A hagyományos környezetbarát
és nagy hatásfokú épületgépészeti berendezések mellett egyre nagyobb a megújuló
energiaforrásokat hasznosító gépészeti eszközök palettája: napkollektor,
hőszivattyú, pelletkazánok stb. Augusztusban az energiatudatos hűtési megoldásokkal foglalkoztunk, most, hogy közeleg a tél, az alternatív fűtési
módokat szeretnénk közelebbről bemutatni.
 |
| Földház |
Manapság a meglévő,
korszerűtlen és gazdaságtalan fűtési rendszerek cseréje áll a középpontban, de
legalább ennyire fontos már a tervezés szakaszában megfelelő gépészeti
rendszereket választani. Épületeinkben alapvetően a fűtéssel és
melegvíz-készítéssel kell számolnunk, amikor a fűtési rendszer kialakítását
tervezzük. Mielőtt a konkrét fűtési rendszereket mutatnám be, röviden
összefoglalnám az ökologikus építészeti tervezés alapvető elveit, amelyek
nagymértékben befolyásolhatják a később kialakítandó rendszer hatékonyságát.
Háromféle tervezési stratégia mentén haladhatunk. Defenzív stratégia esetén a
hőveszteség csökkentése a legfőbb cél, amelyet az épület kis felület-térfogat
arányával, vastag hőszigetelő réteggel, jó légzárású, kisméretű,
hővédő
üvegezésű ablakok beépítésével, hatékony árnyékoló rendszerekkel, és
hővisszanyerő megoldásokkal érhetünk el. Erre legjobb példa a fölbe integrált
épület. A szoláris vagy interaktív
stratégia pont az ellenkező oldalra
fókuszál, nem az elszökő hőt akarja megfogni, hanem a
hőnyereséget igyekszik
maximalizálni. Teheti ezt a megfelelő tájolás megválasztásával, magas üvegezési
aránnyal, passzív és aktív szoláris rendszerek, hőtárolók, valamint intelligens
árnyékoló
rendszerek beépítésével. Természetesen a két módszert egymással
kombinálhatjuk is, az adottságokat kihasználva kompromisszumos stratégiát is
választhatunk, felújításoknál ez lehet a járhatóbb út.
 |
| Szoláris épület |
A tervezési módszerekre
azért hívtam fel a figyelmet, mert azonnal látható, hogy a fűtési rendszer
korszerűsítése önmagában, az épület komplex szemlélete nélkül nem feltétlenül
vezet hatékony megoldásra. (Például beszereltethetjük a legkorszerűbb kazánt,
ha közben az ablakok rosszul zárnak, hőhidak vannak az épületben és elszöki a
hő.) A fűtés fogalmához ma már a hőkomfort fogalma is alapvetően hozzátartozik.
Szubjektív fogalom, befolyásolja a léghőmérséklet, felületi hőmérséklet,
légsebesség, relatív nedvességtartalom, és általában 80 %-os elégedettségre
méretezik.
Az alternatív fűtési
rendszer lényege benne van a nevében: alternatív energiaforrást használ. Alternatív,
vagy más néven megújuló energiaforrásnak azt a közeget, természeti jelenséget
nevezzük, amelyből energia nyerhető, naponta rendelkezésre áll, vagy emberi
beavatkozás nélkül néhány éven belül újratermelődik. Közvetett alternatív
energiaforrásaink a nap vagy a talaj hője, a szél ereje, vagy a biomassza
elégetése által nyert hőenergia. Közvetlen megújuló, passzív energiaforrásként
értelmezhetjük az energiatudatos építészetet, aktívként a napkollektor
használatát. (Nem megújuló a kőszén, kőolaj, földgáz.)
Aktív és passzív fűtés
Energiatudatos fűtési
rendszer kialakítása esetén a szoláris nyereségáramok növelésére és
hasznosítására kell törekednünk. A sugárzási energia begyűjtését, tárolását,
majd leadását egyaránt meg kell oldanunk. Amennyiben mindhárom funkciót
épületgépészeti elemekkel elégítjük ki, aktív fűtési rendszerről beszélünk.
Például: begyűjtés-kollektorok, tárolás-víztartályok, szállítás-szivattyúk,
leadás-központi fűtési rendszerek. Ellenben ha a funkciókat az épület
szerkezeti elemei elégítik ki, passzív fűtési rendszer jön létre. Ebben az
esetben a begyűjtést az üvegezett részek mögötti felületek, a tárolást és
leadást az épület határoló szerkezetei, a szállítást pedig a szerkezetekben végbemenő
spontán folyamatok (vezetés, hőátadás) látják el. Az ilyen passzív rendszerek
működéséhez külső energiaforrás nem szükséges, viszont a folyamatok
szabályzására is kevés lehetőség adott, így igen gondos méretezést igényelnek.
Passzív rendszeren belül megkülönböztetünk direkt és indirekt változatot.
Direkt rendszer esetében mindhárom feladatot a helyiség szerkezetei látják el,
ellentétben az indirekt rendszerrel, ahol térben szétválik az elhelyezés. Az
aktív és passzív rendszer kombinációjából jöhet létre a hibrid rendszer,
ezekben döntő az építészeti, épületszerkezeti elemek alkalmazása az
épületgépészeti elemek mellett. A rendszerek között azonban nem húzódik éles
határvonal. A passzív rendszerek előnye az aktívval szemben, hogy a napsugárzás
intenzitásától függetlenül kedvező módon befolyásolja az épület
energiamérlegét. Fontos, hogy a fűtőhatást kiváltó folyamatok a nemkívánatos
nyári időszakban is jelentkeznek, ezért minden esetben gondoskodni kell a
túlzott nyári felmelegedés elleni védelemről. Az általános alapelv pedig az,
hogy a jó szoláris épület energetikai elemei az épülettel szerkezetileg és funkcionálisan
is integrálódjanak, a toldás-foldás ízléstelen, és többnyire energetikailag sem
hatékony!
Passzív rendszerek
tervezésének főbb kiindulópontjai (egy későbbi cikkben részletesebben is
olvashattok majd róluk):
-Benapozás
-Direkt rendszerek
-Energiagyűjtő falak: tömegfal, Trombe-fal
-Üvegházak, napterek
-Levegő
hőhordozóval működő passzív rendszerek
A tervezési alapelvek után tekintsük át röviden azokat a megoldásokat és
berendezéseket, amelyek rendelkezésünkre állnak megújuló energiával történő fűtéshez.
Vegyes tüzelés
 |
| Vegyes tüzelésű pelletkazán |
Legtöbben a vegyes tüzelésű
megoldások iránt érdeklődnek, amely alapvetően szilárd tüzelőanyag
felhasználást jelent. A gáz használata okozta kényelem miatt az ehhez szükséges
feltételek nem mindig adottak egy épületben. Amennyiben nem áll rendelkezésre
egy megfelelő méretű tüzelőanyag tároló, a vegyes tüzelést sajnos
elfelejthetjük. Biomassza esetén vegyes tüzelésű kazánt, bálatüzelésű kazánt,
faelgázosító kazánt, pellet tüzelésű kazánt, illetve hasonló elven működő
automata kazánt alkalmazhatunk, amelyhez megfelelő kéményt, kazán elhelyezésére
szolgáló helyiséget, illetve tüzelő,- esetleg salaktároló helyiséget szükséges
kialakítani. A tüzelőanyag fajtájától függően kell a tároló szellőzését
biztosítani: tűzifa csak jól szellőző helyen tárolható, míg a pellet, a
szalmabrikett, vagy a fabrikett nem igényel különösebb szellőztetést, csak
száraz helyiséget. Magas cellulóz tartalmú biomassza (pl. szalmabrikett)
esetében a hamutárolást-elszállítást is meg kell oldani. A fa jól ismert
tüzelőanyag, viszont akkor igazán jó a fűtőértéke és gazdaságos, ha legalább
egy évig száradt, aminek feltétele a gondos tárolás. A fabrikett szintén jó
tulajdonságokkal bír, viszont az ára sajnos magas a fáéhoz képest. A
szalmabrikettet nagy tárolási helyigénye, a keletkező hamu mennyisége, és
problémás használata miatt kevesen szeretik.
Jó alternatíva lehet a faapríték, és az energiafűz, de tárolókapacitást
igényel, és allergiásoknak sem ajánlott a vele való munka a benne lévő por,
baktériumok, pollenek miatt. A szenet kevésbé ajánlják, mert
környezetszennyező, és a kéményt is károsíthatja.
 |
| Szalmabrikett |
 |
| Kemény |
A kazánnak a kéménybekötés
helyiségében kell lennie, minél közelebb a bekötéshez. Az égési levegő
kazántérbe jutását minden körülmények között biztosítani kell, ami történhet
légcsatornával padlócsatornaként kialakítva, vagy fal mellett vezetett
légvezetékként. Ekkor a szükséges keresztmetszet kiszámításához ajánlott
szakember segítségét igénybe venni. A tüzelőanyag kiválasztása mellett a másik
jelentős probléma az égéstermékekből kicsapódó savgőzök károsító hatása a
kéményben. A legbiztonságosabb módszer, ha a kondenzációt nem próbáljuk
megakadályozni, inkább a kéményt tervezzük vagy építjük át ellenállóvá.
Elektromos fűtés
 |
| Elektromos fűtőkábel aljzatban |
 |
| Mini hőszivattyús melegvízkészítő |
Egyik alternatívája a fűtőkábel, fűtőpanel, amely már régóta létezik.
Elektromos úton is létrehozható a már jól ismert padlófűtés, ami lehet
hőtárolós, ekkor az aljzatbeton alsó részébe építik be, amely a burkolattal
együtt felveszi és tárolja a hőt, ezért célszerű éjszaki árammal működtetni.
Kis teljesítményű fűtőkábellel a közvetlen padlófűtés valósítható meg. Ezek
előnye, hogy a fűtési rendszer kiépítése szakaszolható, ritkán használt
helyiségek, épületrészek fűtése esetén nincs fagyveszély, kiegészítő,- és tartalékfűtésnek
kiválóan alkalmas, hátránya, hogy az üzemeltetési költsége viszonylag magas. A
fűtőpanel is hasonló tulajdonságokkal bír, viszont mindkettő igen gazdaságos
 |
| Elektromos fűtőpanel |
alacsony energiafelhasználású épületben. Szóba jöhet még a távfűtésről való
leválás esetében az elektromos kazán, ha a leválást csak emissziómentes,
összkomfortos fűtési rendszerrel szabad megoldani, bár ez rettentő drága
lehetőség az áramfelhasználás mértéke miatt. A melegvíz készítéshez használt
villanybojler mai alternatívája pedig a mini hőszivattyús melegvíz készítő elektromos
berendezés.
Napkollektor
 |
| Napkollektor |
Elsősorban melegvíz készítésre használható, a nap földre sugárzott
hőjének segítségével, de bizonyos feltételek mellett (ha megfelelően nagy
elnyelő felületű a napkollektor, emellett megfelelően kicsi a fűtendő épület
hőszükséglete) fűtésrásegítő üzemmódban is megállja a helyét. Ma már egyáltalán
nem drága megoldás, nemcsak a gyártó által ajánlott, hanem bármilyen
nyomásálló, hőszigetelt és belső spirállal rendelkező tartállyal működőképes,
korszerű szivattyúval üzemeltetve pedig gazdaságos. Mérési adatok szerint is
legalább két nyári hónapon keresztül képes 100 %-ban melegvizet szolgáltatni,
és áprilistól min. 70 %-ban rásegít. Legkevesebbet decemberben segít, akkor
alig éri el a 10 %-ot, viszont egész évben jó hatásfokkal csökkenti a melegvíz
előállítási költségeket.
Nagyon fontos tehát az épületünk energetikai korszerűsítésekor jól
tájékozódni a beépíthető lehetőségekről, érdeklődni személyes tapasztalatokról
nem annyira a kereskedők, hanem a felhasználók körében, illetve szakemberrel
konzultálni, és bonyolultabb megoldások esetén terveztetni. Ez a többlet
ráfordított energia és tervezési költség bőven megéri a későbbi rendszer
hatékonysága szempontjából. Legközelebbi összeállításunkban a passzív fűtési
rendszerek építészeti tervezéséről lesz szó.
Forrás:
Zöld András: Energiatudatos
építészet
Csoknyai Tamás: Ökológikus
építészet, előadásjegyzet
0 megjegyzés:
Megjegyzés küldése