Napenergiás kondenzációs gázkazán!?

A címben foglalt meghatározás némi magyarázatra szorul, de higgyék el, nem szemfényvesztésről van szó!

Most az úgynevezett hibrid rendszerekről fogunk értekezni. Ennek egyik eleme valamilyen alternatív energiát hasznosító berendezés –jelen esetben a napenergiát– a másik eleme egy korszerű kondenzációs gázkazán. A napenergiát indirekt módon hasznosító berendezés pl. egy levegős hőszivattyú (1. Ábra), hiszen a levegő hőmérséklete, ebből adódóan annak hasznosítható hőtartalma a földfelszínről visszavert napsugarak eredménye. Ezt a rendelkezésre álló hőtartalmat tudja a levegős hőszivattyú hasznosítani a fűtésre és használati melegvíz előállítására.
Akkor miért kell a gázkazán? Ismerünk olyan szabadalmaztatott eljárásokat, ahol a gyártó garantálja a téli alacsony külső hőmérséklet (< = -15°C)  mellett is a jó és hatékony működést, de ez nem minden készülékre igaz. Általánosságban a levegős hőszivattyúk jósági tényezője*­*nagymértékben függ a külső levegő hőmérsékletétől, hőtartalmától. Minél hidegebb van kint, annál kevesebb energiát tudunk kinyerni a levegőből.

1. Ábra
1. Ábra

Amikor energiahatékonyságról beszélünk akkor az a cél, hogy a rendelkezésre álló energiaforrásból kinyerhető energia a legmagasabb legyen és ennek következtében a „legolcsóbb”. Könnyű belátni, hogy a támogatott villamos energia lehetőséget ad – jó hatékonysággal működő berendezések esetén – a gazdaságos működésre(a kiegészítő elektromos fűtőpatron nem köthető erre a kedvezményes áramforrásra). Ilyenkor kerül előtérbe az a gondolat, hogy van-e hatékonyabb energia előállítási módszer a hőigény fedezésére, mint a villamos áram?

Ennek megítélésére végezzünk el egy kis számítást, hogy ne érzelmi alapon döntsünk, hanem racionálisan. Mert amiről most beszélünk, az egy komoly befektetés.(Földgáz adatait lásd 1. táblázat)

Villany esetében

Kedvezményes tarifa esetén 1kWh=29,05 Ft. Számoljuk ki, hogy 1m3 földgáz energiatartalmával (9,44kWh) megegyező energia kinyerésére igénybe vett elektromos áram mennyibe kerül! (Számítást lásd: Mellékelt számítások) Ha veszünk egy olyan hőszivattyút, aminek jósági tényezője 4, akkor 9,44kWh energiatartalmat 68,6 Ft összegből tudjuk előállítani, ami megfelel 1m3 földgáz energiatartalmának. Ez így nagyon kedvezőnek tűnik, de azt már korábban beláttuk, hogy az alacsonyabb külső hőmérsékletnél a hőszivattyú teljesítménye is kisebb. Hol van az a pont, ahol billen a mérleg nyelve és gazdaságosabb a földgáz?

Földgáz kontra Villany

Ha a hőszivattyúnk jósági tényezője 2 vagy az alatti (és ez minden hőtermelő berendezésre levezethető), akkor olcsóbb, gazdaságosabb földgázból előállítani azt a hőmennyiséget, amire szükségünk van ilyen üzemállapotban. (Lásd 2. Táblázat) Ezt tudni azért is fontos, mertahogy korábban is említettüka kiegészítő elektromos fűtőpatronok nem köthetők a kedvezményes tarifás forrásokra, azok a normál elektromos áram díjszabással kerülnek elszámolásra.

Ez a gondolatmenet levezethető, kiszámolható tüzifa illetve pellet tüzelésre is és összevethető a földgázzal. A szilárd tüzelőanyag árakat átlagos értékkel, az internetes ajánlatok alapján vettük figyelembe.(Lásd 3. Táblázat)

Magyarországon nagyon magas a földgáztüzelésű otthonok, ingatlanok aránya. A földgázellátottság napjainkra meghaladja a 90%-os lefedettséget. Amikor korszerűsítésről, felújításról, javíthatatlan meghibásodás esetén cseréről beszélünk, akkor mindig felmerül a kérdés, mit is vásároljunk? A szakembereknek ilyenkor nagy a felelőssége, hogy az igényeknek, a meglévő fűtési megoldásnak, a környezetnek és nem utolsó sorban a pénztárcának megfelelő berendezést ajánljanak. Ha ebből indulunk ki, hogy a fölgáz, mint energiahordozó (jelen tudásunk szerint ma ez a legtisztább, természetből kinyerhető fosszilis energiaforrás) rendelkezésre áll, akkor – visszatérve a kezdeti gondolatokhoz – olyan energia kiszolgáló rendszer a legoptimálisabb az üzemeltetési költségek (alacsony rezsi költség) figyelembevételével, ami a rendelkezésre álló energiaforrásokból, az adott körülmények között, a leghatékonyabban tudja előállítania szükséges hőmennyiséget.

Más megfogalmazás szerint: az alkalmazott technika csak a legszükségesebb, természetből kinyerhető energia (pl.: földgáz) felhasználásával állítja elő a szükséges hőmennyiséget, ami mellett a legalacsonyabb a károsanyag kibocsátás és a legmagasabb a hatékonyság.

Egy letisztult és minden tekintetben kompatibilis és hatékony energiafelhasználású műszaki megoldást a 2. ábra mutat.

2. Ábra
2. Ábra

Gondolom, így a végére teljesen világossá vált minden kedves olvasónak, hogy a napenergiás kondenzációs kazán nyakatekert megfogalmazást miért is alkalmaztuk! A legfontosabb üzenet ebben, hogy a hangzatos megfogalmazások mögött mindig keressük meg a valós műszaki tartalmat. Józanésszel mérjük fel a lehetőségeinket és kérjük ki szakemberek tanácsát az optimális megoldás elérése érdekében.

Megjegyzés.

Amennyiben az adott épület utólagos komoly hőszigetelésen esett át és a hőigénye drasztikus mértékben csökkent, úgy megnyílik az út az olyan fűtési megoldások felé, melyek esetében a rendszer a szükséges hőmennyiséget egyféle berendezés segítségével állítja elő. Új építésű ingatlanoknál, passzívház, illetve passzívház jellegű épületeknél találkozunk még ezzel hatással. Ez is azt bizonyítja, hogy nem lehet egy fűtési rendszerre sablonként tekinteni, hanem azt gondos odafigyeléssel illeszteni kell az adott feladathoz, házhoz, lakáshoz.

** jósági tényező:
Az átvitt „hasznos” hőmennyiség és az átvitelhez szükséges befektetett munka hányadosa. [1]

[1] Budó Ágoston: Kísérleti fizika I., Tankönykiadó, Budapest, 1978, pp. 400-401

Mellékelt számítások:

Számítás villamos áram esetében:

9,44 kWh energiatartalom előállításának költsége:

29,05 Ft/kWh x 9,44 kWh = 274,3 Ft

Mivel ezt az elektromos energiát nem egy az egyben használja fel (pl. a levegős hőszivattyú), számolnunk kell a jósági fokának(COP) arányával.

Ha COP = 4, akkor

274,3 / 4 = 68,6 Ft

Tehát 68,6 Ft -ból lehet előállítani a kívánt energiatartalmat.

Mellékelt Táblázatok

1. Táblázat
Fűtőérték
Ára (HUF)
MJ/m3
kWh
1 m3
1 kWh
Földgáz
34,00
9,44
140,00
14,80

 

2. Táblázat
Ára (HUF)
Jósági fok (GEO/földgáz)
1 kWh
Földgáz
14,80
kb. 2
GEO
29,05

 

3. Táblázat
Saját fűtő érték
1m3 földgáz energiatartalmával megegyező tüzifa és pellet ára
MJ/kg
kWh
Fűtőérték (kWh)
Ára (HUF)
Tüzifa (1kg)
16,00
4,44
9,44
53,00
Pellet (1kg)
18,50
5,14
98,80

Ábrák forrása:

  1. Ábra forrása: http://www.ochsner.com/typo3temp/pics/644ec16feb.jpg