A masina beindult

avagy „Nincs rezsink! De ez sokba került.”

Bevezető

Amiről szó lesz: autonóm ház, vízönellátás esővízből, helyi szürkevíz-kezelés. Központi fűtés és melegvíz tűzhelykazánnal. Áramellátás napelemes szigetüzemmel.

Bevezető gondolatok a jobb érthetőség végett, és afféle bemutatkozás. Jómagam épületgépész vagyok, „csöves”. Nejem környezetvédelmi mérnök. Majd az egész család mérnök, de minimum műszaki. Már nagyapám mozdonyvezető volt 424-es gőzösön. Mindez nyilván ad egy alap érdeklődést és hozzáállást.

Utóbbi években sokat foglalkozom energiafelhasználással. Tudatosan készülünk arra, hogy nem lesz sokáig ilyen bőséges és olcsó az energia. Készülünk, de nem görcsösen, inkább derűs tudatossággal.

Autonóm ház – élet közművek nélkül

Az általunk megálmodott és megépített ház és abban a megvalósított autonóm rendszer első ránézésre összetett, egyedi, így együtt valószínűleg egyedülálló az országban. Általános esetben többe kerülhet ilyet építeni mint az építőiparban manapság „szokványos” típus megoldások. Úgy értem, átlagos vidéki, belterületi ingatlanon – egyszeri beruházást tekintve – valószínűleg többe kerül, mint rácsatlakozni a telken vagy az utcában meglévő közművekre. Alaposabban vizsgálva viszont az alkalmazott technikák sokrétűen egymásra épülnek, néhol meglepően egyszerűek és olcsóak, sok mindent magunk elkészíthetünk.Nálunk nincs semmiféle közmű. Külterületi telkünk adottságai miatt az messze többe került volna. Tehát nekünk ez egyfajta kényszer is volt. De nem nyomasztó, inkább gondolkodásra ösztönző, kreativitásra serkentő és gondos előre tervezést igénylő késztetés. A megépült rendszer viszont a mérsékelt égövön bárhol, bármiféle adottságoktól függetlenül működik.

Olyan mintát szerettünk volna létrehozni, mely elsősorban élhető. Nem jár drasztikus lemondásokkal, sok mindenben megfelel a mai kor kényelmes elvárásainak. Azonban szándékunk szerint túlmutat azon. Nagyon csekély energiával, fenntartható módon működtethető.

E hosszú bevezető után lássuk a konkrét megoldásokat.

Víz

Alapelemünk a víz, minden élő szervezet nagy része víz. Az ember három napot sem bír ki nélküle. A vízellátás ismertetését azonban a szennyvízkezelés kérdésével kell kezdenem. Mielőtt bármi módon felhasználom a vizet látni kell, hova és milyen formájában fogom kiönteni. Azt a mentalitást, hogy „hiszen lefolyik a csatornába” meghaladta az idő. Mára nagyobb tudatosságra van szükség.

Még egy dolgot szükséges tisztáznunk, autonóm házban nincs létjogosultsága a vízöblítéses vécének. Bármilyen kényelmesnek is tűnik, kevéssé fenntartható. A szennyvizesek alapvető mondása, ahányszorosára higítod – mármint a fekáliát, – annyiszoros a probléma, amit kezelned kell. Bővebben itt nem fejtem ki, szívből ajánlom ez ügyben Országh József munkásságát. http://eautarcie.com/hu/index.html youtube: A „mindent a szennyvízcsatornába” rendszer vége

Egy átlagos háztartásban akár a százszorosára hígul a fekáliás fekete szennyvíz, mire az ingatant elhagyja. A fekete szennyvíztől – a vízöblítéses vécétől – akár teljesen is megszabadulhatunk. Persze nem kell feltétel nélkül mindenkinek visszatérni a űrgödrös kerti árnyékszékhez, köz-ismertebb nevén a budihoz, léteznek már harmadik generációs száraz toalettek is. Aki mégsem tud a vízöblítéses vécéről lemondani, Országh József arra is kínál megoldást a fekete szennyvíz és a szürkevíz célszerű különválasztásával. Erre a lehetőség nálunk is megvan, de egyelőre fekete víz nem képződik, ezeket a dolgokat kívül hagytuk a házon.

Marad tehát a fekália nélküli, ún. szürkevíz, ami jól kezelhető, könnyen tisztítható. Erre már lehet méretezni a ház vízszükségletét. Nézd meg az egyhavi vízfogyasztásodat, próbáld meg ebben megmérni, megbecsülni a vécé használat vízigényét, majd vondd ki belőle. Meglepően jelentős tétel lesz, 20-50 liter/fő,nap. Az sem árt ha a fürdőzési szokásainkat kissé átgondoljuk. Nagyjából meg is vagyunk. Ha már tudjuk, hogy mennyi kell, akkor jöhet a honnan.

Sokáig gondolkodtunk a kútfúrásban. Kezdeti lelkesedésünk nem volt alaptalan. Idősek szerint errefelé számtalan kisebb forrás volt. Kerestük, kutattuk, sajnos ezeknek mára nyoma sincs. A környékben folytatott bányászati ténykedés hatására annyira lehúzódott a potenciális vízadó réteg, hogy nagyon bizonytalanná vált, milyen mélységig kellene lefúrni. 40 méter, 50 méter? Netán 150 méter? Ennek a bizonytalan műszaki - és anyagi - megoldásnak nem mertünk nekivágni. Nem volt teljesen ismeretlen számunkra korábban sem az esővíz gyűjtés, azonban Országh József munkásságát alaposan megismerve immár valódi alternatívának tűnt. Ez mellett döntöttünk.

Az esővíz a tetőről előszűrés után föld alatti ciszternában gyűlik. (lombfogó, előülepítő akna)

Innen szivattyú emeli egy felső nyomásadó tartályba. (szivattyú védőszűrő 0,5 mm).

A felső tartály állandó nyomáson szolgáltatja a ház számára a vizet.

A házba belépéskor 50 és 20 mikronos szűrőn halad át, ez az ún. ártalmatlan víz, nem lesz tőle semmi baja, ha valaki véletlenül belekortyol. Ezzel fürdünk, mosunk, mosogatunk.

További szűrők majd fordított ozmózisos

szűrés után kapjuk a legtisztább ivóvizet (RO –

reverse osmosis). (5 mikron, aktív szén, 1

mikron, ozmózis membrán, aktív szén).

Nálunk minden csepp víz értékes, ezért az RO szűrő öblítővize sem csak úgy lefolyik a csatornába (szürkevízbe), mint általában, hanem visszavezettem az esővíz gyűjtő rendszerbe.

A szűrt víz egy külön csapnál áll rendelkezésre, jobb oldali kis csaptelep a mosogatónál. Itt

választhatunk tiszta szűrt vizet, vagy utánsózott szűrt vizet, felhasználási cél szerint.

A szürkevíz rendszer még nem teljes, jelenleg egy ún. két-kamrás pihentető tartályba gyűlik a víz. Tavasszal készülnek el az utolsó elemek, a felszíni levegőztető és a végén egy kis tavacska.

Szürkevíz pihentető, később került bele egy szerelt elválasztó fal

Fűtés

A mi éghajlatunkon a legjelentősebb energia-felhasználás a fűtés. Az általunk megálmodott rendszernek mostanáig az első üteme valósult meg. Ennek sok oka van, főképp hogy megszületett első gyermekünk, inkább vele foglalkozunk. De ami működik, az jól működik. A ház lakható, még ha nem is fűtjük az egészet.

a masinaa szilveszteri malac szépen megsült benne

Ez a fűtési rendszer kísérleti, úgy sejtem, némely része egyedi az országban. Szükség-képpen költséges, és bizony néhol bonyolult is. Nincs benne semmi titok, de kell bizonyos ismeret a megértéséhez, megépítéséhez, működtetéséhez. Nem beszélek rá senkit sem arra, hogy pont ilyet építsen magának. Pláne nem ajánlom annak, akinek szerény a műszaki háttere, mert nem fogja tudni biztonságosan üzemeltetni. A tűz és a víz összeeresztése nem játék. Nincs bolondbiztos fűtési rendszer, egy kazán üzemeltetése pedig mindig veszélyes üzem!

Ennyi előzetes után azért mégsem akarok elijeszteni senkit. Egy viszonylag összetett rendszer ismertetése során lehetőségeket mutatok egyszerűsítésre. Szeretném felhívni a figyelmet ezekre a technikákra, és például szolgálni hasonló rendszerek bátor megépítéséhez.

A masina A fűtési rendszer lelke a tűzhelykazán, mint központi hőleadó. Ez tulajdonképpen egy korszerű sparherd, és egy szilárd tüzelésű kazán összeépítve. Magyar termék, Salgótarjánból. Meglepő, de szinte változatlan formában gyártják húsz éve. Sajnos az ára miatt kevéssé ismert a magyar piacon. Relatíve drága, - német piacra pozicionálták - de ha egy jó kazánt és egy korszerű sparherdet összerakunk, ott is vagyunk. Házilag legyártani nem tartom lehetségesnek. A tervezésén túl komoly fém-megmunkálási jártasság kellene hozzá. Falazott épített kivitelben már más a helyzet, de meglévő sparherd bizonyos átalakítása is szóba jöhet, pláne kisebb házba. A kazánbiztosításra szabályainak maradéktalan betartásával.

Minden méretezési lépés, beépített gépészeti berendezés bemutatása meghaladja ennek a dolgozatnak a terjedelmét.Privát megkeresésre szívesen válaszolok.

A tűzhelykazánnak jellegéből adódóan jelentős hőleadása van a helyiség felé, így lehet vele egyszerre fűteni és sütni-főzni is (max 6 kW). Ez bőven elegendő az egy légtérben lévő nappali, étkező és konyha kifűtésére. A fűtés oldali teljesítménye max. 16 kW.

A masinához csatlakozik egy majdnem hagyományos gravitációs meleg vizes fűtési rendszer, csővezetékek, hőleadók. Előnykapcsolásban van az indirekt bojler, ami egyszerűen annyit jelent, amíg hideg benne a víz, a rendszerben a bojler a legnagyobb hőfogyasztó és a vezetékek méretezése miatt a legtöbb fűtési vizet kapja.

Mivel a bojlerben akár 80 fokra melegedhet a víz, célszerű egy termosztatikus keverőszelepet a melegvíz-rendszerbe építeni.

A további fűtési körök egyedi falfűtések. Függőleges építésű csőregiszter van a falra szerelve és tapasztás segítségével „egyesítve” a vályog válaszfallal. Így intenzívebb a hőleadás és nagy hőtároló tömeget képez.

Természetesen keringetőszivattyúval és típus radiátorokkal olcsóbban megoldható a hőleadás.

felszerelt csőregiszter csőregiszter tapasztás közben

A gravitációs méretezés nagy csőátmérőket eredményez. Ahol van mód keringetőszivattyú állandó üzemelésére, ez a beruházási költség töredékére csökken. Nekünk is van egy pici 12 Voltos keringetőszivattyú egy bypass ágban, ez elsősorban a nyári napkollektoros melegvíz termelést fogja szolgálni, amikor bőven van áram.

Gépház(részlet)

A nagy csőátmérők miatt nagy és drága fittingek, szerelvények. Cserébe áram nélkül is remekül és biztonságosan működik a rendszer.

Tűzhelykazán téli baba üzemmódban

Hűtés

Ez igazán nem fog oldalakat kitenni. Egy jól szigetelt és jól árnyékolt épületben egész egyszerűen nincs szükség hűtésre. A miénk nem passzívház, de hőtechnikailag megközelíti a kritériumokat. A fal és a födém szalmabála szigetelésű, hőátbocsátása 0,1 W/m2K. A nyílászárók háromrétegűek, 0,8 W/m2K hőátbocsátási tényezővel. A jó hőszigetelés mellett a földtéglából készült belső falak jelentős hőtároló tömeget képeznek. 2012 nyarán, amikor nem volt ritka a napközben tartósan 35 fok feletti hőmérséklet, soha nem melegedett a ház bent 24 fok fölé. A páratartalom is kellemesen alacsony maradt (40 %RH alatt). Volt nem egy éjszaka, amikor csak röviden szellőztettünk, mert nem ment kint 24 fok alá a hőmérséklet.

Persze a passzív épületelemek mellett nem árt az aktívakra is odafigyelni. Olyan egyszerű dolgokra kell gondolni, mint éjszaka-hajnalban szellőztessünk néhány órát, de akkor nagyon intenzíven. Így tároljunk be egy kis hűvöset a lakásba. Nappalra ne hagyjunk résnyire se nyitva ablakot, mondván „milyen jól jár a levegő”, csak melegszik ezzel a lakás. Amikor szükséges, röviden és intenzíven szellőztessünk, csakúgy mint télen. Amit lehet kívülről árnyékoljuk, takarjuk a nap ellen. A nagyobb főzéseket-sütéseket is mellőzzük, vagy ha tehetjük, odakint végezzük. Déli népektől sokat tanulhatunk nyári praktikákban.

Az egyik legmelegebb nyári napon,délután kint 36,0 °C, bent 22,5 °C

Áram

Sokan kérdeznek elektromos áram alternatív módon való termeléséről, napelem, szélkerék használható-ságáról. Magam sem vagyok elektromájer, de a saját napelemes szigetüzemű rendszerünket össze-raktam. Ezeket a tapasztalatokat fogom egybe.

A napelemek alacsony állványra kerültek a kertben. Előnyei: állítható dőlésszög, hó letakarítható,

jégverés veszélye esetén védőháló felhúzható.A kábelek a földben futnak.

A számháború – méretezés – előtt tisztázzuk az alap motivációkat. Mégis mi késztetne bárkit ép ésszel erre?

1. Olyan ingatlanon, ahol már meglévő adottság a hálózati áram, ott bármilyen alternatív megoldás soha meg nem térülő beruházás. Mármint ha pusztán anyagilag nézzük.

2. Új építés, új bekötés esetén már érdemes elgondolkodni az alternatív megoldásokon, és számolgatni.

3. Ha az ellátás biztonságával nem vagy elégedett, akkor előbb-utóbb lehet igényed alternatív megtáplálásra.

4. Ha nincs reálisan elérhető közelségben hálózat, netán egészen rövidke hálózati áramszünet is aggodalmat kelt benned, akkor múlhatatlan szükséged lesz alternatív áramellátásra.

5. A nagy-átfogó központi ellátórendszerek mellett - néhol helyett – a kicsi, okos, regionális rendszereknek egyre nagyobb a létjogosultsága.

Az alternatívák közül csak a szigetüzemű napelemes áramellátást tárgyalom. Arra jutottam, hogy ez a legéletképesebb, és bárhol az ország területén kockázatmentesen megvalósítható.

A hálózatra visszatápláló rendszerről – családi ház méretekben – a legnagyobb tisztelettel lebeszélek mindenkit. Egyrészt szerintem soha meg nem térülő beruházás. A ménkű nagy szinuszos-szinkronizált inverter nagyon megdrágítja. Nem hiszem, hogy arra tud bárki 20-30 év garanciát adni, az ilyen állandóan működő teljesítmény-elektronikák nem a tipikusan örök életű berendezések.

A megtérülés azért csalóka, mert a zöldáram átvételi ár és a hálózatból felhasznált áram ára közötti különbség adja. Márpedig a szolgáltató lobbierején és az államon ebben a képletben sok múlik. Ráadásul a MAVIR-nak alapvetően nem érdeke a "hektikus" alternatív betáplálás az országos rendszerbe. Jóhogy, amíg Pakstól 10 forintért veszi át az áramot, egyenletesen, folyamatosan!

A szélgenerátort – minden erényét elismerve – másodlagos megtáplálásnak javaslom. Sajnos nagy általánosságban Magyarország területén kevés és ritka az energetikailag jól kihasználható szél.Telepítés előtt egy évig illik mérni, adatot gyűjteni, ez drágítja, bonyolítja.

Méretezés

Az áramellátást a pontos igényekre méretezni kell. Az alulméretezésnek súlyos következményei lehetnek a ház használhatóságában. A túlméretezést pedig a pénztárcánk bánja. Ráadásul szerintem ezek a rendszerek a jövőben egyre olcsóbbak, és fajlagosan nagyobb teljesítményűek lesznek. Ezért sem érdemes egy ésszerű mértéken túlméretezni és bespájzolni.

A rendszerünket 2012 nyarán üzemeltük be. A két napelem csupán 460 Watt (2 x 230 W, polikristályos). Ez irodalmi adatok alapján 460-480 kWh/év energiát képes megtermelni. Egy korszerű hűtőgép fogyasztása 200-250 kWh/év, vagyis elvileg elvinné azt is, de valószínűleg nem lesz hagyományos hűtőszekrényünk. Az élelmiszer-tárolásnak számos egyéb remek módja van tanyán.

Nézd meg a mostani éves áramfogyasztásod, várhatóan ennek többszöröse lesz. A méretezést tulajdonképpen ott kell kezdeni, hogy el kell gondolkodni egy kicsit.

a) Mire van feltétlenül szükséged? Ne konkrét berendezésben gondolkodj, hanem "szolgáltatásban". Világítás, házi vízmű szivattyúja, mosás, vasalás, tévé, rádió, laptop, internet, ilyenek. Próbáljuk mellőzni a nagy teljesítményű elektromos fogyasztókat, gőzvasalót, vízforralót, elektromos fűtésű tűzhelyet, sütőt, mikrót, bojlert, szaunát, szoláriumot, rámpafűtést. Ezek nehezen láthatóak el alternatív módon megtermelt árammal.

b) Mit lehet más – lényegesen könnyebben elérhető – energiával helyettesíteni? (pl fűtés – fa, főzés – PB gáz, vasalás – gőz, PB, hűtés – abszorpciós, klíma – kúthűtés).

c) Írd össze egy táblázatba a megmaradt berendezéseket, teljesítményüket és a várható napi-, heti-, havi használati időtartamot. Ezt összeszorozva megkapod az adott időszakra vonatkozó energiaigényt.

Ez a mi tervezett éves fogyasztásunk.

Berendezés Teljesítmény, W

napi üzemóra

havi üzemóra

éves fogyasztás,

kWh/év

1. csőbúvár szivattyú, vízellátáshoz 600 5 36

2. keringető szivattyú, télen fűtés, nyáron kollektor miatt

10 8 244 29

3. világítás, LED 40 6 183 88

4. mosógép, Hajdu Thermál - hideg-meleg vizes csatlakozás

300 10 36

5. mini malom 200 0,5 15 37

6. laptop, Dell Latitude - ezen írok most is 12 4 122 18

7. kéziszerszámok 600 1 30 220

összesen 463

Ez eddig éves energiamérleg szintjén stimmel, tudják a napelemek (460 kWh).

Az utolsó 7. tétel tulajdonképpen bármi más lehet, ami nem létszükséglet, sok egyéb elképzelhető. Akár hűtőgép. Ez az a tétel amivel télen óvatosan bánunk. Vagyis tudatosan. Például nem használunk hűtőt. Ez adja a méretezés második lépését, a szükséges tároló akkumulátor kapacitást. Elhagyva a télen nem létfontos 7. tételt, marad 243 kWh/a. Tételezzük fel, hogy lesz olyan hét, amikor egyáltalán nem süt a nap, osszuk ezt 52-vel. Azt kapjuk, hogy - a többi fogyasztást változatlanul hagyva - ezen a héten is 4,7 kWh energiát igénylünk életünkhöz.

Ezt mi 2 db 230 Ah akkuval oldottuk meg, ami 5,5 kWh tárolására képes. Vagyis több mint egy hétig kitart. Mi van akkor, ha tovább nem süt a nap? Árnyalnám a méretezést. A vízrendszer úgy van kitalálva, hogy szivattyúzni legfeljebb havonta egyszer kell. Így a felső víztartály nemcsak a víz-, hanem az elektromos energia sajátos tárolását is szolgálja. Gabonát is tudok előre leőrölni. A fűtés is gravitációsra van méretezve, keringetőszivattyú nélkül is működik. 10 W LED már élhető világítást ad, stb. Tulajdonképpen a töredékével is élhető marad a háztartás. Teljesen pontos méretezéshez havi energiamérleget szokás számolni, főleg a téli hónapokra.

Eljutottunk oda, az egész sziget-üzemű elektromosságnak az a legfontosabb gondolata, hogy sokkal tudatosabb fogyasztási szokásokat igényel! Próbáljuk az évszakos szezonalitást is kihasználni. A télen kitermelt tűzifát tavasszal-nyáron vágom fel mini elektromos láncfűrésszel, szalagfűrésszel. Kisgépekkel barkácsolni is inkább nyáron fogok a szabadban, amúgy is hosszabb a nap. A téli üzem biztonságát tudja kiegészíteni és fokozni egy szélgenerátor.

Az akku szolár- vagyis működtető aksi legyen. Az autó indító-akkumulátor nem erre való. Csak ideiglenesen javasolhatom. A rendszertől függően a 24 és 12 Voltos berendezések közvetlenül csatlakoztathatók, ilyen pl a LED-es világítás. (A kamion-, lakókocsi-, jacht technika szinte minden berendezést kifejlesztett 12 vagy 24 Voltra, kis ügyes hűtőt is, csak drága). Kell még egy töltésvezérlő is.

A hagyományos „konnektoros" berendezések inverterről mennek, ami 24 vagy 12 V egyenáramból állít elő 220 V váltóáramot. Többféle van, legelterjedtebb – legolcsóbb – a trapézjeles. Ennél jobb – persze jóval drágább – a valós szinuszos, motorikus fogyasztók jobban szeretik. Ez nálunk 1200 Wattos, elvileg ekkora vasalót is elbírna. A motorikus fogyasztók ideális határa 600 W, az indulási nagy áramfelvétel miatt. Ekkora például a vízszivattyú.

Zárszó

Elmélkedés a felhasznált technológiákról. Ezek nem „környezetbarát” technológiák. Bio- (?), öko- (?), zöld- (?) ezek sem mondanak nekem túl sokat. Ne áltassuk magunkat. Nincs "környezetbarát technológia"! Ez ugyanolyan eufemizmus, önző és ostoba marketing fogalom mint a "fenntartható növekedés". A környezetünknek, a természetnek, ha úgy tetszik a földi bioszférának az égvilágon semmi szüksége sincs az emberi technológiára. Köszöni szépen, évezredekig elvolt nélküle, eztán is ellenne. Nincsenek érdekei. Nem barátkozik, nem ellenségeskedik. Egyszerűen él.

Minden technológiának van bizonyos káros környezeti hatása, ha jobban tetszik "terhelése", a legyártása, üzemelése és elbontása során. Ennek az elviselhető mértéke a kérdés. Persze nem az ember számára, hanem a Föld számára. Pontosabb lenne úgy fogalmazni, hogy fenntartható-, elviselhető-, vagy ismertebb nevén szelíd technológia. Azonban célszerű ezeket is időről-időre felülvizsgálnunk, tudunk-e még ügyesebb, átgondoltabb technikákkal kevesebbett fogyasztani, kisebb terhelést okozni.

Tudom, sokan vannak az út elején. Nagyívű terveik vannak, roppant elszántak, de a következő lépésükben bizonytalanok, nem látják még tisztán az útjukat. Remélem, tudtam segíteni egy újabb lépéssel.

Nem adok halat. Hálót sem. Megmutatom, hogyan tudsz magadnak készíteni!

Kelemen Béla

2013 Január

szalmabela@csipa.hu