A hazai építőipar nehézségei már a gazdasági válság előtt mutatkoztak. A gazdasági válság ráerősített ere a folyamatra, így ma a „minél olcsóbban beszerezhető, annál biztosabb a túlélés" rövid távú stratégiái alakulnak ki.

Abban az esetben, ha a mai igények az olcsó, de üzemeltetésükben pazarló gépekre jelentkeznek, akkor ennek a kielégítése csak a jelenlegi műszaki és gazdasági szintet stabilizálja. Az élet különböző területén a magasabb költséggel működő rendszerek költségei beépülnek az árakba, így a versenyképességre is kihatással vannak.

 Európai direktívák a környezetvédelem és a fenntartható fejlődés érdekében

Az épületgépészeti szakterületen a fenntartható fejlődés érdekében az innováció irányát az Európai Parlament és Tanács a 2002/91 EK direktívája szabta meg, amelyet az eltelt időszak egyéb rendeleteivel együtt egységes szerkezetben a tavaly előtt kiadott 2010/31 direktíva fogalmaz meg és ír elő a tagállamok részére.

A direktíva alapján 2019 januárjától közel nulla energiával működő középületeket építhet vagy vehet bérbe az állam, míg 2020-tól minden új építésű épület közel nullaenergiájú kell, legyen. Abban az esetben, ha Európai Unió által támogatott pénzből fog megépülni az épület, és nem tartja be az építtető/ fővállalkozó a pályázatban vállalt energetikai követelményeket, akkor ez az eltérés a tervezet szerint, a pályázati pénzek visszafizetését vonja maga után.

Ez az uniós előírás nagy kihívás annak a magyar építőiparnak, amely ma jellemzően a „minél olcsóbb, annál nagyobb a túlélés esélye" alapon még a megfogalmazott műszaki paramétereken is lazít. Tisztelet a kivételnek, mert a technológiai beruházásoknál a gyártók a versenyképességük fenntartása érdekében a gyártási folyamat minden területén energiahatékony rendszereket részesítettek előnyben a versenyeztetés mellett.

A fent említett direktívákra a gyártók fejlesztésekkel reagáltak, miközben megszülettek a hatóságok részéről az energetikai tanúsítás fokozatai, a tanúsítás elvégzésének törvényi szabályozása. Hazánkban a 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról, a 176/2008. (VI. 30) Kormány rendelet az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról határoz.

Ugyanakkor tudjuk, hogy az épületek energetikai felújítása a hőszigetelésre, ablakcserére esetleg korszerű kazáncserére irányulnak. A légtechnikai felújításra már nem jut pénzügyi fedezet.

Ez azt eredményezi, hogy a lakások páratartalma növekszik, elveszti a komfort szintet, a fürdőszobában, konyhában penészedés is előfordulhat. Ezt a problémát lakás tulajdonosa ablaknyitással vagy ablakra utólag vágott levegő átvezető nyílással oldja meg.
Jogosan vetődik fel ekkor a kérdés, vajon az energetikai beruházás el tudta így érni a célját?

E rövid bevezető után a légtechnika területét ventilátorok és légkezelőgépek (klímagépek) csoportosításán keresztül vizsgáljuk.

A légkezelő gépek követelményrendszere [1]

A tanúsítást és energetikai osztályba sorolást az EN 13053-2010 szabványra alapozva az Eurovent, valamint a német RLT 01 szabályozása írja elő. Ezek a szabványok a gépek energetikai összehasonlításánál a légsebességet, a hővisszanyerő jóságát és a felvett villamos teljesítményét vizsgálják.

1. A sebességi osztály meghatározásával a berendezésekben biztosítani lehet a biztonságos és üzemeltetéshez optimális üzemvitelt, miközben a különböző gyártók gépei összemérhetővé válnak. Amennyiben a költségkímélés érdekében, az előírástól eltérő, nem megfelelő, kisebb keresztmetszetű gépet választunk, akkor magasabb légsebességnél hővisszanyerők és hűtők nyomásvesztesége masszívan emelkedik, ami drasztikus energiaráfordítás emelkedéshez és ez által magasabb életciklus költséghez vezet.

Emellett, nagy valószínűséggel a nagyobb légsebesség miatt a vízcseppek a motortérbe jutnak, amely állagromlást és a kockázatos üzemet eredményezi.

2. A hővisszanyerők kiválasztása, jósága meghatározásának szempontja, a visszanyert hőenergia és annak érdekében felhasznált összes (villamos) energia arányából kerül meghatározásra.

3. A minimális teljesítmény igény meghatározása, amely a térfogat áram és a statikus nyomás különbség korrigált szorzata.
A minimális teljesítmény igény mértékét a beépülő elemek statikus nyomás esése döntően befolyásolja. Ez az a terület ahol az előírások megkerülésével az értéket tartani lehet, mert egy szélsőséges esetet vizsgálva a drágább táskás szűrő és egy olcsóbb Z szűrő statikus nyomás esése eltérő, bár a táskás szűrő portároló képessége akár 10 szeres, miközben a Z szűrő cseréje gyakoribb, ha a villamos energia felvételt be akarjuk tartani. Ez a szűrő csere az esetek többségében nem valósul meg, így az üzemviteli költsége lényegesen magasabb a műszakilag alacsonyabb, de olcsóbb szűrőnek.

Elektromos motorok új osztályba sorolása

A gyártók jelentős műszaki fejlesztésének eredménye újabb törvényi szigorításokat eredményezett.

Európában az IEC 60034-30 előírás határozza meg az elektromos motorok osztályba sorolását 0,75–375 KW teljesítmény határok között (1. ábra). [2]

A korábbi EEF 1-2 osztályba sorolást felváltotta az IE 1-4 osztályba sorolás. 2011 júniusától már az IE1-es motorokat az Európai unió területén nem lehet forgalmazni. Ez alól kivétel a többpólusú motor, a frekvencia váltóval működtetett motor, robbanás biztos motor, és hajtóművel összeépített motor.

A 2. ábrán látható teljesítménytől függő hatásfokgörbéket szemlélve, jól láthatóak a változás következményei, amelyek a kisebb teljesítménynél jelentősek. [3]

Ennek a változásnak az alapja, a 3. ábrán látható költség/élettartam vizsgálat, az a gondolat, hogy a motor élettartama alatt az energiafogyasztás 96–99 százalékát adja felmerülő költségeknek. [4]

A Rosenberg külső forgórészű egyenáramú motoros (EC motoros) hajtások 9000 m³/h szállított légmennyiségig alkalmazhatók. Fontos megemlíteni, hogy ezeknél a ventilátoroknál nincs szükség külön frekvenciaváltóra és a frekvenciaváltó és a ventilátor közötti árnyékolt kábelre. Az EC – motoros hajtás igazi előnye az üzemeltetési költségeknél jelentkezik. A korszerű Rosenberg EC – motornál egyesül a váltakozó áramú motor megbízhatósága és az egyenáramú motor alacsony üzemeltetési költsége. Ez akár 25–50 százalék energiamegtakarítást is eredményezhet.

A mindennapi életben az előbb ismertetett gondolatok az alábbi módon valósulnak meg:
A direktíva alapján a megrendelő (beruházó) megállapodik a tervezővel a projekt energetikai besorolásáról, ezáltal eldöntik a műszaki paramétereket, mint a lég-, hőtechnikai és akusztikai paramétereket. Ezáltal az épület-/épületgépészeti rendszer bekerülési költségét is meghatározzák. Ez a folyamat többszöri iterációs folyamatban véglegesítődik.

A piac reagálása Nyugat- és Kelet-Európában, így hazánkban, eltérő volt. Nyugat-Európában a kiforrott és élesebb piaci működési viszonyok miatt a törvényi előírások betartása a túlélés alapvető tényezője, addig Kelet-Európában ezen belül hazánkban a rendszerváltozás utáni körülbelül tízszeres vállalkozói réteg egy részénél a túlélést az áron aluli vállalás jelenti, amely az alvállalkozók torkán lenyomandó alacsony áron keresztül valósul meg. Ebben a konstrukcióban valamely szinten a veszteségek minimalizálása, elkerülése érdekében a kiírt műszaki tartalmat megszegik, módosítják.

A műszaki tartalommódosítás (csökkentés) többségében energetikai módosítást (üzemeltetési költségnövekedést) jelent, ez a lég és klíma berendezéseknél is jellemző. Ebben az esetben, viszont a tervezői energetikai osztályba sorolást jellemzően megszegik.

Az energetikai tanúsítások bevezetésén túl a hatékonyabb döntés-előkészítő anyag része a TELJES BIRTOKLÁSI KÖLTSÉG (TCO = Total cost of ownership) alapján történő összehasonlítás.

Egy légkezelő gép átlagosan 20 évig üzemel, így ezzel a gondolattal érdemes foglalkozni. Ebben az összehasonlításban az energiatanúsításhoz használt tényezők hatását, annak költségét az idő függvényében vizsgáljuk. Az induló állapot a légkezelőgépeknél a beruházási költség. A hővisszanyerőn elért éves költség megtakarítás, valamint a rendszer működéséhez szükséges ventilátor villamos energia költségének különbsége a görbe meredekségét adja.

Egy gyakorlati példával szemléltetve, a 4. ábrán látható légkezelőgép kialakításakor a különböző költségű, ezáltal eltérő műszaki paraméterű elemeket elhelyezve a gépbe, a feladatot teljesíteni lehet. Ez eltérő beruházási költséggel és a beruházási költséggel fordítottan arányos üzemeltetési költséggel valósul meg.

A fenti konfigurációt különböző jóságú (beszerzési költségű és műszaki paraméterű) elemekkel összeépítve az 5. ábrán látható Eurovent és az RLT tanúsítás szerinti görbéket kapjuk.

Az 5. ábráról leolvasható, hogy a példánkban szereplő gépeknél a beruházási költségeknél mutatkozó maximum 20 százalékos eltérés az üzemeltetési költségek megtérülését jelentősen, akár több évvel is meghosszabbítja.

• Az ábrán látható „RLT B". illetve vele hasonló „Eurovent D" osztályba sorolt gép kb. 20 százalékkal alacsonyabb költséggel beszerezhető, de a hővisszanyerő alkalmazásával jelentkező megtakarítást nem fogja az üzemeltető a pénztárcáján érezni.
• A példában szereplő közepes beruházási költséggel, beszerzett gép az „ RLT A", vagy „Eurovent B" energia osztályú gép mintegy 10 év alatt meghozza a hővisszanyerőbe és a villamos hajtásba invesztált pénzt.
• Az ábra legmagasabb beruházási költséggel megvalósult gépkonstrukciója, amely az „RLT A+" vagy az „ Eurovent A" minősítést takarja, már kevesebb, mint 8,5 év alatt a költséghatékony elemeinek beépítésével megtérül. Ezen megtérülési időn túli üzemvitelben már a tulajdonos/üzemeltető jelentős pénzt takarít meg.

A TCO általi döntés előkészítést használhatjuk több gyártó gépeinek összehasonlításához, valamint beruházási döntéseknél az energia osztályok kiválasztásához. (Feltételezve, hogy a szervizelés, filterek, csapágyak, a kopó alkatrészek azonos költséget jelentenek.)

Azonos feladat megvalósítása különböző energetikai osztályú légkezelő gépekkel
A nagyobb gyártók rendelkeznek Eurovent vagy RLT tanúsítással. Ezen cégek rendelkeznek auditált kiválasztó/méretező szoftverekkel, amelyek zárt rendszerben dolgoznak. A kiválasztással automatikusan megjelenítik az energetikai osztályba sorolást, így a paramétereik garantáltak.

A hazai építőipar válsága miatti csupán árral megnyerhető projekteknél érdemes az 1. táblázat szempontjainak tanulmányozása. Az eltérő műszaki tulajdonságú elemeknek előny/hátránya van, ami a tulajdonosnak, vagy üzemeltetőnek hasznot, vagy többlet  költséget jelent.

Ventilátorok kiválasztásánál, cseréjénél az alábbi műszaki és gazdasági lehetőségek adódnak:

Beruházási és üzemeltetési költségek alakulása

A korszerű motorok, alkalmazásával, és a mechanikai konstrukció változtatásával valamint a szabályozott üzemvitellel a ventilátorok energia igényei, üzemeltetési költségei drasztikusan csökkenthetők.

Konkrét példák a gazdaságossági döntésekhez [5]

A következő ábrák németországi tesztek eredményeit mutatják be az ottani villamos energia árakkal számolva. A mai igényeknél az elvárás, hogy a ventilátorok a tényleges szükséglet alapján szállítsák a levegőt. Tapasztalat alapján feltételezzük, hogy egy ventilátor naponta összesen 2 órán keresztül működik 100 százalékos teljesítménnyel, 10 órát 80 százalékos teljesítménnyel, illetve 12 órán keresztül 60 százalékos éjszakai üzem mellett.

1. Rosenberg DVW típusú tetőventilátorok 355-630 méretben

Vegyünk egy közepes méretű tetőventilátort, például a 450-es méretűt. A Rosenberg EC-motor a kiváltott hagyományos AC motorral szemben 44,1 százalékos kevesebb teljesítményt igényel, ami éves szinten 436 euró költségmegtakarítást és 1,18 tonna CO₂ környezetterhelés-csökkenést jelent. A példában szereplő magasabb beruházási költséget igénylő EC-motoros ventilátor többletköltsége az alacsonyabb üzemeltetési költség miatt már 1,4 év alatt megtérül. Amennyiben több gépet vásárol, a mennyiségi kedvezmény miatt ez a megtérülés egy év időtartam alá is csökken!

2. Rosenberg KHAG típusú csatornaventilátorok 355–560 méretben

Egy közepes méretű csatornaventilátor esetében például az 500-as méretnél az ábrán látható módon a Rosenberg EC motor a kiváltott hagyományos AC motorral szemben 38,8 százalékkal kevesebb teljesítményt igényel, ami éves szinten 630 euró költségmegtakarítást és 1,71 tonna CO₂ környezetterhelés-csökkenést jelent. A példában szereplő EC motoros ventilátor beruházási költsége alacsonyabb, mint a hagyományos AC motoré, így a beruházás azonnal megtérül.

3. Rosenberg UNO box-ok 355–560 méretben (hangcsillapítottházban elhelyezett ventilátorok)

Egy például vett 560-as méretű UNO box esetén a Rosenberg EC motor a kiváltott hagyományos ACmotorral szemben 36,9 százalékkal kevesebb teljesítményt igényel, ami éves szinten 834 euró költségmegtakarítást és 2,26 tonna CO₂ környezetterhelés- csökkenést jelent. A példában szereplő magasabb beruházási költséget igénylő EC motoros ventilátor többletköltsége az alacsonyabb üzemeltetési költség miatt fél év alatt megtérül. Amennyiben több gépet vásárol, ez a megtérülés tovább csökken.

Korszerű EC- motoros axiál ventilátorok hűtéstechnikai alkalmazása

A klímagépek elengedhetetlen tartozéka a kondenzátor, ahol teljesítménytől függően a hűtőventilátorok száma változó. Mivel jellemzően több ventilátort kell egyszerre üzemeltetni, ezért itt is fontos a szabályozhatóság mellett az energiatakarékos működés. Rosenberg EC motorral hajtott axiál ventilátoraink ezeket a feladatokat hatékonyan megoldják. Mivel a kondenzátorok ritkán működnek teljes terhelésen, így a hűtőventilátorok is jellemzően részterhelésen dolgoznak, ezért gazdaságos az EC motorok alkalmazása ezen a területen.

A 9. ábrán látható AKFG 800.6IF K EC- motoros ventilátor és az AKSD 800-6 AC motoros ventilátor jelleggörbéje. Három munkapontot kiválasztva láthatjuk a különböző teljesítményfelvételeket,illetve azt, hogy az EC motoros meghajtással akár 57 százalékos energiamegtakarítás, valamint jelentős CO₂ emisszió megtakarítás érhető el.

Korszerű ventilátorok alkalmazása a légkezelőgépekben

Korábban a légkezelőgépekbe jellemzően csigaházas radiál ventilátorokat építettek a gyártók. Az épületek gépházainak méretcsökkenése szükségessé tette a légkezelőgépek hosszának csökkentését. A korábbi fejlesztések eredményekén ajánljuk a háznélküli kialakítású ventilátorainkat, melyek a kialakításuk szerint lehetnek 35 000 m³/h térfogatáramig frekvenciaváltóval szerelt IEC- motoros ventilátorok, 28 000 m³/h térfogatáramú légkezelőgépekig ajánljuk a háznélküli kialakítású külső forgórészes (aszinkron) AC motoros hajtást frekvenciaváltós szabályozással kiegészítve. A legújabb fejlesztésünk eredményeként 9 000 m³/h térfogatáramig az EC–motoros hajtást javasoljuk. Az alábbi ábrán látható GKHI 560 CIW 174 EC motoros ventilátor és a DKH 560-4 W 174.7KF AC motoros ventilátor jelleggörbéje. Két munkapontot kiválasztva láthatjuk a különböző teljesítményfelvételeket, illetve azt, hogy az EC- motoros meghajtással akár 43,3 százalékos energiamegtakarítás, valamint jelentős CO₂-emisszió megtakarítás érhető el.

Abban az esetben, ha a kívánt munkapont megkívánja a radiál ventilátor alkalmazását, a fent említett 9000 m³/h térfogatáramig EC- motoros radiál ventilátort biztosítunk. A légkezelőgépekben eddig ismert és alkalmazott külső forgórészes motort és frekvenciaváltóval üzemelő hajtást az EC–motoros hajtással a fent említett teljesítménykorlátig kiválthatjuk. A fenti példákon keresztül reméljük sikerült át fogó képet adnunk arról, hogy régi légtechnikai rendszerét cserélje le, vagy újítsa fel. A korszerű Rosenberg EC- technológiával az üzemeltetési költség drasztikusan lecsökken, ezáltal rövid időn belül Önnek megtérül a beruházás. Konkrét feladatnál kérje szakembereink segítségét!

Amennyiben a tulajdonságoknál, a tervezői kiírástól eltérő megoldást kínálnak, akkor az jellemzően a tulajdonos, üzemeltető hosszú távú érdekeit sértik. Ez áttételesen a tulajdonos, üzemeltető költségét növelve, az ő szolgáltatási árait növelik, a globális versenyben a versenyképességüket befolyásolják.

Dr. Szekeres József
ügyvezető igazgató
Rosenberg Hungária Kft.