A fűtőrendszer teljesítménye, hőveszteség
A fűtőrendszer teljesítményét az épület hőszigetelése határozza meg, vagyis pótolnia kell azt a hőmennyiséget, hőveszteséget, amely „elszökik” az épületszerkezeten át. Az emelkedő energiaárak arra kényszerítenek, hogy minden lehetőséget megragadjunk, mely csökkenti a fűtéshez szükséges energia mennyiségét. Ebből a szempontból jelentős tényező az épület hőszigetelése.
A jól megtervezett és kivitelezett hőszigetelés jelentősen csökkenti az épület hőveszteséget. Ezzel elérhetjük, hogy kisebb teljesítményű fűtőrendszert alkalmazhatunk. Sok családi házban az utólagos hőszigetelés akár 30 %-kal is csökkentheti a hőveszteséget – néha még nagyobb mértékben is -, és ezzel fűtési kiadásokat.
Figyelem!
Nyilvánvaló tehát, hogy a jó hőszigetelés lehetővé teszi a kisebb energiafelhasználást az épület fűtése során, vagyis kisebbek lesznek a fenntartási költségek. Nem csak a rezsiköltségen spórolhatunk, a jó hőszigetelés lehetővé teszi, hogy kisebb teljesítményű kazánt, kisebb radiátorokat vásároljunk, ezzel is jelentős megtakarítást érhetünk el. Vagyis az üzemeltetés mellett pénzt takaríthatunk meg a fűtőrendszer egyes elemeinek, a kazánnak és a fűtőtesteknek az árából is.
A kisebb teljesítményű kazán, a kisebb radiátor ugyanis olcsóbb, a kazán kisebb térfogatú, kisebb a tömege, könnyebben elhelyezhető, például nincs szükség kazánházra, a falra is szerelhető, könnyebb csatlakoztatni a fűtőrendszerhez.
Fűtőrendszer teljesítménye
A fűtőrendszer teljesítményét kW-ban adják meg. Harminc-negyven évvel ezelőtt, amikor az energia ára csak a mai töredéke volt, nem kellett gondolkodni a teljesítményen, a fogyasztáson. Az elmúlt években azonban az elektromos és a hőenergia ára olyan mértékben emelkedett, hogy az öregebb, rosszabb hőszigetelésű épületeket utólag szigetelni kell. Ezzel jelentősen csökkenthető a fűtőrendszer minden részének szükséges teljesítménye.
- Fűtőrendszerek – gáz, kandalló, fűtés
- Fatüzelésű vaskályhák veszélyei és használata
- Fűtésszabályozás – Rendetlenkedő szelepek
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Egy közepes méretű családi ház fűtőrendszerének negyven évvel ezelőtt legalább 25 kW teljesítményűnek kellett lennie, a külső falak utólagos hőszigetelése, az ablakok cseréje akár felére is csökkentheti az épület hőveszteségét, vagyis a fűtőrendszer teljesítménye is ilyen mértékben csökkenthető. Általánosan elmondható, hogy a fűtőrendszerek teljesítménye fokozatosan csökken, az évekkel ezelőtti állapotokhoz képest egyre több kis teljesítményű kazán és más tüzelőrendszer kapható.
Hőveszteség
A fűtés problémakörének megértéséhez legalább érintőlegesen foglalkoznunk kell a hőveszteség kérdésével is. Figyelembe véve a folyamatosan növekvő energia- és fűtőanyagárakat, meg kell ragadni minden lehetőséget a takarékossághoz. A gazdaságosság nem csak az egyén ügye, fontos az egész társadalom szempontjából. A minimális hőveszteség és a fűtőrendszer hatékonyságának javítása lehetővé teszi a felhasznált fűtőanyag maximális hatékonyságú kihasználását, ezzel csökkenthető a levegőbe kerülő káros anyagok mennyisége is.
A családi ház energiafelhasználásának legnagyobb részét a fűtés teszi ki. A rosszul szigetelt épületben a fűtésre használt energia aránya elérheti a 75 %-ot is, 15 % jut a vízmelegítésre és az összes többi fogyasztó működtetéséhez elég a fennmaradó 10 %. Megfelelő átalakítással az energiafelhasználás mértéke jelentősen csökkenthető.
A megfelelően megválasztott építési anyagok, a jó minőségű kivitelezés esetén a fűtésre fordított energia mennyisége a teljes energiafogyasztás 40 %-ára csökkenthető.
2.ábra. A fűtés energiaigénye a többi fogyasztáshoz képest
Balra: rosszul szigetelet ház
Középen: átlagos családi ház
Jobbra: kis energiaigényű családi ház
A táblázat mutatja az fűtőrendszer %-ban kifejezett energiaigényét a hőszigetelés minőségének függvényében. A hőfogyasztásban jelentős különbség mutatkozik, amely pénzben kifejezve évente több tízezer forintot is jelenthet.
1. táblázat. A fűtőrendszer energiaigénye a hőszigetelés függvényében
| Az épület hőszigetelése | Rossz | Közepes | Nagyon jó |
|---|---|---|---|
| A fűtőrendszer energiaszükséglete az épület összes energiafelhasználásából, % | 70-75 | 55-60 | 40-45 |
Pontosan nem lehet megállapítani, hogy mekkora hőveszteséget okoznak ez egyes épületelemek. A hőveszteség függ attól, hogy milyen anyagokat használtak az építkezéshez, és milyen módon szigetelték az egyes elemeket. Az öreg, rosszul szigetelő ablakokon akár a hő 40 %-a is elszökhet, új, hat légkamrás műanyag ablakok beépítésével ez az arány 20 %-ra csökkenthető, ha a kivitelezés és az ablakok szigetelése jó minőségű.
3. ábra. Látható, hogy melyik szerkezeti elemeken szökik el a hő
1 külső falak; 2 nyílászárók; 3 tető; 4 padló
Az 1992 előtt épült házak – hacsak nem hőszigeteltek utólag – általában rosszul szigetelt épületeknek számítanak. A későbbi építésű házak hőszigetelése sokkal hatékonyabb, mivel 1992-ben szigorították az egyes épületelemekre megengedett legnagyobb hőveszteség mértékét. Nagyon jó hőszigetelésük van az úgynevezett kis energiaszintű épületeknek (ebben az esetben a ház energiaigénye kisebb, mint 50 kWh/m2/év).
A hőveszteség szempontjából fontos tényező az épületnek a külső térrel érintkező valamennyi eleme. A múltban a legnagyobb hőveszteséget a rosszul szigetelő ablakok okozták. Napjainkban az épületek többségébe több légkamrás műanyag vagy faablakokat építenek be, amelyek hőátbocsátási együtthatója U = 0,7-1,1 W/m2. A régi, rosszul szigetelő ablakok U együtthatója mintegy 2,5-3 W/m2 volt. A megfelelő szigetelés hatására az áteresztett hő mennyisége egyes esetekben harmadára csökkent.
Napjainkban a 7/2006. TNM (tárca nélküli miniszteri) rendelet meghatározza a legnagyobb egységnyi hőfogyasztást. Ezt az értéket nem léphetik át azok az épületek, amelyeket közpénzből újítanak fel. A családi házak építése, a fűtőrendszer megválasztása során is tekintettel kell lenni az épület energiaigényére. Az előbbi rendelet meghatározza a lakóépületek hővédelmét, a megengedett hőátbocsátási együtthatót. A szabványt folyamatosan újítják, minden újabb kiadása egyre kisebb együtthatót határoz meg.
U együttható, hőveszteség számítása, példa
Napjainkban a külső falak U együtthatója legnagyobb megengedett értéke 0,45 W/m2. A külső falakra vonatkozó együttható legnagyobb megengedett értékéhez hasonlóan miniszteri rendelet határozza meg a hő-áteresztésre vonatkozó feltételeket más épületelemekre. Szabályozza az ablakok, a padló, a tető megengedett hőáteresztését is. Az együttható tetőre vonatkozó értéke kisebb a külső falakra meghatározott értéknél.
A hőveszteséget pontosan ki lehet számolni az MSZ 04.14013-87-es szabvány alapján. A részletes, pontos számítás figyelembe veszi a hőveszteséget befolyásoló legapróbb részleteket is, maga a számítás ezért nagyon bonyolult. Napjainkban azonban számítógépes program segít ebben a munkában. A 4. ábrán szereplő családi ház hőveszteségének egyszerűsített kiszámítása (alul).
Feltételezzük, hogy a ház hőszigetelése jó. Műanyag bejárati ajtója van, amelynek nagy a hőátbocsátási ellenállása, a táblázat alapján a számítás során ablaknak tekinthető. A ház nincs alápincézve, minden helyisége esetében a „Fűtetlen helyiség feletti” kategóriát vesszük figyelembe. Valamennyi helyiség belső mérete 2,7 m.
2. táblázat. Hőveszteség 1 m3 fűtött térfogatra számítva
| A helyiség fekvése | A hűtés iránya | A hőveszteség, W/m3 |
|---|---|---|
| Egyablakos helyiség | ||
| Fűtetlen helyiség felett | fentről hűtött | 30-40 |
| fentről védett | 20-35 | |
| Fűtött helyiség felett | fentről hűtött | 25-45 |
| fentről védett | 20-35 | |
| Kétablakos helyiség | ||
| Fűtetlen helyiség felett | fentről hűtött | 35-55 |
| fentről védett | 30-50 | |
| Fűtött helyiség felett | fentről hűtött | 35-55 |
| fentről védett | 25-40 | |
| Belső helyiség | ||
| Fűtetlen helyiség felett | fentről hűtött | 25-40 |
| fentről védett | 25-35 | |
| Fűtött helyiség felett | fentről hűtött | 25-35 |
| fentről védett | 20-30 | |
| Fürdőszoba | ||
| Az épület külső fala melletti helyiség | 45-65 | |
| Belső helyiség | 25-45 | |
| Előszoba, benyíló | 15-25 | |
| Lépcsőház, WC | 15-30 |
4. ábra. Földszintes családi ház
1 belépő, 3 m2; 2 előszoba, 8 m2; 3 kamra, 3 m2; 4 szoba, 13 m2; 5 szoba, 18 m2; 6 szoba, 27 m2; 7 konyha, 8 m2; 8 fürdőszoba, 6 m2; 9 WC, 2 m2; 10 gépkocsi beálló
Benyíló (1) (egyablakos helyiség, nem fűtött helyiség felett, fentről hűtött): Q1 = 3 m2 x 2,7 m x 30 W/m3 = 8,1 m3 x 30 W/ m3 = 243 W
Előszoba (2): Q2 = 8 m2 x 2,7 m x 30 W/ m3 = 21,6 m3 x 30 W/ m3 = 648 W
Kamra (3): Q3 = 3 m2 x 2,7 m x 35 W/ m3 = 8,1 m3 x 35 W/ m3 = 283,5 W
Szoba (4): Q4 = 13 m2 x 2,7 m x 35 W/ m3 = 35,1 m3 x 35 W/ m3 = 1228,5 W
Szoba (5): Q5 = 18 m2 x 2,7 m x 35 W/ m3 = 48,6 m3 x 35 W/ m3 = 1701 W
Szoba (6): Q6 = 27 m2 x 2,7 m x 35 W/ m3 = 72,9 m3 x 35 W/ m3 = 2551,5 W
Konyha (7): Q7 = 8 m2 x 2,7 m x 30 W/ m3= 21,6 m3 x 35 W/ m3 = 756 W
Fürdőszoba (8): Q8 = 6 m2 x 2,7 m x 55 W/ m3 = 16,2 m3 x 55 W/ m3 = 891 W
WC (9): Q9 = 2 m2 x 2,7 m x 25 W/ m3 = 5,4 m3 x 25 W/ m3 = 135 W
A hőveszteség = 243 W + 648 W + 283,5 W + 1228,5 W + 1701 W + 2551,5 W + 756 W + 891 W + 135 W = 8437,5 W 8400 W = 8,4 kW
Tehát az ábrán szereplő családi ház hővesztesége hozzávetőlegesen 8400 watt. Hasonló módon viszonylag könnyen és gyorsan kiszámíthatjuk egy átlagos családi ház hőveszteségét. (Ugyanakkor megjegyezzük, ha a fűtőtesteket a fenti eredmények alapján választjuk, jelentős túlköltségekre számíthatunk. A pontos, szabványos számítás több tízezer forint megtakarítást is eredményezhet. A lektor megjegyzése.)