Egy valódi, működő rendszer kialakítása lépésről lépésre: a gép kiválasztásától a faláttörésen, hidraulikán és vezérlésen keresztül az első hűtési tapasztalatokig és a költségekig.
Ebben a projektben családon belül telepítettem egy 6 kW-os monoblokk hőszivattyút egy már meglévő kondenzációs gázkazán mellé. Nem teljes gázkiváltás volt a cél, hanem egy egyszerű dual, azaz két hőtermelős rendszer kialakítása.
A megoldás némileg „unortodox”: nincs külön puffer a hőszivattyú számára, nincs primer-szekunder hidraulika, és a hőszivattyú sem külön hőcserélőn keresztül csatlakozik a kazánhoz. A hőszivattyú sorosan, közvetlenül a gázkazán elé került.
Ilyen rendszert korábban még nem építettem, ezért ez részben kísérlet is. Az alapelv azonban egyszerű: amit nem muszáj bonyolítani, azt nem bonyolítjuk. Ha pedig később kiderül, hogy valamelyik részén változtatni kell, a hidraulika úgy készült, hogy továbbfejleszthető legyen.
Ez az oldal egy konkrét, meglévő épület és fűtési rendszer átalakításának dokumentációja, nem általános kivitelezési utasítás. Az elektromos és gépészeti munkákat mindig az adott berendezés dokumentációja és a vonatkozó előírások szerint kell elvégezni.
A cél nem az volt, hogy kidobjuk a működő kondenzációs gázkazánt. Ehelyett a hőszivattyú egy második hőtermelőként került mellé.
A rendszer egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy a hőszivattyú sorosan a gázkazán előtt helyezkedik el. Ha például 40 °C-os előremenő vízre van szükség, akkor először a hőszivattyú melegíti fel a vizet. Ha ezt önmagában nem tudja a kívánt hőmérsékletre felmelegíteni, a mögötte lévő kazán rá tud fűteni.
Ha a hőszivattyú elegendő hőt termel, a kazánnak nincs dolga. Ha kevés, akkor a gázkazán biztosítja a hiányzó teljesítményt.
Elméletileg tehát még különösen bonyolult vezérlésre sincs feltétlenül szükség. A gyakorlatban természetesen érdemes a két berendezés működését összehangolni, de az alapelv akkor is egyszerű marad.
A kialakítás további előnye, hogy olcsó. Nincs szükség külön puffertartályra, újabb hőcserélőre és teljesen önálló primer körre. Néhány szelep és viszonylag kevés új cső elegendő.
A hidraulika ugyanakkor úgy készült, hogy ha a soros működés később valamiért nem válik be, motoros szelepekkel szekvenciális rendszerre is átalakítható legyen.
Az egész projektet részben egy szokatlanul kedvező ajánlat indította el. Az EU Solar 415 000 Ft bruttó áron kínált egy 6 kW-os IQ Quantum AirPro monoblokk hőszivattyút.
Ez lényegesen olcsóbb volt annál, amit a hasonló teljesítményű, ismertebb márkájú készülékeknél megszoktunk. Egy nevesebb gyártó hasonló kategóriájú berendezése biztosabb szervizháttérrel jellemzően jóval magasabb áron található meg.
Ennél a gépnél viszont kezdetben még azt sem lehetett pontosan tudni, hogy ki a tényleges gyártó, milyen kompresszor, elektronika és egyéb alkatrészek dolgoznak benne.
A dual rendszer miatt ezt a kockázatot vállalhatónak éreztem: ha a hőszivattyú valamiért meghibásodik, a ház nem marad fűtés nélkül, mert a gázkazán továbbra is rendelkezésre áll.
A készülék egy méretes fadobozban érkezett. Kicsomagolás után az első benyomás alapvetően pozitív volt.
A gép belseje rendezettnek tűnt, a hidraulika és az elektromos kialakítás első ránézésre nem keltett barkácsjellegű benyomást. Az adattábla szerint a készülék R32 hűtőközeggel működik, névleges vízárama 1,0 m³/h, és 3 kW-os beépített elektromos segédfűtéssel rendelkezik.
A számomra egyik legfontosabb dolgot is megtaláltam: van külső ON/OFF vezérlési lehetőség, így a gép bevonható az okosotthon-rendszer vezérlésébe.
Kevésbé örömteli, hogy a fűtés és hűtés üzemmód közötti váltáshoz nem találtam külön külső kontaktust. Ezt a gyári kezelőpanelről kell átállítani. Mivel erre jellemzően évente csak kétszer van szükség, együtt lehet vele élni.
És egy teljesen szubjektív szempont: a készülék fekete. A szokásos fehér kültéri egységekhez képest szerintem kifejezetten jól néz ki.
A körülbelül 110 m²-es ház két nagyon különböző részből áll. Az eredeti épületrész vályogból készült, ehhez a 90-es években hozzáépítettek egy közel ugyanekkora B30-as téglából épült részt.
A bővítéssel együtt készült el a padlófűtés. A 2010-es években a tégla rész külső hőszigetelést kapott, és közben radiátoros fűtést is kiépítettek, mert a padlófűtés a hibás kivitelezés és a korábbi üzemeltetés következményei miatt már nem tudta megfelelően kifűteni a házat.
Ekkor azonban újabb probléma került a rendszerbe: a régi padlófűtési csövek és az acél lapradiátorok egy közös vízkörön működtek.
A régi, oxigéndiffúzióra hajlamos padlófűtési cső és az acél radiátor nem ideális párosítás. A rendszerben képződő korróziós iszap idővel lerakódott a lassú áramlású padlófűtési körökben, és egyre súlyosabb keringési problémát okozott.
A szabályozás sem volt ideális. A nappaliban található cserépkályha és ugyanott elhelyezett központi termosztát rendszeresen összeveszett egymással: ha befűtöttünk a kályhába, a termosztát leállította a kazánt, miközben a többi helyiség kihűlt.
A kazán több csere után jelenleg egy Ariston One 24 kondenzációs kombi gázkazán.
A nyári hűtést korábban egy nappaliban elhelyezett Daikin klíma próbálta megoldani. Ha a nappaliban kellemes hőmérsékletet tartottunk, a távolabbi helyiségek melegek maradtak. Ha erősebben járattuk, hogy oda is jusson hideg, a nappaliban már kellemetlen volt a folyamatos hideg légáram.
A használati melegvizet napkollektor és a sorba kötött kombikazán biztosítja. Ha a napkollektor nem melegíti megfelelő hőmérsékletre a vizet, a kazán automatikusan ráfűt. Ez a rendszer hosszú ideje jól működik.
A hőszivattyús projekt előtt a meglévő fűtési rendszer rendbetétele már elkerülhetetlenné vált.
A nappaliban a padlófűtést gyakorlatilag alig lehetett érezni, a többi helyiségben pedig egyre inkább csak a radiátorok fűtöttek. A rendszer megbontása után beigazolódott a gyanú: a padlófűtési körök szinte teljesen el voltak dugulva.
Először gépi átmosást kapott a rendszer. Ez azonban utólag inkább csak elkezdte a tisztítási folyamatot. Újabb dugulások jelentkeztek, ezért több egymást követő Fernox tisztítókúrára volt szükség.
A tünetek megszüntetése azonban önmagában nem volt elég. A probléma okát is meg kellett szüntetni.
Ezért a radiátoros és a padlófűtési kört lemezes hőcserélővel szétválasztottam. A módosításhoz új tágulási tartály, ülepítő/iszapleválasztó és némi csőátalakítás is szükséges volt.
Felmerült, hogy a radiátorokat magasabb előremenő hőmérsékleten üzemeltessem, de végül ezt feleslegesnek és energiahatékonysági szempontból sem ideálisnak tartottam.
A radiátorokba is ugyanaz a körülbelül 35–40 °C-os előremenő víz jut. A kitisztított padlófűtés mellett ez bőven elegendőnek bizonyult: a radiátoroknak ma már inkább csak komfortjavító szerepük van.
Mindkét vízkör Fernox F1 inhibitort kapott.
Ha már hozzányúltam a rendszerhez, a szabályozást is átalakítottam.
A padlófűtés osztójának szelepeire vezérelhető termoelektromos fejek kerültek, a radiátorok hagyományos termosztatikus fejeit pedig Sonoff Zigbee okosfejekre cseréltem.
A DSVT virtuális termosztát segítségével a házat 5 külön szabályozási zónára bontottam.
Egy rövid hangolás után a rendszer minden helyiségben stabilan tartotta a kívánt hőmérsékletet. Az első teljes szezonban – a valamivel hidegebb tél ellenére – körülbelül 15%-kal csökkent a gázfogyasztás.
A hőszivattyú csöveinek kivezetéséhez át kellett törni a ház eredeti vályogfalát. Ez volt az egyik olyan művelet, amelytől a legjobban tartottam.
A fal környezetében több évtizednyi átépítés eredményeként rengeteg cső és vezeték található, és semmilyen dokumentáció nincs arról, hogy a falban pontosan mi merre halad.
Ráadásul ledugózott, elvágott és ismeretlen rendeltetésű régi csövek is vannak a közelben.
Próbáltam falban futó vezetékek keresésére készült műszert is használni, de nem kaptam olyan egyértelmű eredményt, amely alapján nyugodtan elkezdtem volna a fúrást.
Végül a hőkamera segített.
Hosszabb ideig engedtem először meleg, majd hideg vizet, és közben figyeltem a fal felületi hőmérsékletének változását. A csövek nyomvonala meglepően jól kirajzolódott.
Így sikerült olyan pontot találni, ahol jó eséllyel nem fut aktív vízvezeték.
Maga a vályogfal könnyen fúrható volt, a közel 80 cm-es falvastagság viszont már komolyabb feladat. Itt jött jól egy korábban teljesen feleslegesnek tűnő vásárlás: a 100 cm hosszú fúrószár.
A két, belül körülbelül 5 cm távolságra indított furat a külső oldalon végül összeért. Nem lett belőle esztétikai díjas faláttörés, de funkcionálisan tökéletes.
Mivel a faláttörést biztonsági okból nem pontosan a hőszivattyú csatlakozási pontjával egy vonalban készítettem, rugalmas csőmegoldásra volt szükség.
Erre a Gebo INOX bordáscső bizonyult a legpraktikusabbnak.
A cső rövid szakaszon szabadon hajlítható, ezért könnyen kialakítható vele az a kisebb S-kanyar, amely a falból érkező cső és a készülék oldalán található csatlakozás között szükséges.
Ötrétegű csővel is megoldható lett volna a feladat, de a kulccsal szerelhető idomok keresztmetszet-szűkítése és ára miatt végül a bordáscső mellett döntöttem.
A hőszivattyú gyári előírása legalább 1000 liter/óra vízáramlás. Ezért ahol most új csőszakaszt készítettem, igyekeztem kerülni a felesleges szűkületeket, és DN20-as, 1 colos hollandival szerelt csöveket használtam.
A hőszivattyú helye egy régi, a kert felé lejtő betonjárdára esett.
Egy nagyméretű, kifejezetten hőszivattyúkhoz készült gumitalpat kaptam hozzá, amely egyszerre emeli meg a gépet és csillapítja a rezgéseket.
A gumitalpakat beütős dübelekkel rögzítettem a betonhoz, hogy a kompresszor és a ventilátor rezgése hosszú távon se tudja elmozdítani a készüléket.
A járda lejtése miatt két hosszabb rögzítőcsavart kellett készítenem, de végül sikerült a gépet minden irányban megfelelően vízszintbe állítani.
A projekt egyik kellemes meglepetése a bordás rozsdamentes cső használata volt.
Utólag is hajlítható, egyenes és szűk íves szakaszok egyaránt kialakíthatók vele, és nagyon kevés plusz idomot igényel.
Egyetlen hátránya, hogy a csővégek peremezéséhez célszerszám szükséges. A szükséges peremezőt a megszokott szerelvénybolt kölcsönadta.
A rendszer olyan jól használhatónak bizonyult, hogy komolyan felmerült bennem egy saját szerszám beszerzése is.
A meglévő Grundfos Alpha keringtető után három golyóscsappal kialakított bypass készült.
Ennek segítségével a hőszivattyú teljesen kizárható a hidraulikai rendszerből. Ez karbantartásnál, meghibásodásnál vagy fagyveszély esetén is hasznos lehet.
Normál üzemben a visszatérő víz kimegy a hőszivattyúhoz, majd onnan visszatérve továbbhalad a gázkazán felé.
A gázkazán előtt szintén készült egy megkerülő ág, de itt már motoros szelepekkel.
Ha szükség van a gázkazánra, a kazán visszatérő ága nyit, a bypass pedig zár, így a víz keresztülhalad a kazánon.
Ha elegendő a hőszivattyú, a kazán előtti szelep zár, a bypass pedig kinyit, így a víz a gázkazánt megkerülve kering.
Hűtési üzemben természetesen mindig a kazánt megkerülő útvonal használható.
A visszatérő oldalon lévő plusz Grundfos szivattyú részben történelmi örökség.
Még abból az időből maradt ott, amikor a padlófűtés és a radiátorok egyetlen vízkörön működtek, és a kazán saját keringtetője nem tudta megfelelően megforgatni az egész rendszert.
Érdekes módon a két kör szétválasztása után is viszonylag nagy hidraulikai ellenállás maradt. Igazán megfelelő, körülbelül 3–5 °C-os ΔT csak nagyobb keringtetési teljesítménnyel alakult ki.
Valószínűleg a több évtized alatt kialakult korróziós és iszaplerakódások miatt még mindig vannak szűkületek a régi padlófűtési csövekben.
Néhány hónappal korábban egy indukciós főzőlap miatt már szükségessé vált a ház elektromos hálózatának bővítése.
A padlástérben ezért egy 5×10 mm²-es gerincvezeték készült, amelynek tervezésekor már számoltam a későbbi hőszivattyúval, elektromosautó-töltővel és akár egy jövőbeni háztartási energiatárolóval is.
A hőszivattyú külön leágazást kapott. A kültéri egység felé 3×6 mm²-es rézvezeték készült.
A hőszivattyú közelében külön kültéri elosztó került a falra. Ebben kapott helyet a kismegszakító és egy NOUS D3T Tasmota fogyasztásmérő/kapcsoló.
A NOUS D3T segítségével folyamatosan mérhető a hőszivattyú villamosenergia-fogyasztása, és szükség esetén távolról is áramtalanítható.
Itt jelentkezett először igazán az olcsó, ismeretlenebb márkájú gép egyik hátránya.
A készülékhez adott dokumentáció az alapvető telepítéshez és kezeléshez elegendő, de részletes szerviz- és paraméterleírást nem kaptam.
Nem volt például elsőre egyértelmű, hogyan állítható az előremenő vízhőmérséklet, illetve mikor és hogyan kapcsol be a beépített 3 kW-os elektromos fűtőpatron.
Részletesebb dokumentációt kértem a forgalmazótól, de választ sokáig nem kaptam.
A nyomáspróba szerencsére meglepően eseménytelen volt.
Egyetlen könyökcsatlakozásnál jelent meg enyhe szivárgás a hőszivattyú belépő oldalán. Egy további meghúzás után ez megszűnt, és a rendszer tartósan megtartotta a nyomást.
A vezérléshez egy jól bevált Athom Tech 4CH Tasmota relé került.
A négy csatorna feladata:
A két motoros szelepnek mindig ellentétes állapotban kell lennie. Ha a kazán visszatérője nyitva van, a bypass zár. Ha a kazán ki van kerülve, a visszatérő zár és a bypass nyit.
Ezt egy egyszerű Tasmota Rule automatikusan biztosítja.
Ennek köszönhetően a DSVT vezérlésnek csak egyetlen szelepet kell kapcsolnia, a második automatikusan az ellenkező állapotot veszi fel.
Bekapcsolás előtt két fontos kérdés maradt: az előremenő vízhőmérséklet beállítása és a 3 kW-os fűtőpatron működése.
Ez végül sokkal egyszerűbbnek bizonyult, mint vártam.
A gyári kezelőpanelen az üzemmód kiválasztása után a fel/le nyilakkal közvetlenül állítható a kívánt vízhőmérséklet. Nincs szükség hozzá szervizmenüre.
Az eredeti angol nyelvű dokumentációból végül kiderült, hogy a beépített elektromos segédfűtés bekapcsolási külső hőmérséklete paraméterezhető.
A gyári alapérték -18 °C. A paraméter -21 °C-ra állításával a segédfűtés gyakorlatilag kikapcsolható.
Ha valaki használni szeretné a 3 kW-os elektromos rásegítést, a villamos védelmet természetesen ennek figyelembevételével kell méretezni.
Az első bekapcsolásnál a készülék D1 áramlási hibával nem indult.
Érdekes módon miután a gépet Wi-Fi-re csatlakoztattam és hozzáadtam a Tuya alkalmazáshoz, változatlan hidraulikai beállítások mellett elindult.
Nem tudom biztosan, hogy a két esemény között volt-e tényleges összefüggés, vagy egyszerű inicializálási jelenségről volt szó.
A felhős kapcsolatot egyébként hosszú távon nem szeretném használni. A helyi vezérlés számomra fontosabb, ezért a tesztelés után a készülék internet-hozzáférését korlátozni fogom.
Az első tesztet hűtési üzemben végeztem.
Az előremenő vízhőmérsékletet 20 °C-ra állítottam, a DSVT rendszert pedig hűtési módba kapcsoltam.
Így 20 °C körüli víz kering a padlófűtési körökben és a radiátorokban.
A 20 °C-os padló még nem kellemetlenül hideg, viszont a nagy felület és a ház betontömege miatt folyamatosan képes valamennyi hőt elvonni.
Az első néhány nap tapasztalata szerint a helyiségek napközben körülbelül 2–2,5 °C-kal hűvösebbek maradtak.
Ez elsőre nem tűnik soknak, de komfortérzetben éppen ekkora különbség választja el gyakran a kellemes és a már túl meleg helyiséget.
A megoldás nagy előnye, hogy teljesen huzatmentes. Nincs egyetlen túlhűtött nappali és több túlmelegedett távoli szoba.
Extrém hőségben természetesen a hagyományos klímára továbbra is szükség lehet, de az év jelentős részében a felülethűtés önmagában is sokat javíthat a komforton.
A tesztüzem közben elkészültek a befejező munkák is.
A faláttörés körüli réseket PUR-habbal kitöltöttem, a kültéri csőszigetelést pedig alumínium szalaggal védtem az UV-sugárzástól.
A padlófűtési körből a szerelés közben továbbra is érkezett némi régi rozsdaiszap, ezért a rendszer még egy Fernox F8 tisztítókúrát kapott.
Néha már úgy érzem, ez a több évtizedes rendszer soha nem fog teljesen megtisztulni. Kicsit olyan, mint az emberiség és a bűnei. :-)
A tisztítás után újra Fernox F1 inhibitor kerül a rendszerbe.
A NOUS D3T és a Domoticz segítségével már pontos fogyasztási adatok is rendelkezésre állnak.
Az első tesztidőszakban a teljes 110 m²-es ház felülethűtése napi körülbelül 5–6 kWh villamos energiát igényelt.
Ez nagyságrendileg hasonló ahhoz, amit korábban a nappaliban működő légkondicionáló fogyasztott, csak közben sokkal egyenletesebb lett a ház hőmérséklete.
A valódi nyári stresszteszt azonban már csak a következő nagy kánikulában lesz elvégezhető.
A legfontosabb szám rögtön az elején:
A hőszivattyú ára: 415 000 Ft.
Az egyszerű soros bekötéshez szükséges plusz anyagok nagyságrendileg 120 000 Ft körül alakultak.
| Anyag | Költség |
|---|---|
| 3 m Gebo INOX bordáscső | kb. 15 000 Ft |
| 3 kézi golyóscsap | kb. 12 000 Ft |
| 2 motoros szelep | kb. 45 000 Ft |
| Rezgéscsillapító gumitalp | kb. 25 000 Ft |
| Szigetelés, tömítések, szerelési apróságok | kb. 10 000 Ft |
| Egyéb idomok és anyagok | kb. 13 000 Ft |
Így saját kivitelezéssel a hőszivattyú és a közvetlenül hozzá tartozó telepítési anyagok nagyjából 535 000 Ft-ból kijöttek.
Ez természetesen nem általános telepítési ár. Egy konkrét meglévő rendszerre vonatkozik, rövid csővezetékkel és saját munkával.
Elsősorban azért, mert nem készült külön primer-szekunder hőszivattyús rendszer.
Egy hagyományosabb kialakításnál könnyen szükség lehet:
Így egy összetettebb rendszer anyag- és munkaköltsége könnyen több százezer forinttal magasabb lehet.
Erre nincs mindenkire érvényes válasz.
A megtérülés függ többek között:
Ebben a házban különösen kedvező a helyzet, mert napelemes termelés is rendelkezésre áll.
A lényeg azonban nem csak a pillanatnyi megtérülés. Villamos energiát egyre többféle megújuló forrásból lehet előállítani. Földgázt nem.
Az európai energetikai irány egyértelműen a villamosítás és a fosszilis energiahordozók használatának csökkentése felé mutat.
A dual rendszer ebből a szempontból szerintem jó átmeneti megoldás: nem kell kidobni a már meglévő, működő gázkazánt, de a fűtési energia egyre nagyobb része átvihető villamos alapra.
A projekt végére lett egy olyan rendszer, amely:
A projekt ugyanakkor még nincs teljesen lezárva.
A következő fűtési szezonban derül ki igazán:
Ezekről a mérésekről és tapasztalatokról később külön is beszámolunk.
Az eddigi tapasztalat alapján azonban egy dolog már biztos: egy meglévő, alacsony hőmérsékletű fűtési rendszer mellé nem feltétlenül kell mindent kidobni és nulláról újrakezdeni. Néha egy egyszerűen kialakított dual rendszer is nagyon sok új lehetőséget ad.
