Megújuló energia
A hőszivattyú egy bevált technológia, amelyet évtizedek óta használnak világszerte az épületek fűtésére, hűtésére és meleg víz ellátására.
Mi az a hőszivattyú, és hogyan működik?
Valószínű, hogy Ön is napi szinten kapcsolatba kerül a hőszivattyús technológiával: a hűtőszekrények és a légkondicionálók ugyanezen elvek és technológia alapján működnek.
Hőszivattyú
működési alapelv
A hőszivattyú egy olyan elektromos meghajtású berendezés, amely egy alacsony hőmérsékletű helyről (forrás) hőt von el, és azt egy magasabb hőmérsékletű helyre (nyelő) szállítja.
Hogy megértsük ezt a folyamatot, gondoljunk egy dombon való kerékpározásra: A domb tetejéről a domb aljára való feljutáshoz nincs szükség erőfeszítésre, mivel a kerékpár és a kerékpáros természetes módon mozog a magas helyről az alacsonyabbra. A dombra való felfelé haladás azonban sokkal több erőfeszítést igényel, mivel a kerékpár a természetes mozgásirányával ellentétesen mozog.
Hasonló módon a hő természetes módon áramlik a magasabb hőmérsékletű helyekről az alacsonyabb hőmérsékletű helyek felé (pl. télen az épület belsejéből a hő a külső térbe távozik). A hőszivattyú a természetes hőáramlással szemben további elektromos energiát használ, és a hidegebb helyen rendelkezésre álló energiát melegebb helyre pumpálja.
Megújuló energia
A hőszivattyú egy bevált technológia, amelyet évtizedek óta használnak világszerte az épületek fűtésére, hűtésére és meleg víz ellátására.
Mi az a hőszivattyú, és hogyan működik?
Valószínű, hogy Ön is napi szinten kapcsolatba kerül a hőszivattyús technológiával: a hűtőszekrények és a légkondicionálók ugyanezen elvek és technológia alapján működnek.
Hőszivattyú
működési alapelv
A hőszivattyú egy olyan elektromos meghajtású berendezés, amely egy alacsony hőmérsékletű helyről (forrás) hőt von el, és azt egy magasabb hőmérsékletű helyre (nyelő) szállítja.
Hogy megértsük ezt a folyamatot, gondoljunk egy dombon való kerékpározásra: A domb tetejéről a domb aljára való feljutáshoz nincs szükség erőfeszítésre, mivel a kerékpár és a kerékpáros természetes módon mozog a magas helyről az alacsonyabbra. A dombra való felfelé haladás azonban sokkal több erőfeszítést igényel, mivel a kerékpár a természetes mozgásirányával ellentétesen mozog.
Hasonló módon a hő természetes módon áramlik a magasabb hőmérsékletű helyekről az alacsonyabb hőmérsékletű helyek felé (pl. télen az épület belsejéből a hő a külső térbe távozik). A hőszivattyú a természetes hőáramlással szemben további elektromos energiát használ, és a hidegebb helyen rendelkezésre álló energiát melegebb helyre pumpálja.
Hőszivattyú
alapvető működése
A hőszivattyú különféle közegekből nyerheti az általa továbbított hőenergiát: ez lehet föld (geotermikus hőszivattyú), levegő vagy talajvíz. Működéséhez szükség van elektromos áramra, ami akár napelemekkel is előállítható, ilyenkor a gyakorlatilag nulla a károsanyag-kibocsátása.
A kemencék és kazánok a levegő fűtését úgy biztosítják, hogy a levegőhöz hőt adnak hozzá egy tüzelőanyag, például földgáz vagy fűtőolaj elégetésével. Bár a hatásfok folyamatosan javult, még mindig 100% alatt marad, ami azt jelenti, hogy az égésből származó összes rendelkezésre álló energiát nem használják fel a levegő fűtésére.
A hőszivattyúk más elven működnek. A hőszivattyúba bevitt villamos energiát a hőenergia két hely között történő átvitelére használják. Ez lehetővé teszi, hogy a hőszivattyú hatékonyabban működjön, a tipikus hatásfok jóval több mint 100%-os, azaz több hőenergiát termel, mint amennyi elektromos energiát a szivattyúzáshoz felhasznált.
A hőszivattyú az épületben kívülről hozza be a meleget. A rendszer középpontjában egy hűtőközeg-körfolyamat áll, amely a hőt (hőenergiát) egy állapotváltozási folyamaton keresztül szállítja:
1. lépés: Az épületen kívül az elpárologtató összegyűjti a környezeti hőt, amely felmelegíti a folyadékot a körben. Ez rendkívül alacsony hőmérsékleten van, és nagyrészt alacsony nyomású folyadékból áll. A hő hatására a folyadék gázzá alakul. Ezt a gázt ezután egy kompresszor gyorsan összenyomja, ami drasztikusan megemeli a hőmérsékletét.
2. lépés: Az épület belsejében a forró gáz egy kondenzátorba kerül, ahol vizet vagy levegőt melegít. Ezt aztán az ingatlan fűtésére használják. Ez a folyamat ismét lehűti a folyadékot, amely lecsapódik és visszatér (majdnem) folyékony állapotába. A folyadék ezután egy tágulási szelepen halad át, ahol a hirtelen nyomásesés hatására a hőmérséklet hirtelen lecsökken – és a ciklus újra az 1. lépésnél kezdődik!
Az ábrán feltüntetett hőmérsékletek és teljesítményértékek tájékoztató jellegűek, változhatnak.
Más szóval, a hőszivattyú pontosan ugyanúgy működik, mint egy légkondicionáló berendezés, csak az egész folyamat fordítva működik. Ezért van lehetőség fordított hőszivattyús rendszer (úgynevezett „inverter”) felszerelésére, amely nyáron hűvösen, télen pedig melegen tartja az épületet. Nyáron a rendszer kültéri része kondenzátorként, a beltéri része pedig elpárologtatóként működik.
Hatásfok fogalmak
A gyártók katalógusaiban számos hatékonysági mérőszámot használnak, ami az első vásárló számára kissé zavarossá teheti a rendszer teljesítményének megértését. Az alábbiakban néhány általánosan használt hatékonysági kifejezést ismertetünk:
Állandósult állapotú mérőszámok: Ezek a mérőszámok a hőszivattyú hatékonyságát „állandósult állapotban”, azaz az évszakok és a hőmérséklet valós ingadozásai nélkül írják le. Mint ilyenek, értékük jelentősen változhat a forrás és a hőleadó hőmérsékletének, valamint más működési paraméterek változásával. Az állandósult állapot mérőszámai a következők:
Teljesítménytényező (COP): A COP a hőszivattyú által átadott hőenergia (kW-ban) és a szivattyúzáshoz szükséges elektromos teljesítmény (kW-ban) közötti arány. Például, ha egy hőszivattyú 1 kW elektromos energiát használna fel 3 kW hő átadásához, a COP 3 lenne.
Energiahatékonysági mutató (EER): Az EER hasonló a COP-hoz, és a hőszivattyú állandósult hűtési hatékonyságát írja le. Ezt úgy határozzuk meg, hogy a hőszivattyú Btu/h-ban kifejezett hűtőteljesítményét elosztjuk az adott hőmérsékleten felvett elektromos energiával, wattban (W) kifejezve. Az EER szigorúan az állandósult hűtési hatékonyság leírására szolgál, ellentétben a COP-mal, amely a hőszivattyú fűtési és hűtési hatékonyságának kifejezésére is használható.
Szezonális teljesítménymérők: Ezeket a mérőszámokat úgy tervezték, hogy a fűtési vagy hűtési szezonban nyújtott teljesítményt jobban meg lehessen becsülni, mivel a hőmérsékletnek az évszakon belüli „valós” változásait is figyelembe veszik.
A szezonális mérőszámok a következők:
Fűtési szezonális teljesítménytényező (HSPF): A HSPF annak aránya, hogy a hőszivattyú mennyi energiát szolgáltat az épületnek a teljes fűtési szezonban (Btu-ban), az ugyanezen időszak alatt felhasznált teljes energiához (wattórában) viszonyítva.
A HSPF kiszámításához a hosszú távú éghajlati viszonyokra jellemző időjárási adatokat használják a fűtési szezon reprezentálására. Ez a számítás azonban általában egyetlen régióra korlátozódik, és nem biztos, hogy teljes mértékben reprezentálja a teljesítményt az ország egész területén. Egyes gyártók kérésre más éghajlati régióra is tudnak HSPF-et szolgáltatni; azonban a HSPF-eket általában a 4. régióra jelentik, amely az USA középnyugati részéhez hasonló éghajlatot képvisel.
Szezonális energiahatékonysági mutató (SCOP): Az SCOP a Szezonális COP érték. Abban különbözik a COP értéktől, hogy ez nem csak egy adott külső hőmérséklet mellett adja meg a berendezés jóságfokát, hanem több külső hőmérséklet mellett mérik, majd az eredményeket az adott külső hőmérséklet előfordulása alapján súlyozzák, ezáltal a teljes fűtési szezonra sokkal jobban jellemző jósági fokot kapunk. Minél nagyobb egy hőszivattyú SCOP értéke, annál hatékonyabb. Ha ez az érték 2,2-nél nagyobb, az egyben azt jelenti, hogy a hőszivattyú olcsóbban állítja elő ugyanazt a mennyiségű fűtési energiát, mint a kazán. Ahány százalékkal magasabb egy hőszivattyú SCOP értéke, annyi százalékkal drágább a kondenzációs gázkazános fűtés a hőszivattyús fűtéshez képest.
Leggyakoribb
hőszivattyú típusok
Víz-víz hőszívattyú
A víz-víz hőszivattyú működési elve miatt szükségünk van egy forrás kútra, amiből a vizet nyerjük. Ezen kívül szükségünk van egy, vagy akár több, nyelő kútra is, ahová visszajuttatjuk a fűtéshez elhasznált vizet. A telepítés előtt érdemes próbafúrást végezni, hogy van-e elegendő, minőségi víz.
Levegő víz hőszivattyú
A levegő-víz hőszivattyúk COP értéke kisebb, mint például a talajszondás hőszivattyúé, a magyarországi hőmérsékleti viszonyokhoz mégis egy jó, általában optimális választás lehet, a legalacsonyabb befektetési költséggel megvalósítható, kiváló hatékonyságú rendszer.
Talajszondás hőszivattyú
A hőszivattyú a talaj geotermikus energiáját használja, abból nyeri a hőt az otthonunk számára. Bár a geotermikus fűtés működése költséghatékony, a fúráshoz bányakapitánysági engedély szükséges, a talajszondás hőszivattyú telepítése nagyon költséges.
Tapasztalatok
Kérjen időpontot
Szakértő kollégánk minden kérdését megválaszolja egy személyes konzultáció alkalmával. Jelentkezzen be telefonon, vagy a jelentkezési űrlap kitöltésével.
Munkatársunk időpontot fog Önnel egyeztetni.
Az ingyenes konzultáció nem kötelezi semmire.
Az első konzultáció helyszíne budapesti irodánk lesz.
1173 Budapest, Pesti út 9. A Tesco mellett.
Kérjen időpontot
Szakértő kollégánk minden kérdését megválaszolja egy személyes konzultáció alkalmával. Jelentkezzen be telefonon, vagy a jelentkezési űrlap kitöltésével.