Mivel fűtsünk egy passzívházban?

Kandallóval, kazánnal, hőszivattyúval? 1. rész

2011. február 7.

Nem kell fűteni?

Egy rosszul értelmezett definíció miatt sokan hiszik, hogy egy passzívházban nem is kell fűteni. Ez így nem igaz. Mindössze arról van szó, hogy a jó hőszigetelésnek köszönhetően az épület hőigénye valóban jelentősen csökken, a magyar rendelet C (7/2006 TNM) kategóriájához képest mondjuk negyedére. A passzív és alacsony energiás épületek sajátossága, hogy ezeknél az épületeknél arányát tekintve (!) megnő a szellőztetési hőveszteség, hiszen a bentlakók továbbra is igénylik a friss levegőt. A szellőztetésről azonban könnyű elfelejtkezni, és ez egy nagyon jól záró termikus burok esetén komoly gondokat okozhat (párásodás, penészedés). A friss levegő utánpótlásának folyamatos biztosítása már önmagában is indokolja a mesterséges szellőztetés terjedését, a másik érv az ellenőrzött szellőztetés mellett pedig az, hogy egy hővisszanyerős készülék beépítésével a szellőztetési veszteséget csökkenteni tudjuk, ami kb felére csökkenti az amúgy is alacsony fűtési hőigényt.

Az igazság tehát az, hogy kell fűteni, de csak annyit, amennyit a hővisszanyerős készülék használatát követően a friss levegő utánfűtése megkövetel.

Alacsony teljesítményű berendezések

Ezt a kis energiaigényt azonban nem is olyan könnyű fedezni, mert nem erre vagyunk berendezkedve. A piacon hiány van a kis teljesítményű berendezésekből, illetve ezek újdonságuk révén és az egyelőre még kicsi kereslet miatt még drágábbak, mint a nagyobb teljesítményű változatok. (Azóta találtunk ilyet, lásd a cikk folytatásában! 2012.02.06.) A másik problémát az interneten megjelenő sok téves információ és a féligazságok jelentik. Alábbiakban arra vállalkozunk, hogy egy több részes cikkben kicsit egyszerűsítve bemutassuk azokat az eredményeket, amivel a pécsi Pollack Mihály műszaki Főiskola által indított képzés keretein belül egy létesítmény energetikus szakmérnöki diplomával is gazdagítottuk az é z s é kft által birtokolt szakképzések sorát.

Az általunk tervezett passzívház energiamérlegének mutatói

A passzívházat épületszerkezeti szempontból már bemutattuk, most lássuk az energiamérlegét!

  • fűtési hőigény: 1257- 1495 kWh/év a választott szellőztető berendezés és talajkollektor teljesítményének és üzemidejének függvényében
  • hűtési hőigény: 81-244 kWh/év a választott szellőztető berendezés teljesítményének és üzemidejének függvényében
  • HMV hőigény: 3 549 kWh/év
  • levegő méretezési térfogatáramának maximuma: 160 m3/h

1. Fűtés passzívház kompakt készülékkel

A kompakt berendezés magában foglal egy talajhő-levegő hőszivattyút valamint egy hővisszanyerős szellőztető készüléket is. A hőforrás a talajkollektorokban előmelegített/előhűtött levegő, amiből a szellőztetőkészülék csak annyi hőt hasznosít, hogy még a hőszivattyú is tudjon hőt nyerni a működéséhez.

Igen ám, de vajon valóban ésszerű csak azért kevésbé jó hatásfokú hővisszanyerős szellőztető berendezést használni, hogy az ezáltal nem hasznosított hőt elektromos energiaigényű kompresszorral kezeljük tovább? Eléggé irreális az elgondolás.

A légfűtés korlátai

Légfűtéssel kifűteni egy épületet általában elég nehéz. Ennek egyik oka, hogy a levegőt nem szabad 52 °C fölé melegíteni a porbeégés veszélye miatt. Egy másik akadálya az lehet a légfűtésnek, hogy a légcserét nem fokozhatjuk a fűtési hőigény fedezése végett túlzott mértékben, hiszen sem a száraz levegőt, sem pedig a huzatot nem viseljük jól. Ehhez társul még az is, hogy a felületi hőleadáshoz (pl padlófűtéshez) képest magasabb hőmérsékletű fűtőközegre van szükség, ami a hőszivattyú működésénél alacsonyabb COP-t, azaz jósági fokot eredményez.

A légfűtés nagy előnye ugyanakkor a felületi sugárzó fűtéshez viszonyítva, hogy a szellőztetés és a fűtés, valamint a hűtés ugyanazon a csőrendszeren keresztül történik, vagyis nincs szükség külön csővezetékeket kiépíteni.

Hőszivattyú alkalmazásánál a radiátoros fűtést nem érdemes betervezni, ennél a többségében konvektív hőátadással történő hőleadásnál ugyanis magas előremenő hőmérsékletre lenne szükség, ami nagy hőfoklépcsőt és ennek következményeként rossz hatásfokot eredményezne.

Maradunk tehát a jól bevált és nagyon kényelmes felületi fűtésnél, aminek egyetlen hátránya, hogy így nemcsak a légcsatornát kell kiépíteni, hanem a födémben futó, meleg vizet keringető vezetéket is.

Számításaink során arra a megdöbbentő eredményre jutottunk, hogy a kompakt készülékkel mindössze a hőigény 45 %-a fedezhető, a maradék hőigény fedezéséhez infrapaneleket javaslunk.

2. Fűtés fatüzelésű kandallóval

A kompakt készülék használata több sebből is vérzik. Az első probléma, amivel szembesültem az az volt, hogy nem fűthető ki az épület légfűtéssel. Ezen változtatni csak úgy lehet, hogyha:

  • magasabb hőmérsékletűre fűtjük a levegőt, de ezt nem lehet a porbeégés miatt
  • jobb hatásfokú hőcserélőt használunk, ami megnöveli az épületbe befújandó friss levegő hőmérsékletét
  • megnöveljük a légcserét.

Ez utóbbi két feladatot egy entalpiás hőcserélővel meg lehet oldani. Ennek a technológiának az újszerűsége abban rejlik, hogy az elszívott levegőnek a nedvességtartalmát is hasznosítja és azt vissza is juttatja a légtérbe. (A működési elv nagyon hasonlít a kondenzációs kazánokban lejátszódó folyamatra, melyeknél a füstgáz vízgőztartalmát nyerjük vissza.) Ezzel az ötletes megvalósítással két problémát is mérséklünk. Jelentősen megnő a hatásfok, és a légcsere mértékének sem szab határt a levegő kiszárításának a veszélye, hiszen a párát visszajuttatjuk a lakótérbe.

A német gyártmányú Paul Focus 200 berendezésnek a termikus hatásfoka 91 % és az áramfelhasználása is kedvező (0,31 Wh/m3). Ez a berendezés a PHI által is tanúsítva van passzívház komponensként. A Paul Focus 200 hővisszanyerős szellőztető gép nettó listaára por és pollenszűrővel együtt kb 2800 euró, ami 276 Ft-os középárfolyamon számítva 772 800 Ft.

A számítás ugyan igazolja a hővisszanyerő készülék nagyobb hatékonyságát, de ezzel a berendezéssel sem megoldható az épület légfűtése. Jó megoldás lehet azonban egy kandalló, ami a hőjét részben közvetlenül sugárzással, részben pedig a légtechnikai rendszerbe vezetve adja le.

A légtechnikai rendszer mellett csak olyan kandallót lehet működtetni, aminek füstgáz elvezetése a lakás légterétől teljesen függetlenül történik. Egy általam ismert ilyen jó minőségű kandalló a Supra cég Taranis modellje, melynek névleges teljesítménye mindössze 5 kW, és emiatt kifejezetten passzívházakhoz ajánlják. A tűztér ára 550 000 Ft. A kandallónak felül 4 hőleadó csöve van. Ezek a légtechnikai rendszerhez csatlakoztathatóak és így a szellőztetéssel együtt a légfűtés is megoldott, külön hőleadó rendszert nem kell kiépíteni. Ehhez entalpiás hőcserélős szellőztetőgépre van szükség, így oldható meg az épület légfűtése. 5 kW névleges teljesítményen a hatásfok 85 %. Tekintettel arra, hogy a kazán névleges teljesítménynél kisebb terhelésen fog működni, ezért 75 %-os hatásfokot feltételezek. Melegvíz készítésre csak a vízteres kandallók használhatók, azoknál azonban nem biztosított a légtechnikai rendszertől való teljes elzárás.

2. rész: Kondenzációs kazánnal való fűtés és Energiakulcs nevű szabadalmazott hővisszanyerős rendszer bemutatása

3. rész: Melegvíz készítés és hűtés

4. rész: Árak összehasonlítása

További kapcsolódó témák:

Érdekességek a hővisszanyerős szellőztetés világából