A hőszivattyú működése

A hőszivattyú működése során egy alacsonyabb hőmérsékletű közegből vonja el a hőenergiát, és egy magasabb hőmérsékletű közegbe táplálja azt be. A fűtéshez, és melegvíz előállításhoz megújuló energiaforrásokat használ, a hőenergiát a természetből (vízből, levegőből, talajvízből) vonja el. Használjon hőszivattyút, fűtsön a természet energiájával! Ám lássuk előtte, hogy mi is az a hőszivattyú.

Mi a hőszivattyú?

A hőszivattyú egy olyan fűtésre, hűtésre és melegvíz előállításra alkalmas berendezés, ami hőenergiát visz az egyik helyről a másikra egy meghatározott közegen keresztül. Működési elvét gyakran hasonlítják a háztartásokban használatos hűtőszekrényekéhez. Ugyanis míg a hűtőszekrény a belsejében lévő közegtől elvonja a hőenergiát, majd átadja azt a külső környezetének, addig a hőszivattyú jellemzően a külső környezetének a hőenergiáját adja át az épület belsejének. Ezért tapasztalhatta már Ön is, hogy a hűtőszekrény a falhoz tolt oldalánál meleget áraszt magából.
A hőszivattyús fűtési rendszereket a primer közegek (ahonnan a hőenergiát elvonja a szerkezet) alapján különböztetjük meg egymástól. A hőenergia forrásaként szolgáló közeg lehet levegő, talaj (geotermikus) vagy víz, a befogadó közeg pedig többnyire víz vagy levegő.
Ezeknek a közegeknek a hőszivattyúk hatásfoka szempontjából és telepítésénél van nagy jelentősége.

Hőszivattyú működése

A hőszivattyú működésének egyik különlegessége az, hogy a Magyarországon jellemző időjárási és hőmérsékleti viszonyok mellett rendkívül nagy időtartományban képes működni.
A korszerű hőszivattyúk akár a téli -20°C-os fagyok idején is képesek fűtésre, és használati melegvíz előállítására alkalmas hőenergiát termelni.

A különböző típusok között (levegő-víz, víz-víz, geotermikus) laikusként is könnyű eligazodni, kis utána olvasással bárki könnyedén el tudja dönteni, hogy milyen rendszerre van szüksége.
A konkrét készülék kiválasztását és a rendszer méretezését azonban minden esetben érdemes szakemberre bízni.

A hőszivattyú működési elve

A hőszivattyú működése során a hőcserélő folyadékot átáramoltatja egy párologtatón, kompresszoron, kondenzátoron és egy expanziós szelepen keresztül. A hőcserélő folyadék felmelegszik és gáz halmazállapotúvá válik, amint a felveszi a hőt a hőcserélőn keresztül a hőnyerő közegtől. Ezt követően a gáz hőmérséklete tovább nő a kompresszoron áthaladva a sűrítés folyamán. Majd lecsapódik a kondenzátorban, ahol leadja a hőt a másik hőcserélőnek. Ez a hőszivattyú működési elve, mely egy reverzibilis folyamat, a megfordított folyamat során a hőszivattyú fűtés helyett hűtést végez a rendszerben lezajló Carnot körfolyamat által.

1 Kondenzátor hőcserélő
2 Expanziós szelep
3 Elpároló hőcserélő
4 Kompresszor

Ahhoz, hogy a hőszivattyú hűtésre is használható legyen, egy váltószelep is szükséges, ami megfordítja a hőcserélő folyadékáramlási irányát, és ezáltal a hőáramlás irányát is.

A hőszivattyúk és a megújuló energia

A hőszivattyús fűtés kiemelt helyen szerepel a megújuló energia felhasználási lehetőségei között.
Ahhoz, hogy egy hőszivattyú hőenergiát nyerjen ki egy adott közegből, elektromos áramra van szüksége. Az ehhez szükséges villamos energia azonban a töredéke annak az energiamennyiségnek, amelyet a hőszivattyúk a megújuló forrásokból kinyernek.
A gyakorlatban tehát egy hőszivattyú jóságát a kinyert hőenergia és a befektetett összes elektromos energia hányadosával számítjuk ki.
A való életben megvalósítható legnagyobb hatásfokot az elpárologtatás (ún. kompresszió) körfolyamat során érhetjük el, ami körülbelül a harmada az ideális Carnot körfolyamat hatásfokának.

Mikor ajánlott hőszivattyút használni?

Általánosságban elmondható, hogy amennyiben rendelkezésére áll vízből, levegőből vagy földből kinyerhető hőenergia, és padló- illetve felületfűtés kerül kiépítésre a szóban forgó ingatlanban, akkor mindenképp javasolt hőszivattyú alkalmazása.
Ebben az esetben ugyanis kiváltható vele más munkaigényes és költséges fűtési mód. Ráadásul a hőszivattyú fűtés és hűtés esetén is rendkívül energiatakarékos, költséghatékony és környezetbarát fűtési alternatíva.
Azonban fontos leszögezni, hogy aki nem teljes felújítást vagy legalább a komplett fűtési rendszer korszerűsítését tervezi, annak a hőszivattyú nem biztos, hogy a legjobb megoldást nyújtja.

A hőszivattyús fűtés előnyei

Mivel megújuló energiát használ fel a hőszivattyús fűtés, így környezetkímélőbb, mint más fűtési megoldások:
Az üzemeltetése és a karbantartás is olcsó
A hőszivattyús rendszerbe befektetett összeg néhány év alatt megtérül
A Magyarországon jellemző időjárási körülmények között jól használható
Használatával nincs esély szénmonoxid-mérgezésre
Nincs szükség füst-gáz elvezetésre
Használata közben nem szennyezi a közvetlen környezetét, nincs regionális károsanyag-kibocsátás
Függetlenség az energiaszolgáltatóktól
A hőszivattyú gazdaságosan és gyorsan biztosít használati melegvíz ellátást
A felhasznált elektromos áram árváltozása könnyebben kalkulálható manapság, mint a gáz árváltozása
A ház hűtése is megoldható lényegesen olcsóbban, mint egy klíma berendezéssel

Hőszivattyúk típusai

A hőszivattyúknak három fő típusát különböztetjük meg az alapján, hogy milyen közegből nyeri ki a hőenergiát. Megkülönböztetünk geotermikus hőszivattyúkat, víz-víz hőszivattyúkat és levegő-víz hőszivattyúkat.

Geotermikus hőszivattyú (Föld-víz hőszivattyú)

A geotermikus hőszivattyúk családi házban történő alkalmazása ritkán ajánlott, ugyanis ezeknek a rendszereknek a kivitelezése és telepítése sokkal komolyabb tervezést és engedélyeztetést igényel, mint például egy levegő-víz hőszivattyúé.
A kiemelkedő hatékonyságuk ellenére, a magas bekerülési és kiépítésiköltségek miatt az anyagi megtérülés szinte lehetetlen ezen rendszerek esetében. Ráadásul a kiépítés során a kertet is át kell rendezni hozzá.

Víz-víz hőszivattyú

A víz-víz hőszivattyúk rendelkeznek a legnagyobb hatásfokkal egységnyi befektetett elektromos energia mellett, így a hasznosítható energia szempontjából a ezek a legoptimálisabbak. Ugyanis a talajvíz hőmérséklete a téli hónapokban is viszonylag magas.
Egy víz-víz hőszivattyú telepítéséhez két kút szükséges, amiknek a távolsága minimum 15 méter kell, hogy legyen. A nyelő kútnak folyamatosan biztosítania kell a hőszivattyú működését, ugyanis a kút elapadása esetén a hőszivattyú nem tud üzemelni.
A víz-víz hőszivattyú előkészítése azonban jelentős munkálatokkal jár egy levegő-víz hőszivattyúhoz képest, ami a kezdetben szükséges beruházások mértékét nagyban növeli, telepítése költséges.

Levegő-víz hőszivattyú (Levegős hőszivattyú)

A levegő-víz hőszivattyú legnagyobb előnye a vizes és a geotermikus hőszivattyúval szemben, hogy viszonylag egyszerűen, kevés járulékos költséggel telepíthető, akár már meglévő fűtési rendszer részévé tehető fűtési/hűtési megoldás.
A levegős hőszivattyú napkollektoros rendszerrel is tökéletesen integrálható, amivel még környezetkímélőbb megoldást jelent.
Jó hír, hogy ha nem áll rendelkezésére napkollektor, akkor az áramszolgáltatóktól is kedvezményes áron kaphat villamos energiát: az áramszolgáltatók az ún. GEO- vagy H-tarifa kedvezményes árszabásával ösztönzik a lakosságot a megújuló energiaforrások felhasználására.

Levegő-víz hőszivattyú előnyei

Gyorsan, akár egy nap alatt is telepíthető
Szinte bárhova telepíthető
Könnyen rácsatlakoztatható a már meglévő fűtési rendszerre
Ennek a hőszivattyú típusnak a legalacsonyabb a beruházási költsége
Szélsőséges hőmérsékleti viszonyok között is jól alkalmazható
Nem igényel előkészítést

A levegő-víz hőszivattyú zöld energiát biztosít, nagyon jó hatékonysági fokon dolgozik, és a felvett energia akár négyszeresét is képes leadni!
Egy levegő-víz hőszivattyú 1 kW villamos energiából akár négyszer annyi fűtési / hűtési energiát képes az épületbe juttatni. Ugyanis a szükséges hőteljesítménynek közel 80 %-át az épületet körülölelő levegő hőtartalmát hasznosítva nyeri ki, amiben a hő egész évben korlátlanul rendelkezésre áll. Még egy téli -10°C-os hőmérséklet esetén is rengeteg hőenergiát tartalmaz a levegő. Így a levegő-víz hőszivattyú fűtésre való alkalmazása valóban energiatakarékos és környezetkímélő megoldás, ráadásul az energiaszámláját közel 40%-al képes csökkenteni. A kedvezményes villamos tarifával pedig további 30% kedvezményt igényelhet.

Hőszivattyús fűtés kazán helyett?

Egy hagyományos gázkazános központi fűtési rendszer kiépítése esetén szükség van kéményre, gáztervre, gázkazánra, és bekötésre. Az új típusú kondenzációs gázkazánok esetében a kéménynek béleltnek kell lennie és a kondenzátum elvezetésére is nagy figyelmet kell fordítani.

Függetlenség az energiaszolgáltatóktól

Integrált napkollektoros és hőszivattyús rendszer kiépítésével teljes mértékben megszakíthatja a kapcsolatot az energiaszolgáltatóival! A hőszivattyú fűt, melegvizet készít, és ha kell hűt is! A hőszivattyúhoz és más elektromos berendezésekhez szükséges minimális elektromos energiát pedig egy jól méretezett napelemes rendszer egész évben képes biztosítani!

Hőszivattyú méretezés

A tervezési folyamat során a megfelelő méretű berendezés kiválasztásához kérje szakember segítségét. Egy megfelelően méretezett rendszer képes kiváltani akár egész évben a többi fűtő, hűtő és használati melegvíz előállító gépeket. Ezt az átfogó, sok szempontra kiterjedő, szakmai tapasztalatokon alapuló tervezést általános szoftverek és diagramok nem helyettesíthetik.

Hőszivattyú árak

A hőszivattyú árak nagyban függenek a márkától, a típustól (levegős, geotermikus vagy vizes) és a rendszer teljesítménytől.
Mindazonáltal fontos figyelembe venni, hogy önmagában a hőszivattyú ára nem meghatározó, a teljes rendszer kiépítési költségének többnyire kis részét teszi ki.
A Technik Cool hőszivattyú árak rendkívül kedvezőek, így alacsonyabb a rendszer kiépítési költsége is, és gyorsabb a megtérülési ideje is.

Hőszivattyú megtérülés számítás

Egy hőszivattyús rendszer megtérülését kiszámítani nagyon összetett feladat. Különböző épületekre, lakóházakra és eltérő rendszerekre nem érvényesíthető egy számítási szabály, ahogy különböző hőszivattyúkra sem.

A hőszivattyú megtérülés számításához azonban fontos az alábbiakat tudni:
1. A hőszivattyús fűtés kiépítésének költségei
2. A hőszivattyú élettartama
3. Milyen tüzelőanyag árához viszonyítunk (gáz, fa, pellet, stb...)
4. Villamosenergia várható ára
5. Várható jegybanki alapkamat

Hőszivattyú COP érték / jósági fok 

A COP érték azt határozza meg, hogy egy hőszivattyú 1kW áramból hány kW hőenergiát tud előállítani.
Egy hőszivattyú COP értéke jellemzően három és hat között változik, ami azt jelenti, hogy a fűtéshez szükséges energiának az egyhatodát, vagy az egyharmadát kell befektetni elektromos áram formájában, a többit a hőszivattyú nyeri a forrásból.

Hőszivattyú működése összegzés

A hőszivattyús rendszer működési elve és a szükséges berendezések bonyolultnak tűnhetnek, de ennek ellenére nagy biztonsággal, szinte karbantartás mentesen tudnak üzemelni. Kis elektromos energia igényének, és könnyű karbantarthatóságának.