e-gépész online szaklap

Egy használati melegvízhálózat felújításának tapasztalatai

2014. szeptember 12. | Dr. Szánthó Zoltán, Dr. Barna Lajos | |  13 |

Cikkünkben egy használati melegvíz (HMV) hálózatfelújítás tervezési tapasztalatainak ismertetésével három nem kellően ismert problémakörre szeretnénk felhívni a figyelmet. Az ivóvíz- és HMV-rendszerekben a nem kellő körültekintéssel megválasztott szerkezeti anyagok gyakran okoznak súlyos korróziót, aminek megszüntetése általában csak igen nagy költségek és kényelmetlenségek árán lehetséges. A cirkulációs rendszerek beszabályozásának szükségessége a szakmában ma talán már elfogadott tény; kevésbé ismert azonban a beszabályozatlanságból eredő többletköltségek mértéke. Az igénytelen hőszigetelésből származó üzemeltetési többletköltségek mértéke sem ismert kellően a tervezők, beruházók, kivitelezők és üzemeltetők előtt – ha ismert lenne, talán nem 9 és 13 mm-es hőszigeteléssel létesülnének hazánkban a fűtési és HMV hálózatok.

A cikk első közlésben a Magyar Épületgépészet 2014/07-08. számában jelent meg (tartalomjegyzéke itt letölthető).

A tervezési feladat

Egy Budapest környéki kistelepülésen az 1970-es évek elején létesítették a tervezési feladat tárgyát jelentő 117 lakásból álló kis lakótelepet. Az egyenként 9 lakásos, garázsszint + 3 emeletes épületek nagypaneles technológiával készültek. A 6 + 7 épület két sorban, fűrészfog-szerűen egymás mellé sorolva helyezkedik el. Az épületek hőellátásáról különálló épületben elhelyezett gázüzemű kazánok gondoskodnak. A fűtési, hidegvíz és HMV alapvezetékek az épületek és a kazánház között térszint alatt vezetett védőcsatornában, majd az épületek garázsszintjének a mennyezete alatt haladnak. A kazánházat a tavalyi évben felújították. A régi kazánok helyére új kondenzációs kazánok kerültek, a nyári HMV igények fedezésére a kazánház tetején vákuumcsöves napkollektorokat helyeztek el. Az épületek fűtési és HMV hálózatát egyelőre nem alakították át.

Az épület HMV hálózatában az utóbbi években egyre gyakrabban jelentkeznek korróziós problémák. Alkalmanként előfordul, hogy a csapolt víz enyhén zavaros, rozsdás színű; nagyobb probléma azonban, hogy a nagyméretű – 2 1/2”, 3” – alapvezetékeken egyre gyakrabban fordulnak elő lyukadások. Ezeket általában Gebo tömítőbilinccsel javítják. Egy kb. 3 méteres szakaszt, ahol korábban már 4 ilyen bilincset is felszereltek, az újabb lyukadás után műanyagcsőre cseréltek.

A korróziós problémák oka az lehet, hogy a közel 20 évig kifogástalanul üzemelő horganyzott acélcsöves hálózatban a 90-es évektől kezdődően a kisebb beavatkozásokat, javításokat az egyszerűbb kivitelezhetőség érdekében vélhetően rézcsővel végezték. A cirkulációs vezetékkel ellátott HMV rendszerekben a folyásirány-szabály nem tartható be, mert a cirkuláció a hálózat végén beépített rézvezetékből származó rézionokat a rendszer kezdőpontjára vezeti vissza, és azok a rendszer horganyzott acélcsővel szerelt szakaszaiban is megjelenhetnek.

A teljes vezetékhálózat cseréjére, a lakásokban lévő aknákban haladó felszállók megbontására jelenleg nincs sem mód, sem igény, ezért az alapvezeték-hálózatot olyan anyagúra kell cserélni, amiben a rendszerben megmaradó horganyzott acélcső és valószínűsíthetően jelenlévő rézcsövek együttese sem okozhat korróziós panaszokat. További elvárás, hogy a vezetékek nyomvonala lehetőleg ne, vagy csak minimális mértékben változzon, egyéb esetben ugyanis az épületszerkezeten jelentős számú új faláttörést kellene kialakítani. Ez a költségeket jelentősen megemelné, a vezetékcsere kivitelezése idején pedig a lakóknak is számos kellemetlenséget okozna.

A további problémák megelőzése érdekében az épület közös képviselője a HMV és cirkulációs alapvezeték hálózat cseréjének tervezésére adott megbízást; a további korróziós jelenségek megelőzése érdekében műanyagcsöves kialakítással. A tervezési feladatban különböző kivitelezési variációk összehasonlítását és értékelését és a legkedvezőbb változat meghatározását is el kellett végezni. A kivitelezési munkákat a Társasház valamilyen sikeres pályázat esetén kezdi csak meg. A pályázatoknál ma már általános elvárás a különböző műszaki megoldások összehasonlítása, és lényeges értékelési szempont a javasolt új megoldással elérhető energia- és költségmegtakarítás.

A vizsgált épületek esetében a korrózió megjelenése súlyos problémát jelent, ezért korábbi tapasztalatainkat felhasználva összefoglaljuk a korróziós jelenségek okait.

Horganyzott acélcsöves HMV rendszerek korróziós jelenségei

A horganyzott csőből készült hálózatok korróziójának egyik oka a horganyzott és a rézcső együttes jelenléte és az ebből eredő elektrokémiai korrózió. Az ötvözetlen acélcső védőrétegeként alkalmazott cink elektrokémiai standard potenciáljára a [2] jelű irodalom vizes elektrolitban –0,807… –0,287 V értéket ad meg. A sárgarézre ugyanitt pozitív, +0,117 … +0,13 V érték található. Ez a potenciálkülönbség lehetőséget ad az elektrokémiai korrózióra, ha elektrolit is jelen van a rendszerben. Az ivóvíz minőségű víz pedig kitűnő elektrolit.

Az elektrokémiai korrózió kialakulásáról például az [1] irodalomban a következők olvashatók: „A horganyzott acélcsövek korrózióját különösen befolyásolja a víz rézion-tartalma, mert a rézionok a Cu-Zn közötti potenciálkülönbség hatására kiválnak és ezeken a helyeken kontaktkorrózió keletkezik…”

Az elektrokémiai korrózió jelensége a víz áramlásával összefüggésben következik be, ezért az említett indirekt – tehát nem közvetlen érintkezésből adódó – kontaktkorrózió elkerülésére a szakirodalom az ún. „folyásirány szabály” betartását javasolja, amely szerint a víz áramlási irányában rézvezetéket csak horganyzott vezeték után szabad szerelni.

Egy több mint tíz évvel ezelőtt e lap hasábjain megjelent szakmai cikkben [3] több olyan káreset vizsgálatának a tapasztalatairól számoltunk be, ahol a különböző csőanyagok hibás összeépítése korróziós kárhoz vezetett. Az 1. ábra a hivatkozott cikk alapján egy lyukadási hely környezetét mutatja.

1. ábra. A vizsgált lyukadási hely környezetének a képe [3]

A bemutatott esetben a belső lerakódás és a lyukadás a beépítéskor vízszintes helyzetű cső alsó palástján keletkezett, de találtunk olyan esetet is, amikor a hegesztési hosszvarrat is alul, az intenzív korróziós területen helyezkedett el és csíkszerűen átkorrodált (lásd a hivatkozott cikk 4. ábráját). A vizsgált esetekben a horganyzott csövek anyagvizsgálata kimutatta ([3]):
• a hegesztési varratok megfelelő minőségűek voltak,
• a cső anyaga az adott alkalmazási célra önmagában megfelelőnek tekinthető,
• a korróziós folyamat nem interkrisztallin jellegű, tehát nem acél-metallurgiai hibára vezethető vissza,
• a korróziós termékek elemzése a lyukadás környezetében réz jelenlétét mutatta.

A horganyzott acélcsövekből készült melegvíz vezetékek korróziójával kapcsolatban meg kell említeni, hogy a korrózió sebességét a hőmérséklet nagymértékben befolyásolja: „… a meleg vízben 2/3-ával nő a hideg vízben kialakuló értékhez képest. Ezenkívül a nagyobb hőmérséklet elősegíti a helyi korróziós jelenségeket és a bemaródások képződését. ... A horganyzott acélcsövek korróziójának különlegessége az ún. potenciálváltás. 60 °C fölötti hőmérsékleten az ötvözetlen acéllal szemben kevésbé nemes horgany nemesebbé válik az acélnál, és így elveszti védőhatását. A potenciálváltás jelensége a hőmérsékleten kívül a vízminőségtől is függ. A hidrogén-karbonát-ionok kedveznek a potenciálváltásnak, míg a kloridok és a szulfátok ellene hatnak. A horgany korróziósebessége desztillált vízben kb. 70 °C-nál éri el a maximumát….” [1].

Az előzőekben említett két ok, a réz és horganyzott vezetékek együttes szerelése és a nagyobb hőmérséklet mellett a korrózió oka lehet a horganyzás nem megfelelő minősége is, amelynek következtében egyenlőtlen korrózió jön létre.

A horganyzott csővezetékek korróziójával kapcsolatban, még a lyukadás megjelenése előtt sokszor tapasztalják a melegvíz elszíneződését. Ennek egyik oka lehet, hogy a cső belső felületén létrejött, laza lerakódást (2. ábra) az áramló víz magával sodorja, és a csapból zavaros, sőt fekete víz folyik [4].

2. ábra. Laza korróziós lerakódás a cső belső felületén [4]

A vizsgált tervváltozatok

A HMV rendszerek üzemeltetésének – az igényelt melegvíz fogyasztókhoz való eljuttatásának – veszteségeit a hőveszteség és a szivattyúzási munka határozzák meg. A cirkulációs rendszerek hőntartása folyamatos hőveszteséget okoz, amit a vezetékrendszer hőszigetelésének javításával lehet csökkenteni. A szivattyúzási költség a hőntartást végző cirkulációs tömegáram keringetéséből származik. A hőszigetelés javításával a hőveszteség mellett a szivattyúzási költség is csökkenthető. Új rendszer kiépítésekor, vagy egy régi rendszer felújításakor a jobb hőszigetelés a kisebb szükséges cirkulációs tömegáram miatt kisebb vezetékméreteket eredményez. A kisebb méretek csökkentik a vezetékanyag beszerzésének költségeit, és ez kompenzálhatja a hőszigetelés magasabb költségeit.

A hazai gyakorlat a fűtési és HMV vezetékeken viszonylag gyenge, jellemzően 9-13-18 mm vastag, max. 0,04 W/m,K hővezetési tényezőjű hőszigetelést alkalmaz, szemben például a német előírásokkal, ahol a hasonló minőségű hőszigetelés előírt vastagsága DN100 méretig lényegében a csőmérettel megegyező (pl. egy DN50-es vezetéken 50 mm vastag szigetelést ír elő).

A rendszerben keringtetendő cirkulációs tömegáram és a szükséges vezetékméret meghatározására nem létezik hazai szabvány vagy előírás. A tervezésben a német DVGW W553 vagy a DIN1988 előírásokat célszerű mértékadónak tekinteni. Ezek az előírások a szigorú német higiéniai előírások egyidejű betartása mellett adnak útmutatást a rendszer méretezéséhez és hidraulikai beszabályozásához.

A felújított rendszer hidraulikai beszabályozása elengedhetetlenül szükséges. Ez biztosítja a cirkulációs tömegáram megfelelő elosztását, garantálja a kifolyóknál a szükséges hőmérsékletet és egyidejűleg jelentősen csökkenti a szivattyúzás költségeit a beszabályozatlan állapothoz képest. A beszabályozatlan rendszerben ugyanis a valójában szükséges térfogatáram sokszorosát kell keringetni ahhoz, hogy a legtávolabbi kifolyókon is biztosítani lehessen a szükséges hőmérsékletet. Mindeközben a keringetett térfogatáram legnagyobb hányada haszontalanul kering le a közeli kisellenállású felszállókon.

A beszabályozószelepekkel végzett hidraulikai beszabályozás kiváltható megfelelő előbeállítással rendelkező termosztatikus cirkulációs szelepek alkalmazásával. Ezek lezárnak akkor, ha az adott felszállón van fogyasztás, és a kifolyási hőmérséklet a cirkulációs keringés nélkül is biztosítható, és kinyitnak, ha a víz a felszállóban lehűlt. A termosztatikus cirkulációs szeleppel a hőveszteség érdemben nem csökkenthető, a feleslegesen keringetett tömegáram korlátozásával azonban csökkenthető a szivattyúzási költség.

A vizsgált esetben a fenti megfontolások, valamint már az előzetes konzultációk alapján is vezetékanyagnak ötrétegű műanyagcsövet volt érdemes választani, viszonylag igényes hőszigeteléssel. A vezetékeket a jelenlegi nyomvonalon célszerű vezetni. A felszállókat a gerincvezetéktől a felszállók elzáró szerelvényéig vissza kell bontani. A HMV előremenőbe új gömbcsapokat, a cirkulációs felszállókba beszabályozó szelepet, vagy legalább előbeállítással rendelkező termosztatikus cirkulációs szelepet szükséges beépíteni.

A műanyagcsövek alkalmazásának problémája, hogy hőtágulásuk jelentősen meghaladja az acélcsövekét. Az alapvezetékek jelenlegi nyomvonala az egyes épületekben 19,60 m hosszúságú egyenes szakasz, amelyek végén az épületek fűrészfog-szerű elrendezésének köszönhetően 3,20 m hosszú elhúzások találhatóak. A vezetékek a garázsszint mennyezetéhez olyan bilinccsel vannak rögzítve, amelyek a tengelyirányú elmozdulást lehetővé teszik; a hőtágulásból eredő hosszváltozást az elhúzások deformációja csőlíraként veszi fel. Műanyagcsöves kialakítás esetén a lényegesen nagyobb hőtágulást ezek az elhúzások nem lennének képesek felvenni: vagy kompenzátorokat kellene beépíteni, vagy új nyomvonal kialakításával kellene az alapvezetékekbe újabb elhúzásokat beiktatni. Az első megoldás jelentősen megnövelné a beruházás költségeit. A második megoldás a kisebb költségek mellett a lakóknak okozna sok kellemetlenséget: ha sikerülne is statikailag megfelelő megoldást találni, az új faláttörésekhez a munkák idejére a használatban lévő, általában raktárként is használt garázsokat ki kellene üríteni, illetve a 30 cm-es betonfalak sorozatának áttörése igen nagy zajjal járna.

A felsorolt szempontok figyelembevételével csőanyagként az UPONOR MLC préskötéses csőrendszere jöhet szóba, mert ebben az ötrétegű műanyagcső hőtágulási együtthatója csak 0,025 mm/m,K, jelentősen kisebb, mint más gyártók egyéb jellemzőiben egyébként hasonló csőanyaga esetén. A rendszer kb. 50 °C üzemi hőmérsékletén a közel 20 méteres vezetékszakaszok hőtágulása kb. 2 cm. Mivel az egymás után sorolt épületek egymáshoz képest 3,20 méterrel el vannak tolva, így az alapvezeték elhúzása képes rugalmas csőszárként a hosszú egyenes szakaszok hőtágulását felvenni. A probléma nélküli üzemhez az szükséges, hogy az egyes épületekben a hosszú egyenes szakaszok közepén legyenek a fix megfogások, a többi pedig tegye lehetővé a vezetékirányú elmozdulást. A 3,20 m hosszú rugalmas csőszáraknak csak középen legyen megfogásuk, így az egy-egy oldalra jutó 1600 mm-es szárhosszak bármilyen, az épületben szóba jöhető csőméret esetén alkalmasak a hőtágulás felvételére.

A műanyagcső előnye a horganyzott acélcsővel szemben, hogy a jobb felületi minőség miatt kisebb a csősúrlódási tényező, ezért azonos feltételek mellett a súrlódási nyomásveszteség is. Ez lehetővé teheti a vezetékméretek, és így a beruházási költségek a csökkentését. További költségcsökkentési lehetőség, hogy az iránytöréseket a csőrendszer költséges idomai helyett ahol csak lehet, a cső hajlításával alakítják ki. Ez igen igényes kivitelezést követel.

Mindezen megfontolások alapján 3 különböző tervváltozatot (1., 2., 3.), továbbá mindegyik tervváltozat esetében két különböző márkakereskedő árajánlatai alapján kétszer kétféle kialakítást vizsgáltunk: termosztatikus cirkulációs szelepes, illetve beszabályozó szelepes beszabályozást. A vizsgált tervváltozatok legfontosabb jellemzői a következők:

1. tervváltozat: a vezeték teljes egészében a jelenlegi nyomvonalon halad. Az iránytörések helyén könyököket alkalmazunk. A vezetékek hőszigetelése viszonylag gyenge: DN50 méretig 10 mm, afelett 20 mm.

2. tervváltozat: a vezeték itt is a jelenlegi nyomvonalon halad. Az iránytörések helyén könyököket alkalmazunk. A vezetékek hőszigetelésének vastagsága a német előírásoknak megfelelően lényegében a vezeték külső átmérőjével egyezik.

3. tervváltozat: a vezeték szinte mindenütt a jelenlegi nyomvonalon halad, de ahol a geometria megengedi, a könyökök helyett a csövek hajlítását alkalmazzuk. Ez csökkenti a nagyellenállású és költséges könyökök számát, részben a vezetékhoszszat, így a rendszer nyomásveszteségét. A hőszigetelés vastagsága lényegében egyezik a vezetékek külső átmérőjével.

a, b, c és d alváltozatok:
„A” és „B” márkakereskedők ajánlatai szerinti változatok
1. gömbcsapok és előbeállítással rendelkező termosztatikus cirkulációs szelepek, illetve
2. gömbcsapok és beszabályozó szelepek alkalmazásával.

A tervváltozatok vizsgálatának eredményei

A méretezéshez a DVGW W553 „részletes” méretezési módszerét alkalmazó Excel számító táblázatot készítettünk, ami elvégezte a tervváltozatok hidraulikai és hőtechnikai számításait; megadta a hálózat nyomás- és hőveszteségeit; számította a hőveszteség és a szivattyúzás éves költségét; meghatározta az egyes felszállók beszabályozási értékeit. Az előremenő HMV vezeték méretét az MSZ 04-132 méretezési eljárása, a cirkulációs vezetékek méretét a hőveszteségek fedezéséhez szükséges cirkulációs tömegáram alapján határoztuk meg.

A hőveszteségek számításánál 50 °C előremenő hőmérsékletet és maximum 5 °C lehűlést tételeztünk fel. A hőveszteség éves költségének becslésekor a 2012. év időjárási adatait vettük figyelembe azzal a feltételezéssel, hogy a garázsokban 30 °C napi középhőmérsékletnél 25 °C, –15 °C külső hőmérsékletnél 0 °C alakul ki; a hőmérséklet a két szélsőérték között a külső hőmérséklettel lineárisan változik. A tervváltozatoknál ellenőriztük, hogy a rendszer minden esetben alkalmas-e a Legionella-fertőzések elleni biztonság szempontjából mértékadó német DVGW W551 előírásnak megfelelő 60 °C előremenő hőmérséklettel és max. 5 °C lehűléssel való üzemre. A költségek számításánál egyéb adat hiányában a hőveszteségek költségét 2,19 Ft/MJ áron (90% hatásfokkal felhasznált lakossági földgáz ára); a villamos energiát 40,25 Ft/kWh áron vettük figyelembe. A cirkulációs szivattyúk esetében vizsgáltuk a meglévő szivattyú megtartása, illetve új szivattyú beépítése esetén felmerülő szivattyúzási költségeket.

Az egyik márkakereskedő árajánlatában a szelepek olcsóbbnak bizonyultak, de a két ajánlat között csekély volt az árkülönbség. A kivitelezők által elérhető kedvezmények ezt az ársorrendet akár meg is fordíthatják. Mivel a két ajánlat műszaki tartalma lényegét tekintve azonos volt, a szerelvények kérdését e cikkben nem taglaljuk, és a továbbiakban csak a fő tervváltozatok tanulságait ismertetjük. Az egyes változatok vizsgálatának fontosabb eredményeit az 1. és 2. táblázat tartalmazza.

1. táblázat. A vizsgált változatok hidraulikai adatai

2. táblázat. A vizsgált változatok költsége és megtérülései

Látható, hogy az 1. változat – gyenge hőszigetelés – alkalmazása esetén a hőveszteség nem csökken érdemben, a beszabályozás miatt a cirkulációs térfogatáram viszont mégis jelentősen csökkenthető. A beszabályozás természetesen a rendszer ellenállásának a növekedésével jár, így a méretezési nyomásveszteség nem csökken jelentősen; a szivattyú teljesítményfelvétele a névleges munkapontban azonban így is harmadára csökken. Minőségi hőszigetelés esetén (2. és 3. változat) jelentősen, kb. felére csökkenthető a hálózat névleges hővesztesége. Ez lehetővé teszi a cirkulációs tömegáram, ezáltal a cirkulációs vezetékek méretének a csökkentését. A csőanyag beruházási költségének csökkenése szinte teljesen kompenzálja a hőszigetelés többletköltségeit. Jelentősen csökkenthető a keringetett cirkulációs tömegáram és a cirkulációs szivattyú emelőmagassága is. Ez a szivattyúzás költségeit jelentős mértékben csökkenti. A hőveszteség és a szivattyúzás költségének csökkenése az éves üzemeltetési költségek jelentős, 1,65 mFt/év értékről kb. 0,92 mFt/év csökkenését eredményezi.

A 2. és 3. változatban a meglévő szivattyú ugyan képes a számára nagyon kicsi, kb. 2,7 m3/h keringetésére, de a 150 W teljesítményfelvétel már nagyon rossz hatásfok mellett alakul ki. E tervváltozatok esetében célszerű a szivattyút kisebb teljesítményűre cserélni, a kiváltó szivattyú ugyanis ugyanezt a feladatot képes kb. 50 W teljesítményfelvétellel ellátni. A szivattyúcsere megtérülési ideje (ennek költségeit a 2. táblázat nem tartalmazza) kb. 3 évre becsülhető. Ha esetleg sikerülne a kazánok cseréjekor beépített, kb. 1 évet futott szivattyút eladni, az fedezhetné az új, de jelentősen kisebb méretű szivattyú árát.

A 2. és 3. tervváltozatok esetében a megtérülési időt az 1. tervváltozathoz képest értelmeztük. A 3. változatban a könyököket hajlított csőszakaszokkal váltjuk ki, és ez kb. 9%-kal csökkenti az anyagköltségeket. További járulékos eredmény, hogy – minimális mértékben, de – csökken a vezetékhossz, illetve a nagyellenállású könyökök miatt a hálózat ellenállása és a rendszer nyomáskülönbség-igénye is. Az eredmények alapján a kivitelezésre javasolt megoldás a 3. tervváltozat volt.

A terveken és az árajánlatokban minőségi, ennek megfelelően drága termékek szerepeltek. Ez a kivitelezőket esetleg arra csábíthatja majd, hogy azokat olcsóbb termékekkel igyekezzenek kiváltani, vagy a kivitelezés költségeit a hőszigetelés gyengébb minőségével próbálják csökkenteni. A speciális követelmények miatt ezek a kiváltások nem engedhetők meg, csak akkor, ha a kiváltásra alkalmazott termékek műszakilag egyenértékűek a terveken szereplőkkel. A műanyagcsövek kiváltásának kockázata az, hogy az olcsóbb és ezért gyengébb minőségű cső a nagyobb hőtágulás miatt a tervezett nyomvonalon nem fektethető; vagy a tervezett nyomvonalon az üzem közbeni hőtágulás károsodáshoz vezető deformációt idéz elő.

A hőszigetelés vastagsága és minősége szorosan összefügg a keringetett cirkulációs tömegárammal és emiatt a csőméretekkel. A szigetelés gyengítése esetén nő a rendszer hővesztesége. Ez nagyobb tömegáramot igényelne, aminek szállítására a kisebb tömegáramra tervezett, karcsúbb csőhálózat nem lesz alkalmas. A következmény: a kazánháztól távolabb eső felszállók fogyasztóinál a HMV hőmérséklet nem lesz biztosítható. Elengedhetetlen a szükséges beszabályozó szelepek beépítése és a rendszer korrekt hidraulikai beszabályozása. Ennek elmaradása még súlyosabb következményekkel járna, mint a hőszigetelés vastagságának a csökkentése. A terveken szereplő beszabályozószelepek és gömbcsapok azonos műszaki tartalom esetén kiválthatók más gyártmányú hasonló szerelvényekkel.

Tanulságok

Nemcsak a jelen vizsgálat, hanem más rendszerek tapasztalatai is egyértelműen mutatják, hogy a fűtési és HMV vezetékek hazánkban járatos igen gyenge minőségű hőszigetelése a hőveszteségek költségeit jelentősen megnöveli. A német előírások szerinti hőszigetelés akár pótlólagos felszerelése is – hacsak nem jár vállalhatatlan kivitelezési költségekkel – igen gyorsan, sokszor egy éven belül megtérülő beruházás!

HMV cirkulációs rendszerekben a jó minőségű hőszigetelés alkalmazása a hőveszteség, ennek következményeként a keringtetendő tömegáram csökkenését is eredményezi. Ez lehetővé teszi a cirkulációs vezetékek méretének csökkentését, ami viszont kompenzálja a hőszigetelés többlet beruházási költségét. A kisebb tömegáram kisebb szivattyúzási teljesítményt igényel még a lecsökkentett vezetékméretek esetén is. A HMV cirkulációs rendszerek beszabályozása elengedhetetlen a megbízható működéshez és a takarékos üzemhez!

Hivatkozott irodalom
1. Mörbe, K. – Morenz, W. – Pohlmann, H. W. – Werner, H.: Korrózióvédelem az épületgépészeti gyakorlatban. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1986
2. Bajnóczy G.: Épületgépészet 2000. Alapismeretek. 16. fejezet: Korrózióvédelem. Épületgépészet Kiadó, Budapest, 2000
3. Barna L. – Dévényi L.: Elektrokémiai korrózió használati vízellátó rendszerekben. Magyar Épületgépészet, LI. évf. 2002/5. szám, p. 22-25.
4. Barna L.: Korrózió vízellátó rendszerekben. Vízellátás, csatornázás időszaki kiadvány, VI. évf., Info-Prod Kiadó,Budapest, 2003. április

Hozzászólások

A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.


Szánthó Z. | 2014. szept. 19.

Szerintem most mi beszélünk el egymás mellett... :)


Zöhls András | 2014. szept. 19.

Kedves Zoltán. a magyarázat inkább az lehet, hogy a két számmal nagyobb melegvíz vezetéknél (a legyen olyan vastag a szigetelés, mint a csőátmérő elv alapján), másfélszer vastagabb a szigetelés, ami némiképp túlkompenzálhatja a nagyobb hűlő felületet.


Szánthó Z. | 2014. szept. 19.

Zöhls Andrásnak válaszolva A DVGW W551 5C-ban korlátozza a megengedett lehűlést. A DVGW W553 egyszerűsített módszere az előremenőben megengedett 2C lehűlésre való méretezést enged meg. Marad tehát a cirkulációs rendszerre 3C. A cirkulációs vezeték kisebb mérete, és ezért kisebb hővesztesége miatt itt azonban már csak kb. 1,7C-ra adódott a lehűlés az előírás kidolgozásakor végzett mintaszámítások szerint. A kb. 1, 3C különbözet (ami persze a valóságban rendszerenként más és más) tehát a "biztonság".


Zöhls András | 2014. szept. 19.

Ami a Szánthó Zoltán és Székely Tamás közötti polémiát illeti, azt hiszem, elbeszélnek egymás mellett a kollégák. Amikor a strangok, vagy helyiségcsoportok egy részében van melegvíz elvétel, ott fölösleges még cirkuláltani is. Nagyjából arra való a dinamikus szabályozó, hogy ezeket az ágakat fojtsa. Ha a cirkulációs alapvezetéken kevesebb víz megy, természetesen jobban le is hűl, valamivel alacsonyabb lesz a közepes hőmérséklete, így az általa a környezetnek leadott hő is. Esetenként a hűlés túllépheti azt a bűvös három fokos határt is, de annak a betartását német kollégáink szerintem csak a méretezési állapotra írják elő, amikor a teljes hálózatot keringtetjük. Amit nem értek: általában hogy jött ki méretezési állapotra az a három fok, amikor a HMV vezetéken csak két fok a hűlés. Azonos nyomvonal, megegyező vízmennyiség, de egy-két számmal kisebb átmérő, azaz kisebb hűlő felület, viszont nagyobb sebesség mellett, nem tudom, miért lenne a cirkuláció ág hűlése másfélszerese a melegvíz ágénak.


Zoárd | 2014. szept. 19.

Elöbbi listámban elírtam az éves üzemórát, csak 4300 óra/év-el számoltam. Azaz az eredény még inkább a 48 mm-es hőszigetelés mellett szól.


Zöhls András | 2014. szept. 19.

Ráadásul, a fenti paraméterek mellett nem is 2000, hanem 3x8,6x10x15~4000 forint az a többlet üzemeltetési költség különbség. Szóval szinte az első évben bejön az ára a plusz 24 mm-nek. Más kérdés, hogy sikerül-e egy konkrét kivitelezésnél ezt érvényesítenünk.


Zoárd | 2014. szept. 18.

Akkor nézzük a számokat. Társasházi alaphálózat vezetékátmérője 42 mm. Hőmérséklet különbség 55/20=35°C. Üzemidő 8600 óra/év. Hőveszteség 0/6/12/24/48 mm-es hőszigeteléssel, sorban a következő: 44/21/15/10/7 W/m Éves hőenergia fogyasztás sorban a következő: 189/91/64/43/29 kWh/év 15 Ft/kWh energia költséggel és 10 éves időtartamra az energiaköltség a következő: 28.365/13.631/9.535/6.452/4.423 Ft/10 év Azaz 10 év alatt a 24 és 48 mm-es hőszigetelés közötti energia árkülönbség 2029 Ft 50 mm-es csőhéj hőszigetelés bruttó ára 1670 Ft/m. 30 mm-es csőhéj szigetelés ára 1150 Ft/m. Innentől mindenki eldöntheti maga, hogy „ingyen” 6-24 mm-es hőszigetelés, vagy pénzért 48 mm-es hőszigetelés. Persze tudom, úgy is megfoghatjuk a dolgot, hogy nyáron a napkollektor csinálja a hőenergiát, télen pedig besegít a fűtésbe a veszteség, azaz nem is veszteség. De véleményem szerint nem ezen az úton kellene elindulni egy ilyen esetben.


Chiovini György | 2014. szept. 18.

Az én értelmezésem szerint beszabályozott az a cirkulációs hálózat, ahol az egyes ágak közel azonos hőmérsékleten (pl. 55-60 fok) vannak. Beszabályozatlan, ahol a legkedvezőtlenebb ágnál még elfogadható a csapolási hőmérséklet, viszont a többi ágon kényszerűen nagyobb. Az nyilván nem veszteség csökkentés, ha a beszabályozatlanság következtében langyos vizet kap a fogyasztó.


Szánthó Z. | 2014. szept. 18.

Zöhls Andrásnak válaszolva: A hőszigetelés optimális átmérőjének a tervezői és kivitelezői gyakorlat számára való meghatározása érdekes és fontos feladat lenne. Persze nehéz mozgó célra lőni: a folyamatosan változó árviszonyok kicsit megnehezítik az értékelést. A korábbi tapasztalatokkal összhangban a cikkben bemutatott vizsgálat is igazolta, hogy a hazai gyakorlatban alkalmazott igen gyenge hőszigetelés (ld. Zoárd hozzászólását)nagyon távol van még ettől az optimumtól, vagyis a német előírás, vagy annak a közelítése mindenképpen közelebb visz hozzá. A mesterképzésben a DVGW553 szerinti cirkuláció méretezés elég régóta téma, és házi feladatot is kell csinálni belőle. Szerintem ez az előírás elég jól eltalálta az arányt az elméleti megalapozottság és pontosság, másik oldalról a gyakorlat számára való egyszerűsítések és elhanyagolások között. A hőszigetelés minőségére és vastagságára vonatkozóan sajnos én sem ismerek semmilyen előírást - pár éve éppen a segítségedet kértük az ügyben, de semmi használhatót sem találtunk.


Szánthó Z. | 2014. szept. 18.

A szerzők nevében köszönöm a hozzászólásokat! :) Székely Tamásnak válaszolva: A 2. pont ügyében fenntartom a véleményemet - ha ugyanis korlátozzuk az összes megengedhető lehűlést (a németek pl. 5C-ban), akkor a beszabályozás megoldásától függetlenül a teljes vezetékhálózat folyamatosan közel állandó (a német előírások szerint 60 és 55C közötti) hőmérsékleten van. A 3. ponttal nem értek egyet: a csősúrlódási tényező és a csőérdesség nem hanyagolható el; a cikkben ismertetett esetben a horganyzott cső a műanyagcsőhöz képest kb. 15% súrlódási többletveszteséget jelentene. A 4. pontnál is ellent kell mondanom: a DVGW 553 szerinti méretezést igen jónak és használhatónak tartom - alapelve pontosan az, amit Tamás javasol. A 6. pontot illetően: ezt én is nagyon fontos témának tartom, a cikkből terjedelmi okokból maradt ki. A termosztatikus cirkulációs szelepekkel kapcsolatos tapasztalatok, egy ezeket ismertető cikk engem is nagyon érdekelnek!


Zöhls András | 2014. szept. 18.

Kedves Zoárd, most egy kíváncsi szakmai kérdés? Miért pont 5 cm legyen a csőhéj szigetelés, miért nem 4, vagy 6 cm? Érvényes hazai szabályozásról nem tudok. Minden újabb centiméter többe kerül, mint az előző (több benne az anyag), ugyanakkor egyre kevesebb megtakarítás jelent. Nyilván van valahol, az érintésvédelmi, vagy páradiffúziós szempontokat meghaladó, ésszerű energetikai/gazdaságossági határ, amit már nem érdemes átlépni, de erről valahogy nem beszélünk. Feltehetően azért, mert mindig jócskán alatta maradunk. Kerülném azt a megközelítést, hogy azért egyezzen meg a szigetelés vastagsága a haszoncső átmérőjével, mert ezt így szokták ”Nyugaton”. Személyes tapasztalatom szerint ezt néha túl mechanikusan alkalmazzák az ottani kollégák, és amúgy is eltérő a beruházási/üzemeltetési költségekkel, arányokkal kapcsolatos gondolkodásuk. Bár a használati melegvíz ügyben jogosnak érzem azt a szabályt, hogy a hőközponttól a legtávolabbi csapolóig legfeljebb két fokot eshet a hőmérséklet (magam is ekként méretezek), ugyanakkor a cirkulációra vonatkozó három fokos határral, benne a csőméret, szigetelés, szivattyú, dinamikus szabályozó szerepével, vannak kétségeim. Jó lenne ezt egyszer alaposan végiggondolni, és megszülni rá valami ökölszabályként használható műszaki irányelvet. Ez egy igazán értelmes egyetemi téma lehetne.


Zoárd | 2014. szept. 17.

A csőszigetelés sajnos csak elméletben triviális. Az általam kiírt 30-50 mm-es hőszigetelési kiírásomra úgy néznek rám, mintha a Marsról jöttem volna. Sok éves tapasztalat, hogy a kiírt hőszigetelés helyett felkerül egy 6 mm-es polifoam, az is trehányul, utólag, hosszalkotó mentén végigvágva, helyenként egy-egy kábelkötözővel összefogatva, le ne essen, rosszabb esetben csak egy flexibilis védőcső kerül a csőre. Beszabályozás! Nem is értik, hiszen vagy elhagyják a kiírt szerelvényt, vagy golyós csap kerül a helyére, aztán jön a duma, hogy rosszul választottuk ki a szivattyút. Összefoglalva műszaki szempontból az egyik leggyengébb pontja a mai társasházi kivitelezéseknek a központi HMV rendszer cirkulációs hálózata.


Székely Tamás | 2014. szept. 17.

Öröm látni, hogy van aki ismételten foglalkozik a HMV rendszerek energetikai kérdéseivel, köszönet érte a szerzőknek! A cikk nagyrészt tükrözi a szakma gondolatait erről a kérdésről, de így kiegészítve számításokkal, talán adnak is lendületet a HMV rendszerek korszerűsítésének! Hozzászólásommal , egy két ponton szeretnék pontosítani, ill. javaslatot tenni, kor szellemét idézve. 1) Tekintettel arra a tényre, hogy én elsősorban hidraulikával foglalkozom megütötte a szememet, hogy a szerzők többször is hangsúlyozzák, miszerint „Elengedhetetlen a szükséges beszabályozó szelepek beépítése és a rendszer korrekt hidraulikai beszabályozása” , FIFA Coins ahogy azt a 40/2012. (VIII. 13.) BM rendelet 7/2006 rendelet is előírja. A kérdés mindössze az, hogy miként szeretnénk elérni ezt a beszabályozott állapotot. Statikus, un. hidraulikai, kézi-mérőműszeres beszabályozással vagy termikus úton? Én mindenképp az utóbbit választanám. A termikus szabályzószelep a mindenkori terheléstől (csapolástól) függetlenül mindig annyi vizet enged át amennyire a pillanatnyi cső lehűlés igényt tart. Innentől kezdve a statikus beszabályozás teljesen szükségtelen. Tudom ez egy kicsit fura elsőre, különösen, hogy évtizedes rutin mondatja velünk (és néhány gyártó), beszabályozni és beszabályozni… az idők azonban változnak. (Nem véletlenül a legtöbb termikus szelep gyártó nem használ előbeállítást a szerelvényein) 2) Nem értek egyet azzal az állítással miszerint „termosztatikus cirkulációs szeleppel a hőveszteség érdemben nem csökkenthető”! Amennyiben a visszatérő víz hőmérsékletét alacsonyabb értéken tartjuk, FIFA Coins a veszteség is csökken. Részterheléses állapotban mikor fogyasztás van, a visszatérő térfogatáram minimalizálódik, a hőmérséglete tovább csökken így a veszteség is jelentősen csökken. A HMV rendszerek energia megtakarítási potenciálja pont ezekben a visszatérő víz hőmérséklet korlátozókban rejlik! (Túltekintve a csőszigetelésen ami gondolom mindenki számára triviális) 3) A műanyag csövet én is jónak tartom, FIFA Coins de az indokot hogy kisebb a felületi érdessége – ami igaz – nem tartom helyénvalónak ugyanis a kialakuló áramlási sebességeknél ez a tényező elhanyagolható. A szivattyúval elérhető megtakarítás azonban %-osan valóban jelentős ha nem is igazán mérhető össze forintálisan a csőlehűlés veszteségekből eredő megtakarítással. 4) Nagyon hasznosnak tartom összegyűjteni és megvizsgálni a szomszédos országok HMV-re vonatkozó irányelveit, FIFA 15 Coins online, szabványait, azonban én óva intenék attól mindenkit, hogy szolgai módon átvegyük. Én személy szerint nem értek egyet a Német DVGW hidraulikai méretezésével. Szerintem abból kell kiindulni, hogy mekkora lehet egy cirkulációs ágban a maximális csőlehűlésből adódó hőveszteség és ez mekkora térfogatáramot igényel a megkívánt hőfokesés mellett. A szivattyút is erre a térfogatáramra kell kiválasztani és lehetőleg fordulatszám szabályozást alkalmazni. 5) Örülök, hogy előkerült a Legionella fertőzés elleni kűzdelem szükségessége, melynek leginkább alkalmazott módja a termikus fertőtlenítés. Ebben az esetben is fontos szerepe van a termosztatikus szabályzó szelepeknek, de ez önmagában megér egy cikket 6) Végezetül had’ fejezzem ki sajnálatomat, hogy a cikkből kimaradt a „szerelvények kérdése” (és itt elsősorban a termosztatikus szabályzó szelepekre gondolok) ami mind használat, mint alkalmasság tekintetében is érdekes téma, de talán erről majd én írok egy cikket a későbbiekben. Tisztelettel, Székely Tamás / Danfoss A/S

Facebook-hozzászólásmodul