Hőszivattyú Konferencia 2023 – A hőszivattyú-technológia lehet a kulcs a 2050-es dekarbonizált épületállományhoz?

A Magyar Hőszivattyú Szövetség (MAHŐSZ) 2023. április 19-én Budapesten a La Vida DUNA Rendezvényházban tartotta meg ez évi konferenciáját. A konferencia előadói megoldásokat és jó példákat mutattak fel arra, hogy a hőszivattyú-technológia hogyan könnyítheti meg és egyszerűsítheti le az átállást egy szén-dioxid-mentes hazai épületállomány mielőbbi eléréséhez.

A Konferencia előadásai

  • Európai helyzetkép: A hőszivattyú technológia környezeti és gazdasági előnyei a klíma- és energiaválság árnyékában (Thomas Nowak, European Heat Pump Association)
  • Kombinált geotermikus rendszerek bemutatása (Gallai Márton, Geo Concept Kft.)
  • Nagy épületek fűtése és hűtése a szennyvíz hőjével (Kiss Pál, Thermowatt Kft.)
  • Amikor az energiahatékonyság mindent visz: leleplezzük az Office Garden IV irodaház gépészeti titkait (Takarics László, Daikin Hungary Kft.)
  • Az energiatárolás korszerű eszközökkel (Major Ádám, HAJDU Hajdúsági Ipari Zrt.)
  • Az optimális hőszivattyús megoldások kiválasztása a változó piaci környezetünkben (Joó Renátó, a Stiebel Eltron Kft. felkérésére)
  • Hőszivattyús megoldások a meglévő rendszerek mellett (Hartai Mátyás, Vaillant Saunier Duval Kft.)
  • A közepes hőmérsékletű (30°C-46°C) elfolyó termálvizek magas hőmérsékletű (50°C-82°C) hőszivattyús hasznosításáról (Fodor Zoltán, Geowatt Kft. és Márton György, Logframe Tanácsadó Iroda)
  • Geotermikus hőszivattyús rendszerek hatékonysági kérdései (Dr. Ádám Béla, HGD Kft.)
  • Energetikai beruházások kiemelt tekintettel az energiahatékonyságra (Horváth Viktor, helyettes államtitkár – Energiaügyi Minisztérium)

Panelbeszélgetések

A konferencia programjába a szervezők két panelbeszélgetést iktattak be. Az első panelbeszélgetés témája a következő volt: “Hazai újdonságok, innovációk: a hőszivattyú technológia alkalmazását érintő kihívások és addicionális előnyök”.
A panelbeszélgetés résztvevői Dr. Szolnoki Pálma (BME Zéró Karbon Központ), Győri Gyula (CPI Facility Management Kft.), Ercsey Tamás (Magyar Energiaközösségek és Rugalmassági Szolgáltatók Szövetsége), és Csank András (E.ON Hungária) voltak. A panelbeszélgetés moderátora Erdősi Csaba, a VGF&HKL szaklap vezető szerkesztője volt.
A szakértők beszélgetésük során megállapították, hogy a hőszivattyú a dekarbonizációs átmenet alapvető eszköze, azonban a gázhálózat teljes kiváltásához a villamos hálózatot meg kellene duplázni. Igaz ugyan, hogy Magyarországon a jelenleg rendelkezésre álló fotovoltaikus kapacitás mintegy 4.500 MW, de ez nem áll mindig rendelkezésre, ezért kell fejleszteni a hálózatot. Nagy létesítményeknél a gáztüzelés és a hőszivattyú kombinálása biztosítja a leghatékonyabb megoldást, és irodaházak esetében a bérlők részéről már felmerül az igény, hogy az üzemeltetés széndioxid-lábnyoma minél kisebb legyen. A fogyasztói igények biztonságos kielégítése érdekében újfajta rugalmassági képességek bevonására van szükség, ide sorolható többek között az épületállomány hőtárolóképessége.
A második panelbeszélgetés a lakossági és vállalati támogatásokról és a hőszivattyús beruházások megvalósításának további finanszírozási lehetőségeiről szólt.
A panelbeszélgetés résztvevői Horváth Viktor, helyettes államtitkár (Energiaügyi Minisztérium), Csécsei Ádám (Exim Bank), Dr. Szabó László, energiabeszerzési tanácsadó – energiahatékonysági szakértő, és Boldizsár Ildikó Liza (Rezsinullázó Kft.) voltak. A panelbeszélgetést vezette Zuggó Balázs, a Daikin Hungary Kft. ügyvezetője.

A beszélgetés során a résztvevők egyetértettek abban, hogy már nem kell a szemléletformálásra nagy hangsúlyt fektetni, hiszen a magánszemélyeik is tudatosan gondolkoznak és cselekednek, és rezsicsökkentésre törekszenek. Ugyanakkor fontosak a támogatások, mert azok tudják mozgásba hozni a piaci folyamatokat. Hosszú megtérülési idő esetén nagyobb támogatást kell adni, rövid megtérülési idő esetén pedig kisebbet. Célszerű komplex felújításokat megvalósítani, és ha erre nem áll elegendő támogatási forrás rendelkezésre, akkor is korszerűsíteni kell, adott esetben azt, ami önerőből is megvalósítható. Fontos feladat, hogy egy olyan szabályrendszert kell készíteni, ami kezeli a hőszivattyúkkal kapcsolatos zaj és homlokzati megjelenés kérdéseit.

Európai helyzetkép

Thomas Nowak, az Európai Hőszivattyú Szövetség (EHPA) főtitkára előadásában bemutatta az európai hőszivattyú piac fejlődését 2010-től 2022-ig. Eszerint a hőszivattyúk eladási darabszáma különösen 2017 óta dinamikusan növekedett, mégpedig 2021-re, azaz 4 év alatt 34 %-kal. 2021-ről 2022-re még erőteljesebb növekedés volt tapasztalható, ami 38 %-ot jelent. A tavalyi évben eladott hőszivattyúk darabszáma 3,0 millió volt, és az összesen beszerelt hőszivattyúk darabszáma már eléri a 19,9 milliót. A hőszivattyúk döntő többsége levegő-víz, és víz-víz hőszivattyú. Az egyezer háztartásra jutó hőszivattyúk területén Finnország (69,36), Norvégia (62,16), és Svédország (39,34) állnak az élen, Németország (5,75) viszonylag szerény eredményt ért el. Becslések alapján az évente eladott 3,0 millió hőszivattyú hőteljesítménye 28,2 GW, megújuló energia-hasznosításuk 21 TWh, amellyel 8 millió tonna széndioxid-emissziót lehet megtakarítani. Az elért eredményekkel azonban nem lehetünk elégedettek, az európai energiahatékonysági és klímacélok eléréséhez sokkal nagyobb növekedésre van szükség, ami lehetséges is. Befejezésül Nowak úr szólt az ipari hőszivattyúkról. Ezek magas hőmérsékletű (80-200 °C) hőenergiát szolgáltatnak, és 100 kW- 50 MW teljesítménytartományban állnak rendelkezésre.


Néhány további információ az EHPA honlapjáról
A 2022-ben eladott 3 millió darab hőszivattyú döntő többsége (2,7 millió db) fűtési hőszivattyú volt. Ezen túl került eladásra 320 ezer darab HMV-termelő hőszivattyú.

A 2022-ben eladott hőszivattyúkkal nagyjából évi  4 milliárd köbméter földgáz kiváltása vált lehetővé, és ezzel mintegy 8 millió tonna szén-dioxid-kibocsátás csökkenést értünk el. Európa teljes hőszivattyú-készletével ma már  54 millió tonna szén-dioxid-kibocsátás takarítható meg, ami nagyjából Görögország éves kibocsátásával egyezik meg. A hőszivattyús technológia tehát jelentősen hozzájárul az REPowerEU célkitűzéseinek eléréséhez. Az Európai Unió REPowerEU terve az orosz fosszilis tüzelőanyagoktól való függőség csökkentését célozza. Ennek részleteit megismerheti 2022. évi 3. lapszámunk címlapsztorijából.  

A 2022 évi fűtési hőszivattyú-eladások 2021-hez viszonyított növekedését tekintve Lengyelország vezet +102 %-kal, vagyis 195 ezer darab eladott hőszivattyúval, ezt követi Csehország (+99 %, 60 ezer db), Hollandia (80 %, 123 ezer db), Belgium (+66 %, 33 ezer db), Svédország (+60%, 215 ezer db), Ausztria (+59 %, 49 ezer db), Németország (+53 %, 236 ezer db) és Finnország (+52 %, 196 ezer db). Erőteljes, 20 és 40 % közti növekedést mutatnak az Egyesült Királyság, Olaszország, Norvégia, Spanyolország, Svájc, valamint Dánia és Franciaország statisztikai adatai, illetve becsült eladási darabszámai.


Kombinált geotermikus rendszerek bemutatása, a MOL Campus

Gallai Márton az épület tervezési alapadatainak ismertetése után (143 m magas épület – 28 emelettel, 86.000 m2 alapterület, 6 MW fűtési és hűtési teljesítmény) beszámolt az itt megvalósított geotermikus rendszerről. Ennek fő jellemzői: 310 db talajszonda, 6 osztó-gyűjtő akna, 2 db 1,1 MW teljesítményű Carrier hőszivattyú. Az épületben folytonosan szükség van fűtési és hűtési energiára, így célszerű választás volt a geotermikus víz-víz és levegő-víz hőszivattyúk kombinált használata, amelyek komplex vezérléssel rendelkeznek. A megvalósított rendszer lehetővé teszi, hogy a tavaszi hónapok végén, amikor a talaj hőmérséklete magasabb, mint a külső levegőé, hőforrásként a talajhőt hasznosítsák. Ezzel a talajt kimerítik, így az ezt követő hűtési időszakban alacsonyabb talajhőmérséklet áll majd rendelkezésre.

Nagy épületek fűtése és hűtése a szennyvíz hőjével

A Thermowatt Kft. által kifejlesztett innováció 37 országban bejegyzett szabadalom, és az elmúlt években számos díjat nyert el (Aqualia díj (2013), Víz & Energia díj (2014), „Ingatlanpiaci Víz” kategória legkiemelkedőbb fejlesztője az Internatonal Water Summit rendezvényen (Abu Dhabi, 2015).
A technológia fő jellemzői:

  • bypass-technológia szennyvízhő hasznosításra bárhol a városban,
  • mérete növelhető, csak a keletkező szennyvíz mennyisége a korlát,
  • 70 % fosszilis energia megtakarítás,
  • alkalmazásával bármely nagyvárosban, több mint 100 MW hőteljesítmény nyerhető,
  • Magyarországon 5 megvalósított nagy projekt összesen 10 MW teljesítménnyel,
  • optimalizált, és harmonizált rendszerkomponensek a rendszerhez tervezett irányítástechnikával a felhasználó igényeihez igazítva,
  • 24 órás távfelügyelet, beépített riasztási rendszerrel.

A budapesti Honvédkórházban megvalósított projekt esetében a hőszivattyú teljesítménye fűtési ütemben 3,8 MW, az éves hőenergia szolgáltatás 80.000 GJ, COP=6,2, amivel másfélszer hatékonyabb a levegős hőszivattyús fűtésnél.
A technológia gazdasági előnyei, hogy finanszírozásához zöld források felhasználhatók, kedvező megtérülést eredményez, alacsonyabbak lesznek az üzemeltető működési költségei, és végeredményben hozzájárul a fenntarthatósági célok eléréséhez.
Az előadó Kiss Pálnak, a Thermowatt Kft. társtulajdonosának és ügyvetőjének a technológiát részletesen ismertető szakcikke a 2020. évi 5. számunkban jelent meg „Szennyvízhő-hasznosítás hőszivattyúval” cím alatt.

Geotermikus hőszivattyús rendszerek hatékonysági kérdései

Dr. Ádám Béla előadásában kiemelte, hogy a hőszivattyús rendszerek végső hatékonysága rendkívül összetett eredményként adódik ki.
A legfontosabb befolyásoló tényezők:

  • a megrendelői igények figyelembe vétele,
  • a helyi adottságok kihasználása (termál és egyéb elfolyó vizek hőhasznosítása),
  • primer és szekunder hőfokszintek,
  • a hőszivattyú megfelelő kiválasztása,
  • a tervezési és méretezési elvek betartása,
  • szakmai felkészültség a tervezés és a kivitelezés területén,
  • a referenciák jelentősége.

A primer gépészet területén különösen nagy teljesítményű rendszereknél fontos a geológiai felmérések vagy az adattári referencia mérések eredményeinek megléte, próbafúrásban geofizikai vizsgálat végzése, és a vízadó rétegek kijelölése, a szondateszt (hővezetőképesség, és fúrólyuk ellenállás mérés), a szondamező modellezés, az optimális alakú hálózat kialakítása, a hidraulikai számítás és beszabályozás, végül a primer keringtető szivattyú kiválasztása.
Csak minden befolyásoló tényező számbavétele és a számításokba való bevitele esetén kaphatunk végeredményként hatékony rendszert, és elégedett megrendelőt.

Energetikai beruházások kiemelt tekintettel az energiahatékonyságra

Horváth Viktor, helyettes államtitkár előadását az energiapolitikai kihívások ismertetésével kezdte. Ide tartozik az, hogy az olcsó, korlátlannak gondolt energia kora véget ért, az új helyzet másfajta szemléletmódot követel meg, ismét előtérbe került az ellátásbiztonság, így elsődleges feladattá vált az importfüggőség és a kitettség csökkentése. Energiapolitikai céljainkat, és klímapolitikai vállalásainkat az ellátásbiztonság, a megfizethetőség, a növekvő igények és a fenntarthatóság szempontjainak figyelembe vételével kell elérnünk.
Az energiafüggésből az energiaszuverenitásba történő átmenet 2030-ig a következő három programon keresztül valósul meg:

  1. Földgázigény csökkentése az energiamixben: Magyarország földgázigényének és orosz importkitettségének mérséklése keresletcsökkentési, energiahatékonysági és villamosítási intézkedésekkel.
  2. Alternatív energiaforrások arányának növelése: alternatív földgázforrások (hazai termelés, LNG, egyéb importutak, pl. Neptun mező) kiaknázása, illetve biogáz, biomassza, hulladék és hidrogén hasznosítása az energiamixben.
  3. Növekvő villamosenergia- és rugalmassági igény kiszolgálása: A növekvő villamosenergia-igény valamint a megújulók elterjedésével járó flexibilitási igény kielégítése a piacszervezés és reguláció, új termelési, tárolási kapacitások és infrastruktúra-fejlesztés révén.

Fentiek eredményeképpen a végenergia felhasználásunk átrendeződik, és várhatóan az 1. ábra szerint alakul.

1. ábra: Végenergia felhasználásunk alakulása energiahordozók szerint napjainktól 2050-ig

kormányzat által tervezett energetikai beruházási programok (összesen 4.352 mrd. Ft. tervezett támogatási kerettel) az alábbi programok révén, és célokkal valósulhatnak meg:

RRF1 (478 mrd. Ft.): hálózatfejlesztés, lakossági napelemek, hálózati és piaci villamosenergia-tárolók, okosmérők telepítése.

Operatív programok (871 mrd. Ft.): KEHOP Plusz, és TOP Plusz.

Modernizációs alap: (245 mrd. Ft.): energiahatékonyság, energiaközösségek, távhő hatékonyságának növelése.

RRF2 (2.758 mrd. Ft.): hálózatfejlesztés, energiafüggetlenség, alternatív mobilitás, vállalkozások energetikai beruházásai.

Néhány további előadás

Takarics László, az energiahatékonyságot középpontba állító előadásában összehasonlította a VRV 2-.csöves és 3-csöves rendszert, és megállapította, hogy a 2-csöves rendszernek nem sokkal kisebb a beruházási költsége, viszont hátránya, hogy nincs lehetőség a vegyes (fűtési és hűtési) üzemmódra és hővisszanyerésre.

Joó Renátó az optimális hőszivattyús megoldások kiválasztása kapcsán felhívta a figyelmet arra, hogy gyakran előfordul a hőszivattyús rendszerek túlméretezése, ami hatékonyság romlást eredményez.

„A közepes hőmérsékletű elfolyó termálvizek magas hőmérsékletű hőszivattyús hasznosításáról” című előadás alapján készült szakcikket következő lapszámunkban közöljük.

Dr. Vajda József

Kiemelt fotó: Freepik

Megosztás

Előző olvasása

Hatékony Vízellátás Nemzetközi Konferencia – 5. alkalommal jöttünk össze Pécsett…

Következő olvasása

Régiós szakmai találkozót szervezett a Gázközösség Szekszárdra