Mi az a “szabad hűtés”?

Mielőtt a szó jelentését kicsit részletesebben taglalnám, szerettem volna egy hivatalos megfogalmazással kezdeni. Rákerestem a tárgyi fogalomra, de érdekes módon nem nagyon találtam részletes értelmezést…

Szabad hűtés (free cooling) összefoglaló jelentése alatt – saját szavakkal – minden olyan ellenőrzött hűtéstechnikai megoldást érthetünk, mely primer energia felhasználása (gépi hűtési folyamat) nélkül, csupán segédenergia felhasználásával történik. Szabad hűtés fogalmával légtechnikában és hűtéstechnikában egyaránt találkozhatunk.

Miért fontos erről beszéljünk?
Az érvényben lévő, épületek energetikájával foglalkozó 40/2012. (VIII.13.) BM rendelet hűtési rendszerekre vonatkozó része – hogy is fogalmazzak? – nem túl részletes kidolgozású. Jelentős hat sor. Négy sorban szerepel a hűtési beszabályozás és próbaüzem, az első két sorban pedig két – gazdaságosság szempontjából véleményem szerint igen fontos és jelentős mondat:

„Szabad hűtést kell alkalmazni minden olyan esetben, amikor a külső hőmérséklet ezt lehetővé teszi. Amennyiben műszakilag lehetséges magas hőmérsékletű hűtés alkalmazása javasolt.”

A második mondattal most nem kívánok foglalkozni, bár örülnék neki, ha minden szakmát gyakorló épületgépész tervező kolléga megismerné… Beszéljünk inkább most csak a szabad hűtésről! (“kell”=kötelező???)

szabad

Légtechnika

Meggyőződésem, hogy új építésű, jó szigetelésű családi házak esetében a nyári túlmelegedés külső árnyékolók alkalmazásával megakadályozható. Ezen épület típusoknál a belső hőterhelés alacsony (pár száz Watt), a jól szigetelt szerkezeteken beáramló hő sem jelentős, a nyári hőterhelés többsége a helyiségekbe besugárzó napsütésből ered. Ha nem árnyékolunk, akkor a nyári hőterhelés az árnyékolt házhoz képest egész számú többszöröse lesz (!), és a komfortos tér kialakításához biztosan szükség lesz gépi hűtésre! (Az árnyékolás fontosságát nem győzzük hangoztatni az építtetők, de még az építész kollégák részére is!)

Szóval ha megfelelően árnyékolunk és nem engedjük be a direkt napsugárzást, akkor éjszakai szellőztetéssel kellemes hőkomfortot tudunk biztosítani, jó eséllyel a gépi hűtést elkerülhetjük! Bár az egyszerű szellőztetés nem egy szabályozott folyamat, mégis ilyen értelemben szabad hűtésként értelmezhetjük! (Napközben csupán néhány fokot emelkedik a belső hőmérséklet, melyet éjszaka vissza tudunk hűteni.)

Amennyiben a családi házban gépi szellőztetés is van (ún. lakásszellőztető), akkor a fenti rendelet értelmében az éjszakai – “amikor a külső hőmérséklet ezt lehetővé teszi” – szellőztetést, szabad hűtést szükséges alkalmazni. Megfelelően árnyékolt ház esetében ez önmagában elegendő hűtési funkció lehet!

szabad1

Hűtéstechnika

A szabad hűtés vagy free cooling a hűtéstechnikában kicsit összetettebb dolog. Irodaházak vagy ipari jellegű épületek esetében a nagy belső hőfejlődés miatt sokszor még akkor is hűtenek, amikor egy lakóépületben már a fűtési rendszer működik. A hűtési szezon tehát sokkal hosszabb és üzemeltetés szempontjából is jelentősebb téma. Részletekbe most nem kívánok belemenni, a hűtőgépek tekintetében a free cooling lényege, hogy a kialakításuk lehetővé teszi, hogy a hűtési primer energiát szabad hűtés funkcióval részben vagy egészben kiváltsák – a környezeti alacsony hőmérsékletet kihasználva.

Családi házak esetében szabad hűtés fogalmával talajhővel vagy talajvízzel működő hőszivattyúk vagy kútvizes hűtés alkalmazása során találkozhatunk: talajhővel vagy kútvízzel tudunk hűteni, amennyiben a hőleadók ezt lehetővé teszik – azaz mennyezet- vagy falhűtés van az épületben.

Talajvíz/kútvíz esetében egy szivattyúval keringtetjük a vizet egy hőcserélőn keresztül, mely a hőleadó oldalnak adja át a hűtési energiát. Primer energia nincs, csupán a szivattyúzás energiája! Számszerűsítve egy példa: 10 kW hűtési energiát előállíthatunk EER=3,3-as hűtőgéppel, ami fogyaszt 3000 W-ot; vagy hűthetjük a házat szabad hűtéssel, 100 W-os szivattyúval is…

Fontos megjegyezni, hogy a talajvizes vagy kútvizes szabad hűtés funkcióhoz megfelelő hőmérsékletű és megfelelő mennyiségű víz kell rendelkezésre álljon! Ráadásul a hőcserélő átforgatott vizet – a vízháztartás egyensúlyban tartása miatt – vissza is kell juttassuk a talajba! 10 kW hűtési igény esetében nagyságrendileg (hőmérséklet függvénye) 3000 l/h vízmennyiségről is beszélhetünk!!! (Ugye milyen fontos az árnyékolás? Ha nem 10 kW a családi ház hűtési igénye, hanem csak 2 kW?)

Szondás hőszivattyú esetében szintén létezik szabad hűtés funkció. Azonban ezt (is) méretezni szükséges: fontos a téli fűtési- és a nyári hűtési igény aránya! Megfelelően árnyékolt családi ház esetében csupán a szondában keringtetett vízmennyiséggel – gépi aktív rásegítés nélkül -, szabad hűtéssel megfelelő komfort kialakítható. Ha a fűtési/hűtési igények aránya felborul, a nagy nyári igények miatt a szonda és a körülötte lévő föld hőmérséklete is felmelegedhet. Ilyenkor aktív hűtés üzembe kell kapcsoljon a hőszivattyú! (Az már nem szabad hűtés!) Tehát megfelelő arányok esetében, szabad hűtéssel, csupán a szondaköri szivattyú fogyasztásával biztosítható az épület hűtési energiája.

A globális felmelegedés miatt évről évre melegebbek a nyarak mindenütt, egyre nagyobb hangsúlyt kap a hűtéstechnika családi házak esetében is. Azt gondolom, hogy megfelelő építészeti megoldásokkal (árnyékolás!), és hozzá illesztett megfelelő gépészeti rendszerrel a nyári hűtési igényre megoldás – akár önállóan is – a szabad hűtés! Mindezt extra primer energia és további környezeti terhelés nélkül megvalósíthatjuk…

Ha tetszett a bejegyzés, oszd meg ismerőseiddel és kövess minket a Facebook-on!

Hasonló cikkek