A lakásállomások alkalmazása esetén a hőelosztásban milyen célszerű megoldások állnak rendelkezésre többek között a többlakásos épületek esetén? A lakásállomások előnyei, felépítése, működése, méretezése és szabályozása.
Változások a hőtermelésben és -elosztásban
Az Európai Unió energiahatékonysági törekvéseinek következtében a többlakásos lakóházak és épületek fűtés- és használati melegvízkészítési technológiája is változtatásokat okozott e rendszerek kialakításánál. Különösen a kondenzációs gázkészülékek mellett egyre nagyobb darabszámban értékesített és egyre nagyobb teljesítményhányadban beépített hőszivattyús berendezéseknek köszönhetően is. Itt meg kell különböztetnünk majd, hogy az épület hőigényeinek (fűtés, melegvíz, szellőzés, stb) kiszolgálásához eddig alkalmazott foszilis energiára (földgáz) épülő hőtermelő berendezések mellett megjelentek az alternatív – de inkább használjunk más kifejezést – a megújuló energiaforrást (lásd pl. levegő/víz-hőszivattyúk) használó hőtermelő berendezések is hibrid (valamekkora részteljesítménnyel) vagy akár 100%-os lefedettséggel (tisztán hőszivattyús). Ennek következménye, hogy azon épületek, ahol több tulajdonos van, több albetét van, több funkció van, illetve a költségelszámolás-megosztás kiemelten fontos, ott a hőtermelés-elosztás feladatait, a hagyományosnak mondható központi hőtermelő + központi HMV készítő berendezés helyett, a decentralizált (azaz az egyes al-egységek autonomitása) rendszerek kezdenek teret nyerni.
A decentralizált hálózat előnyei:
- jó hatásfokkal, központi hőtermelővel előállított hőenergia, melyet tárolni is lehet,
- a termelt hőenergia – hőszivattyúzás esetén – hideg energia is lehet,
- egy műszaki berendezés, kisebb beruházás, kevesebb karbantartási költség,
- a hőtermelő berendezés nem tárol használati melegvizet, így a legionella kialakulásának veszélyével nem kell számolni (egészségügyi előírás a megfelelő minőségű használati melegvíz),
- egyénre szabható és mérhető felhasználási profil (időprogram, hőmérséklet, költségmegosztás).
A lakásállomások felépítése és működése
A decentralizált hálózat megvalósítására szükséges egy un. lakásállomás vagy apartman egység. A lakásállomások ma már elég széles körben elérhetőek, hisz a gyártók is felismerték annak előnyét, hogy pl. a társasházban élők is szeretnék „központilag” szabályozni az otthonuk kívánt belső hőmérsékletét, nem pedig egyesével hőleadóról hőleadóra járva, annak elzáró-szabályzó szerelvényével beállítani a kívánt hőfokot. Továbbá a lakásállomások szerkezeti (hidraulikai) kialakítása lehetővé teszi, hogy mind a fűtésre (hőmennyiségmérő), mind a használati melegvízkészítésre (hőmennyiségmérő + vízmérő) felhasznált erőforrások (energiamennyiségek) mérhetők és elszámolhatók legyenek. Gondoljunk abba bele, hogy milyen bonyolult volt pl. központi melegvíztárolós rendszer esetén az albetétek HMV fogyasztását meghatározni. Igaz, maga a HMV termelés és felhasználás (pl. földgázoldalon) jól lekezelhető volt, de pl a cirkulációs keringtetés energiaigénye, ami természetesen megjelent a hőtermelő fogyasztásában, nem volt egyértelműen mérhető. A lakásállomás alkalmazásával ez a bizonytalanság megszűnik. Minden felhasznált energia mérhető, a költségmegosztás egyértelmű alapokon nyugszik.
Hogyan működik egy lakásállomás? Milyen rendszertechnikát, hálózatot kell kialakítani kondenzációs kazán, illetve hőszivattyú hőtermelő berendezés alkalmazása esetén, ha pl. hűtés funkcióra is szükség van (mennyezet fűtés/hűtés). Alapjaiban kell szétválasztanunk a két előbb említett rendszert. Míg a kondenzációs kazán esetén, ahol csak meleg-energiát kell előállítani és eljuttatni a lakásállomásokhoz fűtés- és használati melegvízellátási feladatokra, 2-csöves rendszert használunk, addig a hőszivattyús megoldások esetén, ahol pl. a nyári használati melegvíz készítés feladat mellett megjelenik a hűtés, mint hideg-energia előállítási feladat, a 4-csöves rendszer a javasolt megoldás.
A lakásállomások kialakításánál, kiválasztásánál a fűtési rendszer is fontos szerepet játszik. A felületfűtés (pl. padló, mennyezet, fal) mellett a konvekciós hőleadók (pl. radiátor) csatlakoztatására is lehetőség kínálkozik.
A lakásállomások kombinálhatók falon kívüli és süllyesztett szekrényekkel is, ahol nem csak magát az apartman egységet, hanem a fűtési rendszer osztó-gyűjtőjét is el tudjuk helyezni. A költségmegosztó leolvashatósága végett ezek a szekrények zárható kivitelben rendelkezésre állnak, hogy pl. lépcsőházban történő elhelyezésnél nem szükséges a lakásba bemenni, hanem kívülről is lehet olvasni a mért fogyasztást, de mégis biztonságot ad illetéktelen személyek ellen.
A lakásállomások méretezése
A lakásállomásokat az adott feladatra méretezéssel kell kiválasztani. Több teljesítménylépcsőben elérhetőek az egységek, melyek alapvetően a használati melegvíz szükséges teljesítmény (kW vagy l/min) alapján kerülnek kiválasztásra. A méretezés során a meghatározott igények kielégítése miatt, a szükséges hőtermelő teljesítménye (kW), a primer fűtőköri (hőtermelő) térfogatárama (m3/h), az alkalmazandó energiatároló térfogata (l), a felhasználói profilok is nagyon fontos és a helyes működés érdekében elengedhetetlen paraméterek. A kiválasztást diagrammok és táblázatok segítik, mely az egyes gyártók tervezési segédleteiben találhatók meg. A rendszer működésének megismeréséhez egy nagyon fontos ismérvet tudni kell. A hőtermelő teljesítménye és a puffertároló kapacitása (térfogat) alapjaiban határozza meg a biztonságos szolgáltatási (fűtés + HMV) feltételeket, mert a hőtermelő által előállított, majd az energiatárolóban tárolt fűtővíz mennyiségéből (kapacitás) táplálkozik a rendszer akkor is, ha akár 1 vagy akár az összes lakásállomás üzemben van pl egy téli estén, amikor fűtésre és HMV-re is szükség van. Tipikus eset, hogy pl. egy nagyon alacsony fűtési hőigényű társasház (jól szigetelt épület) extra HMV igénnyel párosul. Azaz egy viszonylag kis teljesítményű hőtermelő berendezés elég lenne a hőveszteségek fedezésére, de a kívánt felhasználói profil (extra HMV) megkívánja a nagyobb teljesítmény és energiatárolás betervezését és beépítését.
A lakásállomások szabályozása
A lakásállomások, vagy apartman egységek, ahogy ezt korábban említettem, önálló – részben autonóm – berendezések. Ez igaz a szabályzástechnikájukra is. Önálló módon lehet a HMV hőfokot és a kiszolgálandó lakás kívánt belső hőmérsékletét is termosztát segítségével beállítani. Ehhez a lakásállomásokat a fűtési- és vízvezetékek csatlakozása mellett, elektromos árammal is el kell látni. Elektromos elosztódoboz segítségével lehetőség van több actor-vezérlésére is, ahol pl. a fűtési osztón elhelyezett, segédenergiával működő szabályozó szerelvényekkel, zónánkénti (helyiségenkénti) hőmérséklet-szabályozást alakíthatunk ki.
Összefoglalás
A lakásállomások alkalmazása, egy központi hőtermelő berendezés – ami akár távolabb is lehet a felhasználási helytől – előnyös energetikai tulajdonságait kihasználva megteremti az egyén (tulajdonos) saját felhasználói profiljának kialakítását úgy, hogy nem egy központi vezérléshez kell igazodnia, hanem induviduális beállításokat is megtehet. Társasházak esetén a költségmegosztásra a lakásállomások elő vannak készítve, mert előre beépített passzdarabok segtíségével szabványos, a kereskedelemben kapható átfolyás- és hőmennyiségmérőt utólag is be lehet építeni. Továbbá a hálózat kialakításánál minden lakás önálló csatlakozással rendelkezik, nincs közös vezeték, nincs egyik lakáson keresztül a másikba vezetett felszálló vezeték. A lakásállomások a gyártók kínálatában mind önálló egységként, mind rendszerbe illesztett egységként – ahol a gyártónak hőtermelő berendezései és komplementer termékei is rendelkezésre állnak – is megtalálhatóak különböző teljesítményben, mint pl. 12-25 l/min HMV teljesítménnyel átfolyós üzemben. További előnyük, hogy bizonyos feltételek mellett, egy apartman egység akár egy másik elosztó rendszert is ki tud szolgálni, ha pl. két szintes lakásról beszélünk, ahol mindkét szinten meg kell oldani a fűtés- és HMV szolgáltatást, de csak egy becsatlakozás áll rendelkezésre lakásonként. Mindenképpen szót érdemel, hogy a 4-vezetékes rendszerben történő rendszerkialakítás értelemszerűen költségesebb, de egy hőszivattyú üzemváltása nyáron hűtés/HMV készítés között és annak mind energetikai, mind költségvonzata egy gazdaságossági számítás alapján már sokkal jobban árnyalja azt az árkülönbséget, ami a rendszerkialakítás többletköltsége miatt adódik.
Versits Tamás
Weishaupt Hőtechnikai Kft.
Szakmai gondolatok a cikk kapcsán
A többlakásos épületek fűtő- és használati melegvizének előállításánál is jelentős technológiai változások tapasztalhatók, amelyet az Európai Unió energiahatékonysági intézkedései jelentősen motiválnak.
A klímaváltozás miatt egyidejűleg egyre szélesebb az igény a hűtési megoldások alkalmazására.
Jelentős fejlesztések szükségesek a víz hőhordozót megtartó meglévő- vagy víz hőhordozóra tervezett új építésű többlakásos épületek fűtő-, hűtő- és HMV rendszereinél.
– Az egyes rendszerek követelményeit kielégítő víz hőhordozók központi (centralizált) előállítása marad, de az eddigi gyakorlattól eltérően a telepített berendezések nem egyetlen energiahordozó (földgáz, távhő) alkalmazására készülnek, hanem a követelménnyé válik a felhasznált energiahordozók tekintetében a nyitottság fenntartása az energiahordozók váltására, a megújuló energiaforrások hasznosítására.
Az elvárások és követelmények a fogyasztói oldalon is jelentős változásokkal járnak. A csőhálózat kialakítása az eddigi prioritásoktól eltérő célokat kell teljesítsen. A minél szélesebb energiamegtakarítási lehetőségek biztosítása, az okosotthon technológiák alkalmazhatósága, az egyes lakások víz- és termikus energiafelhasználási adatainak folyamatosan elvégezhető, megbízható és költségtakarékos mérése, idegen zajhatások csökkentése, az önálló lakásokra bontott fogyasztói hálózat kialakítását, a fogyasztói hálózat decentralizálását teszi szükségessé. A rendkívül komplex feladat megoldása egy új lakáskészülék létrejöttéhez vezetett, amelyet a német („Wohnungsstation”) és angol („dwelling station”) elnevezések alapján jelen cikkben lakásállomásnak nevezünk.
Dr. Okányi Sándor
