Fűtés szerelés – fűtéstechnika

Örök a vita azon, hogy melyik a jó épülettípus (rétegszerkezet). A viták jobbára abból adódnak, hogy a vitapartnerek milyen házban nőtt fel, mert hát ugye az az ideális. Tegyünk picit rendet! A falazat anyaga azt befolyásolja, hogy mekkora lesz a falak alkotta anyagtömb hőtehetetlensége. A hőtehetetlenség annyit tesz, ha fűtünk “ezerrel” nagy mennyiségű anyagot, az lassan melegszik, mert át kell melegíteni a rengeteg anyagot, ám ha átmelegedett, igen lassan hűl ki, sokáig nem kell fűteni. Miért jó ez? A válasz az, hogy az életmódnak megfelelően kell kiválasztani az épület szerkezetét. A nagy tömegű falazatok akkor jók, ha folyamatosan, keveset fűtve mindig lakják az épületet. A másik véglet, a könnyűszerkezetes épület pedig akkor hasznos, ha a család a napnak csak egy részében van otthon. A könnyűszerkezetes épület hőtehetetlensége kicsi, így a fűtési energia gyorsan hőfok-emelkedést generál, kereszthuzatkor gyorsan hűl és gyorsan vissza is melegszik. A vályog nagyon lassan melegszik, nagyon lassan hűl ki, ebből adódóan a nyár fele jó hűvösben telik benne, ám, ha átmelegedett, akkor késő őszig is meleg tud lenni. A betáplált fűtési energia eloszlására is ez jellemző, sokáig kell fűteni, mire eléri a kívánt hőmérsékletet és utána sokáig nem is kell fűteni. A túlfűtés és a túlhűtés korrigálására nagy mennyiségű energiát kell befektetni. A könnyűszerkezetes ezzel szemben gyorsan és pontosan szabályozható. Nagy előnye az, hogy távollét esetén nem kell fűteni, csak egy minimális hőmérsékletet tartani, hazaérve órák alatt meleget lehet “csinálni”. A fel nem használt energiát ugyebár nem kell megvásárolni, ami nem kerül pénzbe. A szélsőség a passzív ház, amiben a falak tömege kicsi a hőszigetelés mennyisége igen nagy. Gyakorlatilag független a külső hőmérséklettől a benti hőfok. Ennél a típusnál megfordul a szabályzási metódus, nem is a külső hőmérséklet a fontos, hanem a belső, mert a szobák hőmérséklete már erőteljesen függ a bent tartózkodó lakók energiatermelésétől, ill. az egyéb hulladékhő-forrásoktól (sütés, főzés, fürdés). A hőmérséklet szabályzásához már szükséges az aktív szellőztetés és hővisszanyerés. A visszanyert hőből meleg víz is előállítható pl. hőszivattyúval. Természetes érzés az, hogy a gazdaságos épülettípus a passzív megoldás felé van valahol, mert minek energiát venni folyamatosan a hűtéshez-fűtéshez, ha van rengeteg hőszigetelés. (Gondoljon csak bele, hogy mire is jó a takaró az ágyban, vagy a hálózsák a sátorban!) Ám azt mindenképp le lehet szögezni, hogy a fal statikai, szerkezeti elem, nem hőszigetelés. A hőszigetelés célja pedig az épület működésének gazdaságossá tétele. <u>Fűtési rendszerek No de most lássuk a fűtési rendszereket, amelyek különböznek egymástól, bár mindegyik célja az, hogy otthonaink, munkahelyeink kényelmesek és jók legyenek, hogy ne vonja el figyelmünket a didergés, vagy az izzadás családunktól, vagy tevékenységünktől. Éghajlatunkon a fűtési szezon hat hónap körül van, tehát nem jelentéktelen dolog a fűtés. Néhány évtizede az épületgépészet leginkább csak intézményi szinten létezett, mert a lakóházakra nem igen fordítottak gondot, oda elég volt a víz, gáz, fűtésszerelő is (a vizet és a gázt nem is lehet szerelni :-)). Később megjelent az otthonokban is a klíma-berendezés (ami persze csak léghűtő eszköz, ami tud fűteni is már). A modern épületekben már jelen van a légkezelő is, sőt megjelentek pár éve az épületfelügyeleti rendszerek is. Az épületfelügyeleti rendszerek ellenőrzik az épület működését. A modern épületek, lakóházak már nem csak egyszerű házak, hanem mesterséges intelligenciával rendelkező organizmusok, melyek a lakók szolgálatában állnak minden egységükkel. A csontozat a falak, a bőr a hőszigetelés, az érrendszer a csőhálózat, a szív a szivattyúk, az agy az épületfelügyeleti rendszer, a táplálék az energia. Mindezek dolga, hogy nekünk, a fejlődő és élő magzatoknak biztonságos környezetet biztosítson. Egy nem stimmel az analógiában: mi fizetjük a számlákat, ezért nem engedhetjük, hogy az organizmus nagyra hízzon energiából, nekünk a karcsú, optimálisan működő szervezet szükséges, az otthonunk. Az épületgépészet célja tehát ez, ezért nem lehet már kihagyni a tervezést, beszabályozást otthonaink építésekor, az időszaki ellenőrzéseket, és az energiafelhasználás optimalizálását. A folyamatos fejlődés folyamatos megújulást követel.

Radiátoros fűtés

Természetesen olcsó, bár igen drágán is lehet radiátorokat vásárolni, ám a működés szempontjából a drága radiátor egyenértékű az olcsóval, csak szebb. Egyébként az ideális hőleadó felület a feketetest sugárzó, ami, mint nevében benne van, fekete. Radiátor feketében? Ugye elképzelhetetlen. Tovább! A radiátoros fűtés működéséhez 50-90°C hőmérséklet szükségeltetik. Rögtön be kell, hogy lássuk, a vizet kisebb hőmérsékletre melegíteni kisebb energiát igényel. Itt az első gond a radiátorokkal. A másik, hogy ha nagyobb radiátorokat teszünk a szobába, alacsonyabb hőmérsékletű vízzel is fűthetünk, de igen nehéz rávenni a levegőt, hogy alacsony hőmérsékleten keringeni kezdjen a szobában. Jellemző módon kb. 40°C alatt nem teszi, amit szeretnénk tőle. Ekkor már nagy felületű radiátorokról beszélhetünk. További hátránya, hogy az ablak alatt helyet kapó eszköz hősugárzása erőteljesen melegíti a mögöttes falat, a fal túloldalán a külső környezetet. Ez persze nem a mi dolgunk, azt a természetnek kell elvégeznie. Készítettem néhány ábrát a könnyebb érthetőség jegyében. Az első:

Fűtés szerelés – fűtéstechnika 1

Egy szobát ábrázol a rajz, eltúlozva érzékelteti a hőmérsékleti viszonyokat és a falban keletkező hőáramot (a hő is felfogható áramló közegnek, ami mindig arra halad, ahol a kevesebb van belőle). Az ábra jobb oldalán az ablak, alatta a radiátor, a hőmérsékleti viszonyok arra vannak kisarkítva, amikor a levegő áll. A radiátorral szembeni falon a termosztát. Valóságos állapot ez? Igen! Ez az az állapot, amikor éjszaka van, a levegőt nem kavarjuk össze járkálásunkkal. Fekszünk az ágyban, a termosztát kikapcsolta a fűtést, mert a meleg levegő-párna elérte az érzékelő magasságát és a légtér berétegződött. A hűvös zónában fekszünk, nyakig betakarózva, a felettünk levő légréteg meg meleg. Biztos jó ez így? A szoba lassan lehűl, a fűtés beindul, a levegő keringeni kezd a sűrűség-különbség miatt és felmelegszik a szoba alja is. Persze melegünk lesz és kitakarózunk. A fűtés leáll, a levegő rétegződik… Általános felfogás, hogy hálószobába csak radiátort szabad tenni – biztosan jó megoldás? Gondoljunk bele abba is, hogy a fal mellé helyezett szekrények mögött mekkora lehet a hőmérséklet, ahol nem jár a levegő, pláne, ha külső falon van. A szobában meg a mennyezet alatt akár 50-60°C is lehet, mert ugyan miért is jönne le a forró levegő, mikor felfele szeret menni. A mennyezet túloldalán a tetőtérben meg lehet akár -15-20°C, tetemes hőmérséklet-különbség, nemde?

Padlófűtés

A következő legyen a szeretett-átkozott padlófűtés. Szeretett, mert akinek van ilyen korszerű kivitelben az áldja, akinek a ’80-as években keletkezett, az meg bánja. Akkoriban azt gondolták, hogy 50-60°C-os vízzel kell fűteni és akkor jó, ha a padló forró. Ekkor terjedt el, hogy a lebegő por károsítja a légutakat, meg mindenféle szörnyű betegségeket okoz. Napjainkban még él ez a rettegés, ám teljesen alaptalanul ! A hőszigetelt épületben levő padlófűtés korszerű, sőt egyenesen egészségbarát megoldás, kifejezetten alkalmas asztmások és légúti megbetegedésben szenvedők életterének. A lebegő por 27°C-os maximális padló-hőmérséklet esetében meg sem jelenik, ez a hőmérséklet az egészségügyi határérték pl. a német szabványok szerint is! A következő kételkedő kérdés: és akkor milyen meleg van a 25-27°C-os padló felett? Bizony 23-24°C, ami kellemes érzetet kelt. Lássuk a padlófűtés hőmérsékleti viszonyait:

Fűtés szerelés – fűtéstechnika 2

Merőben másképp néz ki. Igen jól látható, hogy a padló felett levő légtér és benne a tárgyak is mind közel azonos hőmérsékletűek, egyrészt azért, mert a padlófűtés sugárzó fűtés, kvázi infra fűtés, másrészt a levegő hőmérséklete is a teljes magasságban közel azonos. Ebben a környezetben igen jól lehet aludni, mert azonos a hőmérséklet, nem is lehet más, hiszen az öt-tíz centis beton, amiben a csövek vannak hihetetlenül nagy tehetetlenséggel rendelkezik. Ez még jól jöhet egy jó pár órás áramszünetben is 🙂 Mivel alacsony hőmérsékletű fűtővízzel lehet fűteni, a hőáram is lényegesen kisebb (kisebb a veszteség, tehát a fűtési költség).

 

Ellenérvek:

Nem lehet padlót tenni rá, a hálószobába padló kell! Miért kell padló, de kelljen, van egy rossz hírem: tehető rá padló, van olyan típus! Több előnye is van? Sok is: nincs radiátor, nem penészedik a szekrény belseje és a fal mögötte, nem fázik a lakó lába (nyári hőmérséklet-viszonyok érzetét kelti), gyorsan szárad felmosás után, a padlón is lehet… aludni! Egyetlen hátránya van, nem lehet vele hűteni.

 

 

Falfűtés

Fűtés szerelés – fűtéstechnika 3Következzen a manapság közkedvelt falfűtés. Ez is sugárzó fűtés, viszonylag alacsony hőfokú vízzel fűthető, azonban kisebb a tehetetlensége, mint a padlófűtésnek és nagyobb, mint a radiátoros fűtésnek. Kellemes érzetet keltő fűtési mód, bár megítélésem szerint több a hátránya, mint az előnye. Máris elnézést kérek a falfűtés-hívőktől, de a fizika… (vélemény, nem állítás)

 

 

Alkalmazására legjobb környezet egy tágas nappali, vagy egy gardrób-szoba melletti hálószoba. Mivel a csövek a falban futnak, képek elhelyezése veszélyes, a szekrények elhelyezését rögzíteni kell, mögé nem kell falfűtés, és akkor hogyan rendezzem át a szobát? Szóval alkalmazása korlátok közé van szorítva. Ám lehet vele hűteni!

Mennyezetfűtés

Az előzőekhez hasonlóan ez is sugárzó felületi fűtés megannyi jó tulajdonsággal. Lehet fűteni, kiválóan lehet hűteni, lehet szekrényt tenni a falhoz, polcokat, képeket rögzíteni, meg minden! Hurrá. itt az igazi megoldás! Hát nem!

Fűtés szerelés – fűtéstechnika 4

Ennél a módnál a fűtéssel van egy kis gond: egy béna kis asztal-szerűség akarja ábrázolni a problémát. Sugárzó fűtésként fentről lefele sugározza a meleget, ami átmelegíti a tárgyakat először, majd a tárgyak is melegítik a levegőt. Ez klassz, olyan, mint amikor süt a nap – télen. Ugyanis a hősugarak útjában álló tárgyak mintegy leárnyékolják azokat, így az alattuk levő felületek nem melegszenek fel. Ez a legnagyobb hátránya ennek a rendszernek. Az ágy alatti terület akár penészedhet is, meg az ágynemű az ő tartójában is. A szekrényekben is hűvös van és a pára meg lecsapódik a hideg felületekre, mert a pára az olyan.

Hűteni viszont a legjobb! Így manapság a legjobb választás a padlófűtés – mennyezethűtés kombó 🙂

 

Léteznek egyéb fűtési eljárások is, ezeket általában nem használják otthonokban. Nem találunk fekete sugárzókat, gázos infra fűtéseket, hőlégfűtést és még sok, igazából nem is lakóépületbe való megoldást. Egy fontos fűtési rendszert nem említettem, mégpedig a légfűtést. Tulajdonképpen őshazájának az Egyesült Államokat és Kanadát tekinthetjük, hiszen ebben a két államban meglehetősen elterjedt, sőt igen nagy tapasztalattal rendelkeznek e téren. A rendszer lényege, hogy speciális kazánokkal melegítik a levegőt és azt hőszigetelt nagy átmérőjű csöveken juttatják be a helyiségekbe. Mivel a kazán a levegőt, tehát a fűtendő közeget közvetlenül melegíti, hatásfoka jobb, mint a többi megoldásé. Példa: radiátoros fűtéskor a kazán felmelegíti a hőszállító közeget, az a hőmennyiséget elszállítja a radiátorig, ami hőátbocsátással melegíti a levegőt. Tehát az átalakítás kettős.

Miért jobb a hőszivattyú?

Az energiatermelés korunk szerves része, villamos energia termelése nélkül már nem tudunk létezni. Minden készülékünk, kommunikációs eszközeink villannyal működik, a fejlődés iránya pedig még inkább az elektromosság felé mutat.

A villamos erőművek hatásfoka alacsony, mintegy 30% körüli, megfordítva az arányt, 70% megy veszendőbe. Ebből a megtermelt részből még elmegy a semmibe a távvezetéki, egyáltalán a villamos energia szállításával kapcsolatos veszteségek, ezek után használjuk fel mi, végfelhasználók. Működtetjük pl. világításunkat, amely a hagyományos izzólámpák esetében 3-5% hatásfokot jelent, a LED-es fényforrásoknál ez már 20% is lehet. A világítás tehát igen rossz hatásfokú ökológiai szempontból. Már jobb az eredmény a fűtés esetében, hiszen a fűtési rendszerek jóval magasabb hatásfokúak, használjuk akkor a villamosenergiát, mint fűtést!

Nos, hatásfok szempontjából jó lenne a választás, de a sajnos ennek az energiafajtának az egységnyi ára magas, 40 Ft/kWh. Mi van helyette?

Van a gáz, ez sokkal jobbnak tűnik már, az 1 kWh-ra vetített ára kb. 15 Ft, majdnem harmada az áram árának.

Állj! Hát ez is fosszilis energia! Fosszilis energiát használnak az erőművek is nagy részt! Miért nem jó hát ez nekünk?

A fosszilis, hagyományos energiaforrások azért nem igazán klassz dolgok, mert ősi, a föld mélyében összegyűlt anyagok ezek, felszínre kerülve, elégetve növelik a széndioxid mennyiséget s csak sok ezer év múlva lesz belőlünk, környezetünkből is megint fosszilis energia. Logikusan ezért van az általános felmelegedés. Van-e alternatíva?

Naná, hogy van, a megújuló energiaforrások alkalmazása! Mint az elnevezése is utal erre, megújulnak. No némelyik nem azonnal, de megújulnak! Pl. a fa is ilyen, bár mintegy 15 évnyi forgási sebességgel, ez még belátható időtartam.

A fafűtéssel csak egy baj van…  Ja, nem, több! Füstöt, port eredményez, nem automatizálható könnyen. A pelletet hagyjuk, máshol lesz róla szó 🙂

A napenergia akkor is van, ha akarjuk, meg akkor is ha nem. A napenergia következménye a földfelszíni geotermia is, hiszen a napsütés átmelegíti a földfelszín felső rétegét. A Föld működéséből adódó energia a geotermikus energia. Energiát lehet nyerni a levegő és a felszíni vizek hőtartalmából is. Itt a megoldás, hát miért is nem használjuk ezeket fel?

Felhasználjuk, sőt egyre inkább, mert igen jó energiaforrás. Mégpedig azért, mert ökológiai szempontból a 30%-nyi hatásfokú megtermelt villamosenergiával HÁROMSZOR, vagy többször nagyobb mennyiségű hőenergiát termelhetünk ki! Kompenzálható tehát pazarló energiafelhasználásunk egy része.

Létezik ez? Persze! Álljon itt egy rövid írás nem tőlem, melyet fontos elolvasni, hiszen a hőszivattyúzásnak, mint sok minden nagy találmánynak a világon magyar vonatkozása is van: Katt ide!

Nos, térjünk azonban vissza! A hőszivattyú alapos ismertetése nélkül fogadjuk el, hogy működnek ezek a szerkezetek! Lényegük az, hogy ha fűtünk velük, akkor hőenergiát vonunk el a hőnyerő közegből, a földből, talajból, vízből, levegőből.

Pár sorral feljebb láthattuk, hogy gázzal fűteni nagyjából a villamos energiához képest harmadárral tudunk, kis számolás után jól látszik, hogy még olcsóbban üzemeltethetünk fűtőberendezést a gáznál, pláne, hogy a hőszivattyúkat kedvezményes tarifával is lehet táplálni.

S most a slusszpoén: használhatjuk a villamos hálózatot “akkumulátorként” napelemekkel megvalósított energiaraktározásra, mely energiát felhasználhatjuk fűtésre, melegvízelőállításra, vagy akár hűtésre is.

Ez a megoldás ma a legjobb módja a villamos energia hőenergia célú felhasználásának.

Teljesen leegyszerűsítve: a hőszivattyú-napelem kombó akár NULLA rezsit is eredményezhet és még környezetünk szempontjából is igen jó!

 

Geotermikus hőszívattyú

A föld-víz hőszivattyú hőnyerő közege a talaj, vagy a föld mélye. Praktikusan három dologról beszélhetünk, a talajkollektorról, a künettről és a szondákról. Mindhárom megoldás zárt csőrendszert jelent, fagyálló folyadékkal feltöltve. A talajkollektor kb. úgy néz ki, mint a padlófűtés csőhálózata és nem véletlenül, csak annyi a különbség, hogy ez a csőhálózat a földfelszín alá kerül nagyjából 2m mélyre.Geotermikus hőszívattyú 5 Fel kell szedni a talaj felső rétegét, lefektetni a csőhálózatot, majd visszateríteni a földet rá. 2m mélyen a talaj hőmérséklete nagyjából állandó, tehát jól hűthető. Fontos a méretezés, mert a lefagyott talaj már alkalmatlan a hőtermelésre. A talajkollektor tulajdonképpen egy nagy napkollektor, hiszen a talaj felső rétege a nap melegét tárolja el, persze ebből az is következik, hogy a a tél végére már a kollektorok környéke erősen lehűlhet. Nyáron a hőenergia újra raktározódik, még jobb, ha a hőszivattyú hűtő üzemmódban melegíti a talajt. Kvázi napkollektor lévén a területet nem szabad nagy lombos fákkal betelepíteni, az ideális a nyírt gyep. A künett nem más, mint a talajkollektor spirális változata a könnyebb telepítés érdekében, ennél a megoldásnál 2m mély árkokba kerülnek a spirális csőkötegek, a telepítés egyszerűbb, gyorsabb, ám itt is fontos a méretezés.Geotermikus hőszívattyú 6 A szonda függőleges csőhálózat, ami a föld hőjét hasznosítja, a szondák mérete 100m-es nagyságrendű. Egy szondafuratba általában két U alakú cső kerül, a szükséges teljesítménytől függően több szonda szükséges. A jobb hővezetés érdekében a furatokat bentonittal töltik fel. Ez a hőszivattyúzás legdrágább és legtartósabb módja. Mindhárom megoldásnál osztó-gyűjtőkben találkoznak a csövek és a hőcserélő körét szivattyú keringteti. Ez a szivattyú kisebb teljesítményű, mint a víz-víz hőszivattyúk esetében, hiszen zárt kört keringtet. Mindenképpen oda kell figyelni a talaj hőmérsékletére, a visszamelegítésre, ezért célszerű a nyári melegvízelőállítást napkollektorokra bízni, a hőszivattyút pedig pihenni hagyni, vagy hűteni vele. Ekkor biztosítható, hogy a téli fűtési szezonra elegendő geotermikus energia áll majd rendelkezésre és a tél végén sem fog lefagyni a hőnyerő oldal.