A MÉGSZ 2023 novemberében mintegy 300 épületgépész szakember részvételével Budapesten a Lurdy Konferenciaközpontban tartotta meg a II. Fókuszban a klíma és hőszivattyú szakmai napot. A gazdag programkínálatból feltűntek az „intelligens” és az „okos” hívószavak, annál is inkább, mert szaklapunk, az Épületgépész legutóbbi,2023/5. száma külön tematikus mellékletben foglalkozott az intelligens rendszerekkel és okos megoldásokkal. Beszámolókban az ezekhez kapcsolódó két előadást ismertetjük.
A rendezvényen az alábbi 13 szakmai előadás hangzott el:
- A nagyobb fűtési és légkondícionáló rendszerek kötelező energetikai felülvizsgálatáról – Dr. Szabó Iván, Nemzeti Klímavédelmi Hatóság
- TOSHIBA hőszivattyúk 4kW-tól 25,6 MW-ig – Kalina Zsolt / Rokonál Krisztián, Atlantisz Klíma
- Hőszivattyús rendszerek az energiahatékony működés szolgálatában – Ázsóth Tamás termékmenedzser, műszaki tanácsadó mérnök, Ép-Gépész Holding Kft.
- Oventrop szerelvények hőszivattyús rendszerekhez – Németh Roland magyarországi képviseletvezető, Oventrop
- Szellőztess komfortosan és energiahatékonyan az Aereco szellőzőrendszereivel – Központi páraszabályozott rendszerektől a hővisszanyerőkig, avagy igény szerinti szellőzés, a lehető leghatékonyabban – Engel-Ziegler György kereskedelmi vezető, Aereco Légtechnika Kft.
- Az olasz meló – elmés megoldások, extra hatékony hőszivattyúk, az Olimpia Splendid UNICO és AQUADUE rendszerek bemutatása – Laki Zsolt ügyvezető, Allin Property Services Kft.
- KOSPEL Fűtőkalandok Felsőfokon – Sáfár Zoltán kereskedelmi igazgató, Diana Holding Kft. KOSPEL disztribútor
- Innovatív megoldások hősszivattyúkhoz a Flamco-Comap termék újdonságaival – Veress Marcell projekt értékesítő mérnök, Aalberts, Hydronic Flow Control, Comap – Flamco
- Intelligens hőszivattyús rendszerek – Hodemarszki Zsolt mérnök üzletkötő, Daikin Hungary Kft.
- Az új EU-s F-gáz rendeletről – Gurdon-Kiss Hermina vezető-kormányfőtanácsos, Nemzeti Klímavédelmi Hatóság
- Energiamérésen alapuló okosszelep – Schmidt Ferenc értékesítési vezető, Belimo
- IntrCooll (indirekt/direkt) kétkörös adiabatikus hűtés esettanulmány – Bali Endre értékesítési menedzser, Oxyma Systems Kft.
- Hibrid hőszivattyús rendszerek korszerű vezérlése – Gallai Márton műszaki igazgató, Geo Concept Kft.
Intelligens hőszivattyús rendszerek
Hodemarszki Zsolt előadását a bivalens fűtési megoldások, valamint a hőszivattyúk és a napelemek témákra építette fel.
Bemutatta, hogy a rezsilimitnek megfelelő 1.728 m3-es gázfogyasztással 90%-os hatásfokú kazánt feltételezve 14.040 kWh hőenergia termelhető meg, amely kb. 8-9 KW fűtési hőigényű épület fűtésére, és napi 100 liter melegvíz előállítására elegendő. Nagyon rossz hőszigetelésű épületeknél, ahol a fajlagos hőigény 100 – 150 W/m2, bőven meghaladjuk a rezsilimitet. Pl. egy 200 m2-es családi ház gyakran 20-25 kW hőszükségletű. Ilyen esetben célszerű a még csak néhány éves gázkazánt megtartani, és annak kiegészítésére hőszivattyút telepíteni. A hőszivattyú kb. -5 °C külső hőmérsékletig látja el a fűtést, és ezzel a fűtési hőigény 80-90%-át fedezi. Alacsonyabb külső hőmérsékletek esetén a gázkazán lép üzembe, amikor a fűtéshez magasabb előremenő hőmérséklet szükséges, amelyet a hőszivattyú már nem tudna gazdaságosan előállítani. Egy 24 kW-os gázkazán mellé jó választás lehet pl. egy 16 kW-os Altherma hőszivattyú. A fűtési költségek vonatkozásában csak gázkazánnal való fűtés esetén 3800 m3-es éves gázfogyasztás mellett 1,723 millió Ft.-tal, hőszivattyús kiegészítés esetében pedig ennek nagyjából az egyötödével, vagyis 331 ezer Ft.-tal kell számolnunk. A jelentős költségmegtakarítás lehetővé teszik, hogy az újonnan telepített hőszivattyús rendszer akár 4-5 év alatt megtérüljön.
Ha a földgázra vonatkozó rezsilimitet csak kismértékben lépjük túl, akkor a többletmennyiséget az alábbi megoldásokkal tudjuk csökkenteni, vagy akár megszüntetni:
- meglévő fűtési rendszer karbantartása,
- hőszigetelés,
- nyílászárók cseréje,
- hőtermelő cseréje korszerűbbre,
- hővisszanyerős gépi szellőztetés kiépítése.
Nagyobb gázfogyasztás kiváltására pedig a levegő-levegő hőszivattyúk, beleértve a split klímaberendezéseket is, a levegő-víz hőszivattyúk és az inverteres folyadékhűtők lehetnek alkalmasak. Az előadó bemutatott a bivalens mintakapcsolásokra kidolgozott többféle megoldást. Ezeknél a meglévő gázkazán és a hőszivattyú vezérlését a hőszivattyúba integrált relékártya, glikolos primerköri feltöltésnél a relékártya és egy háromjáratú szelep végzi. Ahol pedig a kazán működésébe nem lehet beavatkozni, ott a hőszivattyú a kazán visszatérő körébe dolgozik bele.
A napelemekkel kapcsolatban, annak érdekében, hogy a megtermelt energia minél nagyobb hányadát tartsuk meg az épületben vezérléstechnikai megoldásokat javasol. Mindezt konkrét számadatokkal mutatta be.
Egy 5 kWp napelemes rendszer termelése nyáron 24 kWh.
Ezt a napi mennyiséget lehet
- elektromos autóba tölteni,
- akkumulátorokba tölteni, (itt gondot jelenthet, hogy egy 5 kWh kapacitású akkumulátor-telep költsége kb. 1 millió Ft., és hybrid inverter szükséges hozzá)
- egyéb háztartási berendezéseket működtetni,
- hőenergia formájában tárolni
- HMV-tárolóban, vagy
- az épületszerkezetben.
Ez utóbbiakkal kapcsolatban egy 200 l-es HMV- tároló felfűtésének hőigénye 10 °C-ról 50 °C-ra 10 kWh. Hőszivattyúval COP=4 esetén ehhez 2,5 kWh szükséges.
Egy 120 m2-es ház esetén kb. 48.000 kg az az épülettömeg, amibe napi szinten tudunk hőt tárolni. Ez kb. 11 kWh/°C tárolható hőmennyiséget tesz lehetővé. Ha 3 fokkal túlhűtjük az épületszerkezeteket, akkor 34 kWh hőenergiát tudunk tárolni. Hőszivattyús hűtéssel számolva ez 34 kWh/3,5 = 9,7 kWh villamosenergiafelhasználást jelent EER=3,5 hatékonyság mellett.
Összesítve: a HMV-betárolás, hőszivattyúval 2,5, az épületszerkezet túlhűtése pedig 9,7 kWh villamos energiaigényt eredményez, ami összesen 12,2 kWh.
Kérdésként merül fel, hogy hogyan tároljuk be a villamos energiát, és hogy hogyan legyen összhangban a betárolás a napelem termelésével.
Ennek egyik megoldása Smart Grid (okos hálózat) alkalmazása lehet.
A Smart Grid olyan okos rendszer, amiben a napelem termelésének függvényében két logikai jeltől függően különböző termelési üzemállapotok hajthatók végre, aszerint, hogy mennyit lehet/érdemes betárolni a közcélú hálózatba, és van-e napelemes termelés.
A Smart Grid üzemállapotok a következők:
| Smart Grid kontakt bemenetek | Működés módja | |
| 1. bemenet | 2. bemenet | |
| 0 | 0 | Szabad üzem |
| 0 | 1 | Parancsolt KI |
| 1 | 0 | Parancsolt BE, de korlátozott fogyasztással |
| 1 | 1 | Parancsolt BE korlátlan fogyasztással |
Szabad üzemben a hőszivattyú a beállítása szerint működik.
Parancsolt KI üzemben a hőszivattyú működése letiltásra kerül.
Parancsolt BE, de korlátozott fogyasztással: Pl. ha fixen 1 kW teljesítményfelvételi korlátot állítunk be a hőszivattyún, akkor 3 kW napelem termeléskor és 1 kW háztartási fogyasztás esetén a hálózatba betáplálunk 1 kW-ot. Adaptív teljesítmény-korlátozásnál a hőszivattyú 2 kW-ra emeli a teljesítményfelvételi limitjét, és ilyenkor nem történik energia-betáplálás a hálózatba.
Parancsolt BE, de korlátlan fogyasztással: A hőszivattyú kényszerített betárolás funkcióban működik a meghatározott limit-értékekre. Pl. hűtésben 4 °C-os túlhűtést, HMV-ben 52 °C-os felfűtést engedélyezünk. A hőszivattyú először a HMV-t termeli meg, majd az épületszerkezeti pufferelést indítja el (amennyiben aktiválva van) Ezzel kimerítettük a maximális betárolási lehetőséget.
Egy másik megoldásként a napelem termelése és a betárolás összhangjának megteremtése lehetséges a DAIKIN HOMEHUB rendszerrel, amely áramfigyeléses automatikával rendelkezik. Ennél a rendszernél az energiamenedzsment középpontjában a HOMEHUB áll. A HOMEHUB árammérő szenzorok segítségével hasonló üzemállapotokat működtet, mint ahogyan az a Smart Grid esetében is történik. A HOMEHUB csatlakoztatható internetre vagy helyi hálózatra, és így kommunikálni tud az épületgépészeti berendezésekkel.
Energiamérésen alapuló okosszelep
Schmidt Ferenc előadásának bevezetőjében kiemelte, hogy az energiamérésen alapuló okosszelepek alkalmazásának napjainkban, ebben az energiaválságos időszakban különös aktualitása van.
Az okosszelepek a dinamikus szelepek családjába tartoznak, amelyek a 2000-es évek elejétől több fejlesztési lépcsőn mentek keresztül, és a mérésen alapuló okosszelepek 2010 környékén, tehát már jó tíz éve megjelentek.
A klasszikus (mechanikus) dinamikus szelepek hátrányai és előnye a következők:
- fennáll az elpiszkolódás veszélye,
- nagy nyomáskülönbségigénnyel rendelkezik,
- a diagnosztika és a beszabályozás személyes jelenlétet igényel,
- viszont kis méretűek, és kedvező költségűek.
A mérésalapú (elektronikus) dinamikus szelepek előnyei:
- ultrahangos mérőről lévén szó nincs leszűkített áramlási keresztmetszet,
- jóval kisebb nyomáskülönbség szükséges a működéséhez,
- mérés alapú beszabályozást tesz lehetővé,
- további szabályozás oldali előnyökkel rendelkezik,
- épületfelügyeleti rendszerbe illeszthető.
Ezen utóbbi szelepeknél fontos a glikol kompenzáció, a delta T menedzser és a felhőbe való feltöltési lehetőség. Ezek a szelepek tehát tudják mérni a hűtőkörök glikolkoncentrációját, ami a térfogatáram és a hőmennyiség pontos méréséhez elengedhetetlen, A delta T menedzser szabályozási funkció azt jelenti, hogy ha a szelep észleli a delta T csökkenését, akkor automatikusan csökkenti a térfogatáramot, beállítja a hőmérsékletkülönbség helyes értékét, és javítja ezzel a hőleadást. A Belimo okosszelepei ezeken túlmenően kapcsolódnak egy felhő-alapú, vagyis távfelügyeleti alkalmazáshoz.
Az előadó kitért arra, hogy az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról szóló 9/2023 (V. 25.) ÉKM rendelet épületfelügyeletről szóló pontja a következőket írja elő:
„3.7.1. Ha a műszaki feltételek lehetővé teszik, az egyéb rendeltetésű épületekben a 290 kW-nál nagyobb effektív névleges teljesítményű fűtési rendszereket, kombináltan helyiségfűtési és szellőző rendszereket, légkondicionáló, valamint kombináltan légkondicionáló és szellőző rendszereket 2025. január 1-jéig fel kell szerelni épületautomatizálási és -szabályozási rendszerrel, amely alkalmas:
3.7.1.1. az energiafelhasználás folyamatos ellenőrzésére, regisztrálására, korrekciójára és elemzésére;
3.7.1.2. az épület energiahatékonyságának értékelésére, az épülettechnikai rendszerek hatékonyságcsökkenésének jelzésére, a kezelőszemélyzet tájékoztatására, az energiahatékonyság javításának lehetőségeire;
3.7.1.3. összekapcsolt épülettechnikai rendszerek esetében a kommunikációra és épülettechnikai rendszerekkel való átjárhatóságra, a különböző típusú jogvédett technológiáktól, berendezésektől és gyártóktól függetlenül..”
A rendeletben említett egyéb rendeltetésű épületnek a lakóépületnek és a szállás jellegű épületnek nem minősülő épületet tekintjük. Fontos megemlíteni, hogy az épületautomatizálási és -szabályozási rendszer felszerelésének kötelezettsége nemcsak új épületekre vonatkozik!
Az előadó a szelepek okostelefonról való beállításáról egy videót mutatott be.
Befejezésül kitért arra, hogy a megrendelők részéről manapság az energiamegtakarítás és a modernizálás az első számú elvárás. Úgy ítéli meg, hogy az épületgépészet és az épületautomatika összefogása kulcsfontosságú lesz a jövőben.
Az előadások meghallgathatók a MÉGSZ youtube-csatornáján:
Dr. Vajda József
