Az igazság pillanata

Az igazság pillanata


Az igazság pillanata, avagy ellenőrizzük le a gyakorlatban, amit az elméletben állítunk!

A „Nálam szigetelnek” program hajdúnánási családi házának, az utólagos hőszigetelés előtti és után állapotban mért gázfogyasztásának elemzése. Kiemelt figyelmet fordítva a régi hagyományos gázkészülék, modern kondenzációs készülékre történő cseréje, valamint a 3 éves tartós teszt-mérési eredményekre.

Az előzményekről

A Knauf Insulation Kft. és a Weishaupt Hőtechnikai Kft. hosszú évek óta szoros szakmai kapcsolatot ápol, különös tekintettel az épületek hőenergia-ellátásával kapcsolatos hatékonysági kérdésekben. Ennek a szakmai együttműködésnek eredményeképpen 2015 tavaszán – a programban szereplő családi ház hőszigetelés utáni tartós hőtechnikai mérési eredményeinek megismerését követően – úgy döntöttünk, hogy a meglévő hagyományos, 2-pont szabályzású, zárt égésterű fűtőkészüléket (FÉG ZC 18, 1. és 2. ábra), egy 3 éves teszt-program keretében, kicseréljük egy modern, kondenzációs, széles modulációs tartománnyal rendelkező, illesztett teljesítménnyel bíró (WTC 15-A-H-PEA) gázkészülékre, mely a régi fűtési rendszer miatt hőcserélő leválasztással kerül beépítésre.

A készülékcsere

A tulajdonosokkal lefolytatott egyeztető megbeszélések és a tartós-tesztre vonatkozó szerződéses feltételek egyeztetését követően a konkrét kivitelezésre 2015. szeptember közepén került sor. A feladatot egy hajdúböszörményi épületgépész vállalkozásra, a Vargatherm Kft. munkatársaira bíztuk, akik 2 nap leforgása alatt elkészítették az átszerelést. Az installáció szakszerű és műszeres beüzemelésére 2015. szeptember 28.-án került sor, hogy az október 1-től indítani kívánt mérési sorozat akadálytalanul elindulhasson.

(3.,4. és 5. ábra)

A kiindulási helyzet

A tartós mérési teszt segítségével azt kívántuk igazolni, amit különböző tudományos szakmai értekezésekből viszonylag szűk réteg már ismert, hogy az épület utólagos külső hőszigetelési tulajdonságainak (U-érték) változása, magyarul a hőveszteség csökkenése, milyen hatással van a beépített – és most nagyon fontos jelző következik – meglévő, megmaradó hagyományos fűtőkészülék üzemvitelére!

Kiegészítő szakmai rész:

A hőátbocsátási tényező (k ill. U értékek [W/m2,K]) változása 50 év távlatában

Feltétlenül ismerni kell a mérés következtetéseinek helyes értelmezésében a korábbi hőveszteség számítások modelljét. Az MSZ 04-140… szabványokban foglalt hőveszteség számítási módok korábban a nettó kiszámolt energiaveszteség értékeket un. pótlékolással növelték meg, hogy megkapják az épület valós adatainak megfelelő „valós” hőveszteség értékeket. Ezeket a pótlék tényezőket a szabvány hőérzeti helyesbítéseknek nevezte, melyek a szél-, a felfűtési-, a kürtőhatás-, belmagasság- és égtájpótlék. Az így kiszámolt épület hőveszteség érték – a tervező, szerelő biztonsági faktorának függvényében – már némi többletet mutatott a valós hőigénytől, amihez még a felfelé való kerekítés is hozzáadott egy pár wattot. A 20-25 évvel ezelötti magyarországi gázkészülék kínálat, az ipari termelés tervei, a kereskedelem felülről szabályozott volta tovább növelte a valós és a tényleges hőveszteség között értékeket, mert nem azt kínálta a bolt, amire szükség volt, hanem azt, amit az ipar gyártott! Így nem ritkán 18-20 kW-ra 25-30 kW-os készüléket építettek be. Ennek a következménye, hogy az akkor épült épületek nagy részében már eleve túlméretezett hőtermelő berendezések kerültek be. És még egy fontos méretezéssel összefüggő szabály. Ez a teljesítmény a méretezési határhőmérsékletnél (pl. -13°C) fennálló veszteség pótlására szolgáló teljesítmény! Ez az állapot a fűtési időszakban nagyon kevés alkalommal van jelen, többnyire ettől melegebb a van (részletes hőfokeloszlást az un. hőfokhíd mutatja meg). Ezt nevezzük átmeneti időszaknak. A mai klimatikus viszonyok között ez az átmeneti időszak eléri a fűtött napok számának 85%-t is.

A vizsgált épületben egy 1988-as gyártású, azaz a kazáncsere évében egy 27 éves gázkazán üzemelt. Az épület alapterülete 120 m2, ami – nem ismerve minden paramétert – megközelítően 15kW hőigénnyel bírt, melyet egy 18 kW-os készülék szolgált ki. A hőszigetelés előtti teljes évben (2013) a gázfogyasztás 857 m3 volt.

A hőszigetelés hatásai

A Knauf a „Nálam szigetelnek” programban a legkorszerűbb hőszigetelő anyagokat vonultatta fel a kiválasztott épületnél mind a homlokzaton, mind a padlásfödém utólagos hőszigetelési projektben. A hőtechnikailag így teljesen felújított épület jóságát egy éves, átfogó méréssel kívánták igazolni, amit a Pannon Építőműhely Kft. szakemberei terveztek meg és alakítottak ki. A külső- és belső hőmérsékletek mellett az épület által felhasznált energiát is mérte a rendszer egy hőmennyiségmérő segítségével. Megállapítható volt, hogy a hatékony szigetelési módnak köszönhetően az épület közel 40% energiával kevesebbel is beérte! Egy nagyon impozáns értéket kaptunk a mérés eredményeképpen!

Most megint egy nagyon fontos kérdést teszünk fel!

Ez a 40% energiacsökkenés akkor az effektív megtakarítás vagy valami más?

Tény (méréssel igazoltuk), hogy az épület ilyen arányban javult, azaz ilyen mértékben csökkentek a veszteségei. De ez a fűtőkészülék energiamérlegében az output (kimenő) érték! Azaz ennyi energiát kellett bejuttatni az épületbe a veszteségek csökkentésére. Kijelenthető, hogy a szigetelés ennyi megtakarítást eredményez, ha……! És itt jön a dolog érdemi része a hőtermelő oldaláról vizsgálva a kérdést, amikor is az input (bemenő) a vizsgált adat!

De a feltett kérdésre is adjuk meg a választ! Ez nem az effektív megtakarítás (földgáz), ez az épület jósági (hőszigetelő képesség) fokára utaló jellemző.

A kazán valós működése

Mint azt korábban kifejtettük, az épületbe eredetileg beépített gázkészülék már némi túlméretezést mutatott, amihez most – a professzionális hőszigetelési rendszer hatására – további túlméretezés fog hozzáadódni, mert csökkent a veszteség. A beépített készülékről az alábbi technikai információt kell ismerni. 2-pont szabályzás – azaz névleges teljesítményen tud üzemelni vagy kikapcsolt állapotban tud lenni. Minél nagyobb a különbség a gázkészülék teljesítménye és a valós (kiszolgálandó) hőigény között ilyen készülék esetében (hagyományos, 2-pont szabályzás), annál több a szakaszos üzem, annál rosszabb a berendezés éves hatásfoka, annál kedvezőtlenebb a gázfogyasztás, annál gazdaságtalanabb az üzem!

A projektben részt vett családi ház, a 2014 évben a gázfogyasztás 952 m3 értéket mutatott (+11%), majd az elszámoló számla alapján a 2015 évi várható fogyasztást 1011 m3 értékre (további +7%) becsülte a szolgáltató. Megdöbbentő! De hogy lehetséges ez?

Megjegyzés: nem forintokat veszünk alapul, hisz a rezsicsökkentés és az alapdíj, valamint a rendszerhasználati díjak díjszabásának változása nem a valós fogyasztást reprezentálja. Erre a mennyiség (m3) a megfelelő adat, amit a gázórán le lehet olvasni.

A beépített hőmennyiségmérő az épület által felvett hőmennyiséget mutatta, ami elvben megegyezik a készülék által leadott hőmennyiséggel. A szigetelés hatékonysága miatt a gázkészüléknek 40%-kal kevesebbet kellett volna fogyasztania! Ha ugyanazzal a hatásfokkal tudott volna dolgozni, mint korábban!

És itt van a legnagyobb tanulság! Az igazság pillanata!

A meglévő, megmaradó gázkészülék hagyományos gázkészülék (hagyományos kéménybekötött gravitációs levegőellátású készülékeknél ez sajnos még inkább igaz) nem tudja követni az épület hőveszteségének csökkentésére tett lépéseinket! Szakaszos üzemben tudja csak kiszolgálni az akár 40-50%-kal kisebb hőigénnyel bíró épületet. Ennek következménye, hogy a hatásfoka nagyon leromlik. Azaz, a felhasznált gázmennyiséget rosszul, gazdaságtalanul használja fel! Nemhogy megtakarít, hanem még pazarolni is fog. Ahogy ezt a számok (semmi bűvészkedés, a gázórán lévő adatokat kell leolvasni) mutatják!

Ezért döntöttek vállalataink úgy, hogy feloldják az örök kérdést!

Szigeteljünk VAGY kazánt cseréljünk?

A válasz: ÉS!

Szigeteljünk ÉS kazánt cseréljünk!

Válasszuk az épület megváltozott hőigényéhez alkalmas, modulációs (részterhelésen is jó hatásfokkal működő), az érvényben lévő Energiahatékonysági rendeleteknek megfelelően már kondenzációs fűtőberendezést. Ennek igazolására építettünk be egy 15 kW névleges teljesítményű berendezést, amit 9,0 kW teljesítményre visszaszabályoztunk. A moduláció alsó tartománya ennél a készüléknél 4,3 kW, így még maradt mozgástér az átmeneti időszak alacsonyabb hőigényénél a részterhelésre.

A készüléket mértük teljes terhelésen (Qnévleges*)

Mértük részterhelésen is.

A beüzemelést követő egy évre, pontosan 1117 üzemórára végrehajtottuk az első karbantartást is. Az üzemóra is nagyon sok információt hordoz. Normál esetben átlagosan 2800-3200 üzemórát mennek jól méretezett, akár már kondenzációs kazánok is egy évben. Mivel itt egy nagyon komoly hőszigetelés és egy csúcsminőségű kondenzációs készülék, valamint egy nagyon pontos beszabályozás együttes hatása nem normálállapotot jelent megállapítható, hogy az üzemóra sem normál! Egyharmad üzemórával beérte a készülék, ami a felhasználó számára nagyon kedvező! Ha nem megy, akkor nem is fogyaszt, nem használódik, nem kopik, nem képez üzemi költséget! Magyarul nem csak kevesebbet fogyaszt, hanem a karbantartás és az üzemi költségek sem terhelik a felhasználó pénztárcáját! És akkor ne feledkezzünk meg a lecsökkent károsanyag-kibocsátásról (NOx, CO2) sem, amivel a környezetünk védelmében is teszünk, tettünk lépéseket!

Karbantartás előtti állapot.

Karbantartás után állapot.

A kazán belső felületei minimális szennyeződést mutatnak. Ez a kevés üzemidőnek is betudható. Fontos megjegyezni, hogy a környéken elég intenzív a szilárd tüzelőanyagot használók aránya, tehát az égési levegő nem a „legtisztább”. A második karbantartásra 2019.01.04-én került sor, bár a készülék még nem kérte a karbantartást, mert csak 2870 üzemóra volt benne.

Megjegyzés: amennyiben ezt költség oldaláról is megvizsgáljuk, akkor a javasolt éves karbantartást másfél évente kell csak elvégezni, ami a 3 éves ciklust nézve egy karbantartási költség megtakarítását eredményezi.

A bevezetőben említettük, hogy a régi, vas-csöves, nyitott tágulási tartállyal (padlástartály) üzemelő fűtési rendszer miatt hőcserélő rendszerleválasztást alkalmaztunk. Ez nem csak a nyomásviszonyok miatt, hanem a garanciális fűtővíz minőség tartása miatt is fontos. Sokan félnek a beépítésétől, mert úgy gondolják, hogy „felesleges” veszteséget okoz. A gyári, szigetelt, nagyteljesítményű, alacsony hőmérsékletkülönbséggel (ΔT) jó hatásfokkal üzemelni tudó hőcserélő „hőfokcsökkentése” <8%. A karbantartáskor 26°C előremenő fűtővíz hőmérsékletnél (kazánkör) a hőcserélő után 24°C (rendszerkör) előremenő fűtővíz hőmérsékletet mértünk. Mivel a hőcserélő fűtött térben és teljesen leszigetelt állapotban van, veszteségről nem igazán beszélhetünk. Ez konstrukciós tulajdonság. A tipizált gyári hőcserlő szervesen illeszkedik az egyéb hidraulikus tartozékokhoz, mint pl. az energiatakarékos fűtési keringtető szivattyúval szerelt radiátoros blokkhoz.

Gázfogyasztás bemutatása

Az időjárás változása, az egyes téli hónapok átlagos középhőmérséklete okozza az azonos vizsgált időszakokban a csökkenést, illetve a növekvést. Meterológiai adatok alapján a 2018 év, a megelőző évek (2013-17) viszonylatában még melegebb volt az átlaghőmérsékletek tekintetében, de az év első és az utolsó két hónapja viszont hidegebb volt (eumet.hu adatai alapján). Ez jól is nyomonkövethető a 2018 évi gázfogyasztás alakulásában is (+6% a 2017 évi gázfogyasztáshoz képest).

Összefoglalás.

Az adatok elemzése arra világít rá, hogy ha az épület hőtechnikai állapotának javításakor nem fektetünk kellő hangsúlyt a gépészeti berendezések illesztésére – különös tekintettel a hőtermelő készülékekre, jelen esetben a gázkazánra – akkor a várt megtakarítás „virtuálisan” jelentkezik, mert a hatásfokromlás következtében a (gáz)fogyasztás nem csökken, hanem egyenes nő!

Az adatok fűtés szezonra történő gázfogyasztás elemzésnél is jól látható, hogy az energetikai felújítási törekvések meghozták a várt és elvárt eredményt.

Szeretnénk köszönetet mondani a Knauf Insulation Kft-nek, mert lehetővé tették számunkra, hogy megismerkedhessünk a tulajdonosokkal és elvégezhessük a kazán cseréjét a mérési teszt-sorozat lefolytatása érdekében, életszerű körülmények között!