Az energiafogyasztás jelentős hányadát (40 – 50%-át) általában mérsékelt hőmérsékletszintű fűtésre fordítják. Az épületekben a felhasznált energia 90%-a fűtésre és HMV készítésére szolgál. Az igényelt energiát fa, szén, olaj, gáz, hulladék eltüzelésével, illetve ezekből, valamint az atomenergiából, vízenergiából előállított villamos energiával fedezzük. A tüzelés során keletkező égéstermékek a környezetre károsak, közülük a szén-dioxid a globális felmelegedés kiemelt okozója.
A cikk a Magyar épületgépészet 2013/5. számában jelent meg, melynek tartalma itt letölthető.
A múlt század 70-es éveiben kezdődött, majd kiemelt jelentőségűvé vált a primer energiával való takarékoskodás, a megújuló (meglévő, alacsony hőmérséklet-szintű) energiaforrások felkutatása, hasznosítási lehetőségeinek vizsgálata. Ilyenek a nap-, a szél-, a geotermikus- és a környezeti energia, valamint a biomassza hasznosítása a primer energiahordozók felhasználásának és a környezet CO2-terhelésének a csökkentésére.
A 150 éve ismert hőszivattyú alkalmazásának lehetőségét újra vizsgálni kezdték, mivel a környezet fűtésre közvetlenül nem alkalmas energiatartalmának a hasznosítási lehetőségét adja. Hasznosíthatja a felszíni vizek (tenger, folyók, tavak), a talaj és a levegő hőjét.
A megújuló energiaforrások kiaknázására a hőszivattyú különösen ez elmúlt ötven évben igen elterjedt a világon. Az Európai Unióban az a cél, hogy a szükséges fűtési energiának 2020-ban a 25%-át, 2030-ban már 50%-át, valamint 2050-re már 100%-át megújuló energiaforrásokból állítsák elő (1. ábra).
1. ábra. Hőellátás megújuló energiaforrásokból az EU-ban
A 2. ábrából kitűnik, hogy a megújuló energiaforrásokon belül a levegő, a víz és a geotermikus hőszivattyúkkal 2050-re már kb. 1900 TWh hőenergiát állítanak elő.
2. ábra. A megújuló energiaforrások megoszlása az EU-ban
Az EU-ban a 2005– 2010 közötti időszakban 3 798 670 hőszivattyút telepítettek. 2020-ra ez a szám eléri az 17 575 930 darabot. 2011-ben 771 470 darabot építettek be, míg 2012-ben az eladott, illetve beépített hőszivattyúk száma az EU országokban a következő táblázat szerinti volt:
Természetesen párhuzamosan a hőszivattyú fejlesztése is elindult. A hőszivattyú jellemzője a COP teljesítménytényező, amely a hőszivattyú jósági fokát, azaz a hőszivattyú által szolgáltatott hőáram és a működtetéshez bevitt teljesítmény viszonyának pillanatnyi értékét mutatja. A másik jellemző szám a SCOP szezonális teljesítménytényező, amelynek értéke a hőforrás közeg- és a fűtőközeg hőmérsékletétől függ.
A levegő/víz hőszivattyúk SCOP értékének növekedési tendenciája a 3. ábrán, a geotermikus hőszivattyú SCOP-je és az ηH szondahatásfok a 4. ábrán látható.
3. ábra. A villamos hajtású levegő/víz hőszivattyú SCOP-je
4. ábra. A geotermikus hőszivattyú SCOP értékének és szondahatásfokának növekedése
A hőszivattyúzás helyzetképe Magyarországon
A hőszivattyúk alkalmazása Magyarországon hosszú múltra tekinthet vissza: a Ganz-gyár és Egyiptom között már az 1930-as évek elején létrejött az a szerződés, amely szerint az Egyiptom részére gyártott vasúti motorkocsikat klímahűtő berendezésekkel szállították, amelyek R12 hűtőközeggel működő 3 hengeres és 20 kW teljesítményű kompresszorait, valamint hőcserélőit is (légkondenzátor, elpárologtató) a gyár saját kollektívája tervezte és kivitelezte. Ezek e gépek hőszivattyús üzemre is átkapcsolhatók. Hasonló kapcsolat alakult ki Olaszországgal és a dél-amerikai országokkal.
Az 1950-es években Heller László professzor úr vetette fel a Duna vizéből az Országház fűtésének a gondolatát, terve azonban sajnos nem valósult meg.
2000-től ismét komolyabban megkezdődött a hőszivattyúk telepítése, tendenciája azonban nem teljesen hasonló, mint a többi EU országban. Ennek különböző okai vannak: a gazdasági helyzet, az alacsonyabb gázár, kevés új családi ház épült az országban, különösen az utóbbi 3-4 évben, a többlet villamos energiát földgázból termelik, a támogatás kevés. A Magyarországon eladott hőszivattyúk tendenciája az 5. ábrán látható. (A 2012. évi adat becsült érték, 600–700 darab között van.)
5. ábra. Az eladott hőszivattyúk becsült száma Magyarországon
Az ábrán látható, hogy 2007–2008 között a hőszivattyúk alkalmazása növekedni kezdett. Ez annak köszönhető, hogy egyebek mellett a Magyar Hőszivattyú Szövetség közreműködésével H és Geo csökkentett villamosáram tarifát vezettek be, amely tarifa a fűtési szezonon kívül, hűtés üzemmódban nem alkalmazható.
Jelen pillanatban a Nemzeti Megújuló Energia Cselekvési Terv alapján a hőszivattyúk által 2010-ben szolgáltatott 0,25 PJ hőmennyiség emelését tervezik, 2020-ra 5,99 PJ-ra. Ennek megfelelően újra elindul a hőszivattyú irány az érdeklődés.
A tervezett növekedés tehát több mint húszszoros. Ez a növekedés elérhető, amennyiben 2020-ig az átlagosan 10 kW teljesítményű, kisméretű hőszivattyúkból 20 000 db, az átlag 400 kW teljesítményű, nagyméretű hőszivattyúból 1000 db telepítésére kerül sor Magyarországon.
Ennek végrehajtásában a Magyar Hőszivattyú Szövetségre komoly feladat hárul. A közelmúltban megválasztott új vezetőség irányításával a Szövetség a Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Tervhez kapcsolódóan szervezni a hőszivattyús technológia elterjesztését és fejlesztését. Ennek szempontjai: az akkreditált oktatás, a továbbképzés megteremtése; a szakmai presztízs és szervezeti elismertség fokozása; minőségirányítási, minősítési rendszer kidolgozása; a meglévő tagság létszámának növelése. A Szövetségen belüli együttműködés és együtt gondolkodás javítása a szakmai kapcsolatokon kívüli kötetlenebb együttlétekkel, kommunikációval, továbbá a hatékonyabb minőségű működéshez szükséges fonások megteremtése. Szeretnénk minél több fórumot szervezni, hogy a gyártók és forgalmazók tapasztalataikat kicseréljék, továbbá oktatást, képzéseket indítani a minél szélesebb körű ismeretek elterjesztésére. A médián keresztül minél szélesebb körű tájékoztatást adni, hogy miért érdemes hőszivattyús technológiát alkalmazni.
Azzal, hogy az elnök személye piactól független, valamint az, hogy az elnökség összetétele is megváltozott és többen is nem épületgépészként – média, kommunikáció, jogi és közigazgatási területen – dolgoznak, reményeink szerint sikerült a Szövetség életébe egy látásmódjában megújuló, friss szemléletváltást hozni. Természetesen ezután sem változnak a Szövetség alapításakor meghatározott főbb célok, marad a hagyományokra épülő, etikus, tisztán szakmai alapokon nyugvó tevékenység.
A megválasztott új vezetőségünk:
Elnök: Dr. Maiyaleh Tarek
Elnökségi tagok: Ádám Béla, Varga Csaba, Nagy Krisztián, Szép Tamás, Gyalog Ádám, Csernovszki Csaba
Ellenőrző Bizottság: Zuggó Balázs, Gróman Attila, Földes Zoltán
Etikai Bizottság: Mihavetz Károly, Kardos Ferenc, Tóth László
Az 1–4. ábra forrása: Strategic Research Agenda for Renewable Heating & Cooling/ European Technology Platform on Renewable Heating and Cooling. Draft Version 2.1 –04/03/2013
Dr. Maiyaleh Tarek egyetemi docens, BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék; a Magyar Hőszivatty
Szóljon hozzá
A hozzászóláshoz be kell jelentkezni.