Klímaközpontok energiafelhasználásának elemzése valószín ...

Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Gépészmérnöki Kar Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék

Klímaközpontok energiafelhasználásának elemzése valószínőségelméleti alapon

Doktori értekezés

Készítette:

Kassai Miklós

Témavezetı:

Dr. Kajtár László Ph.D. egyetemi docens

Budapest 2011

2

Budapest University of Technology and Economics

Faculty of Mechanical Engineering Department of Building Service Engineering and Process Engineering

Analysis of energy consumption of air handling units based on probability theory

Ph.D. dissertation

Author:

Miklós Kassai

Supervisor:

Dr. László Kajtár Ph.D. associate professor

Budapest 2011

3

NYILATKOZAT

Alulírott Kassai Miklós kijelentem, hogy ezt a doktori értekezést magam készítettem és abban

csak a megadott forrásokat használtam fel. Minden olyan részt, amelyet szó szerint, vagy

azonos tartalomban, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelmően, a forrás

megadásával megjelöltem.

Budapest, 2011. április 18.

……….…........................... Kassai Miklós doktorjelölt

4

Tartalomjegyzék

1. ELİSZÓ ......................................................................................................................... 6

2. BEVEZETÉS.................................................................................................................. 7

3. A KLÍMAKÖZPONTOK ENERGIAFELHASZNÁLÁSÁNAK

MEGHATÁROZÁSA A HAZAI ÉS NEMZETKÖZI SZAKIRODALOMBAN .. 10

3.1. A klímatechnikai rendszerek fogalma, csoportosítása ............................................ 10

3.2. A klímatechnikai rendszerek energiafelhasználása.................................................11

3.3. Az energiavizsgálatok módszertana ........................................................................ 16

3.4. A kutatási munkám elméleti alapja ......................................................................... 17

3.4.1. Az energiafelhasználás fizikai modellje............................................................ 17

3.4.2. Az energiafelhasználás matematikai modellje .................................................. 29


MEGHATÁROZÁSA AZ ÚJ ELMÉLETI MÓDSZER ALAPJÁN ....... ............... 32

4.1. Frisslevegıs levegıkezelı központ főtési és hőtési energiafelhasználása.............. 33

4.2. A hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs klímaközpont főtési és hőtési

energiafelhasználása............................................................................................. 40

4.2.1. A csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzelemı rendszer..................... 41

4.2.2. A hı- és nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzelemı rendszer...... 48

4.3. A visszakeveréses klímaközpont főtési és hőtési energiafelhasználása.................. 53

4.4. A gızbeporlasztás, és annak energiaigénye ............................................................ 60

4.4. A ventilátorok és szivattyúk energiafelhasználása.................................................. 61

5. EREDMÉNYEK ÉRTÉKELÉSE............................................................................... 63

5.1. Az elméleti energetikai elemzı módszer alkalmazása............................................ 63

5.1.1. Az épületek mőszaki leírása, ismertetése.......................................................... 63

5.1.1.1. A Váci Utca Center irodaház mőszaki leírása, ismertetése.........................63

5.1.1.2. A Novotel Budapest Congress épületegyüttes mőszaki leírása, ismertetése64

5.1.1.3. Az Ibis Aero Budapest szálloda mőszaki leírása, ismertetése .................... 66

5.1.2. Az éves energiafelhasználás meghatározása az elméleti módszer és a fogyasztási

adatok alapján..................................................................................................... 68

5.1.2.1. A Váci Utca Center irodaház éves energiafelhasználásának meghatározása69

5

5.1.2.2. A Novotel Budapest Congress épületegyüttes éves energiafelhasználásának

meghatározása ........................................................................................... 78

5.1.2.3. Az Ibis Aero Budapest szálloda éves energiafelhasználásának

meghatározása ........................................................................................... 87

5.2. Az új elméleti módszer összehasonlítása a nemzetközi gyakorlatban alkalmazott

eljárásokkal........................................................................................................... 93

6. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK....................................................................... 99

7. ÖSSZEFOGLALÁS................................................................................................... 102

SUMMARY, UTILIZATION OF THE RESULTS ................ ......................................... 103

JELÖLÉSJEGYZÉK.......................................................................................................... 104

IRODALOMJEGYZÉK..................................................................................................... 109

Melléklet ............................................................................................................................... 117

Köszönetnyilvánítás ............................................................................................................ 121

6

1. ELİSZÓ

Egyetemi tanulmányaim során a klímatechnika szakterület keltette fel a legjobban az

érdeklıdésem. Dr. Kajtár László egyetemi docens úr a BME Épületgépészeti és Gépészeti

Eljárástechnika Tanszéken oktatta Klímatechnika és Klímatechnikai rendszerek tárgyak

keretén belül kerültem kapcsolatba a klímaközpontok méretezésének és a bennük lejátszódó

levegı állapotváltozási folyamatoknak a megismerésével. Az épületenergetika mindig fontos

terület volt az épületgépészetben, mely terület az utóbbi évtizedben nagy jelentıséggel bír a

megnövekedett energiaárakból adódóan. A klímaközpontok energiafelhasználásának a

meghatározására vonatkozó kutatási terület aktualitását indokolja, hogy a jelenleg

rendelkezésre álló szakirodalmi számítási módszerek és adatok csupán a klímaközpontok

energiafelhasználásának hozzávetıleges becslését teszik lehetıvé. A doktori tanulmányaim

megkezdése elıtt a témában két TDK dolgozatot (2005-2007.) és diplomamunkát is (2007.)

készítettem a témavezetım irányításával.

A kutatómunka során mindig fontos követelmény a vonatkozó szakirodalom

megismerése és feldolgozása. Ph.D. hallgatóként ERASMUS pályázat keretében ösztöndíjat

nyertem el, mellyel fél évet töltöttem Németországban az E.ON Energetikai Kutató

Intézetében, az Aacheni Mőszaki Egyetemen (E.ON Energy Research Center, RWTH

Aachen, Lehrstuhl für Gebäude-und Raumklimatechnik). Ott a nemzetközi szakirodalom

megismerésén túl bekapcsolódtam a tanszéki kutatómunkába, melynek során részt vettem a

klímaközpontok üzemének és energiafelhasználásának a vizsgálatára alkalmas laboratóriumi

mérıállás fejlesztésében. A félév során elvégzett munkát fel tudtam használni a doktori

tanulmányaimhoz, így megismerhettem és összevethettem az általam kidolgozott új elméleti

módszer alkalmazhatóságát és eredményeit a külföldi gyakorlatban alkalmazott

módszerekkel.

7

2. BEVEZETÉS

Amikor az emberré válás során megismerkedtek ıseink a tőzzel, egyszerre több

szempontból is javultak az életkörülményeik. A tőz nemcsak a vadállatok távoltartására

szolgált, hanem a segítségével a táplálékot is könnyebben fogyaszthatóbbá lehet tenni,

továbbá tartósításra is felhasználható (füstölés, szárítás) volt. A vadászó-győjtögetı életmód

azonban még nem okozott jelentékeny környezeti hatást. Ekkor még könnyedén találhattak

ıseink elegendı tüzelıt. Az igazi változást a földmővelés megjelenése és elterjedése okozta.

Ekkor már az energiafelhasználás is megnıtt, hiszen az emberek házat, istállót építettek

maguknak. Az épületek építéséhez és főtéséhez is fára volt szükség, így ekkor elkezdıdtek az

erdıirtások. Az energiaigényt a háziállatok takarmányozása is növelte [Asztalos M., Horváth

Á., 2010]. Szinte a legutóbbi idıkig (a XVIII. század második felében a gızgép feltalálásáig)

a hıenergiát csak melegítésre fordították, kezdetben ételkészítésre és lakóhelyfőtésre, majd

különbözı technológiai folyamatokra: fazekasáruk és mész égetésére, ércfeldolgozásra,

fémolvasztásra stb. [M. A. Sztürikovics, E.E. Spilrajn, 1984]. Az 1769-es évben James Watt

megalkotta a modern gızgépet, és ezzel újabb erıre kapott az energiafelhasználás

növekedése. A gızgép, majd ezt követıen a hıerıgépek egész sorának feltalálása mőszaki

forradalmat robbantott ki. A széntüzeléső gızgép segítségével más gépeket és termékeket is

gyárthattunk. A közlekedés felgyorsult, és a rendelkezésre álló még több energia még több

erıforrás feltáráshoz nyújtott lehetıséget. A következı lépést az olaj energiaforrásként történı

alkalmazása jelentette. Az Egyesült Államokban már 1814-ben, az Ohio állambeli Marietta

városában is voltak mőködı olajkutak, ezeket azonban még víznyerés céljából készítették és

heti egy hordónál (159 liter) többet nem igen adtak. Késıbb 1820-tól a Kentucky államban

található Cumberland folyó mellett fekvı olajkutakból már napi 100 hordónyi olajt nyertek ki.

Az Azerbajdzsanban fekvı Baku melletti kıolaj kutakból 1830-ban 28000 hordó olajt nyertek

évente (ez naponta 76,7 hordót jelentett).

Az energiaellátás fejlıdésének a következı nagy eseményét a XVIII-XIX. század

fordulóján a villamos energia megjelenése jelentette. A villamos energiával megvalósíthatták

azt, ami eddig még nem sikerült: az erımőben termelt energia szállítását nagy távolságra,

valamint a kis- és nagyfogyasztók közötti elosztását. Az újabb mérföldkövet a világ elsı

atomerımőve jelentette, melyet a volt Szovjetunióban tálalható Obnyinszk városában

építettek meg 1954-ben, amely reaktor vízhőtéssel es grafitmoderálással rendelkezett

[Asztalos M., Horváth Á., 2010]. A XX. század második harmadában a technikai fejlıdés

lehetıvé tette azt is, hogy elıre vetítsük világunk alakulását és ennek kapcsán világossá vált a

8

felismerés: a fejlıdésnek korlátjai vannak, és fenntartható fejlıdés csak erıforrásaink

(nyersanyag és energiaforrások) következetes takarékoskodásával együtt képzelhetı el. Ez a

követelmény nemcsak abból táplálkozik, hogy a meglévı készletek a növekvı felhasználás

miatti kimerülés megfogható közelségbe kerültek, hanem abból is, hogy a hagyományos

energiahordozók felhasználása jelentıs környezetkárosítást jelent. Nincs más megoldás, mint

a hagyományos energiahordozókkal való következetes és szigorú takarékosság, és az

energiaigények - egyre nagyobb mértékben - megújuló energiaforrásokból történı kielégítése.

Ez természetesen akkor megoldás, ha az ember a további energiaszükségleteiben

önmérsékletet tanúsít. Az energiafelhasználás növekedésének oka az ember kényelmének és

igényének változása. A változás alapvetıen abban nyilvánul meg, hogy többet, jobbat és

kényelmesebben szeretnénk elérni, függetlenül attól, hogy az ember közvetlen

energiafogyasztása lényegében megváltozott volna. A mai ember sem fogyaszt, illetve igényel

a táplálkozás során nagyobb energiatartalmú élelmiszereket, de ezeknek az élelmiszereknek

az elıállítása viszont sokszorta több energiával történik. Az energiafelhasználás

növekedésében azzal is tisztában kell lenni, hogy az ember létfenntartásához felhasznált

élelmiszer elıállításának az energiaigénye nemcsak a mezıgazdaság, illetve élelmiszeripar

fejlıdésével függ össze, hanem megköveteli az ipar, az energetika, a szállítás

közremőködését, ezeknek a területeknek a fejlıdését, és ezeken a területeken is számottevı

energiafelhasználás-növekedés következik be [Barótfi István, Elmar Schlich, Szabó Márta,

2007]. A civilizált emberi élet ma már elképzelhetetlen a megfelelı mennyiségő és minıségő

energia felhasználása nélkül. Az energia mindenütt jelen van az életünkben. A történelem

során napjainkig a növekvı igények kielégítése növekvı energiafelhasználással és ezzel

együtt a természeti környezet növekvı szennyezettségével jár együtt. Az energia az egyik

legfontosabb erıforrássá vált, kellı mennyiségben és alacsony áron való rendelkezésre állása

ma a gazdaság mőködésének alapvetı feltétele. Figyelembe kell vennünk, hogy Földünk

energiahordozó készletei és a természeti környezet is tőrıképessége határához ért. A

legfontosabb, hogy javítsuk a hatékonyságunkat, ami magával vonja a felhasznált energia és a

kibocsátott szennyezıanyagok mennyiségének csökkentését [Bihari Péter, 1998]. A

fenntartható fejlıdés és a nemzetközi egyezmények (Kiotói Egyezmény) szempontjából is

fontos feladat a szén-dioxid-kibocsátás, valamint az energiafelhasználás csökkentése

[Sebastian Oberthür, Hermann E. Ott., 1999; Kirill Ya. Kondratyev és mtársai, 2003].

Napjainkban világjelenség a légtechnikai rendszerek és ezen belül a klímatechnikai

rendszerek robbanásszerő elterjedése. Segítségükkel az épületek helyiségeiben olyan

légállapotot hoznak létre, mellyel biztosítható a benntartózkodó személyek kellemes hıérzete,

9

vagy a telepített technológia problémamentes mőködtetése. Korábban, illetve napjainkban is

élı gyakorlat az, hogy a légtechnikai rendszerek tervezésére és kivitelezésére kiírt tender

pályázatok elbírálásának fı szempontja a beruházási költség. A nemzetközi gyakorlatban

egyre nagyobb teret hódít az energiatakarékos üzemvitel és a minıségbiztosítás. Ugyanis a

beruházási költség leszorításának egyik módja a járulékos költségek elhagyása, a silány

minıségő anyagfelhasználás, az olcsóbb elemek beépítése. Mindezek növelik az

energiafelhasználást és gazdaságtalan üzemvitel felé sodorják a megújuló rendszert. A nem

kívánt jelenség visszaszorítása érdekében ún. „életciklus-költség” („Life Cycle Cost” = LCC)

szempontot vesznek figyelembe a pályázati tenderek elbírálásakor. Ennek lényege az, hogy a

beruházási és üzemeltetési költségeket együttesen veszik figyelembe, a berendezés (rendszer)

teljes mőködési (tervezett használati) idıtartamára. Az üzemeltetési költségek tartalmazzák a

levegı kezelésének energiaköltségeit, az üzembentartási és karbantartási költségeket, az

állagmegóvási költségeket és a tıkéhez kapcsolódó (annuitási) költségeket. Ebben az esetben

a minıségbiztosítás és az energiatakarékos üzemvitel nagyobb súllyal jelentkezik, mint a

beruházási költség kizárólagos alkalmazásakor. Különösen fontos ennek a szemléletmódnak

az elterjedése, mivel a közeljövıben elıtérbe kerülnek:

- az „alacsony energiafelhasználású épületek”,

- a „szuper alacsony energiafelhasználású épületek” és

- a „passzív épületek” iránti igények.

Továbbá a statisztikai adatok azt bizonyítják, hogy az országban egyre szélesebb körben

alkalmazzák az otthonok és a középületek aktív hőtését. Ezeknél az épületeknél jelentısen

megnı a szellızés részaránya a teljes energiafelhasználásban. Hasonló problémával kell

számolni az utólagosan hıszigeteléssel ellátott épületek üzemeltetésekor is. Ebben az esetben

a szellızés energiaszükséglete relatívan nagyobb hányadot képvisel az épület teljes gépészeti

rendszerének energiafelhasználásában [Magyar Tamás, 2003; Mikko Nyman, Carey J.

Simonson, 2005; Kjell F., William L., 2005]. Itt kapcsolódik ehhez a témakörhöz a

kutatómunkám, amelyben egy általánosított, a gyakorlatban elıforduló lehetséges esetekre jól

és hatékonyan alkalmazható módszert dolgoztam ki a klímaközpontok

energiafelhasználásának a meghatározására.

10


MEGHATÁROZÁSA A HAZAI ÉS NEMZETKÖZI SZAKIRODALOMBAN

3.1. A klímatechnikai rendszerek fogalma, csoportosítása

Klímatechnikai berendezéseknek nevezzük azt a légtechnikai rendszert, amely a

helyiségben egyidejőleg biztosítja az elıírt léghımérsékletet, légnedvességet (azaz a

légállapotot), a légnyomást, valamint a levegı összetételét. Ezeket a paramétereket az elıre

beállított program szerint változtatja, és a feladata, hogy a helyiségbıl elvezesse a

nemkívánatos hıterhelést (főtési, hőtési hıterhelés), anyagterhelést (nedvességterhelés), és a

levegıszennyezıdéseket [Recknagel, Sprenger, Schramek, 2000].

A különbözı klímatechnikai rendszerek többféle módon csoportosíthatók.

A klímaberendezés elhelyezése alapján megkülönböztetünk:

- helyi klimatizálást,

- központi klimatizálást.

A kiszolgált tér jellege alapján beszélhetünk:

- komfort klímaberendezésrıl,

- technológiai klímaberendezésrıl.

A távozó levegı visszakeverése alapján vannak:

- frisslevegıs rendszerek,

- elı- vagy utókeveréses rendszerek.

A klimatizált helyiségbe bejuttatott hıhordozó fajtája alapján megkülönböztethetünk:

- levegı hıhordozóval üzemelı rendszereket,

- levegı + víz hıhordozóval üzemelı rendszereket,

- levegı + freon hıhordozóval üzemelı rendszereket.

A szellızı levegı térfogatáram állandósága alapján vannak:

- állandó térfogatáramú rendszerek,

- változó térfogatáramú rendszerek.

11

A klímatechnikai rendszerben alkalmazott légsebesség (nyomás) alapján vannak:

- hagyományos rendszerek,

- nagynyomású rendszerek.

Az épületben kialakított zónák (pl. észak és déli zónák) alapján létezik:

- zónás klímatechnikai rendszer,

- nem zónázott klímatechnikai rendszer.

A kondicionáló berendezések osztályozását tekintve központi klímaberendezésrıl

beszélünk akkor, ha az összes helyiség klimatizálásához szükséges levegıt központilag, egy

helyen készítjük elı, s a már teljesen elıkészített levegıt elosztó csatornahálózat segítségével

juttatjuk a kiszolgálandó helyiségbe [Menyhárt József, 1990]. Kutatómunkámban az ilyen

típusú klimatizáló berendezések energiafelhasználását vizsgáltam, melyeket klímaközpontnak

vagy levegıkezelı központnak is nevezi a szakirodalom.

3.2. A klímatechnikai rendszerek energiafelhasználása

Magyarország energiafelhasználásának közel 40%-át a lakosság, illetve a lakosság által

használt épületek (lakóépületek) energiafelhasználása adja. Ez az arány az Európai Unió

tagállamaiban is hasonló, és ha figyelembe vesszük az iparban és a közlekedésben lévı

hasonló rendeltetéső épületeket is (pl. irodák), ez az érték megközelíti az 50%-ot [Bánhidi

László, 2010]. Ezen belül meghatározó hányadot jelent a klimatizálás energiafelhasználása.

Kutatómunkám elsı szakaszában a szakirodalom feldolgozása mellett

áttanulmányoztam, hogy milyen hazai és nemzetközi rendeletek állnak jelenleg rendelkezésre

a klímaközpontok energiafelhasználásának a meghatározására. Hazánkban 2007-ben jelentek

meg a MSZ EN 15239 és a MSZ EN 15240 honosított rendeletek, melyek a légkondicionáló

és szellıztetı rendszerek ellenırzéséhez adnak útmutatást, ezek elsısorban a beüzemelésre, és

a már meglévı rendszerek üzemi paramétereinek a vizsgálatához nyújtanak segédleteket.

Magyarországon 2008-ban jelent meg a 264/2008. (XI. 6.) Kormányrendelet, mely a

hıtermelı berendezések és légkondicionáló rendszerek energetikai felülvizsgálatáról ad

útmutatást, de a rendelet nem jelent egy, a teljes légkondicionáló rendszerre vonatkozó

energetikai tanúsítást.

Erik Reichert a doktori disszertációjában a Stuttgarti Egyetemen, Németországban

kidolgozott egy számítási eljárást, melynek segítségével a levegıkezelı központok nettó

12

energiafelhasználása számítható ki. A módszer a klímaközpontban lejátszódó levegı fıbb

állapotváltozási folyamatainak (nedvesítés, hőtés) megfelelıen 4 db zónára osztja a Mollier-

féle h-x diagramot (1. ábra), és az eljárással a vizsgált tér földrajzi fekvésének megfelelı

statisztikai, meteorológiai adatbázis segítségével számolható ki a vizsgált klímaközpont

energiafelhasználása.

1. ábra Az egyes zónák a Mollier-féle h-x diagramban [Erik Reichert, 2000]

Adiabatikus nedvesítéssel üzemelı klímaközpont esetén az elıírás szerint az elıfőtı

energiafelhasználását az alábbi módon lehet számítani:

Az elıfőtı energiafelhasználása az Ia zónában [Erik Reichert, 2000]:

))](()1([ )(,,)(,)(,1)(,1 IaAUuRALpIaAUuRABIaLIaVE chuhuhtmQ ϑϑ −⋅Φ⋅+⋅−−⋅−⋅⋅= & [kWh/év] (1)

ahol:

Lm ,1& [kg/s] a rendszeren átáramló levegı tömegárama,

)1( at [h/év] a klímaközpont üzemideje,

Bh [kJ/kg] az adiabatikus nedvesítés entalpiája,

u [-] a visszakeverési arány (levegıkeverés esetén),

uRAh , [kJ/kg] a belsı levegı (helyiség) entalpiája,

13

)( IaAUh [kJ/kg] a külsı levegı entalpiájának átlagértéke az Ia zónában

Lpc , [kJ/kgK] a levegı állandó nyomáson mért fajhıje,

Φ [-] a hıvisszanyerı megvalósulási foka,

uRA,ϑ [°C] a belsı levegı (helyiség) hımérséklete,

)( IaAUϑ [°C] a külsı levegı hımérsékletének átlagértéke az Ia zónában.

Ugyancsak Németországban, Bert Oschatz professzor úr vezetésével a Zittau/Görlitz

Fıiskolán dolgoztak ki egy számítási módszert, amely a légtechnikai és a klímatechnikai

rendszerek energiafelhasználásának a meghatározására ad útmutatást. A módszer

alkalmazásakor adott klímaközpont típusok energiafelhasználásának a meghatározása során

táblázatokban rögzített fajlagos energiafelhasználási értékeket ([Wh/m3h] dimenzióban) kell

felhasználni, majd így havi bontásban van lehetıség a főtési és a hőtési energiafelhasználását

az adott klímaközpont esetében számítani (2. ábra).

2. ábra Az egyes levegıkezelı központ variációk, típusok [Bettina Maria Schmidt, 2007]

A főtıkalorifer nettó f őtési energiafelhasználása [Bettina Maria Schmidt, 2007]:

dvhcevhbvhbh QQQQ ,,,, ++=∗ [kWh/hó] (2)

14

ahol:

bvhQ , [kWh/hó] a főtés nettó energiaigénye,

cevhQ , [kWh/hó] a légvezetés hıvesztesége („Wärmeverluste der Luftführung”),

dvhQ , [kWh/hó] a levegı elosztó hálózat vesztesége.

A főtés nettó energiaigénye [Bettina Maria Schmidt, 2007]:

1000/,,, mmechmHbvh VqQ &⋅= [kWh/hó] (3)

ahol:

mHq , [Wh/(m3/h)] a főtés fajlagos nettó energiaigénye,

mmechV ,& [m3/h] a szellızı levegı térfogatárama.

A légvezetés hıvesztesége:

bvhcevhcevh QQ ,,, )1( ⋅−= η [kWh/hó] (4)

ahol:

cevh,η [-] a hıátadás hatásfoka a helyiségen belül („der Nutzungsgrad

Wärmeübergabe an den Raum”).

A levegıelosztó hálózat vesztesége:

1000/,,,,, mthophAKdvhdvh tAfQ ∗⋅⋅= [kWh/hó] (5)

ahol:

dvhf , [W/m2] a levegıelosztó hálózat hıveszteségi tényezıje,

AKA , [m2] a légcsatorna felülete az épületen kívül,

15

mthopht ,,∗ [h] a levegıkezelı központ főtıkaloriferjének üzemideje a vizsgált

hónapban.

A hőtıkalorifer energiafelhasználásának a meghatározása a módszer szerint hasonló

módon történik.

Claude-Alain Roulet kutatása során kidolgozott egy számítási eljárást a helyiségek

főtési és hőtési éves energiafelhasználásának a meghatározására, lakó- és nem lakóépületek

esetén. A módszer a szellızés éves energiaigényének a meghatározására is közöl számítási

eljárást.

A szellızés főtési energiafelhasználása [Ilaria B., Vincenzo C., 2009]:

tHQ ezHsetadjveve ⋅−⋅= )( ,,int,, θθ [MJ/év]; [kWh/év] (6)

A szellızés hőtési energiafelhasználása:

tHQ ezCsetadjveve ⋅−⋅= )( ,,int,, θθ [MJ/év]; [kWh/év] (7)

ahol:

adjveH , [J/Ks] a szellızés teljes hıveszteség-tényezıje („the overall heat transfer

coefficient by ventilation”),

zHset ,,int,θ [°C] a helyiségben tartani kívánt belsı levegı hımérséklete főtés esetén,

zCset ,,int,θ [°C] a helyiségben tartani kívánt belsı levegı hımérséklete hőtés esetén,

eθ [°C] a külsı levegı hımérséklete,

t [Ms] a vizsgált üzemidı alatt eltelt idıszak, Megamásodpercben (a szabvány

F Mellékletében közölt adat).

A számítás elvégezhetı havi bontásban is, ekkor a külsı levegı hımérsékletét az egyes

hónapokra jellemzı meteorológiai elıfordulások várható értékével lehet figyelembe venni és

számítani.

Az elızıekben bemutatott nemzetközi irodalom tanulmányozása alapján összefoglaltam

a levegıkezelı központok energiafelhasználásának a meghatározására vonatkozó, a

16

nemzetközi gyakorlatban alkalmazott különbözı módszereket. A különbözı országokban a

kutatók által kidolgozott méretezési eljárásokat szabványokban is rögzítették: a VDI 2067

(Blatt 21) Erik Reichert munkája alapján, a DIN V 18599-7/3/5/10 Bert Oschatz professzor úr

által vezetett kutatómunka alapján, a prEN ISO 13790 szabványtervezet Claude-Alain Roulet

munkája szerint készült. Utóbbit az Európai Unió tagállamai közül Bulgária, Franciaország,

Írország, Lengyelország, Magyarország, Szlovákia és Szlovénia is átvett, egyetértve és

elfogadva a tervezetben közölt számítási módszereket, eljárásokat (1. melléklet), mely

hazánkban 2008-ban lett honosítva és hatályba léptetve MSZ EN ISO 13790:2008 néven.

3.3. Az energiavizsgálatok módszertana

A klímaközpontok energiafelhasználása két módon határozható meg. Az üzemelı

levegıkezelı központok esetén a tényleges fogyasztási adatok méréssel pontosan

meghatározhatók. A 2002/91/EK direktíva és a vonatkozó hazai 7/2006. (V. 24.) TNM

rendelet alapján a tervezés fázisában is meg kell tudni határoznunk az épület várható éves

energiafelhasználását. A kutatási téma aktualitását is mutatja, hogy a jelenleg rendelkezésre

álló szakirodalmi számítási módszerek és adatok csupán a klímaközpontok

energiafelhasználásának hozzávetıleges becslését teszik lehetıvé. Nincsenek pontos,

egyértelmő módszerek, a jelenlegi megoldások fıbb célja elsısorban a minısítés, és nem

veszik figyelembe az vizsgált klímaközpont beépítési körülményeit, tekintettel a kiszolgált tér

igényére, annak hımérlegére, hı- és nedvességterhelésére. A kutatómunkámban a

klímaközpontok valós energiafelhasználásának a meghatározására törekedtem, melyhez az

épületenergetikai kutatásokban már alkalmazott valószínőségelméleti módszert alkalmaztam,

mert ez az eljárás veszi figyelembe kellı pontossággal a külsı légállapot változását az év

során, mely változás határozza meg a legfıképpen épületeink és a bennük üzemelı

épületgépészeti berendezések éves energiafogyasztását. A gyakorlatban elıforduló jellegzetes

felépítéső levegıkezelı központok energiafelhasználásának a meghatározásához új fizikai és

matematikai modelleket dolgoztam ki, melyhez a külsı levegı hımérséklet és entalpia

tartamdiagramjait használtam fel.

Az általam kidolgozott módszer helyességét három épületegyüttes két-két évben mért

fogyasztási adataival igazoltam, melyben a klímaközpontok energiafelhasználása része az

épületek teljes energiafogyasztásának.

A kutatómunkám során a klímaközpontok energiafelhasználásának a meghatározására

kidolgozott számítási eljárás alkalmazásának felgyorsítása és az alkalmazás egyszerőbbé

tétele érdekében készült egy PC szimulációs program, együttmőködve a Budapesti Mőszaki

17

és Gazdaságtudományi Egyetem Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika

Tanszékével. A programozást Gräff József mérnökmatematikus, tudományos munkatárs

végezte el. A program az általam kidolgozott fizikai és matematikai modellek segítségével

határozza meg a különbözı felépítéső klímaközpont változatok energiafelhasználását, mely

alkalmazásával az energetikai értékelés gyorsan, pontosan és hatékonyan elvégezhetı. A PC

szimulációs program piacképes változatának elkészítése után az alkalmazás valamennyi

tervezımérnök számára lehetıvé válik.

3.4. A kutatási munkám elméleti alapja

3.4.1. Az energiafelhasználás fizikai modellje

A főtéstechnikában az energiafelhasználás meghatározására került bevezetésre a

hıfokhíd fogalma (3. ábra). A definíció értelmében valamely 0τ idıtartamú főtési idıszak

hıfokhídját az alábbi integrállal értelmezzük:

τττ

τ dttG ei∫ −=0

0

0

)]([ ; [°C nap] (8)

ahol:

it [°C] a belsı hımérséklet (főtés esetén),

)(τet [°C] a külsı levegı hımérséklete,

τ [nap] a főtési napok száma.

Ha )(τet függvényt akár matematikai formában, akár grafikon alakjában elı tudjuk

állítani, az integrál értékét meg tudjuk határozni. Gyakori eset az, hogy )(τet függvény

helyett az idıszak egyes napjainak közepes hımérséklete áll rendelkezésre. Ekkor a (8)

integrálértékét jól megközelíthetjük az alábbi összefüggéssel:

zttGz

zeziz ∆⋅−=∑

=

0

01

)( ; [°C nap] (9)

ahol:

z∆ [nap] azon idıköz (főtési napok száma), amelyre vonatkozóan a közepes

hımérséklet rendelkezésre áll,


18

ezt [°C] a főtési napok külsı hımérsékletének középértéke, melyet átlagos külsı

hıfoknak is hív a szakirodalom.

Főtési nap alatt olyan napot értünk, melynek átlaghımérséklete kisebb vagy egyenlı a

főtési határhıfokkal. A főtési határhımérséklet, pedig az a napi átlagos hıfok, amely mellett a

főtıberendezés üzembe helyezése a tapasztalat szerint szükségesnek bizonyul [Macskásy

Árpád, 1971].

A hıfokhidat aszerint, hogy milyen idıszakra vonatkozik téli, havi, heti hıfokhídnak

nevezzük. Természetesen a hıfokhíd évrıl évre az idıjárási viszonyok szerint változó,

azonban több esztendı átlagának hıfokhídja a kérdéses helyiség vagy vidék klímájára

rendkívül jellemzı [Macskásy Árpád, 1971].

τ [hónap]

t [°C]

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

±0

-2

16,7

11,0

5,1

1,1

-1,0

16,4

11,1

6,0

0,9

IX. X. XI. XII. I. II. III. IV. V.

IX. X. XI. XII. I. II. III. IV. V.

3. ábra Budapest hıfokhídjai a havi közepes hımérsékletek alapján

20/12, 18/10, 15/8 °C belsı és határhıfokra [Macskásy Árpád, 1971]

19

A hıfokhíd a hıfokgyakoriság alapján is megállapítható. A hıfokgyakoriság alatt azt a

számot értejük, amely az évenként elıforduló azonos átlagos hıfokú napok számát fejezi ki.

(4. ábra)

TélTavasz

İsz

Nyár

Év

0,5

1,0

1,5

2,0

2,53,03,5

4,0

Év

[%]

[°C]

2,0

4,0

6,0

8,0

10,012,0

Évs

zako

k[%

]

-20 -10 0 10 20 30

4. ábra A léghımérséklet napi közepeinek gyakorisági értékei %-ban (70 év). Az évi

szaggatott vonal az óraértékek gyakoriságát adja (35 év)

[Egyedi László, 1963]

Ha a hıfokgyakoriságot az évi napok számának függvényében ábrázoljuk, akkor

kapjuk a hıfokgyakorisági görbét (5. ábra). Az évi főtési napok számát megadó ordináta, a

belsı hımérséklet vonala és a hıfokgyakoriság görbéje által bezárt terület adja a hıfokhíd

értékét [Homonnay Györgyné, 2000].

20

30

10

±0

-10

-200

[°C]

napok száma

napok száma

365 315 265 315 165 115 65 15 0

50 100 150 200 250 300 350 365

c

b

a

15 °C

20 °C

5. ábra Budapest hıfokhídja (a, b, c vonalakkal

és az ordinátákkal határolt terület) [Homonnay Györgyné, 2000]

20

Magyarországon 2006-ban jelent meg egy számítási eljárás az épületek energetikai

jellemzıinek meghatározására, amelybıl egy rendelet is készült 7/2006. (V. 24.) TNM

rendelet néven, melyben az energetikai értékeléshez az egyensúlyi hımérsékletkülönbség

alapján határozható meg a főtési hıfokhíd órafok mértékegységben (6. ábra).

6. ábra A hıfokhíd és főtési idény hossza 20 °C belsı hımérséklet esetén az egyensúlyi

hımérsékletkülönbség függvényében [Zöld András, 2006]

Az egyensúlyi hımérsékletkülönbség az a hımérsékletkülönbség, amely mellett a

helyiség nyereségáramai a veszteségáramokat fedezik [Zöld András, 2000].

A főtési hıfokhíd analógiájára a külföldi szakirodalmakban alkalmazzák a szellızési és

a hőtési hıfokhidat is. A szellızési hıfokhíd a szellıztetési órák és a szellızı levegı

hımérsékletének, ill. az ahhoz tartozó pillanatnyi külsı léghımérséklet különbségének a

szorzata [Recknagel, Sprenger, Schramek, 2000].

∑ −=hfZ

külsıszellszell ttG1

)( ; [K óra /év] (10)

ahol:

hfZ [óra] a szellıztetési órák főtés esetén,

szellt [°C] a szellızı levegı hımérséklete,

külsıt [°C] a pillanatnyi külsı hımérséklet minden szellıztetett óra esetén, ahol

külsıszell tt > .

21

A főtési határhıfoknak itt nincs jelentısége, mivel a légfőtés mindig szükséges a

szellızı levegı megkívánt hımérsékletének (vagy a helyiség hımérsékletének) az eléréséhez

[Recknagel, Sprenger, Schramek, 2000]. Gyakran a szellızı levegı hımérséklete helyett a

helyiséghımérséklet vagy az épületben tartani kívánt belsı levegı hımérséklete szerepel a

(10) egyenletben, mert ez az érték, ami a legjobban jellemzi az épületet. Ha szellG értékét

megszorozzuk a levegı fajhıjével (cp = 1,0 kJ/kg K), akkor megkapjuk az 1kg/h tömegáramú

levegı hevítéséhez szükséges hımennyiséget [Recknagel, Sprenger, Schramek, 2000]:

]/[3600/1]/[1 évkWhcGévkJcGQ pszellpszell ⋅⋅=⋅⋅= (11)

Ezzel a számítási eljárással azonban csak azoknak a szellıztetı berendezéseknek

energiafelhasználása számítható, amelyek csupán egyetlen főtıkalorifert tartalmaznak.

Magasabb külsı hımérséklet esetén a szellızési hıfokhidat hőtési hıfokhídnak

nevezzük. A hőtési hıfokhíd alatt a hőtési órák és a közepes külsı hımérséklet, ill. egy adott

befúvási léghımérséklet különbségének szorzatát értjük. A látens terhelés a szárítási és

nedvesítési párahíd alapján is számítható. Ennek azonban elınyösebb és a gyakorlatban az

energetikai számítások esetén mindenképpen jobban bevált változata az entalpiakülönbség

alkalmazása [Recknagel, Sprenger, Schramek, 2000]. A fenti számítási módszerek csak abban

az esetben jellemzik a berendezés energiafogyasztását, ha a levegı nedvességtartalma a

levegıkezelı folyamat során nem változik. Amennyiben a nedvesítésre is szükség van, úgy a

klímaberendezés energiaigényét nem egyedül az áthidalt hımérsékletkülönbség befolyásolja,

hanem a szükséges relatív nedvesség is. Ezért teljes képet csak a külsı és belsı levegı

hımérsékletének és nedvességtartalmának együttes vizsgálata adhat. Tökéletes megoldást

jelenthet pl. hıtartalom-gyakoriság vizsgálata, ilyen természető elsı kísérletként Dr. Bacsó

Nándor professzor úr a budapesti léghımérséklet és légnedvesség összetartozó óra értékeinek

gyakorisági számait állapította meg (1. táblázat) [Homonnay Györgyné, Zöld András, 1963].

22

% -20-24°C -10-19°C -0-9°C 0-9°C 10-19°C 20-29°C 30-40°C Összesen14-19 1 16 40 59 43 159 20-29 20 139 849 1 596 1 085 3 689 30-39 118 1 053 3 779 9 096 2 203 16 249 40-49 19 725 3 382 8 091 13 982 964 27 163 50-59 81 2 094 7 317 13 326 12 011 81 34 910 60-69 6 275 4 474 13 745 19 319 8 580 4 46 403 70-79 16 645 7 633 21 295 24 192 4 525 4 58 310 80-89 15 1 172 10 997 28 578 23 383 1 397 1 65 543 90-100 182 8 002 27 090 10 231 124 1 45 630

Összesen 37 2 374 34 064 102 615 103 210 51 370 4 386 298 056

1. táblázat A budapesti léghımérséklet és légnedvesség

összetartozó óra értékei (35 év észlelés értékei)

A táblázat elsı oszlopa a légnedvességtartományt tartalmazza, az egyes függıleges

oszlopok, pedig a hıfoktartományokat. A táblázat értékei azt mutatják, hogy valamely

légnedvesség és hıfoktartomány 35 év alatt hány óra hosszat fordult elı együttesen. A

táblázatból tehát egyrészt következik a külsı levegı hıtartalmának évi változása, másrészt a

komplex légállapot elıfordulási gyakorisága már jellemzı a klímaberendezés

energiafogyasztására. A klimatológiai kutatások során kezdetben ezen adatok alapján

készítettek ún. hıtartalom-gyakorisági görbéket, melyeket felhasználva klímaberendezésekre

vonatkozó energiagazdálkodási kérdésekkel Dr. h.c. Macskásy Árpád professzor úr is

foglalkozott. A kutatómunkája során megállapította, hogy a külsı idıjárás hıtartalom-

gyakorisági görbe és a szellızı légállapot vonala által meghatározott területek arányosak az

év folyamán bevezetendı és elvonandó hımennyiséggel [Macskásy Árpád, 1959]. A témában

található eddigi kutatási eredmények nem terjednek ki a mai gyakorlatban üzemelı összetett

felépítéső klímaközpontokban lévı levegıkezelı elemek energiafelhasználásának a

meghatározására.

Tekintettel arra, hogy a levegıkezelı központok felépítése, és a bennük lejátszódó

levegı állapotváltozási folyamat igen összetett, szükséges a folyamatot pontosan leíró fizikai

és matematikai modellek kidolgozása. Kutatómunkámban ennek a feladatnak a megoldását

tőztem ki célul, amelyhez a klimatológiai kutatások során kidolgozott külsı levegı

hımérséklet és entalpia tartamdiagramjait használtam fel. A szakirodalomban megtalálható

külsı légállapot tartamdiagramjai [Kiss Róbert, 1980] alapján végzett energetikai vizsgálatok

amiatt kedvezıek a klímaközpontok energiafelhasználásának meghatározása szempontjából,

mert kidolgozták ıket havi, éves, főtési és hőtési idıszakra is vonatkoztatva, így

megállapítható az olyan rendszerek energiafogyasztása is, melyek az üzemeltetésük módjából

23

adódóan az évnek csak bizonyos szakaszában üzemelnek. A nappali és éjszakai (félnapi)

bontás is megfigyelhetı a tartamdiagramokon, így tovább pontosítható a csak nappali üzem

esetén a 07-19 óra közötti, éjszakai üzem esetén a 19-07 óra közötti, míg folyamatos üzemnél

a 0-24 órás idıintervallumok. Különbözı idıszakokra vonatkozó tartamdiagramokat

szemléltet a 7. és a 8. ábra, melyeken megfigyelhetı a nappali (07-19 óra közötti) és az

éjszakai (19-07 óra közötti) idıszakra történı bontás. Ezeket a diagramokat

tartamdiagramoknak [Büki Gergely, 1997], hımérséklet esetében hıfok-gyakorisági

görbének, entalpia esetében, pedig hıtartalom-gyakorisági görbének [Homonnay Györgyné,

Zöld András, 1963] is nevezi a szakirodalom.

07...19 óra között


16...19

13...16

07...19

10...13

07...10

19...2222...01

19...07

01...0404...07

500

1000

1500

2000

2188 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

00-16 -12 -10 -8 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40

10...13

07...19

a,

b,

τ, ó

ra

t , °Co

Elo

szlá

s, F

, %

-20

7. ábra A külsı levegı hımérsékletének tartamdiagramja

októbertıl márciusig terjedı idıszakban

(Budapest 1964-1972 évek átlaga) [Kiss Róbert, 1980]

24

13...1616...19

07...19

10...13

07...10


19...22

22...01

19...07

01...04

04...07500

1000

1500

2000

2196

00 10 20 30 40 50 60 70 80

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Elo

szlá

s, F

, %

100

i , kcal/kgo

i , kJ/kgo

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

τ, ó

ra

10...13

07...19

a,

b,


20 22 24

90 100

8. ábra A külsı levegı entalpiájának tartamdiagramja

áprilistól szeptemberig terjedı idıszakban

(Budapest 1964-1972 évek átlaga) [Kiss Róbert, 1980]

A görbék egyes pontjaihoz rendelt számok az alapul vett idıszak azon idıtartamát

jelölik, amelyben a külsı levegı állapotát jellemzı érték az adottnál kisebb, tehát a

tartamdiagramok tetszılegesen kiválasztott pontja megmutatja, hogy hány órán át, valamint a

szóban forgó idıtartam hány százalékában volt a kiválasztott értéknél alacsonyabb a külsı

levegı hımérséklete, illetve entalpiája [Kiss Róbert, 1980].

Kutatómunkám elméleti alapjait a szakirodalom feldolgozása során szerzett információk

is képezték, mi szerint az említett tartamdiagramok által meghatározott területek a légkezelés

energiaigényével is arányosak [S. Ginestet, D. Marchio, O. Morisot, 2008; Kajtár L., Kassai

M, 2007; Peter G. Shild, 2004]. Tanulmányozva azonban a témához kötıdı hazai és

nemzetközi kutatásokat és kutatási eredményeket azt tapasztaltam, hogy csak olyan

levegıkezelı központok energiafelhasználásának a meghatározására vonatkozó vizsgálatok

állnak rendelkezésre, amelyek csak egy-egy levegıkezelı elemet tartalmaznak. Ennek

megfelelıen a 9. ábra vonalkázott területe a szellızı levegı felmelegítésének

energiaigényével arányos területet mutatja [Kiss Róbert, 1980].

25



τ, ó

ra

t , °Co

Elo

szlá

s, F

, %

9. ábra A felmelegítés energiaigényével arányos terület [Kiss Róbert, 1980]

A főtési és hőtési energiafelhasználás meghatározásánál figyelembe kell venni, hogy a

külsı levegı állapota (hımérséklet, nedvességtartalom és entalpia) a napi periódusidınek

megfelelıen, évszakonként módosulva változik [Kajtár L., 2005; Jens P., Sebastian H.,

Matthias W., 2004; Melanie T. és mtársai, 2007; Malcolm O., Nurul L., 2002; Kajtár L.,

Kassai M., 2008].

A klímaközpontok energiafelhasználása a főtés, a hőtés, a ventilátor és a szivattyú

energiafelhasználásából tevıdik össze [David V. Chadderton, 1993; Arthur A. Bell, 2008; P.

Jaboyedoff és mtársai, 2004; Kajtár L., Kassai M., 2008]. Számításukat nagyon megnehezíti,

hogy a levegıkezelı központok az év során elsısorban a változó külsı idıjárás, légállapot

jellemzık miatt folyamatosan változó teljesítménnyel üzemelnek.

A külsı levegı hımérsékletének és entalpiájának tartamdiagramjai segítségével

meghatározott hıvisszanyerıvel megtakarított energiamennyiség vizsgálatára a nemzetközi

irodalomban is találni eredményeket (10-11. ábra). A 10. ábrán Qr jelöli az éves

hıvisszanyeréssel arányos területet.

26

40

30

20

10

0

-10

0 1000 2000 3000 4000

Idı [óra/év]

t , [

°C]

távozó levegı22°C

befúvott levegıhımérséklet

külsı levegı hımérséklete

Qr

10. ábra Éves hıvisszanyeréssel arányos terület meghatározása, Németországban végzett

kutatások alapján [Recknagel, Sprenger, Schramek, 2000]

11. ábra Éves főtési és hőtési energiafelhasználással és a hıvisszanyeréssel arányos

területek meghatározása, Kanadában végzett kutatások alapján [Yaw A. és mtársai, 2005]

A 11. ábra alapján az éves főtési energiafelhasználás hı- és nedvességátvitelére

alkalmas hıvisszanyerı nélküli üzemet tekintve [Yaw A. és mtársai, 2005]:

−⋅⋅=−⋅= ∫∫

==

**

0

*

0

, )()(desdes t

t

desdess

t

t

isdesstot dttFthmdthhmQ && [kJ/év] (12)

27

ahol:

sm& [kg/óra] a szellızı levegı tömegárama,

*dest [óra] a főtési órák száma, amely idı alatt a főtıkalorifer üzemel,

desh [kJ/kg] a szellızı levegı entalpiája,

)(, tFh is = a külsı levegı entalpiájának tartamdiagramja.

A hıvisszanyerıvel megtakarított energiamennyiség:

∫=

−⋅=*

0

,, )(ct

t

isossrec dthhmQ & [kJ/év] [kJ/év] (13)

ahol:

*ct [óra] a főtési órák száma, amely idı alatt a hıvisszanyerı üzemel,

osh , [kJ/kg] a levegı entalpiája a hıvisszanyerı után.

Tekintettel arra azonban, hogy a levegıkezelı központok felépítése, és a bennük

lejátszódó légállapot változási folyamatok igen összetettek, olyan elméleti módon kidolgozott

általános számítási módszer jelenleg nem áll rendelkezésre, melynek segítségével a

klímaközpontok éves energiafelhasználása jól és megfelelı pontossággal méretezhetı lenne.

Az épületenergetikai elemzések a szakirodalomban az ún. reprezentáns nap

módszerével hajthatók végre. A reprezentáns nap egyetlen adatsorral jellemzi az egyes

hónapokat, évszakokat vagy célszerően választott kisebb-nagyobb idıszakot. A reprezentáns

nap összesíti az adott idıpontban a regisztrált elıfordulásokat függetlenül attól, hogy azokat a

választott hónap vagy idıszak melyik napján vagy melyik évben rögzítették. Az összesített

adathalmaz ily módon valamennyi idıjárási lehetıséget magába foglalja. Magyarországon a

klimatológiai megfigyeléseket háromórás periódusban rögzítik (7-8. ábra). Az adott

idıpontban felvett adatok három óra terjedelmő idıintervallumokra, napszakokra érvényesek.

Az adatrendezést, értékelést segíti, ha az egymáshoz közel álló értékeket egy-egy

meghatározott terjedelmő intervallumba foglalják, és meghatározónak az intervallum

középértékét tekintik. A feldolgozás során a hımérséklet-elıfordulások szakaszterjedelme 2

°C, az entalpiáé közel 10 kJ/kg. Az intervallumba foglalás következménye, hogy az

elıfordulásokat lépcsıs diagramok, hisztogramok ábrázolják. A szakaszközépértékeket

összekötı folytonos vonal részben a változások jellegét mutatja, részben megfelelı

pontosságú tájékoztatást ad a szakaszközépértékek közötti lehetséges értékek elıfordulásának

28

gyakoriságáról. Ezeknek a hımérséklet és entalpia tartamdiagramoknak további elınye az is,

hogy az energiafogyasztást reprezentáló görbe alatti terület egyszerő eszközökkel

számolható [Kiss Róbert, 1980].

Klímatechnikai szempontból a külsı légállapot legfontosabb jellemzıi a hımérséklet,

nedvességtartalom és az entalpia [Omar M. A. és mtársai, 1999; Kazimierz W., 2007; Barótfi

I., Kajtár L., Miklós K., 2009; Joseph C. Lam, Sam C.M. Hui, 1995]. Értékük véletlenszerően

változik pillanatról pillanatra [A. HC. van Paassen, I.r and Q.X. Luo, 2002; Teerayut L.,

Nikorn S., 2006; L. Kajtár, M. Kassai, 2010]. A valószínőségelmélet valamely kísérlet (pl.

levegı hımérsékletmérés) elemi eseményeinek halmazát veszi alapul. Minden egyes elemi

eseményhez rendelhetünk egy és csakis egy valós számértéket (pl. a mért hımérséklet). Ezen

hozzárendeléssel értelmezett függvényt valószínőségi változónak nevezzük.

Attól függıen, hogy a valószínőségi változó lehetséges értékeinek halmaza

megszámlálható vagy megszámlálhatatlan halmazt alkotnak, a definíció értelmében létezik

diszkrét és folytonos eloszlású valószínőségi változó [Monostori Iván, 2002]. A légállapot

értékek egy tartományon belül tetszıleges értéket vehetnek fel, így folytonos eloszlású

valószínőségi változónak tekinthetjük, melyek elsı ránézésre a Gauss-féle normális

eloszláshoz hasonlítanak (12. ábra), mely azonban szimmetrikus függvény szemben a külsı

légállapot tartamdiagramjaival, melyekre nem vonatkoznak a normális eloszlást jellemzı

matematikai törvényszerőségek. A kutatómunkám során így az energiafelhasználás

meghatározására a következı fejezetben (3.4.2.) bemutatott módon, numerikus, közelítı

matematikai számítási eljárást alkalmaztam.

m

1

F(x)

x

0,5

12. ábra A normális eloszlás eloszlásfüggvénye [Solt György, 1993]

29

3.4.2. Az energiafelhasználás matematikai modellje

A külsı légállapot tartamdiagramjai analitikusan nem ismertek, vagyis az integrandus

deriváltjait nem ismerjük, így az általam kidolgozott integrálértékeket numerikusan, közelítı

számítási eljárással határoztam meg. A külsı légállapot tartamdiagramjait a szakirodalomból

scanner segítségével digitalizáltam, majd a függvényekre pontokat helyeztem, a pontokra

pedig görbét illesztettem spine-interpolációval (13. ábra). Erre a feladatra alkalmas volt az

Autodesk AutoCAD 2006 nevő szoftver. Ismerve a tartamdiagramok léptékét, az így kapott

területek méretei, az integrálok számszerő értékei már numerikusan a program segítségével

számolhatóak lettek.

13. ábra A spline-interpoláció alkalmazása

Autodesk AutoCAD 2006 nevő szoftverrel

A matematikában a numerikus analízis területén a spline egy olyan speciális függvény,

amely szakaszonként polinomokból áll. Interpolációs feladatok megoldásához gyakran

elınyben részesítik a spline-interpolációt a polinom interpolációval szemben, mert még

alacsony fokú polinomok esetén is hasonló eredményeket szolgáltat. A „spline” megnevezést

a függvények egy olyan tág csoportjára használják, amelyeket akár egy, akár többdimenziós

adatok interpolációjára és simítására alkalmaznak. A számítógéppel segített tervezésben

(CAD) és a számítógépes grafikában a spline megnevezéssel gyakrabban egy szakaszonként

polinomokból álló paraméteres görbére utalnak. Ezek a görbék népszerőek, mivel egyszerő az

elıállításuk, könnyen és pontosan számíthatók és bonyolult alakzatokat képesek jól közelíteni

görbe illesztéssel és interaktív görbe tervezéssel [Tóth Gyula, 2010; Richard H. B. és mtársai,

1987]. A spline az angol neve annak az acélszalag vonalzónak, amellyel mőszaki rajzolók

elıre kitőzött pontokon keresztül görbevonalat rajzoltak oly módon, hogy az acélszalagot a

csomópontokon átfektették, hogy mellette a rajzeszközt végighúzhassák [Bajcsay Pál, 1978].

30

A sima interpolációs függvényhez képest a spline-interpoláció meghatározásához

valamennyivel több számításra van szükség. Ennek ellenére kedvezı tulajdonságai és

numerikus stabilitása miatt széles körben használatossá váltak az utóbbi évek során.

Legyen [a,b] végleges zárt intervallum, és legyen x0, x1,…xn ebben az intervallumban

az interpolációs alappontok egy halmaza. Feltesszük, hogy az interpolációs alappontok

sorrendje növekvı, és az intervallum végpontjai is interpolációs alappontok. Nem tesszük fel

azonban, hogy az interpolációs pontok egyenlı távolságban vannak. Legyen f adott függvény,

amely legalább minden xi pontban értelmezve van. Az f függvényt egy g függvénnyel akarjuk

közelíteni, amely a következı tulajdonságokkal rendelkezik:

− a g interpolálja az f függvényt minden interpolációs alappontban:

g(xi) = fi, i = 0,1,…, n.

− g és g elsı deriváltja folytonosak egész [a,b] intervallumon. Ez biztosítja, hogy a

g függvénynek nincsenek „sarkai”,

− a g többi deriváltja folytonos minden [xi, xi+1] (i=0,1,...,n-1) részintervallumon, és

egyoldali határértéke van mindegyik részintervallum végpontjaiban. Az már nem

szükséges, hogy a bal és jobb oldali határértékek egyelıek legyenek x tart xi

esetén.

− az elsı és a harmadik feltételeket kielégítı összes függvény közül a

∫b

a

dxxggJ 2)]("[:][ (14)

funkcionál értéke minimális. Ez a feltétel azt a követelményt fejezi ki, hogy g

interpoláció függvény olyan sima legyen, amennyire csak lehetséges [Peter

Henrici, 1985].

Az Autodesk AutoCAD 2006 úgynevezett nem egyenköző racionális B-Spline görbét

használ, melyet NURBS nevő görbéknek hív a szakirodalom [Joe Suthpin, 2005]. A NURBS

segítségével a másodfokú implicit egyenlettel megoldható görbéket, az úgynevezett

kúpszeleteket (kör, ellipszis, parabola, hiperbola stb.) tökéletesen pontosan leírhatjuk, a többi

görbével viszont csak közelíthetjük [Szirmay-Kalos László és mtársai, 2006].

A kutatómunkám során a klímaközpontok energiafelhasználásának a meghatározására

az általam kidolgozott számítási eljárás alkalmazásának felgyorsítása érdekében

tanszékünkkel együttmőködött a Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

31

Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszéke is. Gräff József

mérnökmatematikus, tudományos munkatárssal ás Dr. Kajtár László egyetemi docens úrral

együttmőködve készült egy számítógépes szimulációs program is, mely a különbözı

felépítéső és üzemő levegıkezelı központok energiafelhasználását az általam kidolgozott

fizikai és matematikai modellek segítségével határozza meg. A kidolgozott program

kezelıfelületét és eredménylapját a 2-6. mellékletek mutatják.

A munka során Gräff József a tartamdiagramokhoz hasonló próbafüggvényt keresett és

ez alapján akarta meghatározni a vizsgált függvények pontjait. A külsı légállapot

tartamdiagramjai elsı ránézésre hasonlítanak az arctg függvényre, valamint a szigmoid

függvényre, ezek azonban szimmetrikus függvények szemben az említett tartamdiagramokkal

(14-15. ábra).

14. ábra Az arctg függvény szemléltetése [Mathematics C. G., 2010]

15. ábra A szigmoid függvény szemléltetése [Mathematics C. G., 2010]

A programozást Gräff József készítette, ebben a tartamdiagramokat több exponenciális

függvénnyel közelítette. Ennek az alapformája a következı volt:

dea cxb +⋅ +⋅− 2

(14)

32

A (14) függvény dcba ,,, paramétereit, pedig genetikus algoritmussal határozta meg

[Borgulya I., 2004; BME MOGI T. 2010; Várkonyiné Kóczy A. és mtársai, 2002].

Amennyiben az intergrandus deriváltjai léteznek és folytonosak, vagy ha még analitikus

is az integrálás határai között, akkor olyan közelítések sorozatát kell elıállítani, amely

gyorsan konvergál az integrál értékhez [Peter Henrici, 1985]. A határozott integrál közelítı

számítására alkalmas formulák elıállíthatók, ha az integrandust az interpolációs polinomok

valamelyikével helyettesítjük [Obádovics J. Gyula, 1989]. Mivel a közelítı függvényeknek

nem létezik közelítı primitív függvénye, ezért a program megírása során az integrál

meghatározására csak numerikus közelítı módszer jöhetett szóba. Ezek közül számos ismert

pl. a trapézszabály, a Simpson-formula, a Rombert-módszer. Tekinettel arra, hogy a közelítı

görbék statisztikai eredményekre alapultak (nem mérés eredményei), ezért nem abszolút

pontosak, így a nem túl bonyolult, de nem is a legegyszerőbb trapézszabály bizonyult

optimális megoldásnak.


MEGHATÁROZÁSA AZ ÚJ ELMÉLETI MÓDSZER ALAPJÁN

A levegıkezelı központok általában befúvó és elszívó központokból állnak [Recknagel,

Sprenger; Schramek, 2009; Bunse F., 1977; Robert C. Rosaler 1997; Mildred G., 2006,

Ashrae Handbook, 2000]. Általános esetben, az épületeket friss levegıvel ellátó,

leggyakrabban üzemelı klímaközpontok elemei:

Befúvó központ:

- szőrı 1,

- hıvisszanyerı,

- elıfőtı,

- visszakeverés,

- adiabatikus nedvesítı,

- utófőtı,

- hőtı,

- befúvó ventilátor,

- szőrı 2,

- gızbeporlasztó.

33

Elszívó központ:

- ventilátor,

- szőrı 3,

- visszakeverés,

- hıvisszanyerı.

A felsorolásban szereplı levegıkezelı elemekbıl építhetı fel egy adott feladat esetében

a levegıkezelı központ.

4.1. Frisslevegıs levegıkezelı központ főtési és hőtési energiafelhasználása

A klímaközpont felépítésére vonatkozó kapcsolási rajz a 16. ábrán látható. Az ábrán

szereplı jelölések az alábbiak:

EF : Elıfőtı,

AN : Adiabatikus nedvesítı kamra,

H: Hőtıkalorifer,

UF : Utófőtı,

V: Ventilátor,

S: Szőrı,

EZS: Esıvédı zsalu.

EF N SZ

B

T

H

H UF

S 3

EZS 1 S 1

EZS 2

KM

V 2

S 2V 1UFANEF

16. ábra A frisslevegıs klímaközpont kapcsolási vázlata

34

Az energetikai számításoknál figyelembe kell venni a levegıkezelı elemek sorrendjét és

a klímaközpontban lejátszódó levegı állapotváltozási folyamatokat. A klímaközpontok

üzemeltetése során lejátszódó folyamatokat Mollier-féle h-x diagramban lehet szemléltetni a

legjobban [W.P. Jones, 2001; W.P. Jones, 1997; Heinz E., 1998; Fred H., Roger G., 2009].

Bizonyos paraméterek adottak, ilyen, pl. a külsı levegı hımérséklete és relatív

nedvességtartalma a méretezési állapotban (tKM; ϕ KM), a klímaközpont által elıállított, és a

helyiségbe jutatott szellızı levegı, valamint a helyiségbıl távozó levegı paraméterei (tsz,

ϕ sz; tT, ϕ T). A számítások elvégzéséhez tudnunk kell még a szellızı levegı térfogatáramát, a

levegıkezelı központ egyes elemein áthaladó levegı sőrőségét, melyet a számítás

egyszerősítése érdekében gyakran a felfőtést vagy hőtést jellemzı közepes hımérsékletekhez

(a kalorifer elıtti és utáni levegı hımérsékletek számtani középértékéhez) tartozó

sőrőségértékeket szokás figyelembe venni (pl. 1,2 kg/m3), akárcsak a méretezés során. A

fizikai és matematikai modellek kidolgozása során a távozó légállapotot azonosnak vettem a

belsı légállapottal (tB, ϕ B). Az energetikai elemzést nem befolyásolja a belsı légállapot

tényleges helyzete a szellızı és a távozó légállapotok között. Az általam kidolgozott

számítási eljárással az olyan klímaközpontok energiafelhasználása határozható meg, amelyek

üzemét tekintve állandó szellızı levegı térfogatárammal üzemelnek, illetve közelítıleg

állandó értékkel vehetı figyelembe.

A légkezelési folyamat energetikai blokkvázlatát a 17. ábra szemlélteti.

t

V 2

V 1

UFANEF HK (τ)

hK(τ)

mSZ

QEF(τ)

tEF(τ)

hEF(τ)

mSZ

mv(τ) Psziv.

t N (τ)

hN (τ)

mSZ

Q H(τ) Q UF

(τ)

tSZ

hSZ

mSZ

tT

hT

m =T mSZ

PV1

PV2

ΣQ (τ)

Σm(τ)

HELYISÉG

17. ábra A frisslevegıs klímaközpont energetikai blokkvázlata

35

A főtési üzemet tekintve az adiabatikus nedvesítı kamrából kilépı levegı relatív

nedvességtartalma a legtöbb klímaközpont esetén 95 %, bár ennek az értéke a porlasztás

intenzitásától függ. Az energetikai számításhoz szükséges további adatok ismeretére már

rendelkezésre áll a Mollier-féle h-x diagram. Adott légállapotokra vonatkozó folyamatábrát

szemléltet a 18. ábra. Az ábrán látható méretezési állapotban az elıfőtés folyamata („KM–

EF” szakasz), az adiabatikus nedvesítés folyamata („EF–N” szakasz), majd az utófőtés

folyamata („N–UF” szakasz), végül a helyiség hı- és nedvességterhelésébıl adódó, az

állapotváltozás irányjelzıjének megfelelı helyiség átöblítése („UF–T” szakasz).

∆∆∆∆hEF

∆∆∆∆h UF

nedvesség x (g/kg)

Parciális vízgıznyomás p (mbar)

EF

KM

UF=SZ

T=B

N

∆∆∆∆h∆∆∆∆x

301,16

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

1,18

1,2

1,22

1,24

1,26

1,28

1,3

1,32

1,34

1,36

1,38-10

0

0

10

20

30

40

50

60

1000750

500

250

0-500

-1000

-2000

-4000

-8000

Mollier féle h-x diagramössznyomás 1000 mbar

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 181

2 40 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

-2

+2

h/ x ( kJ/kg )

Léghım

érsé

klet

(°C

)

0

18. ábra A levegı állapotváltozási folyamatok Mollier-féle h-x diagramban

36

A főtési és a hőtési energiafelhasználást a külsı levegı hımérsékletének és

entalpiájának tartamdiagramjai alapján az alábbiak szerint határoztam meg.

A frisslevegıs klímaközpont főtési energiafelhasználásának a vizsgálatánál a külsı

levegı változása során az elıfőtés az adiabatikus nedvesítés által meghatározott állandó

entalpia vonalig történik, ennek következtében a külsı levegı entalpia tartamdiagramját kell

alkalmazni a főtési energiafelhasználás meghatározásához. A szellızı levegı ilyen módú

nedvesítését az adiabatikus nedvesítıkamra végzi, melyben a finom szemcsékké porlasztott

vizet (pl. fúvókákkal) a légáramba juttatjuk, ahol az elpárologva gız fázisba kerül. A

fázisátalakuláshoz szükséges energiát a víz a levegıtıl veszi fel, emiatt a levegı hımérséklete

érezhetıen csökken [35, 69, 70].

A tartamdiagramon (19. ábra) is jól láthatók a fent említett légállapot paraméterek,

ennek megfelelıen szerkeszthetı ki a tartamdiagramon az egyes elemek (elıfőtı, utófőtı)

energiafelhasználásával arányos területek. A bemutatott ábrán azzal a közelítéssel éltem, hogy

a szellızı és a távozó légállapotot is állandó állapotnak feltételeztem. Természetesen a

szellızı légállapot változását is figyelembe lehet venni a főtési idényben. A vizsgálataim

során a főtési és hőtési energiafelhasználás meghatározásakor a méretezési állapotoknak

megfelelı szellızı és távozó légállapotokat, valamint a méretezési állapotnak megfelelı

állapotváltozási irányjelzıket állandó értéknek vettem. Folyamatos üzemő (0-24 óra)

levegıkezelı központ esetében a teljes idıszakra vonatkozó tartamdiagramot kell használni,

míg nappal vagy éjszaka (07-19 óra vagy 19-07 óra között) üzemelı levegıkezelı esetében

értelemszerően a fél napra vonatkozó tartamdiagramot.

KMh

07...19 óra közöttτ

0-20 80

Elo

szlá

s, F

, %

h, kJ/kg

τ, ó

ra

EFh UFh SZ= h

tot

EF

UFFK(h)

0

100N= h

19. ábra Az elı- és utófőtı energiafelhasználásával arányos

területek a tartamdiagramon

37

A 19. ábra a klímaközpont nappali (07-19 óra közötti) energiafelhasználásának a

meghatározásához szükséges tartamdiagramot szemlélteti. A tartamdiagram abszcisszáján a

méretezési állapothoz tartozó értékek is láthatóak. Az ábrán szereplı jelölések:

)(hFK [-] a külsı levegı hıtartalom-gyakorisági görbéje,

KMh [kJ/kg] a külsı levegı entalpiája méretezési állapotban télen,

EFh [kJ/kg] a levegı entalpiája az elıfőtı után, mely azonos az adiabatikus nedvesítı

kamrából kilépı levegı entalpiájával ( Nh ),

UFh [kJ/kg] a levegı entalpiája az utófőtı után, mely egyben a szellızı levegı

entalpiája ( SZh ) a téli főtési esetet tekintve.

Ennek megfelelıen határoztam meg a frisslevegıs klímaközpont esetén az egyes

levegıkezelı elemek energiafelhasználásának a meghatározására vonatkozó matematikai és

fizikai egyenleteket [Kajtár L., Kassai M., 2010; Kajtár L., Kassai M., 2008].

Az elıfőtı energiafelhasználása:

( )∫⋅⋅=EF

KM

h

h

KEFEF dhhFVQ &ρ [kJ/év] (15)

ahol:

ρ [kg/m3] a levegı sőrősége,

EFV& [m3/h] az elıfőtın átáramló levegı térfogatárama.

Az utófőtı energiafelhasználása:

( )∫⋅⋅=UF

EF

h

h

KUFUF dhhFVQ &ρ [kJ/év] (16)

ahol:

UFV& [m3/h] az utófőtın átáramló levegı térfogatárama (frisslevegıs klímaközpont

esetén megegyezik az elıfőtın átáramló levegı térfogatáramával (EFV& )).

38

Az integrál értékek az entalpia tartamdiagram esetén értelemszerően [ ]kghkJ /⋅

dimenzióban adódnak. A számítás során kapott eredmény így az energiafelhasználás

mértékegységét, [kJ]-t eredményez.

A hőtési üzemet vizsgálva az eljárás menete hasonló (20. ábra). Általános esetben a

klimatizálás során 1 db hőtıkalorifer hőti le a klímaközpontba beérkezı levegıt [Peter S. C.,

Newton B., 2002; S.N. Sapali, 2009]. A külsı méretezési légállapot (KMt , KMϕ , KMh ) nyáron a

vonatkozó elıírások szerint ismert. A hőtıkalolifer felületének a közepes hımérséklete (FKt )

a hőtıvíz 7/12°C hıfoklépcsıje esetén a kalorifer bordázata függvényében pontosan

számolható, mely közel 11-13°C hımérséklető.

301,16

KM

FK∆∆∆∆hH

SZ

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

1,18

1,2

1,22

1,24

1,26

1,28

1,3

1,32

1,34

1,36

1,38-10

0

0

10

20

30

40

50

60

1000750

500

250

0-500

-1000

-2000

-4000

-8000


2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 181

2 40 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

+2

h/ x ( kJ/kg )

Léghım

érsé

klet

(°C

)

0

nedvesség x (g/kg)


20. ábra A hőtés folyamata Mollier-féle h-x diagramban

39

Az említett adatok ismeretében a hőtıkalorifer energiafelhasználásával arányos terület a

tartamdiagramon szerkeszthetı (21. ábra). Az éves hőtési energiafelhasználás

meghatározásakor - tekintettel arra, hogy a hőtési folyamat során a hőtıkalorifer felületén

nedvesség kiválás történik (a kalorifert körülvevı levegı nedvességtartalma a hıcserélı

felületén kondenzálódik) - az áprilistól szeptemberig terjedı külsı levegı entalpiájának

tartamdiagramját kell alkalmazni.


τ

0

τ, ó

ra

tot

0 100h, kJ/kg

Elo

szlá

s, F

, %

0

100SZh

FK(h)

H

KMh

21. ábra A hőtés energiafelhasználásával arányos

terület az entalpia tartamdiagramon

Az hőtıkalorifer energiafelhasználása:

( )[ ]∫ −⋅⋅=KM

SZ

h

h

KHH dhhFVQ 1&ρ [kJ/év] (17)

ahol:

HV& [m3/h] a hőtıkaloriferen átáramló levegı térfogatárama,

SZh [kJ/kg] a szellızı levegı entalpiája.

A hőtési energiafelhasználás ismeretében a kompresszorok elektromos energiafelhasználása számítható:

HW =SEER

QH [kJ/év] illetve [kWh/év] (18)

40

ahol:

SEER [-] a folyadékhőtı szezonális hőtési teljesítménytényezıje [Jakab Zoltán;

Carson Dunlop, 2003].

A folyadékhőtı kompresszorának teljesítménytényezıje a hőtési idıszak során változik,

mely változást szezonális átlagértékkel vehetjük figyelembe [Kajtár L., Kassai M., 2008].

4.2. A hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs klímaközpont főtési és hőtési energiafelhasználása

A szellıztetı és klimatizáló rendszerek üzemeltetésekor az egyik veszteség a távozó

levegıvel elvitt hıáram. A távozó levegıvel elıálló energiaveszteség a téli és nyári

méretezési állapotban, a legnagyobb energiaigényő idıszakokban a legjelentısebb. A

hıvisszanyerık csoportosításának egyik szempontja alapján beszélhetünk csak hıátvitelre

alkalmas hıvisszanyerıkrıl, valamint hı- és nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyerıkrıl.

Az elıbbi esetében a légáramok általában egymástól szilárd fallal elválasztva haladnak, nem

léphet fel a két légáram keveredése, így anyagcsere nem történik. A távozó levegı

nedvességtartalmának kondenzációja télen elıfordulhat, így szerkezetüknek korrózióállónak

kell lennie. A csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerı látható a 22. ábrán, mely egy

keresztáramú lemezes hıvisszanyerı.

22. ábra Csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerı

A regeneratív rendszerő hıvisszanyerık laza, porózus töltetanyaggal vannak bélelve. A

nedvességátadás elısegítésére a benne található betét felületét nedvességet jól lekötı,

higroszkopikus anyaggal vonják be. Az acéllemez házon belül a távozó levegı hı- és

nedvességtartalmának tekintélyes része - a betét anyagától függıen - átmegy a hıcserélı

töltetanyagába, s azt felmelegíti (vagy lehőti), nedvesíti (vagy nedvességtartalmát csökkenti).

41

A hıcserélıt forgó dobként alakítják ki, s a felmelegedett dob elfordulva a külsı térbıl

behozott friss levegıvel találkozik (23. ábra) [Lars Keller, 2005; Menyhárt József, 1978;

Steve Doty, Wayne C., 2009; Claude-Alain R., 2008].

23. ábra Hı- és nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyerı

4.2.1. A csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzelemı rendszer

A csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs klímaközpont

felépítésére vonatkozó kapcsolási rajz a 24. ábrán látható. Az ábrán szereplı jelölések az

alábbiak:

HV: Hıvisszanyerı,

EF: Elıfőtı,

AN: Adiabatikus nedvesítı kamra,

H: Hőtıkalorifer,

UF: Utófőtı,

V: Ventilátor,

S: Szőrı,


42

EZS 1 S 1

EZS 2

KV 2

S 2V 1UFANEF

EF N SZ

B

T

H

H UF

HV

K'

T

T'

S 3

24. ábra A csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs

klímaközpont kapcsolási vázlata

Az ábrán látható, hogy a klímaközpontba beérkezı friss levegı („K” légállapot) elıször

a hıvisszanyerın halad át („ K’ ” légállapot), majd utána következnek a már ismertetett

levegıkezelési folyamatok. A hıvisszanyerık jellemzıje a megvalalósulási fok, amely azt

mutatja meg, hogy a főtı vagy főtött közeg hımérsékletváltozása hogy viszonyul a

legnagyobb hımérsékletkülönbséghez. A megvalósulási fokot a friss levegıre és a távozó

levegıre is az entalpiák, és az abszolút nedvességtartalom segítségével egyaránt fel lehet írni,

és a főtési és hőtési esetben értelmezni [AIVC, 1996; Hazim Awbi, 2008; Albert T., William

J.Y., 2003; C.-A. Rouleta és mtársai, 2001].

A friss levegıre vonatkozó megvalósulási fok:

KT

KK

KT

frisst tt

tt

tt

t

−−=

−∆

= 'η (19)

A távozó levegıre vonatkozó megvalósulási fok:

KT

TT

KT

Távtt tt

tt

tt

t

−−

=−

∆= 'η (20)


43

V 1

UFEF H

QEF(τ)

tEF(τ)

hEF(τ)

mSZ

tN (τ)

hN (τ)

mSZ

QH(τ) QUF

(τ)

tSZ

hSZ

mSZ

PV1

tHV (τ)

hHV(τ)

mSZ

AN

mv(τ) Psziv.

ΣQ(τ)

Σm(τ)

HELYISÉG tT

hT

m =T mSZ

tK (τ)

hK(τ)

mSZB

HV


klímaközpont energetikai blokkvázlata

A megvalósulási fok a hıvisszanyerı minıségétıl függıen 70-90% is lehet [Recknagel,

Sprenger, Schramek; 2009]. A főtési üzemet vizsgálva a levegıkezelı központban lejátszódó

légállapot változásokat Mollier-féle h-x diagramban a 26. ábra mutatja. A diagramban látható

még zöld színnel bejelölve a havi átlagos külsı légállapotok burkoló görbe is, mely a külsı

légállapot változását mutatja az év során, energetikai vizsgálatra nem alkalmas.

EF

nedvesség x (g/kg)

EF

UF=SZ

T=B

N

∆∆∆∆h∆∆∆∆x

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

1,18

1,2

1,22

1,26

1,28

1,3

1,32

1,34

1,36

-10

0

0

10

20

30

40

50

60


-2

+2

h/ x ( kJ/kg )

Léghım

érsé

klet

(°C

)

∆∆∆∆h

∆h

T'

∆∆∆∆h UF

KM

301,16

HVM=K'


klímaközpont folyamatábrája főtési idıszakban

44

A csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs klímaközpont

esetén a főtési energiafelhasználás meghatározását a hıvisszanyerı mőködésébıl, és a benne

lejátszódó levegı állapotváltozásából adódóan két lépésben lehet megoldani. Elsı lépésben az

elı- és utófőtı energiafelhasználása számítandó hıvisszanyerı nélküli esetet feltételezve a

4.1. fejezetben ismertetett módon (27. ábra), majd a hıvisszanyerı főtési

energiamegtakarítását, tekintettel annak hıátviteli tulajdonságára, a hımérséklet

tartamdiagram (28. ábra) segítségével megkapva, a kettı különbsége adja a vizsgált idıszakra

vonatkozó főtési energiafelhasználást.

τ

0-20 40

Elo

szlá

s, F

, %

t, °C

τ, ó

ra

tot

0

100

Tt


HV

η 1-ηt t

FK(t)

Nt

EF

HVUF

FHV (t)

KMt HVMt SZt

27. ábra A csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerı főtési

energiamegtakarításával arányos területek

a tartamdiagramon

A külsı légállapot változása során, amint a külsı légállapot eléri a nedvesítı kamra

utáni légállapotot (téli idıszak utáni melegedés során), a klímaközpont üzemeltetésénél

elıfőtıre és nedvesítésre már nincs szükség, a szellızı légállapot elıállításához az utófőtı és

a hıvisszanyerı üzemel, így a hıvisszanyerı energiamegtakarításának az utófőtıre jutó

hányadát ettıl a légállapottól (nedvesítés utáni légállapottól; CtN °= 5,14 ) kezdve kell

figyelembe venni.

45

Ennek megfelelıen határoztam meg a csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel

üzemelı frisslevegıs klímaközpont esetén a főtési energiafelhasználás meghatározására

vonatkozó fizikai modellt és matematikai egyenleteket.


( ) ( )

−⋅⋅⋅−⋅⋅= ∫ ∫∫

N

KM

N

HVM

EF

KM

t

t

t

t

HVKEFpl

h

h

KEFEF dttFdttFVcdhhFVQ )(&& ρρ [kJ/év] (21)

ahol:

plc [kJ/kg°C] a levegı állandó nyomáson mért fajhıje,

)(tFK a külsı levegı hıfokgyakorisági görbéje,

Nt [°C] az adiabatikus nedvesítés utáni levegı hımérséklete,

KMt [°C] a külsı levegı hımérséklete méretezési állapotban,

HVMt [°C]: a levegı hımérséklete a hıvisszanyerı után, méretezési állapotban,

értéke a megvalósulási foktól, a helyiséget elhagyó távozó levegı

állapotától, valamint a külsı légállapottól függ ( 'KHVM tt = ).

)(tFHV a hıvisszanyerı utáni levegı hımérsékletének a vonala, mely a

megvalósulási fok, a helyiséget elhagyó távozó levegı állapota és a külsı

légállapot tartamdiagramja alapján szerkeszthetı meg.


( ) ( )

−⋅⋅⋅−⋅⋅= ∫ ∫∫

T

N

T

N

UF

EF

t

t

t

t

HVKUFpl

h

h

KUFUF dttFdttFVcdhhFVQ )(&& ρρ [kJ/év] (22)

ahol:

Tt [°C] a helyiséget elhagyó távozó levegı hımérséklete.

A hőtési energiafelhasználást vizsgálva az eljárás menete hasonló. A külsı levegı a

klímaközpontba beérkezve elıször áthalad a hıvisszanyerın (K-K’ pontokat összekötı

szakasz), mely a távozó levegı alacsonyabb hımérséklete miatt hől, majd a hőtıkaloriferen

46

áthaladva, tovább hőlve áll elı a hőtıkalorifer utáni légállapot (K’-SZ). A levegı

állapotváltozásának a folyamatát szemlélteti a 28. ábra.

301,16

K

FK

∆∆∆∆hH

∆h∆x

SZ

THVM=K'

T'

∆hHV

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

1,18

1,2

1,22

1,24

1,26

1,28

1,3

1,32

1,34

1,36

1,38-10

0

0

10

20

30

40

50

60

1000750

500

250

0-500

-1000

-2000

-4000

-8000


2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 181

2 40 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

-2

+2

h/ x ( kJ/kg )

Léghım

érsé

klet

(°C

)

0

nedvesség x (g/kg)


28. ábra A hőtés folyamata Mollier-féle h-x diagramban, rekuperatív

hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs klímaközpont esetén

Az említett adatok ismeretében a hıvisszanyerı által megtakarított hőtési energia

mennyisége szerkeszthetı (29. ábra).

47


τ

0

τ, ó

ra

tot

0 36

Elo

szlá

s, F

, %

0

100

FK (t)

HV

Tt

η1-ηtt

FHV (t)

HVMt KMtt, °C

SZt

29. ábra A csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerı hőtési

energiamegtakarításával arányos

terület a tartamdiagramon

Ennek megfelelıen határoztam meg a csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel

üzemelı frisslevegıs klímaközpont esetén a hőtési energiafelhasználás meghatározására

vonatkozó matematikai és fizikai egyenletet.


( )[ ] ( )[ ] [ ]

−−−⋅⋅⋅−−⋅⋅= ∫ ∫∫

KM

T

HVM

T

KM

SZ

t

t

t

t

HVKHpl

h

h

KHH dttFdttFVcdhhFVQ )(111 && ρρ [kJ/év] (23)

A (21-23) egyenletek jobb oldalán a negatív elıjelő tag a hıvisszanyerı által

megtakarított főtési illetve hőtési energia mennyiséget jelenti. A hőtési

energiafelhasználásának a vizsgálatánál a kompresszor elektromos energiafogyasztásának

számítása a már ismertetett (18) összefüggés segítségével végezhetı el.

48

4.2.2. A hı- és nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzelemı rendszer

A hı- és nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs

klímaközpont felépítésére vonatkozó kapcsolási rajz a 30. ábrán látható. Az ábrán szereplı

jelölések az alábbiak:

HV : Hıvisszanyerı,

EF : Elıfőtı,

AN : Adiabatikus nedvesítı kamra,

H: Hőtıkalorifer,

UF : Utófőtı,

V: Ventilátor,

S: Szőrı,


EZS 1 S 1

EZS 2

K

V 2

S 2V 1UFANEF

EF N SZ

B

T

H

H UF

HV

K'

T' T

S 3

30. ábra A hı- és nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzemelı

frisslevegıs klímaközpont kapcsolási vázlata

A hı- és nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyerık esetén hı- és nedvességátvitel is

történik a klímaközpontba beérkezı friss levegı és a helyiséget elhagyó távozó levegı között

[Sebastion F., és mtársai, 2004]. A dob töltetanyaga a levegı nedvességének egy részét

megköti, majd a nedvesség száraz levegıben újra felszabadul. Így a külsı (téli) levegı, amely

49

már a kezelés során felmelegszik, képes a töltet anyagából a nedvességet ismét elvonni

[Menyhárt József, 1978], mely azt eredményezi, hogy az adiabatikus nedvesítı kamra

vízigénye kisebb lesz, ezáltal a szivattyúzási munka és a szivattyú energiafogyasztása csökken

mind a hıvisszanyerı nélküli frisslevegıs, mind pedig a csak hıátvitelre alkalmas

hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs klímaközponttal szemben. A légkezelési folyamat

energetikai blokkvázlatát a 31. ábra szemlélteti.

t

V 2

V 1

UFEF HK (τ)

hK(τ)

mSZ

Q EF(τ)

tEF(τ)

hEF(τ)

mSZ

t N (τ)

hN (τ)

mSZ

Q H(τ) Q UF

(τ)

tSZ

hSZ

mSZ

tT

hT

m =T mSZ

PV1

PV2ΣQ (τ)

Σm(τ)

HELYISÉG HV

tHV (τ)

hHV (τ)

mSZ

QHV(τ)mHV (τ)

AN

mv(τ) Psziv.


frisslevegıs klímaközpont energetikai blokkvázlata

A főtési esetet vizsgálva a levegıkezelı központban lejátszódó légállapot változásokat

Mollier-féle h-x diagramban mutatja a 32. ábra [John G., W. David B., 1996]. Az ábrán is

látható, hogy az adiabatikus nedvesítés folyamatát szemléltetı szakasz („EF-N” szakasz)

megrövidül a korábbi esetekhez viszonyítva.

50

EF

nedvesség x (g/kg)


EF

UF=SZ

T=B

N

∆∆∆∆h∆∆∆∆x

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

1,18

1,2

1,22

1,26

1,28

1,3

1,32

1,34

1,36

1,38-10

0

0

10

20

30

40

50

60

1000750

500

250

0-500

-1000

-2000

-4000

-8000


2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 181

2 40 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

+2

h/ x ( kJ/kg )

Léghım

érsé

klet

(°C

)

0

∆∆∆∆h

KM

1,2

301,16

HVM

∆hHV

T'

∆∆∆∆h UF


frisslevegıs klímaközpont folyamatábrája főtési idıszakban

Tekintettel az ilyen mőködéső hıvisszanyerı hı- és nedvességátviteli tulajdonságaira, a

főtési energiafelhasználás meghatározásához a külsı levegı entalpia tartamdiagramját

alkalmaztam (33. ábra).

51

τ

0-20 80

Elo

szlá

s, F

, %

τ, ó

ra

= htot

F

0

100

EFh

07...19 óra közöttτ

0-20 80

Elo

szlá

s, F

, %

h, kJ/kg

τ, ó

ra

UFh SZ= htot

EF

UF

FK (h)

0

100

ThHVMh

HV

η 1-ηt t

FHV (h)

KMh

33. ábra A hı- és nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyrıvel üzemelı

frisslevegıs klímaközpont energiafelhasználásával

arányos területek a tartamdiagramon

A hı- és nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyerı nedvesség átviteli tulajdonságának

köszönhetıen a külsı légállapot változásával az elıfőtı teljesítménye nagyobb mértékben

csökken a csak hıátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzemelı klímaközponttal szemben.

Ennek megfelelıen a tartamdiagramon kiszerkesztett elıfőtınek megfelelı tartomány is igen

kis terület.


( )∫⋅⋅=EF

HVM

h

h

HVEFEF dhhFVQ &ρ [kJ/év] (24)

ahol:

)(hFHV a hıvisszanyerı utáni légállapot vonala a tartamdiagramon, mely a

megvalósulási fok, a helyiséget elhagyó távozó levegı entalpiája,

valamint a külsı levegı entalpiájának tartamdiagramja alapján

szerkeszthetı,

HVMh [°C] a levegı entalpiája a hıvisszanyerı után, méretezési állapotban.

52


( )∫⋅⋅=UF

EF

h

h

HVUFUF dhhFVQ &ρ [kJ/év] (25)

A hőtési energiafelhasználást vizsgálva az eljárás menete hasonló. A klimatizálás során

a hőtési üzemet tekintve a klímaközpontban lejátszódó levegı állapotváltozásokat szemlélteti

a 34. ábra.

25

20

15

10

5

0

1,18

1,2

1,22

1,24

1,26

1,28 20

30

40

50

60


Léghım

érsé

klet

(°C

)

301,16

KM

FK

∆∆∆∆hH

∆h∆x

SZ

THVM

T'

∆hHV

34. ábra A hőtés folyamata Mollier-féle h-x diagramban, hı- és nedvességátvitelre

alkalmas hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs klímaközpont esetén

Az ismertetett légkezelési folyamatok alapján szerkesztettem ki a hı- és

nedvességátvitelre alkalmas hıvisszanyerıvel üzemelı frisslevegıs klímaközpont esetén a

hőtıkalorifer energiafelhasználásával arányos területet az entalpia tartamdiagramon (35.

ábra).

53

Th

HVMh

FHV (h)HV

η1-ηtt


τ

0

τ, ó

ra

tot

0 100h, kJ/kg

Elo

szlá

s, F

, %

0

100SZh

FK(h)

H

KMh

35. ábra A hőtés energiafelhasználásával arányos terület, hı- és nedvességátvitelre

alkalmas hıvisszanyerıvel üzemelı klímaközpont esetén


( )[ ] ( )[ ]

−+−⋅⋅= ∫∫

HVM

T

T

SZ

h

h

HV

h

h

KHH dhhFdhhFVQ 11&ρ [kJ/év] (26)

A kompresszor elektromos energiafogyasztásának számítása a (18) összefüggés által

ismertetett módon végezhetı el.

4.3. A visszakeveréses klímaközpont főtési és hőtési energiafelhasználása

Az energiamegtakarítás másik leggyakrabban alkalmazott formája a visszakeverés [Ross

M., 2008; Robert M., 2007; Alan J. Zajac, 1997]. A rendszerek zöménél a távozó levegı

energiatartalmának jelentıs részét a keverés során hasznosítani lehet. A keverésnek azonban

vannak korlátai,

pl. belsı levegıminıségi elıírások, követelmények miatt [Menyhárt József, 1990]. A

visszakeveréses levegıkezelı központok esetén attól függıen, hogy a távozó levegı

visszakeverése az adiabatikus nedvesítés elıtt vagy után történik, beszélhetünk elı- vagy

54

utókeveréses klímaközpontról. A levegı hıhordozóval üzemelı levegıkezelı központok nagy

része a gyakorlatban elıkeveréses rendszerő. Tekintettel arra, hogy a két rendszerben

lejátszódó légállapot változások szempontjából nagy különbség nincs, az elıkeveréssel

üzemelı klímaközpontot mutatom be, melynek a felépítésére vonatkozó kapcsolási rajz a 36.

ábrán látható. Az ábrán szereplı jelölések az alábbiak:

EF: Elıfőtı,

VK: Visszakeverés,


H: Hőtıkalorifer,

UF: Utófőtı,

V: Ventilátor,

S: Szőrı,


EZS 1 S 1

EZS 2

KM

V 2

S 2V 1UFANEF

EF N SZ

B

T

H

H UF

VK

KVM

S 3

36. ábra A visszakeveréses klímaközpont kapcsolási vázlata


55

Psziv.

tN (τ)

hN (τ)

mSZ

QH(τ) QUF

(τ)

tSZ

hSZ

mSZ

tT

hT

m =T mSZ

PV1

PV2

ΣQ (τ)

Σm(τ)

HELYISÉG

t rec.

hrec.

mrec.

tKV (τ)

hKV (τ)

mSZ

V 2

V 1

UFANEF HK (τ)

hK(τ)

mfriss

QEF(τ)

tEF(τ)

hEF(τ)

mfriss

mv(τ)

37. ábra A visszakeveréses klímaközpont energetikai blokkvázlata

A főtési üzemet vizsgálva a 38. ábrán is látható, hogy a klímaközpontba beérkezı friss

levegı az elıfőtın áthaladva felmelegszik („KM-EF” szakasz), majd a helyiséget elhagyó

távozó levegıvel keveredik („EF-T” keveredési egyenes). Molliere-féle h-x diagramban a

keverés folyamata jól szemléltethetı. Így a keveredési folyamat során elıáll a kevert

légállapot, melyet keverési pontnak hív a szakirodalom („KVM” pont) [Menyhárt J., 1978;

Shiping H. és mtársai, 1999]. Majd a keverés után főtési idıszakban adiabatikus nedvesítés

(„KVM-N” szakasz), utófőtés („N-UF” szakasz) következik.

56

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

1,18

1,2

1,22

1,24

1,26

1,28

1,3

1,32

1,34

1,36

1,38-10

0

0

10

20

30

40

50

60

1000750

500

250

0-500

-1000

-2000

-4000

-8000


2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 181

2 40 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

-2

+2

h/ x ( kJ/kg )

Léghım

érsé

klet

(°C

)

0

301,16

EF

KVM

∆∆∆∆hEF

∆∆∆∆h UF

nedvesség x (g/kg)


KM

UF=SZ

T=B

N

∆∆∆∆h∆∆∆∆x

l 1

l 2

38. ábra A visszakeveréses klímaközpontban lejátszódó

levegı állapotváltozási folyamatok főtés esetén

A 38. ábra jól szemlélteti, hogy a keverési folyamat energiamegtakarítást eredményez,

az elıfőtı teljesítmény igénye („KM-EF” szakasz rövidebb, mint a friss levegıs klímaközpont

esetében), és az adiabatikus nedvesítı kamra vízigénye („KVM-N” szakasz) is kisebb lesz,

ezáltal az energiafelhasználásuk is a külsı légállapot változásától függıen alacsonyabb lesz.

További energiamegtakarítást eredményez, hogy az elıfőtın csak a frisslevegıt kell

felmelegíteni. A visszakeveréses klímaközpontnál a keverés folyamatát meghatározza a

visszakeverési arány, mely a visszakevert levegı mennyiségének és a szellızı levegı

57

mennyiségének a hányadosa. A visszakeverési arány a h-x diagramban bejelölt karok

arányával számolható, a tömegáramokkal és a térfogatáramokkal is felírható, és kifejezhetı

belıle a visszakevert levegı (recirkuláltatott levegı) mennyisége is [Lars Keller, 2005]:

+⋅=→

+==

21

1

21

1

ll

lVV

ll

l

V

V

m

mSZrec

SZ

rec

SZ

rec &&&

&

&

& [m3/h] (27)

Ennek ismeretében határozható meg a klímaközpontba beérkezı friss levegı

térfogatárama is:

recSZfriss VVV &&& −= [m3/h] (28)

A levegımennyiségek ismerete és aránya az energiafelhasználás meghatározása

szempontjából is fontos szerepet játszik.

A visszakeveréses klímaközpontok esetén a külsı légállapot változása során az elıfőtı

egy állandó hımérséklet értékig (EFt ) főti fel a klímaközpontba beérkezı friss levegıt, így a

főtési energiafelhasználás meghatározásához a külsı levegı hımérséklet tartamdiagramját

kell alkalmazni (39. ábra).

τ

0

τ, ó

ra

tot

-20 40

t, °CEFt

Elo

szlá

s, F

, %

0

100

KVMt

Nt

KMt

SZtTt

l2l1EF

UF


FK (t)

FN (t)

UF= t

39. ábra A főtési energiafelhasználással arányos területek,

visszakeveréses klímaközpont esetén

58


( )∫⋅⋅⋅=EF

KM

t

t

KfrissplEF dttFVcQ &ρ [kJ/év] (29)

ahol:

frissV& [m3/h] a klímaközpontba beérkezı, az elıfőtın átáramló levegı térfogatárama,

EFt [°C] a levegı hımérséklete az elıfőtı után.


( )∫⋅⋅⋅=UF

N

t

t

NSZplUF dttFVcQ &ρ [kJ/év] (30)

ahol:

)(tFN az elıfőtött, kevert és nedvesített levegı hımérsékletének a vonala

tartamdiagramon,

SZV& [m3/h] a keverés utáni, az utófőtın átáramló szellızı levegı térfogatárama,

UFt [°C] a levegı hımérséklete az utófőtı után,

Nt [°C] a levegı hımérséklete az adiabatikus nedvesítés után.

A hőtéses üzemben a levegıkezelı központba beérkezı friss levegı a főtési idıszakhoz

hasonlóan összekeveredik a távozó levegıvel („KM-KVM” szakasz), majd ezt a folyamatot

követıen hőtés következik (”KVM-SZ” szakasz) (40. ábra).

59

25

20

15

10

5

0

1,18

1,2

1,22

1,24

1,26

1,28 20

30

40

50

60


Léghım

érsé

klet

(°C

)

301,16

KM

FK

∆∆∆∆hH

SZ

T

KVMl 2

l 1

∆h∆x

40. ábra A hőtés folyamata Mollier-féle h-x diagramban


A hőtési energiafelhasználás meghatározásánál a külsı levegı entalpia

tartamdiagramján a hőtıkalorifer energiafogyasztásával arányos területet a 41. ábra mutatja.


τ

0

τ, ó

ra

tot

0 100

h , kJ/kg

Elo

szlá

s, F

, %

0

100SZh

FK(h)

H

K

KMh

Th

KVMh

FKV (h)

l1l2

41. ábra A hőtési energiafelhasználással arányos terület


60


( )[ ] ( )[ ]

−+−⋅⋅= ∫∫

KVM

T

T

SZ

h

h

KV

h

h

KHH dhhFdhhFVQ 11&ρ [kJ/év] (31)

ahol:

)(hFKV a kevert levegı entalpiájának a vonala a tartamdiagramon, mely a

visszakeverési arány, a távozó levegı entalpiája és a külsı levegı

tartamdiagramja alapján szerkeszthetı meg,

KVMh [kJ/kg] a kevert levegı entalpiája méretezési állapotban.

A kompresszor elektromos energiafogyasztásának számítása a (18) összefüggés által

ismertetett módon végezhetı el.

4.4. A gızbeporlasztás, és annak energiaigénye

Az eddig bemutatott levegıkezelı központok energetikai vizsgálata során az egyes

klímaközpontokban a levegı nedvesítése adiabatikus nedvesítı kamrával történt. A

nedvesítési eljárások másik formája a gızbeporlasztás. Ebben az esetben a nedvesítési mód a

gız entalpiájával egyenlı állapotváltozási irányjelzı mentén történik [Recknagel, Sprenger,

Schramek, 2000; Christoph Schmid, 2004; K.H. Grote, J. Feldhusen, 2007]. A szükséges

gızigényt az adott idıszakra vonatkozó külsı levegı nedvességtartalom tartamdiagramja

alapján, illetve abból számolható átlagos külsı levegı nedvességtartalom alapján határozható

meg. Amennyiben a gızbeporlasztáshoz érkezı levegı nedvességtartalma azonos a külsı

levegı nedvességtartalmával, a gızigény az alábbi módon határozható meg:

[ ] [ ]∫∫ −⋅⋅=−⋅⋅=ττ

τρττρ00

)( dxxVdxxVm külsıkikülsıkig&& [kg/év] (32)

ahol:

)(τkülsıx [g/kg] külsı levegı abszolút nedvességtartalma. Az átlagos értéke október-

március idıszakra vonatkozó átlagérték a tartamdiagram alapján éjjel,

illetve nappal egyaránt 99,2=külsıx g/kg.

kix [g/kg] a gızbeporlasztó utáni levegı abszolút nedvességtartalma.

61

Amennyiben a gızbeporlasztáshoz érkezı levegı nedvességtartalma nem azonos a

külsı levegı nedvességtartalmával (pl. visszakeverés miatt):

[ ]∫ −⋅⋅=τ

τρ0

dxxVm bekig& [kg/év] (33)

ahol:

bex [g/kg] a gızbeporlasztóba belépı levegı abszolút nedvességtartalma.

A gız elıállításához szükséges energia

)( tcrmhmQ pgogggG ⋅+⋅=⋅= [kJ/év] (34)

ahol:

or [kJ/kg] a víz párolgáshıje, értéke 0=t °C hımérsékleten 25010 =r [kJ/kg],

pgc [kJ/kgK] a levegıben lévı vízgız fajhıje állandó nyomáson,

t [°C] a levegı hımérséklete [Környey Tamás, 2007].

4.4. A ventilátorok és szivattyúk energiafelhasználása

A ventilátorok a levegı továbbítását végzik, a szivattyúk pedig közvetítik a hideg és

meleg energiát szállító közeget a klímaközpont hıcserélıi felé, valamint adiabatikus

nedvesítés esetén a víz porlasztásához szükséges víz mennyiségét [Malcolm O., 1998]. A

ventilátorok és a szivattyúk energiafelhasználása viszonylag egyszerő összefüggésekkel

meghatározhatók.

A ventilátor energiafelhasználása [Hermann R, Klaus F., 2009]:

τηη

τ

dpV

Wmotvent

öventvent ∫

∆⋅=

0 .

&

[kWh/év], (35)

ahol:

ventV& [m3/s] a ventilátor légszállítása,

öp∆ [Pa] a ventilátor össznyomásemelése,

motvent ηη ; a ventilátor és a motor hatásfoka,

62

τ [h] a ventilátor üzemideje.

A szivattyú energiafelhasználása:

τηη

τ

dHV

Wmotsziv

szivsziv ∫

⋅=

0 .

&

[kWh/év], (36)

ahol:

szivV& [m3/s] a szivattyú szállítása,

H [Pa] a szivattyú emelımagassága,

motsziv ηη ; a szivattyú és a motor hatásfoka,

τ [h] a szivattyú üzemideje.

Az integrálást az éves üzemidıre vonatkozóan kell elvégezni. Jellemzı üzemidı a csak

nappali, illetve a folyamatos 24 órás üzem. A szivattyú és a ventilátor esetében még lehet

azzal a közelítéssel élni, hogy az üzemidı alatt a munkaponti adatokat állandónak vesszük,

ebben az esetben az integrál könnyen meghatározható. Az éves energiafelhasználás

ismeretében az áramdíj és hıdíj alapján az üzemeltetés költsége is meghatározható.

A kutatómunkám és az energiafelhasználás elemzése során eddig bemutatott

vizsgálataim alapján az alábbi következtetést vontam le:

- a hőtési és a főtési energiafelhasználás meghatározásakor összetett felépítéső

klímaközpont (elıfőtı, utófőtı, nedvesítı egység, hıvisszanyerı, keverı elem,

stb.) esetén egy-egy elem energiafelhasználása önállóan nem vizsgálható,

- a levegıkezelı központ kialakításától függıen az egyes elemek be- és kimenı

paraméterei egymással kényszerkapcsolatban vannak,

- emiatt az energetikai elemzések során külön kezelendık a frisslevegıs, a

visszakeveréssel, valamint a hıvisszanyerıvel üzemelı klímaközpontok.

63

5. EREDMÉNYEK ÉRTÉKELÉSE

5.1. Az elméleti energetikai elemzı módszer alkalmazása

A kutatómunkám során 3 db épületegyüttes energetikai jellemzıinek a meghatározását

végeztem el a jelenleg érvényben lévı számítási eljárás (7/2006. (V. 24.) TNM rendelet)

alapján, valamint az általam kidolgozott valószínőségelméleti módszerrel. Az épületekben

összesen 30 db levegıkezelı központ üzemel, melyek energiafelhasználását határoztam meg,

és az így kapott eredményeket összevetettem a tényleges fogyasztási értékekkel. Így

lehetıségem volt az új kidolgozott elméleti módszer ellenırzésére. A vizsgálatoknál alapul

vett levegıkezelı központok nagy száma alapján (30 db) kijelenthetı, hogy a

valószínőségelméleti módszer eredményének a pontossága nagy biztonsággal ellenırizhetı

volt. A kutatómunkám során az energetikai értékelésnél a rendelet szerinti egyszerősített és

részletes számítást egyaránt elvégeztem. A részletes számításnál a fajlagos

hıveszteségtényezı meghatározásánál az indirekt sugárzási nyereséget is figyelembe vettem,

a főtési hıfokhíd meghatározását, pedig a rendelet által közölt egyensúlyi

hımérsékletkülönbség alapján végeztem el.

5.1.1. Az épületek mőszaki leírása, ismertetése

5.1.1.1. A Váci Utca Center irodaház mőszaki leírása, ismertetése

Az egyik épület a Váci Utca Center nevő irodaház, mely Budapesten a Váci utca 81.

szám alatt helyezkedik el. Az irodaház alapterülete 21870m , mely három toronyrészbıl áll:

II. számú tömb a középsı torony a legmagasabb, mely kilenc emelet magas, a Váci utcai rész

(I.) hét emeletbıl áll, míg a Molnár utcai torony (III.) legmagasabb része a nyolcadik emeletig

emelkedik. A 42. ábra az épület elhelyezkedését és tagolását szemlélteti.

42. ábra Az irodaház felépítése

64

Az irodaházban két darab, egyenként 580-675 kW teljesítményő Viesmann

PAROMAT-DUPLEX/RU-KR típusú nagyvízterő kazán biztosítja a főtéshez szükséges

hıigényt, melyet két darab WEISHAUPT G5/1-D/ZD tipusú gázégı táplál és állítja be az

égéshez szükséges megfelelı tüzelıanyag-levegı keveréket. Az így elıállított főtési energia

egy része Wesper 1020 típusú fan-coil egységeket lát el, melybıl 684 db van, és

összteljesítményük 457 kW, a másik része a főtési energiának 6 db levegıkezelı központ

főtıkaloriferjeinek igényét elégíti ki, melynek összteljesítmény igénye 472 kW. A maradék

főtési teljesítmény a folyosókon található radiátorokat látja el, valamint használati melegvíz

elıállítására szolgál.

Az épület tetıszintjén található két darab, egyenként 450 kW teljesítményő YORK

YCAM-525Q típusú folyadékhőtı, melyek nyáron biztosítják a hőtési teljesítményt. A hőtési

energia nagy része fan-coil egységeket lát el, melyek teljesítménye 539 kW-ot tesz ki, a

maradék 366 kW pedig a klímaközpontok hőtı kalorifer igényét elégíti ki hőtési idıszakban.

A helyiségek friss levegı igényét 6 db Euroclima gyártmányú levegıkezelı központ

látja el, melyek hıvisszanyerı, elıfőtı, adiabatikus nedvesítı, felületi hőtı és gızbeporlasztó

elemeket tartalmaznak.

5.1.1.2. A Novotel Budapest Congress épületegyüttes mőszaki leírása, ismertetése

43. ábra A Novotel Budapest Congress épület fekvése

Az épületegyüttes egy szállodaépületet, és a Budapesti Kongresszusi Központ épületét

foglalja magába (43. ábra). Az épületegyüttes Budapesten az Alkotás utca 63-ban helyezkedik

el. A szálloda alapterülete 219552m , amely hat épületszárnyból áll, legmagasabb része a 12.

emelet nagyságú torony, amelyben találhatók a liftek. Ebbıl az épületrészbıl ágaznak el sugár

65

irányba a 319 szobából álló lakosztályok. A földszinten vendégek fogadására szolgáló

elıcsarnok, étterem, konyha, bowling terem, sörözı, uszoda, rendezvények tartására szolgáló

különtermek találhatók, a szobák pedig az emeleteken vannak (44. ábra).

44. ábra A szálloda fıbejárata

A szálloda földszintje felıl is van lehetıség átmenni a konferenciaközpontba, melynek

hatalmas elıcsarnoka, közel 1000 m2 alapterülető nézıtere van, mely 2000 fı befogadására is

alkalmas. Mindezek mellett találhatók még az épületben kisebb rendezvények

megszervezésére alkalmas különtermek, stúdió terem, irodák (45. ábra).

45. ábra A konferenciaközpont

A szállodában három darab, egyenként 1350 kW teljesítményő Viessmann LOOS

BISHOFSHOFEN UM5 típusú nagyvízterő kazán biztosítja a főtéshez szükséges hıigényt,

66

melyet három darab WEISHAUPT G8/1-D ZMD típusú gázégı táplál és állítja be az égéshez

szükséges megfelelı tüzelıanyag-levegı keveréket. Az így elıállított főtési energia egy része

fan-coil egységeket lát el, melybıl 319 db van, a másik része a főtési energiának levegıkezelı

központok főtıkalorifer igényét elégíti ki. A maradék energia a folyosókon található

radiátorokat látja el főtési energiával, valamint a használati melegvíz elıállítására szolgál.

Az épület mellett található két darab, egyenként 1 MW teljesítményő CIAT LX

4200X-HPS R134A típusú folyadékhőtı, mely nyáron biztosítja a hőtési teljesítményt.

A hőtési energia egy része fan-coil egységekbe jut, a többi a klímaközpontok hőtı-

kalorifer igényét elégíti ki hőtési idıszakban. A megfelelı komfortérzet biztosítása érdekében

a Pátria-terem (színpad és a hozzá tartozó nézıtér), az elıcsarnokok, a tárgyaló, az éttermek, a

konyhák, a különtermek, az uszoda, az irodák, és a szobák közti folyosók friss levegı igényét

20 db levegıkezelı központ látja el. A levegıkezelı központok hőtı, főtı hıcserélıbıl,

ventilátorból, hıvisszanyerıbıl, hangcsillapító kulisszából és szőrıkbıl állnak.

5.1.1.3. Az Ibis Aero Budapest szálloda mőszaki leírása, ismertetése

46. ábra Az Ibis Aero Budapest szálloda épület fekvése

Az Ibis Aero Budapest szálloda épülete Budapesten, a Ferde utca 1-3-ban helyezkedik

el. A szálloda alapterülete 25383m , mely négy emelet magasságú, 152 szobából álló hotel

(46. ábra). A földszinten vendégek fogadására szolgáló elıcsarnok, tárgyaló, étterem

található, a szobák az emeleteken vannak (47. ábra). A szállodához kapcsolódik még egy

lepény épületrész, ahol a konyha, raktárhelyiség, öltözı és mellékhelyiségek találhatók.

67

47. ábra A szálloda észak-keleti homlokzata

A szállodában két darab, egyenként 400-460 kW teljesítményő Viessmann PAROMAT-

DUPLEX/TR-040 típusú nagyvízterő kazán biztosítja a főtéshez szükséges hıenergiát, melyet

két darab WEISHAUPT G3/1-E/ZD típusú gázégı táplál és állítja be az égéshez szükséges

megfelelı tüzelıanyag-levegı keveréket.

Az így elıállított főtıenergia egy része Wesper 3030 típusú fan-coil egységeket lát el,

melybıl 174 db van, a másrészt a levegıkezelı központokban lévı főtıkaloriferek energia

igényét elégíti ki. A maradék főtési energia folyosókon található radiátorokat lát el, valamint

használati melegvíz elıállítására szolgál.

Az épület tetıszintjén található egy 405,5 kW teljesítményő MCQUAY ALR.110.R22

típusú folyadékhőtı, mely nyáron biztosítja a hőtési energiát. A folyadékhőtıhöz tartozik még

egy GÜNTHNER GVH082/2X3 NCD típusú kondenzátor, mely a hőtıgép kondenzátorának

meghibásodása miatt került beépítésre.

A megfelelı komfortérzet biztosítása érdekében az elıcsarnok, a tárgyaló, az étterem és

a konyha friss levegı igényét 4 db HUNGAROPANOL gyártmányú levegıkezelı központ

látja el, melyek hőtı, főtı hıcserélıbıl, ventilátorból, hangcsillapító kulisszából és szőrıkbıl

állnak. Az elhasznált levegı elszívását a földszinten és a tetın elhelyezkedı gépházakban

található elszívó egységek, valamint 24 darab Kamleithner típusú elszívó ventilátor végzi,

melyek kürtıkön keresztül juttatják a távozó levegıt a szabadba.

68

5.1.2. Az éves energiafelhasználás meghatározása az elméleti módszer és a fogyasztási

adatok alapján

A kidolgozott új elméleti módszert három klimatizált épületegyüttes (egy irodaház és

két szállodaépület) esetében alkalmaztam. Az épületekben a különbözı helyiségek az alábbi

jellegzetes szellıztetési és energiaellátási rendszerrel lettek kialakítva:

- fan-coil berendezéssel történı főtés-hőtés és szellıztetés központi kezelt levegıvel

(közösségi terek, irodák),

- fan-coil berendezéssel történı főtés-hőtés elszívásos szellıztetéssel (szállodai szobák,

folyosók),

- radiátoros főtés elszívásos szellıztetéssel vagy elszívás nélkül.

A kezelt levegıvel központilag ellátott terek általánosított hıtechnikai fizikai modelljét a 48.

ábra szemlélteti.

Qember

Q

Qvil.

SZÁM.GÉP

irodafolyosó

(Q = Q +Q )tech. vil. SZG.

QLT

QLT

Qsd szoba

QFC

irodafolyosó

Qember

QSZÁM.GÉP

Qvil.

Qsd szoba

QFC

48. ábra A kezelt levegıvel központilag ellátott terek

hıtechnikai fizikai modellje

69

Az elszívásos szellıztetéssel ellátott terek általánosított hıtechnikai fizikai modelljét a 49.

ábra szemlélteti.

Qsd szoba

Vfiltr.

QFC

szoba folyosó WC

Qember

QTV

Qvil.

(Q = Q +Q )tech. vil. TV

Qsd szoba

Vfiltr.

QFC

szoba folyosó WC

Qember

QTV

Qvil.

QLT

QLT

V =ΣVki filtr.

49. ábra Az elszívásos szellıztetéssel ellátott terek

hıtechnikai fizikai modellje

Elızetes számításokat végeztem arra vonatkozólag, hogy a ventilátorok hajtómotor

vesztesége milyen mértékben növeli a levegı hımérsékletét. Ellenırzı számítások alapján

0,3-0,4°C volt, így ezen hımérséklet növekményt az energetikai értékelések során

elhanyagoltam.

5.1.2.1. A Váci Utca Center irodaház éves energiafelhasználásának meghatározása

Az irodaházban üzemelı levegıkezelı központok főtési energiafelhasználását

meghatároztam a kidolgozott új, valószínőségelméleti módszerrel, valamint a 7/2006. (V.

24.) TNM rendelet által közölt erre vonatkozó összefüggésével. Az energetikai értékelés

során figyelembe vettem, hogy az irodaházat friss levegıvel ellátó klímaközpontok utófőtıt

nem tartalmaztak és az egyes klímaközpontok 12 órát üzemeltek naponta. A levegıkezelı

központokban lévı elemeket az 2. táblázat mutatja.

70

Levegıkezelı központ HV F AN H G1. Iroda (II. torony) X X X X2. Iroda (I. és III. torony) X X X X3. Üzletek X X X X4. Üzletek X X X X5. Konyha X X X X6. Raktár X X X

2. táblázat A klímaközpontok felépítése

A 2. táblázatban szereplı jelölések az alábbiak:

HV: Hıvisszanyerı,

F: Főtıkalorifer,


H: Hőtıkalorifer,

G: Gızbeporlasztó.

Az irodaépület fajlagos éves primerenergia-igényét az alábbiak figyelembevételével

határoztam meg:

- a légtechnikai rendszer fajlagos éves főtési primerenergia-igényének a meghatározását

az új valószínőségelméleti módszerrel végeztem,

- a gépi hőtés fajlagos éves primerenergia-igényének a meghatározása során a 7/2006.

(V. 24.) TNM rendelet által közölt összefüggés általam korrigált változatával

végeztem az energetikai értékelést, figyelembe véve a folyadékhőtı szezonális hőtési

teljesítménytényezıjét (SEER),

- a fajlagos éves primerenergia-igény összes többi összetevıit a 7/2006. (V. 24.) TNM

rendelet szerint határoztam meg.

A klímaközpontok főtési energiafelhasználásának a meghatározása az új

valószínőségelméleti módszerrel:

∫⋅⋅=SZ

HV

h

h

KSZ

KiLT dhhFV

Q )(3600,

&

ρ [kWh/év] (37)

71

évkWhQLT /564829,240136003

4001822,1.1, =⋅⋅=

évkWhQLT /2311299,240136003

8002822,1.2, =⋅⋅=

évkWhQLT /410319,240136003

000722,1.3, =⋅⋅=

évkWhQLT /089569,240136003

5001222,1.4, =⋅⋅=

évkWhQLT /923269,240136003

000622,1.5, =⋅⋅=

évkWhQLT /128259,2401360036005

22,1.6, =⋅⋅=

évkWhQ iLT /347351, =∑

A klímaközpontok főtési energiafelhasználásának a számítása a rendelet VIII. pontja

alapján [Zöld András, 2006]:

évkWhtZnVQ befLTrLTnLT /284304)4()1(35,0, =−⋅⋅−⋅⋅⋅= η (38)

ami hozzávetılegesen megegyezik az általam kidolgozott új valószínőségelméleti módszer

által meghatározott értékkel ( évkWhQiLT

/347351,

=∑ ). Az eltérés abból adódhat, hogy a

TNM rendelet nem veszi kellı pontossággal figyelembe a külsı légállapot változását a főtési

szezon során, hanem azt egyetlen légállapottal (4°C-al) jellemzi, mely csak hozzávetıleges

becslést eredményez.

A kutatómunkámhoz az irodaház energetikai vizsgálata során a 2002. és 2005. évek

energiafogyasztási adatokat használtam fel. A kiválasztott években az irodaépület

üzemmenete, leterheltsége az épület típusra vonatkoztatva átlagosnak mondható volt. Így

lehetıség adódott a mért fogyasztási adatok és az energetikai értékelés során elméleti úton

meghatározott értékek összehasonlítására. Ehhez a tényleges számlák szerinti fogyasztást (3-

6. táblázatok; 50-53. ábrák) átszámoltam fajlagos primerenergia-igényre.

72

A mért fogyasztási adatok szerinti értékelés A 2002. évi földgázfogyasztása:

Dátum Elızı mérıóra állás Aktuális mérıóra állás Korrekc.tény. Gázmennyiség Főtıérték Egységár Nettó ÁFA ÁFA Bruttó Dátum [m3] Dátum [m3] [m3] Σ [Σ [Σ [Σ [m3] [MJ/m 3] [Ft/MJ] [Ft] [%] [Ft] [Ft] ΣΣΣΣ [ [ [ [Ft]

2002.febr.04. jan.02 589 949 febr.01 612 013 1,06690 23 540 23 540 33,98 0,76 607 916 12 72 950 680 866 680 866 2002.márc.13. febr.01 612 013 márc.01 627 317 1,05023 16 104 39 644 34,00 0,76 416 127 12 49 935 466 062 1 146 928 2002.ápr.04. márc.01 627 317 ápr.02 640 960 1,04580 14 268 53 912 34,03 0,76 369 010 12 44 281 423 291 1 570 219 2002.ápr.29. ápr.02 640 960 ápr.15 646 561 1,03500 5 797 59 709 34,04 0,76 149 971 12 17 997 167 968 1 738 187 2002.máj.07. ápr.15 196 máj.02 3 893 1,02990 3 808 63 517 34,09 0,76 98 659 12 11 839 110 498 1 848 685 2002.jún.19. máj.02 3 893 jún.03 6 109 1,01170 2 242 65 759 34,10 0,76 58 104 12 6 972 65 076 1 913 761 2002.júl.04. jún.03 6 109 júl.01 6 246 1,00250 137 65 896 34,14 0,76 3 555 12 427 3 982 1 917 743 2002.nov.07. júl.01 6 246 nov.04 28 961 1,00400 22 744 88 640 34,14 0,76 590 125 12 70 815 660 940 2 578 683 2002.dec.09. nov.04 28 981 nov.29 43 255 1,02770 14 669 103 309 34,06 0,76 379 716 12 45 566 425 282 3 003 965 2002.dec.16. nov.29 43 255 dec.10 50 751 1,03630 7 768 111 077 34,04 0,76 200 961 12 24 115 225 076 3 229 041

Összesen 111 077 3 229 041

3. táblázat A 2002. évi földgázfogyasztás

50. ábra A 2002. év fölgázfogyasztása [m3]-ben 51. ábra A 2002. év fölgázfogyasztása [Ft]-ban

0

5000

10000

15000

20000

25000

2002

.febr

.04.

2002

.már

c.13

.

2002

.ápr

.04.

2002

.ápr

.29.

2002

.máj

.07.

2002

.jún.

19.

2002

.júl.0

4.

2002

.nov

.07.

2002

.dec

.09.

2002

.dec

.16.

[m 3]

0100000200000300000400000500000600000700000800000

2002

.febr

.04.

2002

.már

c.13

.

2007

.ápr

.04.

2002

.ápr

.29.

2002

.máj

.07.

2002

.jún.

19.

2002

.júl.0

4.

2002

.nov

.07.

2002

.dec

.09.

2002

.dec

.16.

[Ft]

73

A 2002. évi villamosenergia-fogyasztás:

Hónap ÁFA Áramdíj Teljesítménydíj Meddı fogyaszt. Σ Ηó [%] Csúcsidı Csúcsidın kívől Csúcsidı Csúcsidın kívől KVArh Ft Ft kWh Ft kWh Ft Ft/kW/év Ft Ft/kW/év Ft

január 12 47 094 611 845 77 300 683 950 13 200 492 800 8 544 318 976 6 968 18 340 2 125 911 február 12 44 558 578 898 68 170 603 168 13 200 492 800 8 544 318 976 5 546 14 597 2 008 439 március 12 44 522 578 430 75 014 663 724 13 200 492 800 8 544 318 976 3 992 10 507 2 064 437 április 12 45 352 589 213 70 200 621 130 13 200 492 800 8 544 318 976 4 108 10 812 2 032 931 május 12 45 640 582 955 77 118 682 340 13 200 566 720 8 544 366 822 1 674 4 406 2 203 243 június 12 43 982 571 414 84 776 750 098 13 200 566 720 8 544 366 822 2 512 6 611 2 261 665 július 12 41 909 544 481 84 074 743 886 13 200 492 800 8 544 318 976 1 256 3 305 2 103 448 augusztus 12 39 836 517 550 83 372 737 676 13 200 492 800 8 544 318 976 122 321 2 067 323 szeptember 12 37 394 485 822 83 428 738 171 13 200 492 800 8 544 318 976 224 589 2 036 358 október 12 37 732 490 214 76 252 674 578 13 200 492 800 8 544 318 976 316 832 1 977 400 november 12 33 780 438 870 72 412 640 702 13 200 492 800 8 544 318 976 334 879 1 892 227 december 12 31 270 406 260 71 450 632 190 13 200 492 800 8 544 318 976 326 857 1 851 083 Összesen 493 069 923 566 24 624 465

4. táblázat A 2002. évi villamosenergia-fogyasztás

52. ábra A 2002. év villamosenergia felhasználása [kWh]-ban 53. ábra A 2002. év villamosenergia felhasználása [Ft]-ban

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

janu

ár

febr

uár

már

cius

ápril

is

máj

us

júni

us

júliu

s

augu

sztu

s

szep

tem

ber

októ

ber

nove

mbe

r

dece

mbe

r

[kWh]

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

janu

ár

febr

uár

már

cius

ápril

is

máj

us

júni

us

júliu

s

augu

sztu

s

szep

tem

ber

októ

ber

nove

mbe

r

dece

mbe

r

[Ft]

74

Teljes földgázfogyasztás Gázmennyiség Bruttó Év

[m3/év] [Ft/év] 2002 111 077 3 229 041

5. táblázat A teljes földgázfogyasztás 2002-ben

Teljes villamosenergia-fogyasztás kWh/év Bruttó Ft/év Összes Év

csúcsidı csúcsidın kívül áramdíj teljesítmény meddı kWh/év Bruttó Ft/év 2002 493 069 923 566 14 567 565 9 984 844 72 056 1 416 635 24 624 465

6. táblázat A teljes villamosenergia felhasználás 2002-ben

75

Gázfogyasztás:

2002. égész évi gázfogyasztás:

∑ = 3077111 mVgáz

A fogyasztás számításánál a főtıérték tényleges átlagértékével számoltam:

3/06,34 mMJH =

Az elhasznált gáz mennyiségének átszámítása:

évkWhévMJHVQ gázfg /9110501/282783306,34077111 ==⋅=⋅=∑ (39)

A tényleges fogyasztás szerinti fajlagos primerenergia-igény, a primerenergia átalakítási

tényezı figyelembevételével:

évmkWhA

eQE

N

fgfgfg

2/11395,2459

19110501 =⋅=⋅

= (40)

Villmosenergia-fogyasztás:

2002. egész évi villamosenergia felhasználás csúcsidıben:

évkWhQ csvill /069493=

2002. egész évi villamosenergia felhasználás csúcsidın kívül:

évkWhQ cskvill /566923=

76



évmkWhA

eQeQE

N

vcskcskvillvcscsvillvill

2/31395,2459

8,15669235,2069493 =⋅+⋅=⋅+⋅

= (41)

Az összesített energetikai jellemzı a 2002. évre vonatkozó tényleges fogyasztás alapján:

évmkWhEEE villfgö2/426313113 =+=+= (42)

A fenti számítás alapján látható az összesített energetikai jellemzı megoszlása az

energiahordozók között (7. táblázat).

Energetikai jellemzı Energiahordozó

[kWh/m 2év] Gáz 113 Villany 313 Összes 426

7. táblázat Az összesített energetikai jellemzı

a 2002. évi tényleges fogyasztás alapján



A 8. táblázat mutatja az összesített energetikai jellemzı megoszlását az energiahordozók

között:

Energetikai jellemzı Energiahordozó [kWh/m 2év]

Gáz 110 Villany 429 Összes 539



77

Az összesített energetikai jellemzı elméleti úton meghatározott értékét a 9. táblázat mutatja.

Összesített energetikai jellemzı [kWh/m 2év]

EFŐTÉS egyszerősített 85 EFŐTÉS részletes 78

EHMV 12 ELÉGTECH. (val. elm.) 294 EHŐ (TNM korr.) 38

EVIL ÁGÍTÁS 38 Eöe = EFe + EHMV + ELT + EHŐ + EVIL 469 Eör = EFr + EHMV + ELT + EHŐ + EVIL 462

9. táblázat Az elméleti úton meghatározott összesített energetikai jellemzı

A kiértékelésnél különválasztottam a technológiai fogyasztás eredményeit. Az

irodaház esetében ilyen volt a liftek energiafogyasztása. Ennek megfelelıen az elméleti úton

meghatározott összesített energetikai jellemzı értéke a technológiai energiafogyasztás

figyelembevételével az 10. táblázat szerint módosult. A táblázatban külön feltüntettem az

elektromos áram és földgáz energiahordozó formájában felhasznált energiát.

Összesített energetikai jellemzı [kWh/m 2év] Technológia nélkül Technológiával

Földgáz Villamose. Földgáz Villamose. 313 149 313 163

Összes: 462 Összes: 476


a technológia figyelembevételével, részletes számítással

A mért fogyasztási adatok alapján a primerenergia hordozóra átszámolt összesített

energetikai jellemzı:

2002. év: 426 kWh/m2év

2005. év: 539 kWh/m2év

Az energetikai értékelés során az elméleti úton meghatározott eredmények és a mért

fogyasztási adatok szerinti értékek összevetése igazolja az új valószínőségelméleti alapon

78

kidolgozott, a klímaközpontok energiafelhasználásának a meghatározására vonatkozó

számítási módszer helyességét.

5.1.2.2. A Novotel Budapest Congress épületegyüttes éves energiafelhasználásának

meghatározása

A fajlagos éves primerenergia-igényt az alábbiak figyelembevételével határoztam meg (54.

ábra):



- a légtechnikai rendszer fajlagos éves hőtési primerenergia-igényének a meghatározását


- a fan-coilok hőtési energiafelhasználását a belsı hıterhelésekbıl (emberek, világítás,

gépek) és külsı hıterhelésekbıl (nyári instacioner) számított energiafelhasználás

alapján végeztem,

- a szállodai szobákban központi szellızetés nem volt, így a fan-coilok esetében a

filtrációból adódó többlet hőtési energiafelhasználást is figyelembe vettem,




teljesítménytényezıjét (SEER), valamint az érezhetı és a totális hőtıteljesítmény

közötti különbséget,

- a gépi hőtés fajlagos éves primerenergia-igényének a meghatározását az új

valószínőségelméleti módszerrel is meghatároztam az említett korrekciók

figyelembevételével,



79

ELT

+EHŐ (val elm.)

(Q )LT,n (val. elm)

EHMV EFŐ.EHŐ.

helyiség

EVIL.

54. ábra A fajlagos éves primerenergia-igény összetevıinek figyelembevétele

az energetikai méretezés során

Az Novotel Budapest Congress épületegyüttesben összesen 20 db klímaközpont

üzemel. A levegıkezelı központokban lévı elemeket a 11. táblázat mutatja, melynek felsı

sorában a „VK” a visszakeverésessel üzemelı klímaközpontot, az „EF” az elıfőtı, az „UF” az

utófőtı elemeket jelöli.

80

Levegıkezelı központ HV EF VK UF H1. Étterem, Arkadia, Liszt X X X X2. Konyha X X X3. Bowling, sörözı X X X X4. Coté Jardin X X X X5. Coté Jardin konyha X X X6. Strauss szellızés X X X7. Mozart szellızés X X X8. Lobby, bár, sajtó (Hall) X X X X9. Uszoda, wellness X X X X10. Vendégszoba, folyosó X X X11. Személyzeti öltözı, zuhanyzó, irodák X X12. Telefonközpont X X X X13. Computer X X X X14. Pátria X X X X X15. Elıcsarnok, vendégfolyosó X X X X X16. Bartók, stúdió - interview X X X X X17. Lehár, Brahms X X X X X18. Irodák, öltözık X X X X19. Garázs, raktárak X X X20. Aula, tükörfolyosó, büfé X X X X


A kidolgozott új valószínőségelméleti módszer alapján számított klímaközpontokra

vonatkozó főtési energiafelhasználás eredményeit az energetikai értékelés során a 7/2006. (V.

24.) TNM rendeletben közölt légtechnikai rendszer nettó éves hıenergia igényének

meghatározásánál vettem számításba (12. táblázat).

81

QLT,n, nappal QLT,n, éjjel

[kWh/év] [kWh/év]1. Étterem, Arkadia, Liszt 52 885 27 284 2. Konyha 449 988 234 259 3. Bowling, sörözı 55 175 26 888 4. Coté Jardin 30 426 14 831 5. Coté Jardin konyha 37 210 0 6. Strauss szellızés 8 268 4 020 7. Mozart szellızés 8 268 4 020 8. Lobby, bár, sajtó (Hall) 81 424 39 679 9. Uszoda, wellness 63 475 67 306 10. Vendégszoba, folyosó 151 443 164 806 11. Személyzeti öltözı, zuhanyzó, irodák 62 016 67 488 12. Telefonközpont 10 296 5 320 13. Computer 5 117 2 644 14. Pátria 213 922 109 580 15. Elıcsarnok, vendégfolyosó 97 060 47 366 16. Bartók, stúdió - interview 20 521 10 009 17. Lehár, Brahms 11 119 5 429 18. Irodák, öltözık 38 523 0 19. Garázs, raktárak 7 909 0 20. Aula, tükörfolyosó, büfé 58 474 28 509

1 463 520 859 437 Összesen 2 322 957

Levegıkezelı központ

12. táblázat A levegıkezelı központok főtési energiafelhasználása

Az energetikai értékelés során a nettó hőtési energiaigényt meghatároztam a 7/2006.

(V. 24.) TNM rendelet szerint, valamint az új valószínőségelméleti módszer alapján is. A

hőtési energiafelhasználást a levegıkezelı központokban lévı hőtıkaloriferek, valamint a

folyosókon, a konferenciaközpontban és a szállodaszobákban üzemelı fan-coil egységek

energiafelhasználása jelentette.

A fan-coilok hőtési energiafelhasználását a napsugárzásból származó hınyereség, az

emberek és a technológia általi belsı hıterhelés segítségével határoztam meg (49. ábra),

figyelembe véve az emberek tartózkodási idejét, valamint a technológia üzemidejét (44).

]/[36001000 ,

1

,,,, évkJQ

QQQQ többlethőFC

n

i

techitechemberiembersdiszobasdnyárhőFC ∑∑∑ +

⋅

⋅+⋅+⋅=

=

τττ &&&

(44)

ahol:

82

iszobasdnyárQ ,& [W] a napsugárzásból származó átlagos hıáram,

iemberQ ,& [W] az emberek belsı hıterhelése,

itechQ ,& [W] a technológia (világítás, tévékészülék) általi átlagos belsı hıáram,

sdτ , emberτ , techτ [h/év] a benapozási idı, az emberek tartózkodási ideje, a technológia

üzemideje éves szinten,

∑ többlethőFCQ , [kJ/év] a fan-coilok többlet hőtési energiafelhasználása a filtrációból

adódóan.

A szálloda szobáinak ablakán frisslevegı beeresztı elemek vannak, melyeken

keresztül érkezik a mellékhelyiségek elszívó ventilátorai felé haladó levegıáram. A szobákba

filtrációval bejutó levegıt szintén a fan-coil egységeknek kell lehőteniük, így a fan-coilok

többlet energiafelhasználását az alábbiak szerint határoztam meg:

∑∑=

−⋅⋅⋅=n

iSZikülsıSZifiltrtöbblethőFC hhVQ

1

,inf,, )(τρ& [kJ/év] (45)

ahol:

ifiltrV .& [m3/h] a frisslevegı beeresztı elemeken keresztül beáramló levegı

mennyisége,

SZρ [kg/m3] a szellızı levegı sőrősége,

infτ [h] a fan-coilok üzemideje hőtési idényben,

ikülsıh , [kJ/kg] a külsı levegı entalpiájának átlagértéke a hőtési idıszakban,

SZh [kJ/kg] a tartani kívánt levegı entalpiája a helyiségen belül.

A bemutatott összefüggések alapján a számítást havi bontásban végeztem el, majd

azokat összegezve kaptam meg a fan-coilok éves nettó hőtési energiafelhasználását. A

klímaközpontok hőtési energiafelhasználásának a meghatározása során az új

valószínőségelméleti módon kapott eredmények a 13. táblázatban láthatók.

83

QLT,hő

[kWh/év]1. Étterem, Arkadia, Liszt 65 642 2. Konyha 130 789 3. Bowling, sörözı 23 262 4. Coté Jardin 23 505 5. Coté Jardin konyha 10 609 6. Strauss szellızés 3 500 7. Mozart szellızés 3 500 8. Lobby, bár, sajtó (Hall) 89 051 9. Uszoda, wellness 7 877 10. Vendégszoba, folyosó 44 017

11. Személyzeti öltözı, zuhanyzó, irodák 0 12. Telefonközpont 15 509 13. Computer 14 094 14. Pátria 259 889 15. Elıcsarnok, vendégfolyosó 146 550 16. Bartók, stúdió - interview 36 028 17. Lehár, Brahms 25 009 18. Irodák, öltözık 21 248 19. Garázs, raktárak 0

20. Aula, tükörfolyosó, büfé 63 158 Összesen 983 236


13. táblázat A levegıkezelı központok hőtési energiafelhasználása

A teljes nettó hőtési energiaigényt az említett tagok összegzésével kaptam meg:

∑∑∑ += hőFChőLThő QQQ ,, [kJ/év] (46)

A (46) összefüggéssel kapott eredményt használtam föl a gépi hőtés fajlagos éves

primerenergia-igényének a meghatározásához.

A Novotel Budapest Congress épületegyüttes energetikai értékelése során a 2005. és

2006. évek energiafogyasztási adatait használtam fel. A kiválasztott években a szálloda

épületegyüttes üzemmenete, leterheltsége az épület típusra vonatkoztatva átlagosnak

mondható volt.

84

Gázfogyasztás:


∑ = 3623479 mVgáz


3/18,34 mMJH =




tényezı figyelembe vételével:

évmkWhA

eQE

N

fgfgfg

2/15967,55628

12494544 =⋅=⋅

= (48)

Villamosenergia-fogyasztás:

2005. egész évi villamosenergia felhasználás csúcsidıben:


2005. egész évi villamosenergia felhasználás csúcsidın kívül:


85


tényezı figyelembe vételével:

évmkWhA

eQeQE

N


2/27867,55628

8,192475225,22611961 =⋅+⋅=⋅+⋅

= (49)



A fenti számítás alapján látható az összesített energetikai jellemzı megoszlása az

energiahordozók között (14. táblázat)

Energetikai jellemzı Energiahordozó

[kWh/m 2a] Gáz 159 Villany 278 Összes 437



Az összesített energetikai jellemzı a 2006. évre vonatkozó mért fogyasztási adatok

alapján:


A 15. táblázat mutatja a 2006. évi fogyasztás alapján számított összesített energetikai jellemzı

értékét.

Energetikai jellemzı Energiahordozó [kWh/m 2a]


15. táblázat Az összesített energetikai jellemzı a

2006. évi tényleges fogyasztás alapján

86

Az összesített energetikai jellemzı elméleti úton meghatározott értékét a 16. táblázat mutatja.

Összesített energetikai jellemzı [kWh/m 2év] EFŐTÉS egyszerősített 22

EFŐTÉS részletes 20 EHMV 68

ELÉGTECH. (val. elm.) 200 EHŐTÉS (TNM korr.) / E HŐTÉS (val. elm./ korr.) 45 44

EVIL ÁGÍTÁS 58 Eöe = EFe + EHMV + ELT + EHŐ + EVIL 395 394 Eör = EFr + EHMV + ELT + EHŐ + EVIL 392 391

16. táblázat A számított összesített energetikai jellemzı

A kiértékelésnél különválasztottam a technológiai fogyasztás eredményeit. A szálloda

esetében ilyen volt a külsı díszvilágítás, a színpadtechnika, a konyhatechnológia, a

hőtıkamrák, a liftek és az uszoda energiafogyasztása. Ennek megfelelıen az elméleti úton

meghatározott összesített energetikai jellemzı értéke a technológiai energiafogyasztás

figyelembevételével az 17. táblázat szerint módosult. A klímatechnikai rendszerek

energiafelhasználását a valószínőségelméleti módszer eredményei alapján vettem figyelembe.

A táblázatban külön feltüntettem az elektromos áram és földgáz energiahordozó formájában

felhasznált energiát.

Összesített energetikai jellemzı [kWh/m 2év] Technológia nélkül Technológiával

Földgáz Villamose. Földgáz Villamose. 184 207 188 266

Összes: 391 Összes: 454


a technológia figyelembevételével, részletes számítással

A tényleges fogyasztás alapján primerenergia-hordozóra átszámolt összesített energetikai

jellemzı:

2005. év: 437 kWh/m2év

2006. év: 444 kWh/m2év

Az energetikai értékelés során az elméleti módon meghatározott eredmények és a mért

fogyasztási adatok szerinti fogyasztási értékek összevetése igazolja az új valószínőségelméleti

87

alapon kidolgozott, a klímaközpontok energiafelhasználásának a meghatározására vonatkozó

számítási módszer helyességét [Kajtár L., Kassai M. 2008; Kajtár L., Kassai M., 2010].

5.1.2.3. Az Ibis Aero Budapest szálloda éves energiafelhasználásának meghatározása

A fajlagos éves primerenergia-igényt az alábbiak figyelembevételével határoztam meg:



- a légtechnikai rendszer fajlagos éves hőtési primerenergia-igényének a meghatározását


- a fan-coilok hőtési energiafelhasználását a belsı (emberek, világítás, gépek) és külsı

(nyári instacioner) hıterhelésekbıl számított energiafelhasználás alapján végeztem,

- a szállodai szobákban központi szellızetés nem volt, így a fan-coilok esetében a

filtrációból adódó többlet hőtési energiafelhasználást is figyelembe vettem,




teljesítménytényezıjét (SEER), valamint az érezhetı és a totális hőtıteljesítmény

közötti különbséget,

- a gépi hőtés fajlagos éves primerenergia-igényének a meghatározását az új

valószínőségelméleti módszerrel is meghatároztam az említett korrekciók

figyelembevételével,



Az Ibis Aero Budapest szállodában összesen 4 db klímaközpont üzemel. A

levegıkezelı központokban lévı elemeket a 18. táblázat mutatja.

Levegıkezelı központ F H1. Hall - Elıcsarnok X X2. Tárgyaló X X3. Étterem (+ Különterem) X X4. Konyha X X


88

A kidolgozott új valószínőségelméleti módszer alapján számított klímaközpontokra

vonatkozó főtési energiafelhasználás eredményeit az energetikai értékelés során a 7/2006. (V.

24.) TNM rendeletben közölt légtechnikai rendszer nettó éves hıenergia igényének

meghatározásánál vettem számításba (19. táblázat).

QLT,n, nappal QLT,n, é jjel

[kWh/év] [kWh/év]1. Hall - Elıcsarnok 20 920 22 766 2. Tárgyaló 968 0 3. Étterem (+ Különterem) 6 166 4 294 4. Konyha 49 326 34 354

77 380 61 414 Összesen


138 794

19. táblázat A klímaközpontok főtési energiafelhasználása

A nettó hőtési energiaigényt meghatároztam a 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet szerint,

valamint az új valószínőségelméleti módszer alapján is.

A klímaközpontok hőtési energiafelhasználásának a meghatározása során az új

valószínőségelméleti módon kapott eredmények a 20. táblázatban láthatók.

QLT,h ő

[kWh/év]1. Hall - Elıcsarnok 5 891 2. Tárgyaló 416 3. Étterem (+ Különterem) 1 023 4. Konyha 8 303

Összesen 15 633


20. táblázat A klímaközpontok hőtési energiafelhasználása

A nettó hőtési energiafelhasználás további összetevıit, a fan-coilok hőtési

energiafelhasználását az 5.1.2.2 fejezetben bemutatott, a Novotel Budapest Congress

épületegyüttes energetikai értékelésnél alkalmazott számítási eljárással határoztam meg.

A Ibis Aero Budapest szállodaépület energetikai értékelése során a 2005. és 2006. évek

energiafogyasztási adatait használtam fel. A kiválasztott években a szálloda üzemmenete,

leterheltsége az épület típusra vonatkoztatva átlagosnak mondható volt.

89

Gázfogyasztás:


∑ = 3809141 mVgáz


3/18,34 mMJH =





évmkWhA

eQE

N

fgfgfg

2/2544,3095

12553461 =⋅=⋅

= (53)

Villmosenergia-fogyasztás:

2005. egész évi villamosenergia-felhasználás csúcsidıben:


2005. egész évi villamosenergia-felhasználás csúcsidın kívül:


90



évmkWhA

eQeQE

N


2/1874,3095

8,13512835,24,155145 =⋅+⋅=⋅+⋅

= (54)

Az összesített energetikai jellemzı a 2005. évre vonatkozó tényleges fogyasztás alapján

adatok alapján:


A fenti számítás alapján látható a primerenergiára átszámolt összesített energetikai jellemzı

megoszlása az energiahordozók között (21. táblázat).

Energetikai jellemzı Energiahordozó [kWh/m 2év]




Az összesített energetikai jellemzı a 2006. évre vonatkozó mért fogyasztási adatok

alapján:


A 22. táblázat mutatja a 2006. évi fogyasztás alapján számított összesített energetikai

jellemzı értékét.

Energetikai jellemzı Energiahordozó [kW h/m2év]



a 2006. évi mért fogyasztási adatok alapján

91

Az összesített energetikai jellemzı elméleti módon meghatározott értékét a 23. táblázat mutatja.

Összesített energetikai jellemzı [kWh/m 2év] EFŐTÉS egyszerősített 87

EFŐTÉS részletes 81 EHMV 96

ELÉGTECH. (val. elm.) 66 EHŐTÉS (TNM korr.) / E HŐTÉS (val. elm./ korr.) 80 61

EVIL ÁGÍTÁS 41 Eöe = EFe + EHMV + ELT + EHŐ + EVIL 372 352 Eör = EFr + EHMV + ELT + EHŐ + EVIL 366 346

23. táblázat Az elméleti módon meghatározott

összesített energetikai jellemzı

Az elméleti úton meghatározott összesített energetikai jellemzı értéke a technológiai

energiafogyasztás figyelembevételével a 24. táblázat szerint módosul. A klímatechnikai

rendszerek energiafelhasználását a valószínőség elméleti módszer eredményei alapján vettük

figyelembe. A táblázatban külön feltüntettük az elektromos áram és földgáz energiahordozó

formájában felhasznált energiát.

Összesített energetikai jellemzı [kWh/m 2év]

Technológia nélkül Technológiával (gáz +villamos) Földgáz Villamos Földgáz Villamos

198 148 211 210 346 421

24. táblázat Az elméleti módon meghatározott összesített energetikai

jellemzı a technológia figyelembevételével, részletes számítással

A mért fogyasztási adatok alapján a primerenergia hordozóra átszámolt összesített energetikai

jellemzı:

2005. év: 441 kWh/m2év

2006. év: 418 kWh/m2év

Az energetikai értékelés során az elméleti módon meghatározott eredmények és a mért

fogyasztási értékek összevetése igazolja a valószínőségelméleti alapon kidolgozott, a

92

klímaközpontok energiafelhasználásának a meghatározására vonatkozó számítási módszer

helyességét [Kajtár L., Kassai M. 2008; Kajtár L., Kassai M., 2010].

Az energetikai értékelések során az elméleti úton meghatározott energiafelhasználást

összehasonlítottam a három épületegyüttes elkülönített évek (2002, 2005 és 2006) mért

energiafogyasztási adataival.

Mért érték Számított érték Eltérés [(SZ-M)/M][kWh/m 2év] [kWh/m2év] [%]

Irodaház (2002) 426 11,7Irodaház (2005) 539 -11,7Szálloda 1 (2005) 437 4,1Szálloda 1 (2006) 444 2,4Szálloda 2 (2005) 441 -4,3Szálloda 2 (2006) 418 0,9

476

422

455

25. táblázat A mért és az új elméleti úton meghatározott energiafelhasználás

A 25. táblázatban látható, hogy az alapul vett hat független fogyasztási adatsor alapján a

tényleges fogyasztás és az új elméleti úton meghatározott energiafelhasználás eltérése -11,7 és

+11,7% között van.

93

5.2. Az új elméleti módszer összehasonlítása a nemzetközi gyakorlatban alkalmazott eljárásokkal

A kutatómunkám során összehasonlító energetikai elemzést végeztem az általam

kidolgozott új, valószínőségelméleti módszerrel történı energiafelhasználási számítási eljárás

és a jelenleg rendelkezésre álló fontosabb nemzetközi gyakorlatban alkalmazott számítási

eljárások között. Az elemzés során 3 különbözı jellegzetes klímaközpont nettó főtési és

hőtési energiafelhasználásának az elemzését végeztem el. A számítások során a nappali

energiafelhasználást vizsgáltam, és a klímaközpontok által szállított szellızı levegı

térfogatárama 3000 m3/h volt. Az energetikai értékelés során a Bert Oschatz szerinti számítási

eljárás kivételével (a 3.2. fejezetben említett okok miatt) Budapestre vonatkozó meteorológiai

értékekkel számoltam. Az egyes levegıkezelı központ elemeit a 26. táblázat szemlélteti. A

táblázatban szereplı jelölések az alábbiak:

HVH: Hıátvitelre alkamas hıvisszanyerı,

HVHN: Hı- és nedvességátvitelre alkamas hıvisszanyerı,

EF: Elıfőtı,

H: Hőtıkalorifer,


G: Gızbeporlasztó,

UF: Utófőtı.

Lev.kez.kp. HVH HVHN EF H AN G UF 1. X X X X X 2. X X X X X 3. X X X X

26. táblázat Az egyes levegıkezelı központok felépítése

A nettó főtési és hőtési hıenergia-felhasználás meghatározása során kapott

eredményeket a 27. és 28. táblázat, valamint az 55. és az 56. ábra mutatja.

QF [kWh/év] Valósz. elm. Erik Reichert Bert Oschatz Claude-Alain Roulet 1. 15 667 15 080 8 514 26 899 2. 28 158 17 150 12 435 - 3. 38 865 24 927 34 264 42 648

27. táblázat A nettó főtési energiafelhasználás

94

QH [kWh/év] Valósz. elm. Erik Reichert Bert Oschatz Claude-Alain Roulet 1. 4 773 4 900 5 726 5 832 2. 4 344 4 900 5 412 - 3. 5 873 6 022 5 785 6 374

28. táblázat A nettó hőtési energiafelhasználás

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

45 000

1. 2. 3.

Valószínűségelmélet

Erik Reichert

Bert Oschatz

Claude-Alain Roulet[kW

h/év

]

55. ábra A nettó főtési energiafelhasználás

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

1. 2. 3.

Valószínűségelmélet

Erik Reichert

Bert Oschatz

Claude-Alain Roulet

[kW

h/é

v]

56. ábra A nettó hőtési energiafelhasználás

Az eredményekbıl látható, hogy az egyes külföldi méretezési eljárások alapján

meghatározott energiafelhasználás téli üzemben jelentısen eltérı eredményt mutat.

Ugyanakkor megállapítható, hogy minden vizsgált esetben a külföldi számítási módszerek

95

közül valamelyik eredmény az általam kidolgozott új méretezési módszer eredményével közel

azonos.

Az adiabatikus nedvesítı alkalmazása esetén adódott nagyobb energiafelhasználás az

általam kidolgozott módszer alapján. Vélhetıen a külföldi módszerek nem veszik figyelembe

kellı pontossággal az adiabatikus nedvesítés miatti nagyobb elıfőtı energiafelhasználását

vagy a pontos nedvesítési folyamatot. Az eredmények különbözıségének további oka lehet,

hogy a bemutatott külföldi módszerek az energiafelhasználást csupán az adott hónapra

jellemzı egyetlen meteorológiai átlagértékkel, átlag hımérséklettel, átlag entalpiával

jellemzik, szemben az új valószínőségelméleti alapokon kidolgozott módszerrel, mely

amellett, hogy egy hatékony számítási eljárás, jóval pontosabb értékeket eredményez [Kajtár

L., Kassai M., 2010].

A kidolgozott új valószínőségelméleti módszer alkalmas még különbözı felépítéső

klímaközpontok energetikai elemzésére, összehasonlítására, és az energiamegtakarítás

vizsgálatára is. Az összehasonlító elemzésnél vizsgált klímaközpontok közül a 3. egy

frisslevegıs levegıkezelı központ. Ennek az energiafelhasználását összevetve az 1. jelő

klímaközpont energiafelhasználásával, =η 60% hatásfokú hıviszanyerıvel végezve a

számítást, éves szinten az 1-es levegıkezelı központtal főtési esetben 23 198 kWh, hőtési

esetben 1 100 kWh energia takarítható meg, mely közel 60% főtési, és 19% hőtési

energiamegtakarítást jelent a frisslevegıs, hıvisszanyerı nélküli esettel szemben (57. ábra).

Ismerve az hıvisszanyerı beruházási költségét és a jelenlegi energia árakat, a megtérülési idı

is számítható.

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

1. Főtési energia-megtakarítás

1. Hőtési energia-megtakarítás

[kW

h/év

]

57. ábra Az energiamegtakarítás mértéke

A bemutatott példa jól szemlélteti, hogy a kidolgozott, új módszer alapján lehetıség

adódik a tervezés fázisában is összehasonlító energetikai elemzést végezni az épületgépész

96

tervezımérnök által kidolgozott különbözı koncepciók esetében. Így értékelni lehet a

beruházás költségét, az egyes energiamegtakarítási módszereket és azok által megtakarított

energia mennyiségét. Az így kapott eredmények ma már nemcsak a tervezımérnök számára

fontosak, tekintettel az energiatudatos tervezésre és az épület energetikai tanúsítványának

készítésére. A beruházó számára is elengedhetetlenül fontos adatok, hiszen az üzemeltetés

költsége az, ami a legtöbb esetben meghatározza a bérleti költséget pl. egy irodaház esetében.

A kutatómunkám során végzett elemzések és konkrét energiafelhasználási számítások

során az alábbi következtetéseket vontam le:

1. A főtési energiafelhasználás meghatározása:

A hazánkban jelenleg alkalmazott számítási eljárásban (7/2006. (V. 24.) TNM

rendelet) a légtechnikai rendszer éves nettó főtıenergia-igényének a meghatározására az

alábbi összefüggés szerepel:

)4()1(35,0, −⋅⋅−⋅⋅⋅= befLTrLThLT tZnVQ η , [kWh/év] (57)

ahol,

V [m3] főtött térfogat, belméretek szerint számolva,

LTn [1/h] légcsereszám a légtechnikai rendszer üzemidejében,

rη [-] a szellızı rendszerbe épített hıvisszanyerı hatásfoka,

LTZ [h/1000 év] a légtechnikai rendszer mőködési idejének ezredrésze a főtési

idényben,

beft [°C] a befújt levegı átlagos hımérséklete főtési idényben.

A (57) összefüggés alapján látható, hogy a hazánkban jelenleg alkalmazott számítási

eljárás a külsı levegı átlaghımérsékletét 4°C-nak veszi a főtési idényben. Az éves főtési

energiafelhasználás hıvisszanyerıt és főtıkalorifert tartalmazó levegıkezelı központok

esetében jól meghatározható.

A módszer nem teszi lehetıvé a csak nappal üzemelı, valamint a csak éjszaka üzemelı

levegıkezelı központok energiafelhasználásának a meghatározása között, ugyanis az egyes

esetekben eltérı a külsı levegı átlaghımérséklete. Az általam kidolgozott új

valószínőségelméleti módszer megoldást ad ezekre az esetekre.

97

2. A hőtési energiafelhasználás meghatározása:

A 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet által erre az esetre vonatkozó számítási összefüggések

több esetben pontosítást igényelnek. A nettó hőtési energiaigény számítására az alábbi

összefüggést adja:

)(1000

24∑ +⋅⋅⋅= sdnyárbNhőhő QqAnQ ; [kWh/év] (58)

ahol:

hőn [nap/év] a hőtési napok száma,

NA [m2] a nettó főtött alapterület,

bq [W/m2] a belsı hıterhelés fajlagos értéke,

sdnyárQ& [W] a direkt sugárzási hınyereség nyáron.

Ebbıl határozza meg a rendelet a gépi hőtés fajlagos éves primerenergia-fogyasztását:

N

hőhőhő A

eQE

⋅= ; [kWh/m2 év] (59)

ahol:

hőe [-] a gépi hőtésre használt energiahordozó primerenergia átalakítási tényezıje.

A 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet által közölt fenti számítási módszert az alábbiakkal

szükséges kiegészíteni:

1. Figyelembe kell venni a helyiség érezhetı hıterhelése és az ehhez tartozó totális

hőtési teljesítmény közötti különbséget, mely a hőtıkalorifer felületi közepes

hımérsékletének függvényében 1,2-1,5 közötti érték lehet. A hőtıkalorifer felületi

hımérsékletét a kalorifer szerkezeti kialakítása, valamint a hőtıközeg hımérséklete

befolyásolja.

2. Figyelembe kell venni még a hőtıgép esetében a hőtıteljesítmény és a kompresszor

teljesítménye, illetve energiafelhasználása közötti különbséget (SEER tényezı).

98

A javasolt módosítás az alábbi:

N

hőhőhő Ak

ekQE

⋅⋅⋅=

2

1 ; [kWh/m2 év] (60)

ahol:

1k [-] a totális hőtıteljesítmény és az érezhetı hıterhelés viszonyát kifejezı érték

( érezhetıtotal QQk && /1 = ), mely függ a klímatechnikai rendszer fajtájától, az adott

klímarendszerre vonatkozóan pontosan meghatározható (1,2-1,5).

2k [-] a hőtıgép szezonális hőtési teljesítménytényezıje (SEER tényezı). Értéke

függ a klímatechnikai rendszer fajtájától, az adott klímarendszerre

vonatkozóan pontosan meghatározható (2,5-4,5).

A két tényezı számszerő értéke az alkalmazott klímaberendezés esetében pontosan

meghatározható. Az így kapott energiafelhasználás csupán 0,25-0,6-szorosa a 7/2006. (V.

24.) TNM rendelet szerint meghatározható értéknek. Látható, hogy az eltérés lényeges

[Kajtár L., Kassai M., 2010].

A fenti számítási módszerekkel frisslevegı ellátás nélküli fan-coil, Split, Multi-Split és

VRV rendszerek éves energiafelhasználása határozható meg. Hazánkban jelenleg az épületek

energetikai jellemzıinek a meghatározására alkalmazott számítási eljárás (7/2006. (V. 24.)

TNM rendelet) alapján a hőtési energia meghatározás kivételével az energetikai tanúsítás jól

elvégezhetı.

A levegıkezelı központok hőtési energiafelhasználásának a meghatározásával a

7/2006. (V. 24.) TNM rendelet nem foglalkozik. Ez a feladat az általam kidolgozott új,

valószínőségelméleti módszerrel meghatározható.

A külföldi méretezési módszerek bemutatása alapján megállapítható, hogy csak

bizonyos egyszerősítések mellett alkalmazhatók. A kidolgozott új, valószínőségelméleti

módszer alkalmas a levegıkezelı központok energiafelhasználásának a meghatározására.

99

6. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK

1. Tézis: Kidolgoztam a különbözı levegıkezelı központfajták

energiafelhasználásának a meghatározására alkalmas új fizikai modelleket.

A külsı légállapot változását a légállapot jellemzık tartamdiagramja alapján

vettem figyelembe. A kidolgozott új módszer alkalmas az elıfőtıt, utófőtıt,

hőtıkalorifert, hıvisszanyerıt, visszakeverı elemet, adiabatikus nedvesítıt,

gızbeporlasztót tartalmazó levegıkezelı központ energiafelhasználásának a

meghatározására. A módszer lehetıvé teszi, hogy a levegıkezelı elemek

tetszıleges kombinációjából összeállított klímaközpont éves vagy havi

energiafelhasználását meghatározzuk folyamatos üzem, nappali (07-19 óra

között) és éjszakai üzem (19-07 óra) során.

A tézisponthoz kapcsolódó saját publikáció: [P2, P3, P4, P6, P8, P10]

2. Tézis: A fizikai modellek alapján kidolgoztam a különbözı levegıkezelı

központfajták energiafelhasználásának a meghatározására alkalmas új

matematikai modelleket.

A külsı légállapot tartamdiagramjain az adott klímaközpont főtési és hőtési

energiafelhasználásával arányos területek meghatározásához közelítı

matematikai eljárást alkalmaztam (spline-interpoláció segítségével), majd az így

meghatározott területek alapján fölírtam a vonatkozó matematikai egyenleteket.

A matematikai modelleket elkészítettem az összes fizikai modellek alapján.

A tézisponthoz kapcsolódó saját publikáció: [P13, P14, P15]

3. Tézis: A kidolgozott új tudományos módszert üzemelı klímaközpontok mért

fogyasztási adatai alapján ellenıriztem. Az ellenırzéshez két szálloda

épületegyüttes és egy irodaépület elkülönített évek (2002, 2005 és 2006)

fogyasztási adatait használtam fel. A kiválasztott években a szállodák és

irodaépület üzemmenete, leterheltsége az épülettípusra vonatkoztatva

átlagosnak mondható volt. Az alapul vett hat független fogyasztási adatsor

100

alapján a tényleges fogyasztás és az elméleti úton meghatározott

energiafelhasználás eltérése -11,7 és +11,7 % között volt. Az ellenırzés

során összesen 30 db különbözı levegıkezelı központ adatait használtam

fel.

A tézisponthoz kapcsolódó saját publikáció: [P7, P9, P13]

4. Tézis: A valószínőségelméleti alapon kidolgozott új, tudományos módszer

alkalmas különbözı felépítéső klímaközpontok összehasonlító energetikai

vizsgálatára és a megtakarított energiamennyiség meghatározására is. Így

lehetıség adódik a tervezés fázisában is összehasonlító energetikai elemzést,

energetikai optimalizációt végezni az épületgépész tervezımérnök által

kidolgozott különbözı koncepciók esetében.

A kidolgozott új, tudományos módszerrel értékelni lehet az üzemeltetés költségét,

az egyes energiamegtakarítási módszereket és azok által megtakarított energia

mennyiségét. Az így kapott eredmények nemcsak a tervezımérnök számára

fontosak - tekintettel az energiatudatos tervezésre és az épület energetikai

tanúsítványának készítésére - hanem a beruházó számára is elengedhetetlenül

fontos adatok, hiszen az üzemeltetés költsége befolyásolja a bérleti költséget. A

beruházási és üzemeltetési költségek alapján mód van arra, hogy életciklus

költségek alapján tudjunk értékelést végezni. A légkezelı központok esetében az

éves energiafelhasználást az eddigi tudományos eredmények alapján csak

közelítıleg lehetett megbecsülni, így életciklus költségek vizsgálatára sem volt

mód.

A tézisponthoz kapcsolódó saját publikáció: [P11, P12]

5. Tézis: A hazai gyakorlatban a klímaközpontokra vonatkozóan az alkalmazott

energetikai elemzı módszert értékeltem. Elemeztem a módszer által

meghatározott energiafelhasználást. Az általam kidolgozott új tudományos

eredmények alapján meghatároztam a szükséges korrekciós tényezıket (k1;

k2). Így a korrigált méretezési eljárás az alábbi:

101

N

hőhőhő Ak

ekQE

⋅⋅⋅=

2

1 ; [kWh/m2 év]

ahol:

1k [-] a totális hőtıteljesítmény és az érezhetı hıterhelés viszonyát

kifejezı érték ( érezhetıtotal QQk && /1 = ); értéke függ a klímatechnikai

rendszer fajtájától, az adott klímarendszerre vonatkozóan

pontosan meghatározható (általában: 1,2-1,5 között).

2k [-] a hőtıgép szezonális hőtési teljesítménytényezıje (SEER

tényezı); értéke függ a klímatechnikai rendszer fajtájától, az

adott klímarendszerre vonatkozóan pontosan meghatározható

(általában: 2,5-4,5 között).

A két tényezı számszerő értéke az alkalmazott klímaberendezés esetében

pontosan meghatározható. Az így kapott energiafelhasználás csupán 0,25-0,6-

szorosa a hazai gyakorlatban jelenleg alkalmazott számítási eljárás szerint

meghatározható értéknek. Látható, hogy az eltérés lényeges.


6. Tézis: Az új, tudományos módszerrel meghatározható energiafelhasználást

összevetettem más külföldön alkalmazott energetikai elemzı eljárásokkal.

A kapott eredmények azt igazolták, hogy az alkalmazott külföldi

módszerek csak bizonyos esetekben alkalmasak az energiafelhasználás

meghatározására.


102

7. ÖSSZEFOGLALÁS

Kutatómunkám során egy általánosított, a gyakorlatban elıforduló lehetséges esetekre

jól és hatékonyan alkalmazható valószínőségelméleti módszert dolgoztam ki a

klímaközpontok energiafelhasználásának a meghatározására. Tekintettel arra, hogy a

levegıkezelı központok felépítése, és a bennük lejátszódó levegı állapotváltozási folyamat

igen összetett, kidolgoztam a folyamatot pontosan leíró fizikai és matematikai modelleket. Az

új valószínőségelméleti módszert alkalmaztam 30 db üzemelı különbözı levegıkezelı

központ esetében. A tényleges fogyasztási adatokkal összevetve igazoltam az új elméleti

módszer pontosságát, majd végül az új módszer alapján javaslatot dolgoztam ki levegıkezelı

központok esetében a hazánkban jelenleg alkalmazott eljárás pontosítására.

Az általam kidolgozott energetikai elemzı eljárással már a tervezés fázisában pontosan

meg lehet határozni a levegıkezelı központ éves energiafelhasználását. A kidolgozott

valószínőségelméleti módszer alkalmas különbözı felépítéső klímaközpontok

energiamegtakarításának a vizsgálatára is. A különbözı változatok energetikai értékelése,

összehasonlítása még a beruházás megvalósulása elıtt elvégezhetı. A tervezés fázisában az

energetikai szempontok figyelembevétele alapján, ily módon helyes döntés hozható. A

legkisebb energiafelhasználású klímaközpont választásával a rendszer teljes élettartalma során

jelentıs (30-60%-os) energiamegtakarítást érhetünk el.

Továbblépési lehetıség: a kutatómunkám során a klímaközpontok

energiafelhasználásának a meghatározására kidolgozott számítási eljárás alkalmazásának

felgyorsítása érdekében készült egy PC szimulációs program, melyet Gräff József

mérnökmatematikus, tudományos munkatárs és Dr. Kajtár László egyetemi docens dolgoztak

ki. A program az általam kidolgozott fizikai és matematikai modellek segítségével határozza

meg a különbözı felépítéső klímaközpont változatok energiafelhasználását, mely

alkalmazásával az energetikai értékelés gyorsan, pontosan és hatékonyan elvégezhetı. A PC

szimulációs program piacképes változatának elkészítése után az alkalmazás valamennyi

tervezımérnök számára lehetıvé válik.

103

SUMMARY, UTILIZATION OF THE RESULTS

During my research my objective was to work out a generalized calculation procedure

which is suitable for the analysis of the energy consumption of air handling units based on the

probability theory. Considering that the construction of the air handling units and the air case

of 30 pieces of different operating air handling units. The comparison of the calculated and

the actual energy consumption proved that the new theoretical procedure is right. Based on

the new calculation method I worked out proposal for the actual national method to specify

the applied procedure herein.

With the developed energetic analysis procedure can already be determined the exact

annual energy consumption of the air handling unit in the design phase before the investment

realization. The new method is also suitable for analysing the energy saving of the various

constructed air handling units. In this manner an optimal decision can be made in the design

phase. By choosing the lowest energy consumed air handling unit, a significant energy saving

(30-60%) can be achieved during the whole lifetime of the system.

To apply the results of the research work additional researches might be done in this

field. To analyse the energy consumption of the air handling units fast, exact and efficiently, a

computerised simulation PC program was made by Dr. László Kajtár and József Gräff. The

PC program uses the physical and mathematical models, I developed, to determine the energy

consumption of the various constructed air handling units. After the development of the

marketable version of the PC program, the application of the new calculation method will

become possible also for the designing engineers.

104

JELÖLÉSJEGYZÉK

AKA , [m2] a légcsatorna felülete az épületen kívül,

NA [m2] a nettó főtött alapterület,

AN [-] az adiabatikus nedvesítıkamra jele,

vekb [-] a hımérséklet korrekciós tényezı, értékét a szabvány közli (függ

attól, hogy a levegıkezelı központ melyik elemének az

energiafelhasználást vizsgáljuk),

ac [ J/kgK] a levegı fajhıje,

pgc [kJ/kgK] a levegıben lévı vízgız fajhıje állandó nyomáson,

plc [kJ/kgK] a levegı állandó nyomáson mért fajhıje,

hőe [-] a gépi hőtésre használt energiahordozó primerenergia átalakítási

tényezıje,

dvhf , [W/m2] a levegıelosztó hálózat hıveszteségi tényezıje

EF [-] az elıfőtı jele,

F [-] a főtıkalorifer jele,

)(hFHV [-] a hıvisszanyerı utáni légállapot vonala, mely a megvalósulási fok,

a helyiséget elhagyó távozó levegı entalpiája, valamint a külsı

levegı entalpiájának tartamdiagramja alapján szerkeszthetı,

)(tFHV [-] a hıvisszanyerı utáni levegı hımérsékletének a vonala, mely a

megvalósulási fok, a helyiséget elhagyó távozó levegı

hımérséklete, és a külsı levegı hımérsékletének tartamdiagramja

alapján szerkeszthetı meg,

)(hFKV [-] a kevert levegı entalpiájának a vonala a tartamdiagramon, mely a

visszakeverési arány, a távozó levegı entalpiája és a külsı levegı

tartamdiagramja alapján szerkeszthetı meg,

)(tFN [-] az elıfőtött, kevert és nedvesített levegı hımérsékletének a vonala

tartamdiagramon,

G [-] a gızbeporlasztó jele,

)( IaAUh [kJ/kg] a külsı levegı entalpiájának átlagértéke az Ia zónában

Bh [kJ/kg] az adiabatikus nedvesítés entalpiája,

105

desh [kJ/kg] a szellızı levegı entalpiája,

odesh , [kJ/kg] a levegı entalpiája a hıvisszanyerı után,

EFh [kJ/kg] a levegı entalpiája az elıfőtı után,

HVMh [°C] a levegı entalpiája a hıvisszanyerı után méretezési állapotban,

ikülsıh , [kJ/kg] a külsı levegı entalpiájának átlagértéke a hőtési idıszakban,

uRAh , [kJ/kg] a belsı levegı (helyiség) entalpiája,

)(, tFh is = [-] a külsı levegı entalpiájának tartamdiagramja,

EFh [kJ/kg] a levegı entalpiája az elıfőtı után,

KMh [kJ/kg] a külsı levegı entalpiája méretezési állapotban,

Nh [kJ/kg] a levegı entalpiája az adiabatikus nedvesítı kamra után,

KVh [kJ/kg] a kevert levegı entalpiája,

KVMh [kJ/kg] a kevert levegı entalpiája méretezési állapotban,

UFh [kJ/kg] a levegı entalpiája az utófőtı után, mely egyben a szellızı levegı

entalpiája ( SZh ), a téli főtési esetet tekintve.

SZh [kJ/kg] a szellızı levegı entalpiája,

Th [kJ/kg] a távozó levegı entalpiája, H [-] a hőtıkalorifer jele,

HV [-] a hıvisszanyerı jele,

adjveH , [J/Ks] a szellızés teljes hıveszteségtényezıje,

H [Pa] a szivattyú emelımagassága,

1k [-] a totális hőtıteljesítmény és az érezhetı hıterhelés viszonyát

kifejezı érték ( érezhetıtotal QQk && /1 = ),

2k [-] a hőtıgép szezonális hőtési teljesítménytényezıje (SEER tényezı).

1l [mm] a kevert levegı és az elıfőtött levegı hımérsékletkülönbségével arányos kar,

2l [mm] a kevert levegı és a távozó levegı hımérsékletkülönbségével arányos kar,

sm& [kg/óra] a szellızı levegı tömegárama,

Lm ,1& [kg/s] a rendszeren átáramló levegı tömegárama,

hőn [nap/év] a hőtési napok száma,


106

bq [W/m2] a belsı hıterhelés fajlagos értéke,

mHq , [Wh/(m3/h)] a főtés fajlagos nettó energiaigénye,

mnkveq ,, [m3/s] a szellızı levegı térfogatárama,

iemberQ ,& [W] az emberek belsı hıterhelése,

többlethőFCQ , [kJ/év] a fan-coilok többlet hőtési energiafelhasználása a filtrációból

adódóan,

sdnyárQ& [W] a direkt sugárzási hınyereség nyáron,

iszobasdnyárQ ,& [W] a napsugárzásból származó átlagos hıáram,

itechQ ,& [W] a technológia (világítás, tévékészülék) általi átlagos belsı hıáram,

bvhQ , [kWh/hó] a főtés nettó energiaigénye,

cevhQ , [kWh/hó] a légvezetés hıvesztesége („Wärmeverluste der Luftführung”),

dvhQ , [kWh/hó] a levegı elosztó hálózat vesztesége,


or [kJ/kg] a víz párolgáshıje,

SEER [-] a folyadékhőtı szezonális hőtési teljesítménytényezıje,

SZ [-] a szőrı jele,

)1( at [h/év] a klímaközpont üzemideje,

mthopht ,,∗ [h] a levegıkezelı központ főtıkaloriferjének üzemideje a vizsgált

hónapban,

t [Ms] a vizsgált üzemidı alatt eltelt idıszak, Megamásodpercben (a

szabvány F Mellékletében közölt adat),

t [°C] a levegı hımérséklete,

*ct [óra] a főtési órák száma, amely idı alatt a hıvisszanyerı üzemel,

*dest [óra] a főtési órák száma, amely idı alatt a főtıkalorifer üzemel,

et [°C] a külsı levegı hımérséklete,

ezt [°C] a főtési napok külsı hımérsékletének középértéke, melyet átlagos

külsı hıfoknak is hív a szakirodalom,

EFt [°C] a levegı hımérséklete az elıfőtı után,

107

HVMt [°C] a levegı hımérséklete a hıvisszanyerı után méretezési állapotban,

értéke a megvalósulási foktól, a helyiséget elhagyó távozó levegı

állapotától, valamint a külsı légállapottól függ ( 'KHVM tt = ),


KMt [°C] a külsı levegı hımérséklete méretezési állapotban,

külsıt [°C] a pillanatnyi külsı hımérséklet minden szellıztetett óra esetén,

ahol külsıszell tt > ,

Nt [°C] a levegı hımérséklete az adiabatikus nedvesítés után,

UFt [°C] a levegı hımérséklete az utófőtı után,

SZt [°C] a szellızı levegı hımérséklete,

szellt [°C] a szellızı levegı hımérséklete,

Tt [°C] a távozó levegı hımérséklete,

)1( at [°C] a klímaközpont üzemideje,


Φ [-] a hıvisszanyerı megvalósulási foka,


mmechV ,& [m3/h] a szellızı levegı térfogatárama,

ifiltrV .& [m3/h] a frisslevegı beeresztı elemeken keresztül beáramló levegı

mennyisége,

frissV& [m3/h] a klímaközpontba beérkezı, az elıfőtın átáramló levegı

térfogatárama,

EFV& [m3/h] az elıfőtın átáramló levegı térfogatárama,

HV& [m3/h] a hőtıkaloriferen átáramló levegı térfogatárama,

VK [-] a levegı visszakeverés jele,

SZV& [m3/h] a keverés utáni, az utófőtın átáramló szellızı levegı térfogatárama,

szivV& [m3/s] a szivattyú szállítása,

UFV& [m3/h] az utófőtın átáramló levegı térfogatárama (frisslevegıs

klímaközpont esetén megegyezik az elıfőtın átáramló levegı

térfogatáramával (EFV& )),

108

ventV& [m3/s] a ventilátor légszállítása,

bex [g/kg] a gızbeporlasztóba belépı levegı abszolút nedvességtartalma,

kix [g/kg] a gızbeporlasztó utáni levegı abszolút nedvességtartalma,

külsıx [g/kg] külsı levegı abszolút nedvességtartalma. Az átlagos értéke

október-március idıszakra vonatkozó átlagérték az tartamdiagram

alapján éjjel, illetve nappal egyaránt 99,2=külsıx gr/kg,

hfZ [óra] a szellıztetési órák főtés esetén,

ZS [-] az esıvédı zsalu jele,


z∆ [nap] azon idıköz (főtési napok száma), amelyre vonatkozóan a közepes

hımérséklet rendelkezésre áll,

cevh,η [-] a hıátadás hatásfoka a helyiségen belül („der Nutzungsgrad

Wärmeübergabe an den Raum”),

motη [-] a motor (ventilátor, szivattyú) hatásfoka,

szivη [-] a szivattyú hatásfoka,

tη [-] a hıvisszanyerı hatásfoka,

ventη [-] a ventilátor hatásfoka,

eθ [°C] a külsı levegı hımérséklete,

zHset ,,int,θ [°C] a helyiségben tartani kívánt belsı levegı hımérséklete főtés esetén,

zCset ,,int,θ [°C] a helyiségben tartani kívánt belsı levegı hımérséklete hőtés esetén,

)( IaAUϑ [°C] a külsı levegı hımérsékletének átlagértéke az Ia zónában,


ρ [kg/m3] a levegı sőrősége,

SZρ [kg/m3] a szellızı levegı sőrősége,

τ [h] a ventilátor és a szivattyú üzemideje,

emberτ [h/év] az emberek tartózkodási ideje éves szinten,

infτ [h] a fan-coilok üzemideje hőtési idényben,

sdτ [h/év] a benapozási idı éves szinten,

techτ [h/év] a technológia üzemideje éves szinten,

Φ [-] a hıvisszanyerı megvalósulási foka.

109

IRODALOMJEGYZÉK

[1] Alan J. Zajac: Building Environments: HVAC Systems, ISBN 0 925669 00 8, p. 61-

63. (1997).

[2] Albert T., William J.Y.: Handbook for energy audits, ISBN 0 88173 423 3, p. 216-

217. (2003).

[3] A. HC. van Paassen, I.r and Q.X. Luo: Weather data generator to study climate

change on buildings, Building Service Engineering and Researh Technology, ISSN

1477-0849; 0143-6244, p. 253-255. (2002).

[4] Air Infiltration and Vetilation Centre (AIVC): A Guide to Energy Efficient

Ventilation, ISBN 0 946075 85 9, p. 123-125. (1996).

[5] Anton Pech, Klaus Jens: Baukonstruktionen, Lüftung und Sanitär, ISBN-10 3 211

25252 5, ISSN 1614 1288, p. 44-46. (2006).

[6] Arthur A. Bell: HVAC Equations, Data, and Rules of Thumb, ISBN 978 0 07

148242, p. 455-458. (2008).

[7] Asztalos Máté, Horváth Ákos: Napkollektoros abszorpciós hőtı fejlesztése; 2010, 6-

10.o.

[8] Álmos Attila, Gyıri Sándor, Horváth Gábor, Várkonyiné Kóczy Annamária:

Genetikus algoritmusok, Typotex kiadó, ISBN 963 9326 45 3, 11. o. (2002).

[9] Bajcsay Pál: Numerikus analízis, Tankönyvkiadó, Budapest, 26.o. (1978).

[10] Bánhidi László: Korszerő gyakorlati épületgépészet, Verlag Dashöfer Kiadó,

Budapest, 7. rész 2.2. fejezet, 1. o. (2010).

[11] Barótfi István, Elmar Schlich, Szabó Márta: Energiafelhasználás otthon, 17.o.,

(2007).

[12] Bettina Maria Schmidt, Tomas Hecker, Daniel Fischhaber: Der einfache Weg zur

DIN V 18599 (Teil 3.), IHKS Fach.Journal - Fachzeitschrift für Planungsbüros,

Anlagenbau, Öffentliche Hand und Fachhandel, S. 24-31. (2006/07).

[13] Bihari Péter: Energetika II., 3.o, (1998).

[14] BME MOGI Tanszék: Genetikus algoritmus, egyetemi jegyzet, 9. o. (2010).

[15] Borgulya István: Evolúciós agoritmusok, Dialóg Campus Kiadó, ISBN 963 9542 41

5, 55. o. (2004).

[16] Bunse F.: Investitions- und Betriebskosten vom Klimaanlagen mit

Wärmerückgewinnung, Ort, Verlag, Jahr: Karlsruhe, Müller, S.7., (1977).

110

[17] Büki Gergely: Energetika, Mőegyetem Kiadó, ISBN 963 420 533 X, 50-51.o.

(1997.)

[18] Carson Dunlop: Air conditioning & Heat Pumps, IL 60606-7481, p.126. (2003).

[19] C.-A. Rouleta, F.D. Heidtb, F. Foradinic, M.-C. Pibiria: Real heat recovery with air

handling units, Energy and Buildings, ISSN 0378-7788, p. 406-407. (2001).

[20] Christoph Schmid: Bau und Energie 5. Heizung, Lüftung, Elektrizität:

Energietechnik im Gebäude. Leitfaden für Planung und Praxis, ISBN 10:

3728129364, ISBN 13: 978 3728129369, S. 75. (2004).

[21] Claude-Alain Roulet: prEN-ISP 13790-A Simplifield Method to Assess the Annual

Heating Energy Use in Buildings, ASHRAE Transactions, ISSN 0001-2505,

Volume 108, Part 2, p. 911-918. (2002).

[22] Claude-Alain Roulet: Ventilation and airflow in buildings – Methods for diagnosis

and evaluation, ISBN 978 1 84407 451 8, p. 84-86. (2008).

[23] David V. Chadderton: Air conditioning, A practical introduction, ISBN 0 419 22610

9, p. 10. (1993).

[24] Egyedi László: Épületgépészeti Kézikönyv I. / Bacsó Nándor: Meteorológia,

Mőszaki Könyvkiadó, ETO: 696/697, 144.o. (1963).

[25] Erik Reichert: Ein Verfahren zur Bestimmung des Energie- und Stoffaufwands zur

Luftbehandlung bei raumlufttechnischen Anlagen, ISBN 3-9805218-4-2, Universität

Stuttgart, 25-29.o. (2000).

[26] Fred H., Roger G.: Building Services Handbook – Incorporating current building &

Construction regulations, ISBN 13: 978 1 85617 626 2, p. 250-251. (2009).

[27] Hazim Awbi: Ventilation systems – Design and performance, ISBN 0 203 93689 2,

p. 318-321. (2008).

[28] Heinz Eickenhorst: Einführung in die Klimatechnik, Erläuterungen zum h-x

Diagramm, ISBN 3 8027 2371 6, p.10. (1998).

[29] Hermann R, Klaus F.: Raumklimatechnik, Bald 2: Raumluft-und Raumkühltechnik,

Springer, Berlin. SBN 978-3-540-57011-0., S.78. (2009).

[30] Homonnay Györgyné: Főtéstechnika I., Mőegyetemi Kiadó, azonosító: 40907, 54-

69. o. (2000).

[31] Homonnay Györgyné, Zöld András: Budapest hőtési hıfokhídjai, Épületgépészet

XII. évf. 6.sz., 238-239.o., (1963).

111

[32] Ilaria Ballarini, Vincenzo Corrado: Application of energy rating methods to the

existing building stock, Analysis of some residential buildings in Turin, Energy and

Buildings, p. 790. (2009).

[33] István Barótfi, László Kajtár, Miklós Kassai,: Calculation Method for Energy

Consumption of Air Handling Units. Mechanical Engineering Letters, Szent István

University, HU ISSN 2060-3789, Vol. 3, p. 209-221. (2009) - P4 -

[34] Jaap Hogeling: EPBD Buildings Platform – Information on standardisation, P02 11-

04. (2006).

[35] Jakab Zoltán: Kompresszoros hőtés I., Magyar Mediprint Szakkiadó Kft., ISBN 963

8113 25 8, 177.o.

[36] Jens Pfafferott, Sebastian Herkel, Matthias Wambsganß: Design, monitoring and

evaluation of a low energy office building with passive cooling by night ventilation,

Energy and Buildings, ISSN 0378-7788, p. 458. (2004).

[37] John G., W. David B.: HVAC Testing, Adjusting, and Balancing Manual, ISBN 0 07

024184 8, p. 180-182. (1996).

[38] Joseph C. Lam, Sam C.M. Hui: Outdoor design conditions for HVAC system design

and energy estimation for buildings in Hong Kong, Energy and Buildings, ISSN

0378-7788, p. 32-33. (1995).

[39] Joe Suthpin: AutoCAD 2006 VBA, A Programmer’s Reference, ISBN 1-59059-579-

3, p. 593. (2005).

[40] Joseph C. Lam, Sam C.M. Hui, Apple L.S. Chan: A statistical approach of the

development of a typical meterological year for Hong Kong, Architectural Science

Review, ISSN: 0003-8628, E-ISSN: 1758-9622. Volume 39, pp. 201-209. (1996).

[41] Kajtár L.: Klímatechnikai rendszerek energetikai, gazdasági elemzése

valószínőségelméleti alapon, 17. Főtés- és légtechnikai konferencia CD kiadvány.

(2005).

[42] Kajtár L., Kassai M.: Analysis of air treatment equipment using the probability

theory. 14th Building Services, Mechanical and Building Industry Days, Debrecen,

ISBN 978-963-473-124-5, pp. 127-134. (2008) - P14 -

[43] Kajtár L., Kassai M.: Levegıkezelı központok energiafelhasználásának elemzése

hazai és külföldi eljárások alapján. Magyar Épületgépészet, 2010/12. szám, 3-8 o.,

HU ISSN 1215-9913 (2010) - P5 -

[44] Kajtár L., Kassai M.: Klimatizált épületek energetikai elemzése. Magyar

Épületgépészet, HU ISSN 1215-9913, 2008/7-8. szám, 3-7.o. (2008) - P7 -

112

[45] Kajtár L., Kassai M.: Levegıkezelı központ energiafelhasználásának elemzése

valószínőségelméleti módszerrel. Magyar Épületgépészet, HU ISSN 1215-9913,

2007/4. szám, 3-7 o. (2007) - P8 -

[46] Kajtár L., Kassai M.: Passzívház szellızési rendszerének energetikai elemzése.

Magyar Installateur, ISSN: 0866 6024, 46-49.o. (2010) - P6 -

[47] Kajtár L., József G., Kassai M.: Energetic analysis of ventilation system of passive

house. 16th “Building Services, Mechanical and Building Industry Days”,

International Conference, Debrecen, ISBN 978-963-473-121-5, pp. 5-11. (2010) -

P10 -

[48] Kazimierz W.: Simplified Model of Seasonal Energy Consumption by Air

Conditioning System in Non Residential Buildings, Proceeding of Clima 2007

Congress, Helsinki (2007).

[49] K.H. Grote, J. Feldhusen: Dubbel – Taschenbuch für den Maschinenbau, ISBN 978

3 540 49714 1, S. M 59-60. (2007).

[50] Kirill Ya. Kondratyev, Vladimir F. Krapivin, Costas A. Varotsos: Global Carbon

Cycle and Climate Change, ISBN 3 540 00809 8, p. 38-39. (2003).

[51] Kiss Róbert: Légtechnikai adatok, Mőszaki Könyvkiadó, Budapest, ISBN 963 10

3152 7, 197./207-208. o. (1980).

[52] Kjell Folkesson and William Lawrance: Calculate ventilation Life Cycle Cost and

Count on Savings, Business Briefing: Hospital Engineering & Facilities

Management, (2005).

[53] Környey Tamás: Termodinamika, Mőszaki Könyvkiadó, Budapest, XIV.4.o. (2007).

[54] Lars Keller: Leitfaden für Lüftungs- und Klimaanlagen, Oldenbourg Industrieverlag,

ISBN 3-486-63-076-8, S.130-135./39-40., (2005).

[55] L. Kajtár, M. Kassai: Analysis of energy consumption of air-conditioning systems.

Gépészet 2010 Konferencia, ISBN 978-963-313-007-0, Budapest, p. 439-450.

(2010) - P12 -

[56] L. Kajtár, M. Kassai: Analysis of energy consumption of air handling units based on

probability theory. Periodica Polytechnica, Mechanical Engineering, 52/2, ISSN:

0324-6051 pp. 61-66. (2008) - P2 -

[57] L. Kajtár, M. Kassai: Analýza spotreby energie Hotelov. 18. medzinárodnej

konferencie VYKUROVANIE 2010, Pozsony, ISBN 978-80-89216-32-1, s. 473-

477. (2010) - P13 -

113

[58] L. Kajtár, M. Kassai: A new calculation procedure to analyse the energy

consumption of air handling units. Periodica Polytechnica, Mechanical Engineering,

ISSN: 0324-6051 (2010). (A cikk közlésre elfogadva, szerkesztés alatt áll, igazolás

mellékelve). - P1 -

[59] L. Kajtár, M. Kassai: Energy Consumption of Air Handling Units. Clima 2010 –

10th REHVA World Congress, Antalya, ISBN 978-975-6907-14-6, p. 37-39. (2010)

- P11 -

[60] L. Kajtár, J. Gräff, M. Kassai: Evalution method for electrical performance of air-

conditioning systems in summer. Gépészet 2008 Konferencia, Budapest, ISBN 978-

963-420-947-8, (2008).

[61] L. Kajtár, M. Kassai: Analýza potreby energie pre centrálnu klimatizačnú jednotku.

TZB HAUSTECHNIK, 2010/6, ISSN 1210-356X, p. 32-35. (2010) - P3 -

[62] L. Kajtár, M. Kassai: Evaluation of energy demand of air-conditioning systems

based on probability theory. The 6th IASME/WSEAS International Conference on

Heat Transfer, Thermal Engineering and Environment, Rhodos, ISSN 1790-5095,

ISBN 978-960-6766-97-8, p. 266-270. (2008) - P15 -

[63] L. Kajtár, J. Gräff, M. Kassai, J. Szabó: New Calculation Method for Energy

Consumption of Air Handling Units, The 12th International Conference on Indoor

Air Quality and Climate, Austin, USA, (2011). (A cikk közlésre elfogadva) - P9 -

[64] Macskásy Árpád: Központi Főtés I., Tankönyvkiadó, Budapest, 164-169. o. (1971).

[65] Macskásy Árpád: Energiagazdálkodási kérdések klímaberendezésben,

Épületgépészet, VIII. Évf. 6. sz., (1959).

[66] Magyar Tamás: Légcsatorna rendszerek tervezési és alkalmazási irányelvei, 3./23-

24.o (2003).

[67] Malcolm O., Nurul L., Ventilation modelling data guide, AIVC Guide 5, ISBN

2 9600355 2 6, p.10-11. (2002).

[68] Malcolm O.: Energy Impact of ventilation, Estimate for service and residential

sectors, ISBN 1 946075 97 2, p. 10. (1998).

[69] M. A. Sztürikovics, E.E. Spilrajn: Az energetika problémái és távlatai, Mőszaki

Könyvkiadó, ISBN: 963 10 53083, 9-10.o. (1984).

[70] Mathematics Consulting Group: http://rocagroup.org (2010).

[71] Menyhárt József: Légtechnikai rendszerek, Tankönyvkiadó, Budapest,

209./211./314.o. (1990).

114

[72] Menyhárt József: Klímaberendezések, Mőszaki Könyvkiadó, Budapest, 161.-

163./111.o. (1978).

[73] Melanie T. Fauchoux, Carey J. Simonson, David A. Torvi: The Effect of Energy

Recovery on Perceived Air Quality, Energy Consumption, and the Economics of fan

Office Building, ASHRAE Transactions, Volume 112, Part 2, ISSN 0001-2505, pp.

440. (2007).

[74] Mikko Nyman, Carey J. Simonson: Life cycle assessment of residential ventilation

units in a cold climate, Building and Environment, p.15-27. (2005).

[75] Mildred G.: ASHRAE Greenguide – the design construction and operation of

sustainable buildings, ISBN 1 933742 07 0, ISBN 978 1 933742 07 6, p. 150.

(2006).

[76] Monostori Iván: Valószínőségelmélet és matematikai statisztika, Mőegyetemi Kiadó,

Azonosító: 040884, 53-54. o. (2002).

[77] MSZ EN ISO 13790:2008: Épületek energetikai teljesítıképessége. A főtési és hőtési

energiaigény számítása (2008).

[78] Obádovics J. Gyula: Numerikus módszerek II., ISBN 963 592 914 5, ISSN: 0864-

7313, 6-12.o. (1989).

[79] Omar M. Al-Rabghi, Mohammed H. Al-Beirutty, Kadry A. Fathalah: Estimation

and measurement of electric energy consumption due to air conditioning cooling

load, Energy Conversion and Management, ISSN 0196-8904, p. 1535-1539. (1999).

[80] Peter G. Shild: Air to air recovery in ventilation systems, Air Infiltration and

Ventilation Centre, Ventilation Information Paper, n° 6, p. 6-7. (2004).

[81] Peter Henrici: Numerikus Analízis, ISBN 963 10 6419 0, 252. o. (1985).

[82] P. Jaboyedoff, C.-A. Roulet, V. Dorer, A. Weber, A. Pfeiffer: Energy in air-

handling units - results of the AIRLESS - European Project, Energy and Buildings,

pp. 391-399. (2004).

[83] Peter S. Curtiss, Newton Breth: HVAC instant answers, ISBN 0 07 138701 3, p.

381-382. (2002).

[84] Recknagel, Sprenger, Schramek: Főtés-és klímatechnika 2000 / I. kötet, Dialóg

Campus Kiadó, Budapest-Pécs, 13-17. / 137.o. (2000).

[85] Recknagel, Sprenger, Schramek: Főtés-és klímatechnika 2000 / II. kötet, Dialóg

Campus Kiadó, Budapest-Pécs, 1055./1181./1356. o. (2000).

115

[86] Recknagel, H.; Sprenger; Schramek, E.-R.: Taschenbuch für Heizung und

Klimatechnik. 74. Auflage, München: R. Oldenbourg Verlag, ISBN 978-3-8356-

3134-2, S. 1226./1498. (2009).

[87] Richard H. Bartels, John C. Beatty, Brian A. Barsky: An Introduction to Splines for

Use in Computer Graphics and Geometric Modeling, ISBN 1-55860-400-6, p. 2.

(1987).

[88] Robert C. Rosaler: HVAC Maintenance and Operations Handbook, ISBN 0 07

052169 7, p. 319-320. (1997).

[89] Robert McDowall: Fundamentals of HVAC systems, ISBN 13: 978 0 12 373998 8, p.

74. (2007).

[90] Roger W. Haines, C. Lweis Wilson: HVAC systems design handbook, ISBN 0 07

139586 5, p. 480-483. (2003).

[91] Ross Mongomery, Robert McDowall: Fundamentals of HVAC contol systems, ISBN

978 0 08 055233 0, p. 98-104. (2008).

[92] Sebastion F., Sanford A.K., Douglas T.R.: Energy Savings Potential of Energy

Recovery Ventilation in an Animal Housing Facility, ASHRAE Transactions,

Volume 110, Part 1, ISSN 0001-2505, pp. 121. (2004).

[93] Sebastian Oberthür, Hermann E. Ott: The Kyoto Protocol – International Climate

Policy for the 21st Century, ISBN 3 540 66470 X, p. 125-127. (1999).

[94] S. Ginestet, D. Marchio, O. Morisot: Evaluation of faults impacts on energy

consumption and indoor air quality on an air handling unit, Energy and Buildings,

ISSN 0378-7788, p. 52-54. (2008).

[95] Solt György: Valószínőségszámítás, Mőszaki Könykiadó, Budapest, ISBN 963 10

9781 1, 251-252. o. (1993).

[96] Shiping H., Qingyan C., Leon R.G.: Comparison of Energy Consumption between

Displacement and Mixing Ventilation Systems for Different U.S. Buildings and

Climates, ASHRAE Transactions, ISSN 0001-2505, Atlanta, pp. 457. (1999).

[97] S.N. Sapali: Refrigeration and Air Conditioning, ISBN 978 81 203 3360 4, p. 292-

293. (2009).

[98] Steve Doty, Wayne C. Turner: Energy management handbook, ISBN-10: 0

88 173 609 0, p. 268-269. (2009).

[99] Szirmay-Kalos László, Antal György, Csonka Ferenc: Háromdimenziós garfika,

animáció és játékfejlesztés, ISBN: 963 618 303 1, 68.o. (2006).

116

[100] Teerayut L., Nikorn S.: Energy Management by Simulation of Air Handling Unit

Degradation Behavior for Planning Maintenance Schedule, IEEE International

Conference on Management of Innovation and Technology, p. 1070-1071. (2006).

[101] Tóth Gyula: Spine-interpoláció, egyetemi jegyzet, BME Általános és Felsıgeodézia

Tanszék, 1. o. (2010).

[102] Winfried Jansen: Statistische Untersuchung über Abhängigkeiten von Tepmeratur,

Feuchte und Energieverbrauch in Wochnungen mit verschiedenen Lüftungsystemen,

Dortmund, S.29. (1989).

[103] W.P. Jones: Air Conditioning Engineering, ISBN 0 7506 5074 5, p. 62-67. (2001).

[104] W.P. Jones: Air Conditioning Applications and Design, ISBN 0 340 64554 7, p. 53-

54. (1997).

[105] Yaw Asiedo, Robert W. Besant, Carey J. Simonson: Cost-Effective Design of Dual

Heat and Energy Recovery Exchangers for 100% Ventilation Air in HVAC Cabinet

Units, ASHRAE Transactions, Volume 111, Part 1, ISSN 0001-2505, p. 858-863.,

(2005).

[106] Zöld András: Épületenergetika, Mőegyetemi Kiadó, 5. o. (2000).

[107] Zöld András: Az új épületenergetikai szabályozás, ISBN 9632291786, 72./85-87. o.

(2006).

[108] Zöld András (szerk.): Épületgépészet 2000, Épületgépészet Kiadó Kft., ISBN 963 03

97102, 128. o. (2000).

[109] 2000 ASHRE HANDBOOK: Heating, Ventilating, and Air-Conditioning systems

and equipment, ISBN 1-883413-81-8, Atlanta, p. 2.3-2.7. (2000).

117

Melléklet

1. melléklet Az egyes tagállamok által használt épületenergetikai szabványok, rendeletek

Ausztria ÖNORM B 8110-6 Görögország P074_EN_Greece Norvégia NS3031:2007ÖNORM H 5057 Hollandia P131_EN_Netherlands NS 3940ÖNORM H 5056 Horvátország 76/2007 P85_EN_NorwayÖNORM H 5058 EN 13790 Olaszország D. Lgsl. n. 192/2005ÖNORM H 5059 P129_EN_Croatia D. Lgsl. n.311/2006P124_Austria HRN EN 832 Lgsl. D.n.311/2006

Belgium P067_EN_Belgium HRN EN 832/AC D. Lgsl. 115/2008Bulgária EN 832 Írország S.I. No. 666 UNI TS 11300

EN 13370 S.I. No. 873 P084_EN_ItalyEN 13789 S.I. No. 854 Portugália Decree 78/2006БДС EN ISO 6946 S.I. No. 872 Decree 79/2006P076_EN_Bulgaria S.I. No. 346 Decree 80/2006

Cyprus L.142(I)/2006 EN ISO 13790 Portaria nº 461/2007Κ.∆.Π.429/2006 P078_EN_Ireland Portaria nº 835/2007P130_EN_Cyprus LengyelországP140_EN_Poland P061_EN_Portugal

Cseh 148/2007 Coll. PN-ISO-EN 13790 ASHRAE standard 140-2004Köztársaság 276/2007 Coll. PN-EN ISO 13789 Románia 372/13.12.2005

277/2007 Coll. Lettország LBN 002-01 2055/29.11.2005P127_EN_Czech _Rep. P128_EN_Latvia 57/1.02.2007Law No. 61/2008 Coll. Litvánia STR 2.01.09:2005 P079_EN_Romania

Dánia BR 08 D-1-624 Szlovákia STN 73 0540: 2002BR 95 EN 15217:2005 P118_EN_SlovakBR-S 98 EN 15203:2005 EN ISO 13790BR 95 STR 2.05.01:2005 STN 73 0540-2P139_EN_Denmark P077_EN_Lithuania EN 15378

Egyesült 2006 No 355 Luxemburg Memorial A 221 EN 15240Királyság 2006 No 440 P119_EN_Luxemb. Szlovénia SIST EN12831:2004

P138_EN_UK Magyarország TNM 7/2006 VDI 2078:1996Észtország RT I 2007, 72, 445 MSZ EN ISO 13790 SIST EN ISO 13790

RT L 2007, 95, 1577 Málta CAP.423 SIST EN 15603P83 Estonia LN 238 P141_EN_Slovenia

Finnország 487/2007 P075_EN_Malta Spanyolország P139_EN_Spain489/2007 Németország EnEV 2007 Svédország 2006:985765/2007 EnEV 2002 2006:1592P120_EN_Finland DIN V 4108-6 BFS 2007:4

FranciaországRT2000 DIN V 4701-10 BFS 2007:5prEN 13790 EN 832 BFS 1993:57P069_EN_France DIN V 18599 P82 Sweden

P073_EN_Germany

118

2. melléklet A Levegıkezelı központok energetikai elemzése program kezelıfelülete

3. melléklet A Levegıkezelı központok energetikai elemzése program kezelıfelülete az

adatbevitel során

119


adatbevitel során


adatbevitel során

120

6. melléklet A programmal végzett energetikai elemzés során kapott eredmények

121

Köszönetnyilvánítás Köszönetemet fejezem ki

- témavezetımnek, Dr. Kajtár László egyetemi docens úrnak, a szakmai és emberi támogatásáért, mellyel a Ph.D. kutatás és a doktori értekezés megírása során végig segítette munkámat,

- Dr. Ketskeméty László egyetemi docens matematikusnak, aki mind a matematikai

kérdések megválaszolásával, mind pedig szakmai támogatásával segítette doktori munkámat,

- Gräff József tudományos munkatársnak, aki a PC szimulációs program kidolgozását

végezte el, és szakmai támogatásával segítette doktori munkámat,

- Dr. Csoknyai István egyetemi docens úrnak a szakmai konzultációkért,

- Dr. Bánhidi László professor emeritusnak, Dr. Garbai László egyetemi tanárnak és Dr. Molnár Károly egyetemi tanárnak, hogy munkámat támogatták, és szakmai konzultációkkal segítették a doktori értekezésem elkészítését,

- Dr. Láng Péter tanszékvezetı egyetemi tanárnak a szakmai ás tanszékvezetıi

támogatásért,

- az Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék minden oktatójának és munkatársának a támogatásért, bíztatásáért.

Külön köszönet illeti Családomat, amiért szeretetükkel, türelmükkel és a nyugodt háttér megteremtésével támogatták doktori tanulmányaimat.

Klímaközpontok energiafelhasználásának elemzése valószín ...

Documents

Transcript of Klímaközpontok energiafelhasználásának elemzése valószín ...