e-gépész online szaklap

Miért válasszuk az LG Therma V levegő–víz hőszivattyúit?

2010. január 26. | támogatott cikk | |  0 |

Napjaink nagy dilemmája, hogy amennyiben eljutottunk az elhatározásig, hogy környezetkímélő technológiát szeretnénk alkalmazni lakásunk fűtése érdekében, és netalán ez a technológia a hőszivattyú által kerülne megvalósításra, akkor milyen hőforrást hasznosító berendezést válasszunk? Röviden: miért éppen levegő–víz rendszerű berendezést válasszunk?

Amint az a felvezetésből is kiderült, valamilyen támpontot szeretnénk nyújtani azoknak a bizonytalankodó felhasználóknak vagy őket képviselő szakembereknek, akik ugyan már hallottak a hőszivattyúzás lehetőségéről, de nem tudják eldönteni, hogy esetükben melyik hőforrás használata lehetne a leginkább célszerű és nem elhanyagolható módon gazdaságilag legjobban megtérülő megoldás. Ehhez talán nagyon röviden, a teljesség igénye nélkül nézzük meg, hogy melyek azok a hőforrások, amelyek napjainkban leginkább elterjedtek, hiszen minden esetben a szekunder hőleadó oldalt vizes alapon működő alacsony hőmérsékletű felületfűtések adják. Itt is talán kezdjük a sort a különböző piackutatások eredményeire támaszkodva a ma Magyarországon leginkább „felkapott” megoldásokkal.

Nem tagadhatjuk, hogy az eddig megvalósult rendszerek jelentős többségét az úgynevezett földhős energiára alapozott berendezések teszik ki, amelyek közül is kiemelném a fúrt szondás rendszereket. Ugyanakkor meg kell említeni a fektetett kollektoros, a kis mélységben elhelyezett regiszteres kollektoros, energiacölöpös és az emberi fantázia és találékonyság határain belül elképzelhető egyéb megoldásokat is.

A másik nagy csoport az úgynevezett vizes rendszeren alapuló berendezéseké, amelyek a talaj- vagy felszíni vizek hőjét hasznosítják hőmennyiség kinyerés céljára, és ezek közül is a legelterjedtebbek az úgynevezett kutas rendszerek, amelyek a nem túl nagy mélységekben fellelhető, adott esetben még nem iható talajvíz hőjét hasznosítják. Azonban itt is meg kell említeni a nálunk még hivatalosan nem annyira elterjedt álló vagy folyó felszíni vizes rendszereket, esetleg szennyvízre telepített rendszereket, és semmiképpen sem szabad figyelmen kívül hagyni a leginkább ipari célra vagy nagy léptékű hőtermelő berendezéseknek alapot kínáló mélyrétegi hőforrásokat (termálvizek). Ugyanakkor ezek másodlagos felhasználásáról (gyógyfürdők környezetében a még mindig jelentős hőmennyiséget tartalmazó távozó oldali „szennyvizet”, amely csak a fürdőben létrejött hőmérsékletcsökkenésnek köszönhetően tekinthető szennyvíznek) sem szabad megfeledkezzünk.

A harmadik nagy csoport az úgynevezett levegős gépeké, amelyek a környezeti levegő vagy egyes gyártók esetében a lakótérből elszívott elhasznált levegő hőjét hasznosítják hőmennyiség kinyerés céljára.

Természetesen léteznek ezen felül is különböző megoldások, amelyek a legváltozatosabb módon ötvözik a különböző hőforrások használhatóságát, kapcsolják adott esetben napenergiát hasznosító berendezésekkel, vagy például a levegős gépek egy sajátos megoldása, hogy a beszívott környezeti levegőt először egy földbe fektetett csőhálózat segítségével úgymond „előmelegítik”!

Amint mondtam, az összehasonlítás fő szempontjai a célszerűség és a gazdaságosság, tehát nézzük meg az egyes megoldások esetében ezeket a szempontokat. Célszerűség alatt értem azt, hogy a tervezett rendszer szempontjából melyik megoldás a legkézenfekvőbb és a legegyszerűbben megvalósítható, míg gazdaságosság viszonylatában nem kizárólag az üzemeltetés gazdaságosságára gondolok, hanem a beruházás mértékétől jelentősen függő gazdaságossági megtérülés hosszára is!

Nézzük elsősorban a földhős berendezéseket főbb típusonként, ismételten hangsúlyozva, hogy a teljesség igénye nélkül. Fő jellemzőjük talán a hőnyerés szempontjából a relatív állandó és jól modellezhető hőmérséklettartomány, amelyből a hőt elvonjuk, jellemzően valahol a fagypont (0 °C) és mondjuk +6-8 °C közötti tartomány. Ez a legtöbb esetben feltételezi, hogy a hőhordozó közeg a rendszer bizonyos részein bizony fagypont alá süllyedhet, tehát a hőhordozónak mindenképpen fagyállónak kell lenni. Ugyanakkor a rendszereknek nyomás alattiaknak kell lenniük, és azon a tényen túl, hogy jelentős szivattyúzási munka is felmerül, nagyon komolyan oda kell figyelni a megtervezésükre és a telepítésükre, mert a legapróbb hibák is komoly gondokat okozhatnak az üzemeltetés során. A különböző műszaki megoldások tehát mindenképpen feltételeznek egy kifejezetten erre a célra gyártott csövet, amelyet vagy szonda formájában elhelyeznek a megfúrt lyukba, vagy valamilyen szabályos formában lefektetnek fagyhatár alá a földbe, vagy az egyéb speciális megoldások esetében alkalmaznak. A szondák számára fúrt lyukaknak van egy nagyon pontos előírásrendszere, hogy hogyan kell őket kivitelezni, onnan elindulva, hogy milyen védőtávolságokat kell betartani az épületektől, közművektől, egymáshoz mérten. Nagyon fontos az is, hogy a fúrt lyuknak milyen mértékben szabad eltérni a függőleges tengelytől, milyen geológiai rétegeken szabad áthaladni, milyen módon és formában, illetve pontosan mikor kell visszatölteni az úgynevezett üledék(elő) anyaggal. A szonda kapcsán is figyelni kell a behelyezésre, nyomáspróbázni kell azt, és mindenképpen illene minden lefektetett szonda esetében vagy nagyszámú szondáknál az előírások szerinti gyakorisággal egy geotermikus szondatesztet (GRT) elvégezni. Természetesen mindezeket és még sok minden mást is az Európai Unió országaiban többé-kevésbé rendeletekben, szabványokban rögzítik, és ezek egy részét már Magyarországon is elfogadottnak tekintik, de korántsem mondhatjuk el, hogy teljes mértékben szabályozottak a megvalósítás feltételei! Aztán persze minden fúrás különböző engedélyekhez kötött, legjellemzőbb a bányakapitánysági engedély, melynek megszerzése előírás, de sok esetben akár el is marad, ez is, mint sok minden más!

Mindezen tényezők a fúrt szondás rendszerek hőnyerő oldali megvalósítását nagyon drágává teszik!

A másik nagy csoport a vizes rendszereké, és ezek közül is az úgynevezett kutas megoldásoké. Ez esetben a nem nagyon nagy mélységben (max. 10-12 m) található talajvíz által tárolt hőmennyiségre alapozzuk a hőnyerő oldalát a gépeknek. Szintén nagy előnye az ilyen rendszereknek, hogy egy időben relatív állandó és ráadásul elég magas hőfokról (akár 12-14 °C) történik a hőelvonás. Kivitelezés oldaláról mindenképpen olyan kútpárok, esetleg kút-hármasok kivitelezését igényli, amelyekből egyik a nyerő kút, a másik avagy másik kettő pedig a nyelő kút, és ezekből annyit kell létesíteni, ameddig az a szükséges térfogatáram, amely képes az adott teljesítményt szolgáltatni, rendelkezésre nem áll! A kutak fúrása nem annyira bonyolult, mint a szondák esetében, de ugyanúgy vannak előírások, amihez illik ragaszkodni, és bizonyos engedélyek ezeket is kötik. Például a kutak között nem lehetnek épületek, és még az őket összekötő egyenesek mentén is bizonyos szabályszerűségek szerint lehetnek csak épületek. A kritikus pontja ezeknek a rendszereknek a nyelő kutakba visszavezetett (sajtolt) talajvíz megoldásai, hiszen, ha nem elég mélyre és túl nagy sebességgel juttatjuk vissza, akkor a talajból felkavart finomszemcsés alkotók úgymond eltömíthetik azokat a talajszerkezeti rétegeket, amelyeken keresztül a talajvíz vissza tud jutni a nyerő kúthoz. Ez okozhatja egyrészről a nyerő kút térfogatáramának csökkenését, ugyanúgy, mint magának a nyelő kútnak a telítődését, és ezáltal esetleg egy másik talajvízrétegbe való átkerülését. Ezen felül, mivel a kinyert talajvíz elég agresszív állagú, nem engedhetjük be a gép elpárologtatójába, meg amúgy is fennállna a fagyveszély is, tehát mindenképpen közbe kell iktatni egy úgynevezett előtét hőcserélőt. Ezzel sajnos rögtön beiktatunk a rendszerbe egy fölösleges hőfoklépcsőt, amelyen szinte elveszítjük azt a hőfokkülönbséget, amely a szondásokkal szemben mutatkozik! A gép viszonylatában nincs jelentős különbség, mert az előtét hőcserélő és az elpárologtató között ugyanaz a zárt, nyomás alatti, fagyállóval feltöltött rendszer szállítja a hőmennyiséget!

Beruházási oldalról tehát biztos, hogy olcsóbb ez a rendszer, de a járulékos költségek, mint például az előtét hőcserélő rendszeres felülvizsgálata, karbantartása és szükség esetén (jellemzően 2-3 évente) a cseréje is egy jelentős költséget képviselhet!

Mindkét előzőkben részletezett rendszer valamilyen úton-módon a talajban tárolt hőmennyiséget hasznosítja, de még a geológusok vagy hidrogeológusok sem tudnak egyértelműen megegyezni abban, hogy ennek a hőelvonásnak milyen hatása van a talajszerkezetre, a benne lévő természetes mikroorganizmusokra, a felületen növő növényzetre, vagy az esetlegesen felette telepített nagyobb tömegű épületekre. Ennek áthidalására mindkét megoldás esetében nagyon javasolják a nyári üzemet is, azaz, hogy a nyári időszakban is üzemeltessük a rendszereket „természetes temperálás” (natural cooling) elérése céljából, ugyanis ezzel vissza lehet tölteni a téli időszakban elvont hőenergia egy jelentős részét a talajba! Természetesen mindez akkor lehetséges, ha a hőleadó szekunder rendszer alkalmas vagy alkalmasan szabályozható egy hűtési folyamat kezelésére!

Ezek után maradtak a levegőt mint hőforrást hasznosító berendezések, ahol a hőnyerés közvetlenül a környezeti levegőből történik. Ezeknél a berendezéseknél az elpárologtató szerepét betöltő, jóval nagyobb méretű hőcserélőt ventilátorokkal támogatott légáram öblíti át, és ez szolgáltatja a szükséges hőmennyiséget! Egyértelmű, hogy emiatt teljesítményük és jósági tényezőjük jelentősen függ attól a hőmérséklettől, amelyen a gépek üzemelnek! Nem titok, hogy a teljesítmény- és jósági tényező-jelleggörbéjük a hőmérséklet csökkenésével egyaránt csökken. A kérdés általában csak az, hogy milyen intenzív mértékben, azaz milyen meredekségűek a görbék? A gyártókat alapvetően az különbözteti meg egymástól, hogy az általuk alkalmazott kompresszorok milyen görbemeredekségeket tesznek lehetővé, vagy esetleg milyen sajátos megoldásokkal, hogyan próbálják a görbék meredekségét csökkenteni, vagy bizonyos pontokon túl szinte eltüntetni!? A legkritikusabb állapot a teljesítmény- és a hőszükségleti jelleggörbe metszéspontja (váltópont) alatti hőmérsékleteknél jelentkezik, mert ilyenkor a gépek már nem tudják önállóan a kompresszoros üzemmel fedezni a hőszükségleti igényt. Ilyenkor valami kiegészítő hőtermelőt kell alkalmazni, ami a legtöbb gyártó esetében beépített villamos fűtőbetétek formájában önt testet! Persze, amint ezek üzembe lépnek, a jósági tényező azonnal drasztikusan csökkenni kezd, hiszen ezek nagyjából egy az egy arányban állítják elő a villamos energiából a fűtéshez alkalmazható hőenergiát! Éppen ezért nagyon fontos ezeknek a gépeknek a megfelelő kiválasztása és rendszerhez való illesztése, mert ugyan relatív kevés olyan nap van egy évben, amikor a jól megválasztott géptípus jelleggörbéjéhez hozzárendelt váltópont (-3 és -5 °C között) alatti hőmérsékletek jelentkeznek, de az épületek fűtési hőszükségletét ilyenkor is el kell tudni látni!

Nagyon nagy előnyük viszont ezeknek a gépeknek, hogy nagyon egyszerű a szerelésük, nem igényel semmilyen földmunkát vagy ehhez kapcsolódó engedélyezési folyamatot, és a gyártók jelentős részénél megfordítható az üzemük, azaz nyáron hűtési, légkondicionálási feladatokat is képesek ellátni! Azaz egy géppel, egy jól megválasztott szekunder hőleadó rendszer segítségével mindjárt két épületkomfort-igényt is ki tudunk elégíteni, mégpedig a téli fűtést és a nyári hűtést!

Ezen gépek másik nagy előnye, hogy minden további nélkül telepíthető azokban az esetekben is, amikor szonda- vagy kútásásra nincs elegendő hely vagy szükséges mennyiségű talajvíz.

Nézzük meg azonban, hogy miért kimagasló ezen gépek tekintetében az LG Electronics által gyártott és forgalmazott Therma V levegő-víz hőszivattyú?

Azon túlmenően, hogy az alkalmazott inverteres kompresszorok egy igen nyugodt és csendes üzemű gépet eredményeznek, még a jelleggörbéjük is igen kis meredekségű, és akár 4-4,5 jósági tényezőjű üzemben is képesek üzemelni!

Természetesen az LG Therma V hőszivattyú is megfordítható üzemű, tehát nyáron alkalmas a légkondicionálási feladatok ellátására, de mindemellett egy indirekt tároló segítségével képes a lakók használati melegvíz- (HMV) igényeit is kiszolgálni!

Sőt, amennyiben a lakók nem zárkóznak el az egyébként ingyen rendelkezésre álló napenergia hasznosításától, és az indirekt fűtésű tárolóban van ennek felhasználására alkalmas második fűtő-csőkígyó is, az LG Therma V szabályozó rendszere minden további nélkül képes lekezelni a napkollektor segítségével történő HMV-készítést is! Ugyanakkor, amennyiben a tároló rendelkezik saját, beépített villamos fűtőbetéttel, szükség esetén akár ennek vezérlését is el tudja látni az LG Therma V hőszivattyú könnyen kezelhető és jól programozható szabályozó rendszere!

Ezen felül természetesen rendelkezik saját beépített fűtőbetéttel, és szükség esetén úgy fűtés, mint HMV-készítés esetén be tud avatkozni a szükséges hőmennyiség szolgáltatásában. A jelentősebb zajforrások (ventilátor, kompresszor) a kültéri egységben kerültek elhelyezésre, ezért a berendezés formás beltéri egysége, amely leginkább egy kis fali gázkészülékre hasonlít, szinte semmilyen zajjal nem terheli a lakókörnyezetet, hiszen ebben csak egy hőcserélő, egy szivattyú és a villamos vezérlés egységei kaptak helyet.

Az LG Therma V kültéri egységeinek kompakt méretei és megfelelő méretválasztéka lehetővé teszi ezeknek a berendezéseknek az alkalmazását akár társasházi lakások esetében is!

Éppen ezért az LG Therma V levegő-víz hőszivattyúja egészen jól illeszthető a legkülönbözőbb felhasználói igényekhez, és nyugodtan mondhatjuk rá, hogy a felhasználók ideális házi hőközpontja az év minden napján!

Sántha Endre
Heating Engineer
LG Electronics Magyar Kft.
e-mail: endre.santha@lge.com
tel.: +36-1-455-6060/6205
fax: +36-1-216-3074
mobil: +36-30-621-9476
H-1097 Budapest, Könyves Kálmán krt. 3/a.

Hozzászólás

A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.

Facebook-hozzászólásmodul