<< Vissza a tudástárhoz

Hõszivattyú

A hőszivattyú egy olyan gép, amely hőt juttat hidegebb helyrõl melegebb helyre. Nagyban hasonlít a hűtőgéphez, tulajdonképpen mindkettõ ugyanazt csinálja: a hideg részt hűti, a meleg részt fűti.

A hőszivattyúval lehet egy lakást fûteni vagy hûteni (gazdaságossági okokból mindkettõt  ajánljuk) a talaj hõjenergiájával, a fizika törvényszerûségei alapján. A talaj mélyebb rétegeinek hõmérséklete télen-nyáron állandó (pl. 6 méter mélyen átlagosan + 12 °C): télen melegebb, nyáron hidegebb, mint a levegõ hõmérséklete. A szállítási irányon változtatva télen a talajtól hõt elvonva fûthetünk, nyáron a talajt melegítve hûthetjük az épületet (illetve melegvizet állíthatunk elõ télen-nyáron). A hõ talajból való kivételéhez energiát kell befektetni, viszont cserébe - hõmérsékleti viszonyoktól függõen - a befektetett energia akár 3-4-szeresét is megkapjuk hõenergia formájában. A hõszivattyú akkor üzemel a legkörnyezetbarátabb módon, ha a befektetett energia megújuló energiaforrásból származik.

Az a környezet, ahonnan a hõt elvonja az lehet : levegõ, víz, föld. A hõelvonás közege alapján különböztetünk meg levegõs, vizes, illetve talajszondás (vagy talajkollektoros) rendszereket. A hõszivattyúk jellemzõje (munkaszáma) a COP (Coefficient of performance) érték, mely az összes leadott hõ és összes felvett villamosenergia hányadosa, tehát megmutatja, hogy 1 egységnyi betáplált villamosenergia hatására mennyi hõ keletkezik. Ez azonban az év folyamán változhat a hõforrás hõmérsékletének változásával, ezért az éves munkaszám pontosabb képet ad a hõszivattyú teljesítményérõl. Ez elsõsorban attól függ, hogy mekkora hõmérséklet-különbséget kell áthidalni (a hõforrás és a fûtési elõremenõ hõmérséklet különbsége). Általában három és öt közötti ez az érték, tehát egy egység villamos energiával három-öt egység hõenergiát állíthatunk elõ (szemben az elektromos fûtéssel, ahol egy egység villamos energiával egy egység hõenergiát kapunk).

Hõelvonás a földbõl

A talajkollektoros rendszer esetében többszáz méter hosszú polietilén csöveket fektetnek le 1-2 méter mélyen. Hátránya, hogy nagy felületen (a fûtött alapterület 1,5-3-szorosán) kell megbontani a telket a csövek lefektetésekor, ezért leginkább új építésû házak esetén jöhet szóba.
Segítségével négyzetméterenként 20-30 Wattnyi energiát nyerhetünk. Ennek nagysága függ a talaj hõvezetésétõl, nedvességtartalmától, és az esetleges talajvíztõl.

A talajszondás rendszer esetén kb 15 cm átmérõjû, kb. 130 méter mély lyukakat fúrnak a földbe függõlegesen. Ebbe helyezik az U alakú szondát, amiben zárt rendszerben cirkulál a hûtõközeg. A szükséges hõigény függvényében kerül megállapításra, hogy hány darab lyuk szükséges. Indokolatlan túlméretezés mûködési hibákhoz, és gazdaságtalan üzemhez vezethet.

Lehet két- vagy háromkörös rendszer, attól függõen, hogy a szondában közvetlenül a hûtõközeg áramlik, vagy fagyálló folyadék adja át közvetetten hõjét a hûtõközegnek.

tovább a Buderus hőszivattyúkhoz >>

Hõelvonás a levegõbõl

A külsõ levegõ ventillátorokkal kerül beszívásra, amit a hõszivattyú hût le. Hátránya, hogy a levegõ hõmérséklete nem állandó, így a rendszer hatékonysága is változó, illetve a ventillátorok által keltett zaj is problémát jelenthet.
Felhasználásra kerülhet még a ház pincéjének levegõje is.
Központi szellõztetõ rendszerrel ellátott, légmentesen szigetelt ház esetén az kifúvásra kerülõ elhasznált levegõ is használható hõforrásként, vagy a befúvásra kerülõ levegõt melegítve, vagy a fûtési rendszerre rásegítve. (Ennél egyszerûbb megoldás a hõcserélõk alkalmazása, ahol a kifúvott meleg és a beszívott hideg levegõ egy nagy felületû berendezésen át adja át a hõt, anélkül, hogy keveredne.)

tovább a Buderus hőszivattyúkhoz >>

Hőelvonás vízbõl

Kútból búvárszivattyúval nyert víz hõjének elvonása után a vizet vagy egy másik kútba, vagy felszíni vízbe (patak,tó,folyó) vezetik, vagy elszivárogtatják földbe fektetett dréncsöveken át.
A talajvíz állandó hõmérséklete (7ÿC-12ÿC) és jó hõvezetõ-képessége révén ideális hõforrás.
További speciális alkalmazás, amikor hõforrásként egy tó szolgál. Ebbe helyezik el körkörösen a kollektorként szolgáló csöveket.

Felhasználása nem elterjedt Magyarországon, alkalmazása engedélyhez kötött.

Hőenergia felhasználás

A hõforrásból elvont hõt a berendezés általában a zárt körben keringetett víz fûtõközeg felmelegítésére használja fel. Elsõsorban az alacsony hõmérsékletû fûtési módok alkalmasak hõszivattyúval történõ felhasználásra, mert akárcsak a napkollektoroknál, annál nagyobb a rendszer hatékonysága, minél kisebb a fûtési elõremenõ hõmérséklet. Padló-, fal- és mennyezetfûtés jöhet számításba, ahol a nagy hõleadó felület miatt már  akár 35 °C is elegendõ. Kiválasztásánál el kell dönteni, hogy a ház teljes fûtési energiaszükségletét evvel akarjuk ellátni, (nem javasoljuk), vagy csak az általános igényeket (pl. -5 fok külsõ hõmérsékletig). Gazdaságossági okokból (és biztonsági okokból is) a hõszivattyú mellé kiegészítõ fûtés kell, ami lehet bármilyen kondenzációs kazán,  szilárdtüzelés, vagy napkollektoros rendszer.
Használati melegvíz készítésére is felhasználható a hõszivattyú, de a kondenzátor oldali felsõ hõmérséklet határ kb. 55-60 °C, emiatt a melegvíz hõmérséklete 60 °C alatt marad. 
Hûtés esetében a folyamat megfordításával a fûtésnél hõforrásként használt közegnek adja át a helyiségekbõl elvont hõt. Elõnye, hogy nem egyoldalú a föld energia kihasználása, télen elveszünk, nyáron visszatöltünk, így hosszú távon nem borul fel a talaj átlagos hõmérséklete.

Megtérülés számítása esetén csak akkor kaphatunk számunkra elfogadható megtérülési mutatót, ha mind fûtésre, mind hûtésre egyaránt használjuk a hõszivattyús rendszerünket.

Összefoglalva: Hõszivattyús rendszer telepítése esetén ne számítsunk gyors megtérülésre, gondolkozzunk fûtésben és hûtésben is, számoljunk a talajszondás, vagy talajkollektors rendszer helyigényével, minden esetben alacsonyhõmérsékletû rendszerben gondolkodjunk, ill. soha ne sajnáljuk a pénzt a rendszer tervezésére,. Egy hõszivattyús rendszer nagyon érzékeny a paramterekre, nem helyes vezetékhosszak, vagy helytelen gép kiválasztás nagyságrendekkel nagyobb problémát képes okozni, mint a tervezési kiadások (túlzott energia felhasználás, nem mûködõ rendszer). Ne hagyja magát lebeszélni a tervekrõl, a gondos elõkészítés, tervezés biztosítja Önnek a megfelelõ mûszaki tartalmat.