Az ifjú szerzők többek között annak jártak utána, hogy a 2024/3. számban megjelent szakcikk vonatkozó adatával összehasonlítva mennyivel nagyobb gázmegtakarítás adódik ki az ún. sávos számítási eljárás alkalmazásával abban az esetben, ha a kazáncserét az épületszerkezeti korszerűsítés előtt hajtjuk végre.
Lakásfelújítási pályázat: Új feltételek, új lehetőségek
A 2024 júliusában elindított otthonfelújítási program az előzetes várakozásokhoz képest alacsonyabb érdeklődés mellett zajlott, ezért 2025. január 20-tól kedvezőbb feltételekkel újraindult a pályázat. Ezenkívül a lehetőségek bővítésére egy új, vidéki otthonfelújítási programot is elindított a kormány január 1-jével.
Az energiakorszerűsítési célú pályázat fő kritériuma, hogy a felújítás 30%-os energiamegtakarítást eredményezzen, valamint hogy az épület 1990. december 31. előtti építésű legyen. Az új kiírás szerint a 2007 előtt épült családi házak is pályázhatnak, így jelentősen nő az érintettek köre.
A lakásfelújítási pályázatokkal elérhető fűtésihőigény-megtakarításokról az Épületgépész 2024/3. számában jelent meg egy szakcikk [1], ahol a szerző egy mintaépület fűtési hőigényét vizsgálta az Energiaőr program segítségével. A mintaépület vizsgálata során hőszigetelés előtti, illetve utáni állapotára is meghatározta a gázfogyasztást a fűtési idényre vonatkozó átlagos adatokkal számolva. Jelen cikkben hasonló módon mi is az épület energetikai tulajdonságait és a tüzelőanyag-fogyasztását fogjuk vizsgálni, de a korábbitól eltérően egy pontosított képlettel, mely figyelembe veszi országunk éghajlatváltozását az elmúlt 50 év időjárásának adatai alapján, valamint a kazánterhelés és a hatásfokgörbe alakulását kondenzációs kazánok esetén.
| Alapállapot | Falak hőszige-telése után | Tető hőszigetelése után | Ablakcsere után | Pincefödém hőszigetelése után | Ajtócsere után | |
| Fűtési hőigény (kWh/év) | 19 881 | 14 900 | 13 334 | 11 260 | 8846 | 8255 |
| Megtakarítás (kWh/év, %) | – | 4.98125% | 1.5668% | 2.07410% | 2.41412% | 5913% |
A következőkben Magyarország klímájának változását vizsgáljuk, mely fontos adatként fog majd szolgálni a gázfogyasztás számításánál.
Magyarország éghajlatának változása 50 év adatai alapján
Az épületgépészeti fűtési hőigényekre a külső hőmérséklet alapvető befolyással bír, hiszen télen a fűtés, nyáron a hűtés mértékét ennek megfelelően kell biztosítanunk. A külső hőmérséklet évek során bekövetkező változásának mértékét egy sávos módszer alapján határoztuk meg Budapest városára. A HungaroMet Magyar Meteorológiai Szolgáltató Nonprofit Zrt. adatai 1901-től 2020-ig voltak elérhetőek, ezekből mi 1970-től 1999-ig és 2000-től 2020-ig vizsgáltuk a napi középhőmérséklet-adatokat a fűtési szezonra tekintve. A vizsgálat során hőmérséklet-tartományokat vettünk fel -15 °C -tól +15 °C-ig, ahol a napi középhőmérsékletek előfordulását figyeltük meg 5 °C-ként változó tartományokon. Budapest városára a vizsgálat eredményét az 1. diagram mutatja.
Az adatokból létrehozott diagram elemzése során jól látható, hogy a napi középhőmérsékletek százalékos gyakorisága a nagyobb hőmérsékletű tartományokba tolódott el. Ez a változás leginkább a melegebb hőmérsékleti értékek sűrűbb előfordulásában mutatkozik meg.
A hőmérsékleti adatok ismeretében már csak egy tényező hiányzik a képletünkből, amely a tüzelőanyag-fogyasztás pontosabb meghatározásához kell. Ez pedig a hőbevitel mértéke a különböző tartományokban. A külső hőmérsékletek gyakoriságának eloszlásával és a már korábban meghatározott külső hőmérsékleti sávok átlagaival, illetve a belső méretezési hőmérséklet alapján meghatározható az éves fűtési hőbevitel tartományonként. A belső méretezési hőmérsékletet 20 °C-ra vettük fel. Ebből a hőmérsékletből kivontuk a hőmérsékletsávok átlagát, majd megszoroztuk az adott külső hőmérséklet gyakoriságával, és az így kapott értékeket összegeztük, majd meghatároztuk a bevitt hő százalékos értékét az adott tartományokban, melyet a 2. ábra szemléltet.
A könnyebb értelmezhetőség érdekében egy számítási példán keresztül bemutatjuk a leírtakat. A 10 °C és 15 °C közötti tartományban a sáv átlaghőmérséklete 12,5 °C. Erre a sávra vonatkozóan számítjuk ki a hőbevitel százalékos arányát. Ebben a sávban a külső hőmérsékleti gyakoriság 2000 – 2020 között 31,7% (lásd: 1. ábra). Ezek alapján:
Így az összérték, az összes tartományra kiszámítva az értékeket: 1286. Az összérték adja a 100%-ot, és így megállapítottuk azt, hogy az egyes tartományok hány százalékot tesznek ki. Esetünkben a 238 az 1286-nak a 18,7%-át teszi ki. Ez azt jelenti, hogy a fűtési hőigény 18,7%-át kell bevinni a 10 °C és 15 °C közötti külső hőmérséklet-tartományba (lásd: 2. ábra).
Ezzel a számítási módszerrel Budapest városára a hőbevitel százalékos eloszlása a 2. ábra szerint alakul.
Így, hogy ismeretébe kerültünk minden alapadatnak, és elvégeztük a szükséges vizsgálatot, belevághatunk a gázfogyasztás számításába.
A kazánjellemzők és a reális gázigények hőszigetelés és kazáncsere esetén
Hogyan alakul a kazánterhelés különböző külső hőmérsékleteken?
A kazánterhelés a külső hőmérséklettel „fordítottan arányos”, tehát ha csökken a külső hőmérséklet, akkor a kazánterhelés növekedni fog. Kiszámítottuk a kazánterheléseket a már említett öt hőmérsékleti sáv középértékére, ezt a következő módon tettük meg:
a kazánterhelések meghatározásához szükségünk van egy belső és egy külső méretezési hőmérsékletre. A belső méretezési hőmérsékletet 20 °C-ra vettük fel, míg a külső méretezési hőmérsékletet -13 °C-ra. Így a legnagyobb hőmérséklet-különbség 33 °C, amihez 100%-os kazánterhelés tartozik. Ennek megfelelően a különböző hőmérsékleti sávokhoz tartozó kazánterhelések a 2. táblázat szerint alakulnak.
| Hőmérsékleti sávok középértékei | Kazánterhelés [%] |
| +12,5 °C | 23% |
| +7,5 °C | 38% |
| +2,5 | 53% |
| -2,5 | 68,2% |
| -7,5 | 83% |
| -12,5 | 98,5% |
A részterhelési kihasználási fokok megállapítása
A részterhelési kihasználási fok a kazánterhelés függvénye, ez jól látszik a 3. ábrán, amelyen az állandó hőmérsékletű (hagyományos) és a kondenzációs kazán jelleggörbéje szerepel. A kazánterhelések segítségével a különböző hőmérséklet-tartományokhoz tartozó részterhelési kihasználási fokokat a 3. ábrából olvashatjuk le. Így, hogy már ismerjük a különböző hőmérséklet-tartományokban történő hőbevitelt és a hozzá tartozó részterhelési kihasználási fokokat is, ki tudjuk számolni a mintaépület reális gázigényét.
Reális gázigény hőszigetelés és ablakcsere esetén
A továbbiakban a régi, állandó hőmérsékletű kazánt megtartva, a korábban megadott adatok segítségével számítottuk ki a fűtési gázigényeket a hőszigetelés előtti és utáni állapotokra. A számítást a következő képlettel végeztük:
A képletben Q a fűtési hőigényt (kWh/év), xi az adott tartományhoz tartozó hőbevitel arányát, ηi a különböző hőmérsékletekhez tartozó részterhelési kihasználási fokot, Hi pedig a földgáz fűtőértékét jelenti, amelyet 10 kWh/m3 értékkel vettünk figyelembe. Ezzel a számításmóddal az [1]-ben felvetett javaslat szerint hőmérsékleti sávonként vesszük figyelembe a hőbevitelt és a hozzá tartozó részterhelési kihasználási fokot, így pontosabb eredményt kapunk a reális gázigény megállapításában.
Így a fűtési gázigény a hőszigetelés előtti állapotra:
Vgáz,előtt=2354 m3
A hőszigetelés utáni állapotra pedig:
Vgáz,után=1193 m3
A két érték között 1161 m3 különbség van, tehát csak a hőszigetelés és ablakcsere alkalmazásával a reális gázigényünk 49%-os megtakarítást mutat, ami a hőigények szerinti 58%-os megtakarításnál 9 százalékponttal kisebb annak köszönhetően, hogy az állandó hőmérsékletű kazánok túlméretezetté válásuk során nagyobb készenléti veszteséggel működnek.
A hagyományos kazán cseréje kondenzációs kazánra
A kazáncsere kapcsán három esetet vizsgáltunk meg.
1. A hőszigetelés helyett kazáncserét hajtunk végre
Ilyenkor a kazáncsere előtt a fűtési hőigény 19 881 kWh/év (lásd: 1. táblázat), a gázigény pedig a sávos módszerrel számolva 2354 m3. A kazáncsere során feltételeztük, hogy egy kis pontatlansággal a hőigénynek megfelelően illesztették a kondenzációs kazánt.
A reális gázigény a kazáncsere után Vgáz, csere után = 1937 m3 értékre adódott ki.
Tehát a kazáncsere elvégzésével a különbség (2354-1937)=417 m3, ami 18%-os gázmegtakarítást jelent, ami körülbelül a harmada az épületszerkezeti korszerűsítéssel elérhető gázmegtakarításnak. Ez a megtakarítás a klímaváltozás hatása és az itt alkalmazott sávos számítási módszer alkalmazása miatt tér el viszonylag jelentősen az [1]-ben közölt értékektől.
2. Kazáncserét a hőszigetelés elvégzése után hajtjuk végre
Ez esetben a fűtési hőigény 8255 kWh/év, itt is, hasonlóan az előző esethez, a hőigénynek közel megfelelő kazánillesztést feltételeztünk. Így a sávos módszerrel így kiszámított fűtési gázigény 804 m3, vagyis a megtakarítás (1193-804)=389 m3, ami az állandó hőmérsékletű kazán gázigényéhez képest 33%-os gázmegtakarítást jelent.
3. A kazáncserét a hőszigetelés elvégzése előtt hajtjuk végre
Ekkor fontos megjegyezni, hogy a kondenzációs kazánt az eredeti, a hőszigetelés előtti hőigényhez (19 881 kWh/év) kell illeszteni, majd az épületszerkezeti korszerűsítést a kazáncsere után hajtják végre. Az épületszerkezeti korszerűsítés után a kazán az alacsonyabb hőigény (8255 kWh/év) miatt túlméretezetté válik, ezért a kihasználási fokokat a hőigények arányának megfelelően vettük fel, ami 8255/19881=0.41=41%-ot jelent. Alacsonyabb kazánterhelések esetén pedig nagyobb lesz a részterhelési kihasználási fok (lásd 3. ábra).
A hőszigetelés utáni fűtési gázigény 775 m3, vagyis a hőszigetelés előtti állapotra méretezett, majd túlméretezetté vált kondenzációs kazánnal (1193-775)=418 m3, tehát 35% megtakarítást érünk el a hőszigetelés elvégzése utáni gázigényhez képest.
A következőkben eredményeink és az [1] szerinti eredmények közötti eltéréseket és azok lehetséges okait fogjuk vizsgálni.
Az eredmények összehasonlítása és kiértékelése
A 3. táblázatban jól látható, hogy az eredeti értékekhez képest nagyságrendileg hasonló eredményeket kaptunk mindhárom esetben, hiszen az eredeti publikáció is figyelembe vette a kondenzációs kazánok jelleggörbéjét, viszont a sávos számítási módszerrel az eredményeket számottevően pontosítani tudtuk.
| Gázfogyasztás (m3) | |||
| Számításimódszer | 1.Csak kazáncsere | 2.Kazáncsere hőszigetelés után | 3.Kazáncsere hőszigetelés előtt |
| [1] szerinti módszer [m3] | 1850 | 764 | 762 |
| Sávos módszer [m3] | 1937 | 804 | 775 |
| Eltérés [m3] | +87 | +40 | +13 |
| Eltérés [%] | +4,7 | +5,2 | +1,7 |
Az [1] szakcikk egyik fontosabb megállapítása az volt, hogy „a 2. és 3. megoldás közti különbség mindössze szűk 2%”. Az ott felvetett sávos módszer alkalmazásával jelen cikkben ezt a gázmegtakarítást sokkal pontosabban meg lehetett határozni. Számszerűen a két eset közti különbség 804-775=29 m3, ami ha a rezsicsökkentett árral számolunk, 2900 forint, ha pedig versenypiaci áron, akkor 22 243 forint gázköltség-megtakarítást jelent évente.
Ugyanakkor fontos kiemelni, hogy a fűtési célú gázfogyasztás a klímaváltozás miatt alacsonyabb értékkel is rendelkezhet majd a jövőben, hiszen a hőmérséklet-adatok elemzése során a vizsgált két időszak (1970–1999 és 2000–2020) között országos szinten 1,12 °C-kal emelkedett a napi középhőmérséklet. A Technológiai és Innovációs Minisztérium 2018-ban elvégzett egy klímakutatást az 1961–1990 közötti időszak hőmérséklet-adatai alapján, amelyben Magyarország klímájának jövőbeni alakulását elemezték. [4] A kutatók 2021–2050 közötti időszakra éves szinten 1,4–1,9 °C-os, az évszázad végére 3,5 °C-os napi középhőmérséklet-emelkedést prognosztizálnak.
De vajon mi várható a jövőben épületgépészeti szempontból? Lehet, hogy a fűtés helyett a hűtés válik jelentősebbé, és annak lesz nagyobb az energiaigénye?
Magyar Henrik
Épületgépész technikusi végzettségét 2023-ban szerezte meg a Nagykanizsai SZC Zsigmondy Vilmos Technikumban. Jelenleg a Pécsi Tudományegyetem másodéves gépészmérnök (épületgépészeti specializáció) hallgatója, emellett duális gyakornokként dolgozik a GLT Delta Épületgépészeti Kft.-nél. 2024 decemberében az Egyetem Műszaki Kari Tudományos és Művészeti Diákköri Konferenciáján kutatótársával második helyezést ért el. Szakmai érdeklődési körei közé tartoznak a passzívházak épületgépészeti rendszerei, az okosirányítás és a szabályozástechnikai rendszerek, valamint a műemlékvédelem alatt álló épületek épületgépészeti korszerűsítései.
Papp Máté
A Pécsi Tudományegyetem épületgépész mérnöki BSc-szakának másodéves hallgatója, valamint duális gyakornok a GLT Delta Épületgépészeti Kft.-nél. Szakmai érdeklődési területe az épületenergetikai optimalizálás, a fenntartható fűtési-hűtési rendszerek és az innovatív épületgépészeti megoldások. 2024 decemberében az Egyetem Műszaki Kari Tudományos és Művészeti Diákköri Konferenciáján az Épületgépész szekcióban kutatótársával a klímaváltozás épületenergetikai hatásait és a költségcsökkentési lehetőségeket vizsgálva 2. helyezést ért el.
- Dr. Vajda, J.: Előbb a kazáncsere, később a hőszigetelés? Épületgépész, XIII. évfolyam, 2024/3. szám, 4–7. old. ↩︎
- Baumann, M., Dr. Csoknyai, T., Dr. Kalmár, F. és szerzőtársaik: Épületenergetika (szerk.: Baumann M.). PTE Pollack Mihály Műszaki Kar, Pécs, 2009. ↩︎
3. Heinz Eickenhorst, Lajos Joos: Energieeinsparung für Gebäuden, Vulkan-Verlag, Essen, 1998.
4. Második Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia, Innovációs és Technológiai Minisztérium, 2018.
Kiemelt kép: Canva
