Alternatív energiaforrások

A napkollektoros rendszerek elterjedése napjainkban kezdődik, hiszen lassan felfogjuk, igaz nem magunktól, hanem gazdasági és hatalmi kényszertől szenvedve, hogy véget kell vetni igen pazarló energia-felhasználásunknak. Egyre többen gondolnak arra, hogy valamilyen alternatív, mai szóhasználattal élve megújuló energiaforrások után nézzenek és esetleg telepítsék azt. Gyermekkori felfogásunk szerint egy rakat dolgot hiába kellett megtanulni az iskolákban, mert azokat az életünk folyamán sosem fogjuk használni. Hát ez a idea is hibásnak bizonyult már réges-rég, bár ma is él még. Megdöbbenünk, mikor korunk fejlődése ismétlésre kényszerít, újra meg kell tanulnunk a kW, kcal, MJ, stb. szörnyen hangzó mértékegységek jelentéseit, átváltását. Rá kell jönnünk, hogy az olcsó gáz korszaka elmúlt végérvényesen, azaz GÁZ VAN! Avagy még van, még ki tudjuk fizetni, de meddig?! Jó ötlet megkeresni azt a szakit, aki évtizedekkel ezelőtt beszerelte az éppen kapható gázkészüléket jól túlméretezve, vagy egyszerűen csak volt a 24kW-os, valamint a 24kW-os gázkészülék. Nos kérdőre vonva rögtön észleljük, hogy újabb ötlete az energiaköltségek mérséklésére a gázkészülék cseréje lesz. No de egy pazarlóan működő épületet érdemes-e további energiaforrásokkal “tömni”, vagy racionalizáljuk az energiafelhasználást? A “normális” válasz: …ej ráérünk arra még… Persze adódik más ötlet is, miszerint: tenni kell valamit! De mi légyen az? Kézenfekvő és meglehetősen logikus következtetés, hogy ne újabb források után kutassunk, hanem csökkentsük a felhasználást.
Aki már próbálkozott megmagyarázni kedvenc családtagjainak, hogy fázzanak, fürödjenek ritkábban, mérsékeljék a mosások számát, ill. a tiszta ruha felhasználását, üljenek inkább a sötétben, stb., nos azt igen gyorsan rávezették ők felfedett elképzeléseik újragondolására mindenféle halk-hangos, vagy akár csak hangok nélküli fenyegetésekkel is.

Marad az igaz megoldások sorozata:

Az épület utólagos hőszigetelése, nyílászárók cseréje, ez az elsődleges és igazi megtakarítást eredményező eszköz, hiszen az a legtisztább energia, amit fel sem használunk!
Energiafaló készülékeink cseréje,
Ha már ez mind megvan, jöhet a vízerőmű, gázmotor, szélkerék, hőszivattyú, napelem, napkollektor, faelgázosító kazán, pelletkazán, stb.

Ezeket a szerkezeteket azonban mi alapján válasszuk ki?
Az gondolat ugye már megvan: valószínűleg az energiafogyasztás alapján kellene, de ezt meg honnan lehet megtudni?
Magyarország igen jól el van “gázosítva”, tehát a fogyasztási adatok rendelkezésre állnak. Már csak egy kis számolás és megvan az eredmény kilowattban (kW). Lássuk csak: példának vegyük a 2006 januári gázfogyasztást m3-ben (igen hidegek voltak, brrrr…). 1 m3 gáz energiája 34 MJ (megazsúl), ami megfelel 9,4kWh-nak (kilovattóra), ezt szorozzuk be a fogyasztott m3-ek számával (ez az elfogyasztott havi energia kWh-ban), majd osszuk el a napok számával és ezt osszuk el 24 órával és máris megkaptuk az óránkénti fűtéshez szükséges teljesítményt. Pesze ez a betáplált teljesítmény, ennek kb. 80%-a hasznosul jó esetben, tehát megszorozva az eredményt 0,8-cal kapjuk a fűtési teljesítmény-igény átlagát.
Egyszerűbben: januárban, vagy a leghidegebb hónapban fogyasztott gáz m3 x 0,01 = fűtési teljesítmény szükséglet kW-ban. Ez a valós teljesítmény-igényt jelenti, hiszen benne foglaltatik mindenféle fogyasztási szokás és a komfortérzethez szükséges hőmérséklet is. Ebből a számból megtudhatjuk, hogy hányszorosan van túlméretezve a gázkazán, vagy a “cirkó”. Ne dobjuk ki készülékünket azonnal, mert a “kombi cirkók” nagy teljesítménye nem a fűtéshez kell, hanem az átfolyó vízmelegítéshez szükséges, lássuk be, hogy a cca. 13-15°C-os hálózati hidegvizet pillanatok alatt kell 40-45°C-osra melegíteni!
Másik módja a fűrési teljesítmény meghatározásának a hőtechnikai számítás, amit néhány éve ki kell számolni az épületeket tervező mérnöknek.
Harmadik módja kiszámoltatni egy számítógépes programmal, pl. a D-ÉG programja. Sok program található a neten, érdemes keresni!
Ezzel a számmal fordulhatunk árajánlatért különböző cégekhez. Az árajánlatokat általában “ingyen” adják a vállalkozók, de ez még nem biztosíték arra, hogy az ajánlat korrekt lesz, hiszen senki sem szeret ingyen dolgozni.
Ez az oldal azért keletkezett, hogy szépen-lassan eltűnjön a misztifikálás és a félelem a megújuló energiaforrások hasznosításával kapcsolatban. Tudom, hogy sok támadás várható minden oldalról, hiszen véleményem szerint hazánkban szinte mindenki guru és az összes többi, rajta kívülálló nem ért semmihez, sőt… Ezen nem is szabad meglepődni, hiszen az összefogás, a segítség és a magyar szavak ritkán fordulnak elő egy mondatban. Elég ebből… Tudjuk: minden változhat, akár jó irányban is! Megpróbálom igen egyszerűen és érthetően, emberi nyelven bemutatni a síkkollektort, a vákuumcsöves napkollektort, ezek működését, a rendszerekben elfoglalt helyét és persze a napenergia-hasznosító berendezések alkotóelemeit, működésüket. Hidraulikus ábrák (kapcsolási vázlatok) segítségével mutatom be a tartály, a szoláris vezérlő szerepét a zárt rendszerekben és a drain-back rendszerben. Az oldal folyamatosan bővülni fog, hiszen mindig fejlődik minden, hát a napkollektoros ágazat miért is ne tenné ezt!

Néhány érdekes adat következik.
Egy átlagos, négytagú család energiaköltségeinek megoszlása éves szinten:

Fűtés 70,3%
Használati melegvíz 4,5%
Vízellátás 5,6%
Összes villamos energia 19,6%

Ezek a számok sajnálatosan folyamatosan változnak a fűtés javára. Láthatóan a fűtésen és a használati melegvíz előállításán lehet igen nagyot lefaragni utólagos hőszigeteléssel, ill. korszerűsítéssel és a megújuló energiaforrások alkalmazásával. Napjainkban már hitelkonstrukciók is hozzáférhetők ezekre a célokra. Ne akarjunk azonnal “leválni” az energiaszolgáltatókról, elegendő háztartásunk fogyasztásának csökkentése egyéb eszközökkel. Azonnali eredményt lehet elérni pl. a használaton kívüli vegyeskazán felélesztésével, igaz a tülésnek esetleg áldozatul eshetnek kedvenc sorozataink, bár a függőség csökkenésével tapasztalhatjuk, hogy a tévén kívül is van világ

Most álljon itt pár bekezdés a megújuló energiaforrásokról!

Vízerőmű:

Áramot termel generátorok segítségével, tehát mozgási energiát alakít át villamos energiává. A víz energiáját régebben malmok és egyéb mechanikus szerkezetek hajtására használták. Sajnos otthoni vízerőművet megalkotni igen nehéz feladat, mert igen nagy beruházás szükséges hozzá, meg hát folyója, vagy bővizű patakja nagyon keveseknek van. Karbantartási és vezérlési igénye igen nagy, csak “nagyban” éri meg. Ezek az erőművek komoly mennyiségű, jól szabályozható energiamennyiséget termelhetnek. Hazánkban kevés helyen találhatók, mert nincsenek nagyesésű folyóink. Saját véleményem: ha már sikerült a Duna nagy kanyarját rondára építeni, nem kellett volna abbahagyni az erőmű építését. Így van egy torzónk, de nincs belőle hasznunk.

Gázmotor:

Ez a fajta energiaforrás is általában csak nagy teljesítmények esetében alkalmazható. Ez a szerkezet egy robbanómotor, ami gáz ümű. A mozgási energiából villamos áramot termel generátor segítségével, a működése során keletkező hőenergiát fűtésre és melegvíz előállítására lehet használni. Bekerülési költsége igen magas, ezért leginkább középületek működtetésére alkalmazzák, ahol egyenletes az energiafelhasználás. Ha belegondolunk, hogy nem csak egyszerűen elégetjük a gázt, hanem elektromos áramot is termelünk, nem is rossz megoldás.

Szélkerék:

Áramot termel generátor segítségével, tehát a légmozgás energiát alakítja át villamos energiává. Igen jó ötlet, hiszen hazánk elég szeles hozzá. Sokan támadják, – mondván, hogy elriasztja a madarakat, meg a hallható hangok frekvenciái alatti rezgéseket kelt, ettől az emberek rosszul érzik magukat, állandó suhogó hangot kelt, stb. – ezért rossz. Nekünk rossz, a szomszéd és távolabbi államoknak jó, ott a madarak edzettebbek… Beruházási költségei megfizethetők (1kW-os teljesítmény beruházási költsége ~1 millió Ft), bár nem szabad megfeledkezni a forgó gép karbantartásáról , sziget ümben pedig az időnkénti akkumulátor-cseréről. Alkalmazható közvetlenül szivattyúzásra, de a mérsékelt égövön vizet tárolni a föld felszíne felett télen nem lehet. Hazánkban is elkezdődött valami, épülnek a szélerőmű-parkok, madaraink “felnőttek”, már a zöldek szerint is.

Hőszivattyú:

Nos ez egy igen érdekes szerkezet. a gázárak emelkedésével arányosan nő az érdeklődés iránta. Tulajdonképpen hűtőszekrény elve alapján működik, a gáz körfolyamatot használja fűtésre, vagy hűtésre. A hűtőszekrény kompresszorába villamos energiát táplálunk, elérve azt a célt, hogy élelmiszereinket hidegen tartsa, ám, – mint tudjuk – a hátsó rácsos szerkezet meleg lesz. A hőszivattyú ezt a meleget használja fűtésre, az energiát pedig a földből (geotermikus), annak hűtésével, vagy a levegőből, mint hűthető közegből vonja el. Ez a szerkezet azonban kissé válogatós, hiszen fűtés-ümi kimeneti hőfokánál fogva csak alacsony hőfokú fűtésekhez illeszthető (50°C). Jellemző értékmérője a COP (Coefficient of performance), amely érték azt mutatja, hogy a termelt energiamennyiség hányszorosa a befektetett villamos energiának. Ez manapság 4-6. A hőszivattyús rendszerek megvalósítása nem csak a készülék beszerzését jelenti, hiszen a víz-víz hőszivattyúhoz (vízből nyert energia, ami vizet melegít), két kút, szonda, vagy talajkollektor szükségeltetik. A levegős megoldások COP-ja alacsonyabb, de igen jól használhatók. Fűtés esetén célszerű nagy űrtartalmú tároló tartály használata. (10kW-os teljesítmény beruházási költsége ~2 – 3 millió Ft).

Napelem:

A napelem áramot termel a nap energiájából, felhasználása csak igen kis energiafelhasználású háztartásokban, ill. “sziget” üm (az elektromos szolgáltatás nem érhető el gazdaságosan) esetén gazdaságos, tekintve, hogy 1kW teljesítményű erőmű kiépítése cca. 1-2 millió Ft-ba kerül. Egy átlag háztartás óránként nem fogyaszt sokat, de sajnos az elektromos készülékek egyszerre történő fogyasztását kell figyelembe venni, ami akár 3-6kW is lehet. Ennél az energiaforrásnál le kell mondani a pazarló villamosenergia-felhasználásról. Okosan használva komfortos wenergiaforrás lehet. Árának esése várható az egyre olcsóbbá váló félvezető-technikának köszönhetően.

Napkollektor:

Mivel ez az oldal egyébként is erről szólna, ez egy igen jó megoldás, persze ennek is vannak hátrányai. A napkollektorok – kevés kivétellel – melegvizet állítanak elő a napfény energiájából igen jó hatásfokkal. A melegvizet a háztartásainkban felhasználjuk a szociális helyiségeinkben és a fűtésrendszerekben. Kézenfekvőnek látszik a napkollektorok alkalmazása. Ebben az esetben is vannak korlátok, hiszen a Nap télen csak rövid ideig süt, de a tavasszal és ősszel jó az arány, a nyárról nem is beszélve. A napkollektorok igen régi eszközök már, elterjedésüknek gátat szabtak az igen alacsony energiaárak. Néhány évtized a kiskertekben, nyaralókban már ott voltak az állványra állított fekete hordók, lássuk be: igen jól működtek nyáron! Tehát napenergiát nem kunszt nyáron termelni! Az energiatermelési idény kibővítésére előbb megalkotásra kerültek a síkkollektorok, később a jobb hatásfokú vákuumos síkkollektorok, ezek után a vákuumcsöves napkollektorok. Ezek a szerkezetek igen sokba kerültek, manapság az áruk kezd megfizethetővé válni, tehát érdemes foglalkozni a telepítés gondolatával. A napkollektoros rendszerek értékmérője az a százalékban kifejezett érték, ami megmutatja, hogy egy évben mekkora arányban tudja kiváltani a hagyományos energiát. A napkollektorok által termelt energiát tartályokban tároljuk a felhasználásig. Egy használati melegvizet előállító és fűtéskiegészítésre alkalmas rendszer kialakítása egy átlag ház esetében 1-2 millió Ft. Bővebben a napkollektorok oldalain.

Faelgázosító kazán:

Sokan felkapják a fejüket, a fa megújuló energiaforrás? Igen, a légkör széndioxidjával táplálkozik, elégetésekor ezt “adja” vissza, marad utána egy kis hamu (saját véleményem: a kivágott fa helyére ültetett csemetékből csak 5-25 év múlva lesz vágásérett fa!). A fa elégetése nagyjából 65-75%-os hatásfokkal történik, nem úgy a faelgázosító kazánokban, itt 90% körüli hatásfokról beszélünk. A faelgázosítás régóta ismert technológia, autókat is hajtottak fagázzal. Tulajdonképpen egy normális kazánra hasonlít, de a láng a feje tetejére van állítva benne. Az égés minősége igen jó és az adagolás is ésszerű. A faelgázosító kazánok jó és kényelmes működtetése érdekében puffertartályt alkalmazunk. A beruházás 1-1,5 milliós nagyságrend. Aki nem rest naponta begyújtani és néhányszor megrakni a kazán öblös bendőjét, annak kényelmes és komfortos fűtés és melegvízellátás lehet a jutalma.

Pellet kazán:

Jó hatásfokkal, jól vezérelhető, közel gázkomfortot biztosító megoldás. A pellet őrölt fa nagy nyomással történő összepréselésével keletkezett tüzelőanyag, ami leginkább a nyúltápra hasonlít. Mivel kis szemcsenagyságú, adagolható motorok ás egyéb mechanikus megoldások segítségével, sőt akár több köbméteres tárolókból is “etethető”. A pelletkazán és a tárolója a precíz kialakítása miatt nem lehet olcsó, így ez is milliós nagyságrendben telepíthető. Vezérlése komoly elektronikával történik adagoló, ventilátorok és szivattyú segítségével. Az elektromos energia fontos a számára!

Kombinált rendszerek:

A fenti rövid ismertetőkben felfedezhető a tartály szó aláhúzva. Ennek oka, hogy azok az eszközök közös “találkozási pontja” a puffertároló, azaz a tartály. Tehát jól házasítható a meglevő gázkészülék, a faelgázosító kazán, a napkollektorral, vagy a hőszivattyú a napkollektorral, különleges esetekben akár mindegyik. Természetesen a már meglevő eszközök is illeszthetők a megújuló energiaforrásokhoz, gyakorlatilag minden megoldható, csak gondolkodni kell, fontos a tervezés, számítások, mert mindig létezik optimális működés!