Mi az a hőszivattyú?
A hőszivattyú működése a zöld megújuló energia kategóriájában van, mivel nem kell hozzá se fát vágni, se rákapcsolódni a gázkazánra. Valójában Magyarországon kevés házban találkozni ezzel a rendszerrel, de szerencsére az újító családi házak száma évről évre nő.
A legtöbben arra koncentrálnak, hogy a rendszer tervezése, engedélyeztetése és kivitelezése magas költségekkel jár, ráadásul a kert is megszenvedi a munkálatokat. De érdemes ennél sokkal tovább menni.
A hőszivattyú éppen a földben, a talajban vagy a levegőben lévő energiát hasznosítja, így biztosan garantálva van az energiamegtakarítás. Ha pedig ez nem lenne elég, akkor a fűtés károsanyagkibocsátás nélküli lesz.
Miért válasszuk a hőszivattyút?
Mi van a hatékonysággal? Nos, a legnagyobb mínuszokban is fedezni lehet a szükséges energiamennyiség 75%-át. Ez jelentheti a padlófűtést vagy az alacsony hőmérsékletű radiátorok beszerzését, ha pedig szükségünk van a maradék 25%-ra, akkor elektromos árammal tudjuk keverni a rendszert.
Összegezve: a hőszivattyú a hagyományos fűtési rendszerek helyett használható fűtésre, hűtésre és meleg víz előállítására úgy, hogy a természetben található energiát adja át a lakóknak. Nem kell félni az újdonságtól, mivel a folyamat már kétszáz éve létezik, így napjainkra tényleg biztos tapasztalat áll a szakemberek mögött.
Miért válasszuk pont a hőszivattyút? Mert:
- alacsony a karbantartási igénye
- nincs szén-monoxid mérgezés
- nincs robbanás
- természetes és kimeríthetetlen energiaforrása van
- károsanyagkibocsátás-mentes
- télen fűt, nyáron hűt
- hosszú az élettartama
Hőszivattyú működési elve
Most végre beszélhetünk a hőszivattyú működési elvéről, ami lehetne a hűtőgép működési elvének a fordítottja. A hűtő belsejében található meleg levegő a készüléken kívülre kerül, hogy bent hűvös maradjon. A szivattyúnál pedig a külső környezet melege kerül kivonásra, és azt szállítják az épület belsejébe. Ez a kintről származó hő bemegy a hűtőközegbe, majd a kompresszió után kibocsátásra kerül.
Egy kis fizika
A hőszivattyú működése lényegében a fizikára épül. Az iskolában mindenki találkozott ezekkel a fogalmakkal, de most felfrissítjük kicsit (ha a fizika gondolatától rosszul vagy, akkor nyugodtan ugord át ezt a részt).
- Az első törvény a természetes hőátadás. Ezt azt jelenti, hogy a melegebb közeg mindig a hideg felé áramlik, tehát hőt ad át. Ez minden hőmérséklet-különbség esetén igaz. A jégkocka például nemcsak a melegben olvad el, hanem az 5 fokos hűtőben is.
- A következő törvény: minden abszolút nulla foknál melegebb test belsőenergiával rendelkezik, amit képes leadni a nála hidegebb közegnek. Ha tehát odakint -10 fokos az idő, akkor a hőszivattyú, ami lényegesen melegebb helyen van, képes energiát kinyerni a kinti hidegből. Az abszolút nulla -273 fok, ebből logikusan következik, hogy a -10 melegebbnek számít, tehát hőt tud leadni.
- Végül, a gázok a térfogatváltozásra hőleadással vagy hőfelvevéssel reagálnak. Ha a térfogat csökken, akkor felmelegszenek, ha a térfogat nő, akkor lehűlnek.
A való életben
Most, hogy felfrissítettük a fizikai tudásunkat, biztosan érteni fogjuk a hőszivattyú működési elvét.
Az első lépés a párologtatás. Ilyenkor a hűtőközeg mindig folyékony állapotban van, aminek a hőmérséklete sokkal alacsonyabb a körülötte levő közeghez képest. Ha például a levegő vagy a víz hőmérséklete télen -10 fok, akkor a hűtőközeg -30 fokos is lehet, ezáltal a levegő melegíteni tudja. Ha a hűtőközeg hőmérséklete növekszik, akkor folyékonyból gáz lesz, így az elpárologtatással megint energiát nyerünk.
Ennél a pontnál meg kell említeni, hogy a hőszivattyúban található hűtőközeget különleges gázok keveréke alkotja, amik nyomás hatására folyékonnyá válnak, ha pedig a környezet felmelegíti, akkor ház halmazállapotúvá válik.
A párologtatás után jön a sűrítés. Most a hűtőközegünk gáz halmazállapotú, de mi még több hőt akarunk kinyerni. Itt jön a képbe a hőszivattyú kompresszora. A kompresszor összenyomja a gázt, ami a térfogat csökkenés miatt felmelegszik.
A sűrű meleg gázunkat most cseppfolyósítani kell, tehát bevezetjük egy újabb hőcserélőbe, ahol átadja a hőt a lakás fűtővizének. A gáz a hőleadás után megint folyékonnyá változik, lecsapódik, miközben a belőle származó hőt a lakásban található emberek élvezik ki.
Ráadásul a lecsapódáskor keletkező hő szintén felhasználásra kerül, így a hőszivattyú fűtés még hatásosabb.
Most a cseppfolyós közeg, ami a lakást felmelegítette, a kinti rendszerbe távozik, ahol szépen lassan hűlni kezd, majd a folyamat kezdődik elölről. Tény és való, hogy ennél sokkal több lépést is megemlíthetnénk, de a folyamat megértéséhez ez is bőven elég.
Hőszivattyú fajták
Innentől kezdve a hőszivattyús fűtés csak attól függ, hogy milyen közegből nyerjük ki az energiát. Ma több típust is megkülönböztetünk:
- levegő-víz hőszivattyú
- víz-víz hőszivattyú
- talajszondás hőszivattyú
levegő-víz hőszivattyú
A levegő-víz hőszivattyú a külső levegőből vonja el a hőt, és azzal melegíti fel a vizet. Ez a legegyszerűbb megoldás, éppen ezért a leggyakrabban használ is. Előnye, hogy szó szerint bárhova feltelepíthető, ahol biztosított az elektromos ellátás. A telepítéshez nem kellenek nagy előkészületi munkák, ahogy magas beruházások sem. A hőszivattyús fűtés azonban nagy mértékben függ a külső hőmérséklettől, így a szélsőséges időjárás mellett extra segítségre (áram) szorul.
Bővebb információt az alábbi linken érhető el.
víz-víz hőszivattyú
A víz-víz hőszivattyú a talajvízből vonja el a hőt, amit később visszajuttat a kivétel helyére. Értelemszerűen ehhez szükség lesz egy kútra, amiből kinyerjük a vizet, és kelleni fog még egy, ahova visszajuttatjuk a felhasznált vizet. Sajnos nem mindenhol van elég víz, úgyhogy mindig próbafúrást kell végezni. Az előnye, hogy ez a hőszivattyús hűtés gyakorlatilag ingyenes, nincs szükség alternatív megoldásokra. A hátránya, hogy sok fúrással jár, ami többletköltséget jelent.
talajszondás hőszivattyú
A talajszondás hőszivattyú mindig a talaj geotermikus energiáját használja ki. Éppen ezért nagyjából 100 méter mélységben lévő csövekre lesz szükség, ráadásul úgy, hogy két előremenő és két visszatérő cső is kelleni fog. Igaz, hogy ezek a csövek lényegében kis helyen is elférnek, és teljesen önállóan biztosítják a hűtést és a fűtést, a nagy fúráshoz bányakapitány engedélyére lesz szükség, ami mellett a telepítés sem nevezhető olcsónak.
Milyen a hőszivattyús fűtés?
A fűtési rendszer azoknak való, akik szeretnének hosszútávon spórolni, és nem érik be a hagyományos megoldásokkal. Nézzük meg, hogy kinek ajánlott!
Lakossági felhasználásra: A családi házak teljes mértékben kiélvezhetik a hőszivattyús fűtés előnyeit. A családi házak lehetnek 70, de akár 300 négyzetméteresek is, építhetünk bele úszómedencét, a hőszivattyú megbirkózik bele.
Ipari felhasználásra: Legyen szó társasházakról, irodákról, ipari épületekről, a speciális ipari hőszivattyú több ezer négyzetméteres csarnokokat is fűthet és hűthet.
Fűtés fajtái
A forró nyári napokban azonban lehet, hogy nem a fűtés, hanem éppen a hűtés érdekel minket. Szerencsére vannak olyan hőszivattyúk, amiket a lakás hűtésére is felhasználhatunk. A talajszondás rendszerek esetében a hő a földbe juttatható vissza, így választhatunk aktív és passzív hűtés közül.
Az aktív fűtés a fent megbeszélt folyamat megfordítása. Ilyenkor a hőszivattyú hűtő modullá alakul át, a fűtési rendszerből kivont hő a kompresszorok segítségével a földbe jut vissza. A rendszer, ami télen a cseppfolyósításról gondoskodott, az most párologtatóvá alakul. Ilyenkor a szoba meleg levegője a hűtőközegbe kerül, ami a kondenzátorba, majd a hőcserélőbe jut. A folyamat végén a szobából kivont hő visszakerül a földbe.
Passzív hűtés egy természetesebb folyamat. Ilyenkor a hőszivattyúnak csak az első része kapcsol be, a kondenzátor nem működik. A hőcserélőbe beáramló meleg folyadék kapcsolatba kerül a szoba hőmérsékletével, és kiegyenlítődnek. Ez lényegesen több energiát spórol meg, de a nagy kánikulában nem számít annyira hatékonynak.
Mindkét megoldás lehetővé teszi a meleg víz készítését, és innentől kezdve csak a folyadék keringtetéséhez van szükség áramra. Azonban térjünk vissza a fűtésre.
Miért éri meg a hőszivattyús fűtés?
A lehető legjobb fűtési és hűtési rendszer nem létezik, de könnyen találunk nekünk tetszőt. A hőszivattyús fűtés akkor éri meg, amikor teljes felújítást választunk, vagy a teljes fűtési rendszer korszerűsítést tervezünk. Aki nem akar felújítani, azoknak nem éri meg. Amennyiben teljes felújításról vagy fűtési rendszer korszerűsítéséről van szó, akkor a hőszivattyús rendszer az egyik legjobb megoldás.
Megéri, mivel alacsony a karbantartási igénye, nincs szén-monoxid mérgezés, nincs robbanás, természetes és kimeríthetetlen energiaforrása van, amihez mindig hosszú élettartam jár.