Hőszivattyúk

Mi a hőszivattyú?

A hőszivattyú a háztartási hűtőgépekhez hasonló elven működő rendszer. A működésének lényege az, hogy úgy von el hőt a környezetből, hogy azt magasabb hőmérsékletszintre emelve fűteni lehessen. A nyugati országokban már évtizedek óta használt és bevált műszaki megoldás, aminek elterjedése Magyarországon is jelentős.Nem is gondolná az ember, hogy használatával a fűtésköltség akár a kazános rendszerek költségeinek felére is csökkenthetők. Jelenleg az egyik legenergiatakarékosabb fűtési megoldásnak számít. Hűteni és fűteni egyaránt lehet vele: fűt a gáz-, a villanykazán, és hűt a légkondicionálók helyett, HMV tartállyal még a villanybojlert is ki lehet vele váltani.

A földben, a talajvízben, illetve a levegőben lévő természetes energiával, valamint hozzáadott villamosenergiával fűtik az épületeket.Ez jelentős energiamegtakarítást jelent. Nemcsak biztonságos és gazdaságos, hanem rendkívül környezetbarát, mivel a hőszivattyú működése nem jár károsanyag kibocsátással.

Mik a hőszivattyú előnyei?

• Egyszerűen kezelhető, jól karbantartható, önműködő berendezésről, rendszerről van szó. Jelentős mennyiségű energiát takarítanak meg, különösen a levegő-víz hőszivattyúk.
• A hőszivattyúval való fűtés jóval olcsóbb, mint a gázkazán használata, felére is csökkenthetnek a fűtési költségek.
• Helyettesíti a gázkazánt és a szénmonoxid-mérgezés veszélye sem fenyeget.
• Pénztárcabarát a karbantartása és az üzemeltetése is.
• Egyszerűen és könnyen összekapcsolható a hagyományos fűtési rendszerekkel.
• A hőszivattyúk -25 és +45 fok között is működnek, emiatt a szélsőséges időjárási körülmények között is használhatóak.
• A hőszivattyú költsége néhány év alatt megtérül.

Hogy működik a hőszivattyú?

A hagyományos hőszivattyúk általában egy beltéri és egy kültéri egységből állnak. A beltéri egység legtöbbször egy kazán méretű berendezéshez hasonlít, ami tartalmazza a szivattyút, a tágulási tartályt és a vezérlést. (Levegő-víz hőszivattyú esetén egy tárolót is a készülékbe helyeznek).

A hőszivattyú kompresszora először összesűríti a gáz halmazállapotú hűtőközeget, amitől az összesűrített gáz hőmérséklete megnő. Ezután a forró gáz melegét a beltéri egységben lévő kondenzátor adja le, ezt használjuk fűtésre és melegvíz előállítására. A korábban összesűrített gáz ezalatt kihűl, lecsapódik, újra folyadékká válik. A folyékony közeg pedig egy fojtó szelep segítségével az elpárologtatóba áramlik. Ott az alacsonyabb nyomás hatására újra gáz halmazállapotúvá válik a közeg, kitágul és jelentősen lehűl. A kültéri egységben lévő elpárologtatón keresztül átszívott levegő segítségével a rendszer előmelegíti a klímagázt. A téli napokon is működik, mivel a klímagáz még így is hidegebb, mint a külső környezet hőmérséklete. Így nyerhető ki a levegő energiája. Nyáron megfordítható a hőszivattyú körfolyamata, ilyenkor hűtésre lehet használni a rendszert fűtés helyett. Mindeközben a melegvíz előállítása is zavartalanul működik. Ekkor az automatika megállítja a hűtést, a rendszer fűteni kezdi a tárolót, majd egy kis idő múlva újra folytatódik az épület hűtése.

A lényeg tehát: a hőszivattyú működéséhez a hűtőközeg, más néven munkaközeg a legfontosabb. Ennek forráspontja alacsony hőmérsékleten van. Ha a kültéri levegőt, vagy a hőhordozó közeget az elpárologtatóba vezetjük, a másik oldalon lévő munkaközeg elvonja az elpárolgáshoz szükséges hőt a vízből vagy a levegőből, és folyadék halmazállapotúból gőzzé válik. Eközben a hőforrásként használt levegő vagy víz lehűl.

A hőszivattyú típusai

Levegő-víz hőszivattyú

Levegő-víz hőszivattyú a levegőből nyeri ki az energiát. Ennek segítségével, valamint a plusz villamosenergiával a vizet felmelegíti. Ez egy olyan ventilációs rendszer, ami a környezeti levegőt beszívja, a hőcserélőjén keresztül lehűti azt, majd ezek után a lehűlt levegőt visszaengedi a légtérbe. Előnye, hogy gyorsan és egyszerűen telepíthető, a beruházási költsége a többi hőszivattyú típusokhoz képest a legalacsonyabb, a meglévő fűtési rendszerhez is könnyen illeszthető.

Hátránya az, hogy a külső hőmérséklettől függ a teljesítménye és alternatív fűtési rendszert igényelhet.

Víz-víz rendszerű hőszivattyú

Ez a rendszer a vízben lévő energiát a víz segítségével nyeri ki. A víz a hőközvetítő közeg a fűtendő oldalon is, ide tartoznak a nyíltvizes és a kutas megoldások. A legoptimálisabb megoldások egyike, hiszen ugyanannyi befektetett elektromos energiából, ez a típusú hőszivattyú állítja elő a legtöbb hőenergiát, hiszen a talajvíz aránylag magas hőmérséklete a téli hónapokban sem változik. A telepítéséhez szükség van egy nyerő és egy nyelő kútra. Előnye, hogy a hatásfoka magas, a hőnyerés mértéke könnyen tervezhető. Gazdaságos rendszer, a passzív hűtés is könnyen megoldható, továbbá alternatív fűtésre sincs szükség.

Hátránya az, hogy hosszadalmas előkészülettel és munkával hozható csak létre. A működtetése sok vizet igényel, a vizet tisztítani, szűrni kell, továbbá a víz esetleges elapadásakor a rendszer nem üzemel.

A nyílt vízbe süllyesztett kollektor alkalmazása akkor ajánlott, ha az épület tó vagy folyó közelében áll. A rendszer telepítéséhez legalább 2 méteres vízszint szükséges. A csövekben fagyálló folyadék kering, és fontos, hogy egy-egy csőregiszter ne legyen hosszabb 100 méternél.

A víz kollektoros rendszer is könnyen telepíthető, hatásfoka egyenletes, nincs szükség víz szűrésére. Hátránya, hogy medertisztításkor óvatosnak kell lenni.

Föld-víz hőszivattyúk

A föld-víz hőszivattyúk közé sorolhatjuk a talajkollektoros és a talajszondás hőszivattyúkat. Működésükhöz a talajban tárolt napenergiát és a föld belsejéből érkező geometrikus energiát használják. Passzív hűtésre is alkalmasak, így egész évben komfortos hőmérsékletet tud biztosítani az épületben. A ház teljes fűtését el tudja látni önállóan.

Helyigényes berendezés, amit nagy és körülményes munkálattal lehet telepíteni. A talajszondás rendszer kis helyigényű rendszer, amely passzív hűtésre is alkalmas.