott hőleadó rendszerből (radiátor, padlófűtés) áll. Szabályzásukat a rendszer ki és bekapcsolásával szobatermoszát végzi. Minél sűrűbben követik egymást a ki és bekapcsolások, annál több energiával fűtjük környezetünket. Egy átlagos magyar családi házban a periódusok száma óránként 10-30 (!). Emiatt a legkorszerűbb, 85-92% hatásfokú (nem kondenzációs) kazánok is gyakorlatilag csak 60-70%-os hatásfokkal képesek működni. A napkollektorokkal termelt hőt ilyen rendszerbe nem tudjuk integrálni. Ahhoz hogy a napból származó hőenergiát a lakóépület fűtési rendszerébe integráltan is felhasználhassuk, az alábbi módokon kell a fűtési rendszert ki- vagy átalakítani.

Korszerű puffertartályos fűtésrendszer

A gáz (szilárd) kazánok a leggazdaságosabban 85-90% leterheltségnél, és órákig tartó folyamatos üzemelés közben működnek. Ennek a biztosítására, mindenképpen egy puffertartályt kell a rendszerbe integrálnunk: a tartályban lévő fűtővizet a kazán a legnagyobb hőteljesítményével fűtheti fel, a puffertartály akkumulálja a forró vizet, a szobatermoszát nem a kazánt vezérli, hanem kizárólag a puffertartályból történő hőelvételezést, azaz a fűtésköri keringtető-szivattyút indítja, illetve leállítja a hőigény függvényében.
A kazán működését a puffertartályban tárolt víz hőmérséklete szabályozza. Amennyiben a tartályban lévő víz hőmérséklete a szükséges alá csökken, az energiatermelés megkezdődik, és a puffer méretétől, illetve a kazán típusától függően annyi ideig tart, hogy a kazán, felmelegedve az üzemi hőmérsékletre, valóban órákon keresztül optimális 85-95% hatásfokkal üzemelhessen. Helyes méretezéssel elérhető, hogy (átmeneti időben) a periódusok száma lecsökkenhet napi egy-két kapcsolásra! Az így felépített berendezés éves szinten 15-20% megtakarítást hozhat.
A puffertartályokat ma már egy- vagy több spirálcsöves hőcserélővel szerelik. Így lehetőség nyílik a fűtés mellet a használati melegvíz termelésre is. De egyúttal mód nyílik egy külső fűtő kör bekapcsolására is a hőcserélőn keresztül. Ebből közvetlenül adódik a lehetőség a napkollektor(ok)nak a fűtésrendszerbe kötésére is! Egy ilyen rendszernek az alábbi többletberuházás (700 000-1 millió Ft) igénye van:

  • Megfelelő hőszigeteléssel rendelkező hőcserélős puffertartály (2-300 EFt);
  • 4-8 m2-es napkollektor (vákuumcsöves-sík) felület +keringtető-szivattyú (3-600eFt);
  • Megnövelt méretű tágulási tartály (50 eFt);
  • Fűtésköri keringtető-szivattyú egység keverőszeleppel (100 eFt);
  • Kazánvezérlő elektronika (kazántípustól függő bonyolultságú, egyes típusoknál már beépített) (50 eFt);
  • A legkorszerűbben a puffertartályos előfűtő rendszer integrálja a napkollektorokon termelt hőmennyiséget. Ezt a rendszert ajánljuk annak, aki új építésű radiátoros fűtéssel, illetve intelligens vezérlésű kazánnal rendelkezik. Ehhez kapcsolódik a tetőbe integrált sík- vagy vákuum kollektor, a hozzá kapcsolódó solar állomás ellenáramú készülékkel, szekunder oldali keringtetéssel (szivattyúk, szelepek, automatika, biztonságtechnika) 1,2-1,5 MFt
  • Több hőcserélős vagy belsőhőtárolós, hőszigetelt 1-2 m3-es puffer tartály 0,8-1 MFt

Ezekkel a plusz beruházásokkal korszerű házi hőközponttá fejleszthető a fűtésrendszerünk, amely a nagy puffertartály energiatartalmára épül. Azonnal adódik a lehetőség, hogy a használati melegvizünket is a fent említett stabil hőenergia-forrásra bízzuk. Lássuk a rendszer további előnyeit:

  • Drágább villamos energia kiváltása (villanybojler nem szükséges)
  • Folyamatos fűtés nagyobb mennyiségű melegvíz-készítés esetén is (gázkazánnál általában a melegvíz-készítés ideje alatt tiltva van a fűtés);
  • A pufferünkbe a napkollektorokból származó energia is integrálható;
  • A megfelelő kapacitású puffertartály belső hőtárolójából hőcserélő segítségével töltjük át a használati melegvízbe a hőenergiát;
  • A szabályozott üzem miatt forrázásvédő szelep nem szükséges;
  • A puffertartály teljes energiatartalmával megegyező mennyiségű meleg víz nyerhető;

Ily módon felépített rendszerhez további hőfejlesztő berendezéseket - mint pl. a hőszivattyú - is egyszerűen kapcsolhatunk.
Rendszerünk egyik energiatermelő tagja a sík vagy vákuumcsöves napkollektor, természetesen az kiszolgáló hidraulikus és elektronikus vezérlőrendszerrel együtt. A Nap által termelt energia automatikusan arra a felhasználási helyre kerül, ahol a külső körülmények figyelembevételével a legjobban tud hasznosulni.
Magyarországon az 1 m2-re eső besugárzott energiamennyiség elérheti az 1300 kWh-t. Napkollektoraink - teljes kihasználtság mellett - a besugárzott energiamennyiség 35-60%-át, azaz 450-780 kWh-t (!) képesek évente és négyzetméterenként begyűjteni, vagy másképp fogalmazva; egyetlen négyzetméter kollektor évente 50-100 m3 gáz elégetését teszi feleslegessé.
A használati melegvizet a nyári félévben napkollektorokkal, a téli időszakban pedig a napkollektoros rendszer hőtárolójára történő egyéb ráfűtéssel lehet megoldani. A gáz kiváltására szolgáló egyéb ráfűtési rendszerek:

  • vegyestüzelésű kazán;
  • környezetkímélő faelgázosító kazán;
  • vízköpenyes kandalló;
  • vízköpenyes cserépkályha;

Ezek a berendezések a háztartási hulladék elégetésével, vagy megújuló energiaforrások igénybevételével kettős hasznot hajtanak: védik környezetünket, és energiát takarítanak meg. A napkollektoros rendszereknek van még egy nagy előnye, hogy a kollektoros rendszer vezérlője ragyogóan elboldogul a különböző hőforrások irányításával, és a különböző helyeken képződő hőenergiát eltárolja a rendszerrel a hőtárolóban.
A napsütés időtartama alatt a kollektorokon képződött hőenergiát hőcserélő készülék segítségével a puffer tartályba juttatjuk. A puffer felmelegített felsőrészéből táplálkozik a fűtésrendszer, amelyet minden esetben keverőszeleppel (termosztatikus vagy motoros) csatlakoztatunk a berendezéshez. A radiátorokból visszatérő lehűlt fűtővíz a tartály alsó csatlakozó pontjára kerül. Amennyiben a tartály tetején mért hőmérséklet alacsonyabb a beállítottnál (fűtés és melegvíz igénye), a kazán bekapcsol. Ezzel a hagyományos gázkazánoknál hatásfok növekedést érhetünk el, hiszen elkerülhető a rövid, de sűrűn ismétlődő fűtési ciklus. Ennek számszerű értéke a 15%-ot is meghaladhatja!

Összefoglalásként

A napenergia természetesen ingyen érkezik a Földre, de ennek a számunkra hasznos hőenergiát tartalmazó részét fel kell fogni, és közvetlen hőenergiává kell alakítani. Természetesen ez is pénzbe kerül. Egy lakóház esetén a közvetlenül csak a napenergiával való fűtés és melegvíz-termelés kialakítása 3-5 MFT körüli beruházást igényel.
Aki a napenergiát a hétvégi ház feketére festett vashordóból és slagból kialakított olcsó zuhanyzójával párhuzamba állítva látja befoghatónak, bizony téved. A napenergiát hőtermelésre hasznosító kollektorok - még a legolcsóbb részei a rendszernek - ára is 80 eFt/m2, egy családi házhoz szükséges 4-5 m2 aktív napkollektor felület 350-400 eFt. Magukban pedig semmit sem érnek. Ezeket korszerű gépészeti anyagokkal és szerkezetekkel lehet csak az épület fűtésrendszerébe csatlakoztatni, úgy, hogy a legolcsóbb csak használati melegvizet termelő rendszerek 800 eFt-os árától a lakóépület komplett hőenergia-igényét 70-80%-ban kielégítő solar rendszerek 3-4 MFt beruházási áráig kell számolnunk, mint beruházási összeggel.
Ehhez számoljuk hozzá a támogatás Magyarországi anomáliáit is, és akkor egyből rájövünk, hogy ami Ausztriában és Németországban egyértelműen támogatandó az állam részéről, és így megéri beruházni az egyéni energiatermelő berendezésekbe, addig ez nálunk még a luxuscikk kategóriába tartozó, adóztatandó hobby.

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Szűcs J. László


Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

Jelentős hitel lakásfelújításra

Uniós forrásból 115 milliárd forint kamatmentes hitelt biztosít az MFB magánszemélyeknek, társasházaknak és lakásszövetkezeteknek. Több tízezer lakás vagy lakóház újulhat meg az...


Konvektorcsere-program

Cikkünk megírásakor még élt a május 20.-ától meghirdetett konvektorcsere-program. Összesen 4000 pályázatot tudnak fogadni 2 milliárd forint összértékben, ami rendkívül kis szám ahhoz képest,...