Mire jó a bivalenciapont?

2014. január 10.
Tisztelt {mezo_Vezetéknév} {mezo_Név}!
Mire jó a bivalenciapont?

Az új évben egy nagyobb témával jelentkezünk. A mai hírlevelünkben olyan megoldásokról olvashat, hogy hogyan lehet alternatív és hagyományos hőenergia-forrásokat kombinálni egymással.

1. Hõszivattyú 2. Fûtési rendszer 3. Flexibilis csatlakozás 4. Biztonsági szelep 5. Elzáró szerelvény
6. Szivattyú 7. Visszacsapó szelep 8. Termosztát motoros szelepe 9. Keverõszelep
10. Tágulási tartály 11. Nyomás mérõ 12. Tartalék villamos fûtõpatron 13. Faláttörés
14. Vegyestüzelésû/gázkazán 15. Helyi szabályozás 16. HMV hõmérséklet érzékelõ
17. Áramlás érzékelõ 18. Hõmérséklet határoló 19. Bypass szelep 20. Töltô/ürítô csap

A kombinálás előnyei:

  • kisebb hőtermelő választható, ami kisebb beruházással jár;
  • kisebb hőszivattyú választható, ami kevesebb áramot fogyaszt, illetve a mellette megmaradó hagyományos energiaforrás (pl. gázkazán) fogyasztása megfelelő méretezés esetén minimális marad, levegős hőszivattyú esetén az összes fenntartási költség még alacsonyabb is lehet, mintha nagy hidegben is a hőszivattyú fűtene;
  • meghibásodás esetére több tartalék marad a rendszerben;
  • radiátoros rendszernél áthidalhatók azok a hőmérsékletek, amiket hőszivattyú nem vagy csak nagyon drágán tud előállítani.

Ez utóbbi problémát jó szemléltetik az alábbi időjárástól függő fűtésgörbék (további részletekért kattintson az ábrára):

A hőszivattyús rendszer bivalens méretezése azt jelenti, hogy egy meghatározott külső hőmérsékletnél (ún. bivalenciapontnál) hidegebb esetén kiegészítő hőforrás biztosítja a fűtést és a melegvíz-készítést a hőszivattyú mellett vagy helyett. Kiegészítő hőforrások lehetnek:

  • gázkazán (felújításnál a meglévő megtartandó)
  • gázmotor hűtőrendszere (főként iparban, preferált bio- vagy depóniagázzal hajtani).
  • szilárdtüzelés (vízteres kandalló, faelgázosító, tömegkályha, pelletkazán, más biomasszatüzelés, stb.)
  • kis hőerőmű (pl. Stirling-motor) hűtésrendszere (főként iparban)
  • elektromos fűtőpatron
  • (napkollektor)

Az egyes kiegészítő fűtési módok méretezési elveihez, kérem, kattintson ide.

Méretezési elveknek megfelelően a bivalenciapontnál alacsonyabb hőmérséklet esetén:

  • a hőszivattyú teljesen kikapcsolhat (ún. bivalens alternatív rendszer)
    -> főként levegőkazánokhoz
  • a hőszivattyú aktív marad, a kiegészítő fűtés csak rásegít (ún. bivalens parallel rendszer):

Bivalens parallel rendszert gazdaságosan föld- és vízhős hőszivattyúknál lehet üzemeltetni. A föld- és vízhős hőszivattyúk által előállított hőenergia egységárai ugyanis nem függnek a külső hőmérséklettől. A beruházási (és néha a szervizelési) költséget azonban ilyenkor emeli a bonyolultabb elektronikus vezérlés.

Az üzemmódot az energiaigény kiszámítása után (a 2012-ben módosított 7/2006/TNM rendelet alapján) a megrendelő igényeinek megfelelően lehet kiválasztani. Lehetséges méretezési megoldások:

  • monovalens: a méretezési hőmérsékletig a fűtési energia egészét hőszivattyú biztosítja, legfeljebb tartalékként található a rendszerben más hőtermelő (bivalenciapont ≤ méretezési hőmérséklet);
  • monoenergetikus: a bivalencipont valamivel a méretezési hőmérséklet fölött, csak elektromos betáplálása van a rendszernek, de ebben fűtőpatron automatikusan bekapcsolhat (Magyarországon nem javasolt);
  • bivalens: kiegészítő tüzelőberendezés bekapcsol, ha azt gazdaságosabb üzemeltetni, mint a hőszivattyút, vagy a körülmények a hőszivattyú működési tartományán kívül esnek.

Bivalenciapont meghatározásához figyelembe kell venni a hőszivattyú által termelt energia egységárait :

LWD 70A levegőkazán esetén „H”-tarifával:

Látható, hogy egy jó COP-karakterisztikájú levegőkazán max. 35°C-os előremenővel működő fűtésrendszernél a gazdasági alapon kiszámolt bivalenciapont (LWD 70A esetén -17°C) a Magyarországon szabványos legalacsonyabb méretezési hőmérséklet (-15°C) alá is eshet. Ez azt jelenti, hogy Alpha-InnoTec LWD levegőkazán mellett csak biztonsági tartalékként érdemes megtartani a gázkazánt, monovalens üzemben. Pelletkazán, vízteres kandalló vagy más biomasszatüzelés esetén érdemes -5°C és -10°C közé tenni a bivalenciapontot.

Idekattintva bővebben olvashat a bivalens rendszerek hőfokgyakoriság szerinti értékeléséről, valamint a Qössz [kW] hőteljesítmény-igény meghatározásáról.

Bivalens üzemben a kiegészítő fűtésre az alábbiak szerint számítható a teljesítményigény:

  • 1. példa bivalens parallel üzemre:
    Qössz = 12 kW
    QHSz (-15°C) = 8,2 kW (LW 140A/RX hűtő-fűtő levegőkazán)
    Qkieg > Qössz – QHSz (-15°C) = 12 kW – 8,2 kW = legalább 3,8 kW-os kiegészítő fűtésre van szükség. Bivalenciapont: -9°C (a levegőkazán teljesítmény-diagramjáról leolvasható),
    QHSz (-9°C) = 10,5 kW.

  • 2. példa bivalens alternatív üzemre:
    Qössz = Qkieg = 12 kW
    QHSz (-9°C) = 10,5 kW (LW 140A/RX hűtő-fűtő levegőkazán)

A hőszivattyú kiválasztása után COP-görbe alapján ellenőrizni kell a gazdaságosságot.

 




Tisztelettel:

Dr. Léderer András
egyetemi docens
energetikai, épületgépész
igazságügyi szakértő
Thermo Kft.

Látogassa meg weboldalunkat, valamint youtube csatornánkat,
ahol további hasznos információt talál:
www.thermo.hu www.youtube.com/thermokft

 

Thermo Kft. © copyright 2013.

Amennyiben nem kíván
több levelet kapni, kattintson ide.
Adatai megváltoztatásához
kattintson ide.

 

 

Thermo Kft. 1122 Budapest, Krisztina krt. 27.
Tel.: +36 (1) 356-2046, 355-7462, 356-4841, 212-1955 Fax: 214-2868
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát. • www.thermo.hu