Környezetünk tele van energiával, csak éppen ki kell nyerni, hogy fűthessünk vele, vagy meleg vizet készítsünk. Ha körülnézünk az interneten, sok olyan áltudományos híradást láthatunk csodamasinákról, amelyek a befektetett elektromos energia többszörösét ígérik a reménykedő felhasználóknak. Bár ilyen gépek létezését még nem erősítette meg az akadémiai tudomány, a hőszivattyúk a betáplált villamos energiának valóban az öt-hatszorosát termelik meg hőenergiában. E világszerte elterjedt és régóta használt készülékek azonban nem az ezotéria birodalmába tartoznak, valós és ismert fizikai törvényszerűségek teszik lehetővé működésüket.
Attól függően, hogy a hőszivattyú a környezet mely részéből vonja el az energiát, háromféle típust különböztetünk meg. A víz-víz hőszivattyú talajvízből, rétegvízből, tóból, patakból nyerheti az energiát. A talajhő-víz hőszivattyú a talajba helyezett vízszintes vagy függőleges zárt csőrendszerben keringő fagyálló folyadék segítségével nyeri ki az energiát a földből. Végül a levegő-víz típusú a kültéri levegőt visszahűtve készíti a fűtésre és egyéb célokra használható meleg vizet. Hogy melyik rendszert érdemes telepíteni, azt mindig a helyi adottságok, lehetőségek, és a rendelkezésre álló költségkeret dönti el.
Vizes hőszivattyú
Ehhez érdemes megvizsgálni a különböző típusok előnyeit, hátrányait. Vizes hőszivattyút olyan helyen célszerű választani, ahol elérhető közelségben található patak, folyó, tó, talajvíz, rétegvíz, kút. A vizes hőszivattyúnak a jósági értéke (COP) 5-7 is lehet, ami a jóval fagypont fölötti vízhőmérsékletnek köszönhető. Ennyiszeresét kaphatjuk hőenergiában a betáplált villamos energiának.
Keveseknek adatik meg viszont az a szerencse, hogy folyóvízből, tóból vegye ki az energiát. Reálisabb a kutas nyitott rendszer, amihez két kút szükséges: egy víznyerő és egy víznyelő. A két kútnak legalább 20 méter távolágra kell lennie egymástól, és ugyanabból a vízadó rétegből kell táplálkozniuk, valamint a nyelő kút vízhozamának legalább kétszer annyinak kell lennie, mint amennyit szükséges kiszivattyúzni. Fontos, hogy a víz hőfoka mindig 7 fok felett legyen, s télen se fagyjon be. A működési elv a következő: egy pontosan méretezett szivattyúval vizet veszünk a nyerő kútból, és azt a hőszivattyú hőcserélőjén keresztül a nyelő kútba töltjük. A két kutas rendszer költségkímélő megoldás (nincs szükség drága talaj kollektorokra, mélyszondákra stb.), teljesítménye jobban kalkulálható és egyenletesebb a szondás, kollektoros társainál, ugyanakkor oda kell figyelni a szűrőrendszerre és annak tisztítására, és vízügyi hatósági engedély is szükséges hozzá, amely jelentős költséget tesz ki. A földhős zárt rendszereknél fagyálló folyadék és víz keveréke kering a csőhálózatban. Hatásfokuk alacsonyabb a nyílt rendszereknél, mert alacsonyabb hőmérsékletű a hő szállító folyadék, mint a kutas rendszereknél, viszont az üzemelésük lényegesen biztonságosabb. Telepíthetők vizes árokba, függőlegesen fúrt lyukba, illetve nyílt vizekbe. Hátrányuk a nyitottakhoz képest a nagyobb beruházási költségük.
Földhő-víz hőszivattyú
A földhő-víz hőszivattyú a talajhőt, geotermikus hőt aknázza ki. Talaj kollektoros változatánál a primer oldali, fagyálló folyadékkal töltött csőkígyó másfél-két méter mélyen horizontálisan van lefektetve. A szondás rendszernél 15 cm átmérőjű, 50-120 méter mély lyukat fúrnak, amibe U alakú szondát helyeznek. A szondában a talaj hőmérsékleténél hidegebb fagyálló folyadékot keringetve nyeri ki a hőszivattyú a talaj hőjét. Előnyei: teljesítménye és COP szintje független a külső hőmérséklettől, minden évszakban stabilan üzemel, a vízszintes talaj-kollektor nem engedélyköteles, telepítése olcsó, sőt házilagosan megoldható. A függőleges szondák kevés helyet igényelnek, fűtés és hűtés esetén is stabil hőforrásnak tekinthető. A vízszintes kollektor hátránya: szabad, zárt burkolat nélküli kertfelületet igényel, elhelyezéskor gondot jelenthet a viszonylag nagy földmennyiség megmozgatása. Függőleges szondánál engedélyköteles a telepítés, drága a fúrási költség, ennek ellenére ez az egyik leghatékonyabb, legstabilabb rendszer.
Levegő-víz hőszivattyú
A nyugati országokban egyszerű és olcsó telepítésük és kis helyigényük következtében a hőszivattyúk közül nyolcvan százalékban a levegő-víz típusok terjedtek el, még a skandináv országokban is. Egyes típusai hővisszanyerővel rendelkeznek, így hűtési üzemmódban a hulladék hő meleg víz elállítására vagy medence fűtésére hasznosítható. A legújabb fejlesztésű inverteres modelleknél már nem találjuk meg a korábban megszokott kiegészítő villamos fűtőbetétet, így lényegesen jobb átlag hatásfokkal üzemelnek (korábban a teljesítménytényező csökkenő kültéri hőmérsékletnél rohamosan csökkent, az elektromos teljesítményszükséglet pedig egyre nagyobb lett). A fűtőberendezést ezért lehetőleg alacsony fűtési előremenő hőmérséklettel kell üzemeltetni. Legtöbb esetben a hőszivattyú üzemét úgy korlátozzák, hogy a hőigényt csak 3-5 C fok külső hőmérsékletig biztosítsa, nagy hidegben kiegészítő hőforrás szükséges.
A levegős hőszivattyú telepítése nincs engedélyekhez kötve, illetve ritka esetben, ha olyan helyre kerül, esetleg építési engedély szükséges. Működését nem terheli többletköltség, mint a víz-víz hőszivattyúknál a vízkészlet használati járulék. Hátránya a külső hőmérséklettől erősen függő teljesítmény nagy hidegekben viszonylag alacsony COP, az eljegesedő elpárologtató leolvasztásához energia szükséges, csak aktív, kompresszoros hűtés lehetséges.
Levegő-levegő hőszivattyú
Szóba jöhet még a levegő-levegő típusú hőszivattyú, relatíve alacsony ára miatt ez a típus is népszerű. Működését tekintve szintén a szabadtéri levegőből vonja el a hőenergiát, de azt közvetlenül a helyiség légterébe adja le. Ilyen az összes hűtő-fűtő oldalfali split klíma, a VRV rendszerek és egyéb speciális kialakítású hőszivattyúk. Technikai szempontból két részből tevődik össze: a beltéri egység, mely egy hőcserélőből és egy ventilátorból áll, a helyiség levegőjének a hőmérsékletét hűti vagy fűti. A kültéri egység egy kompresszorból, egy hőcserélőből, egy expanziós szelepből és egy ventilátorból áll. A levegő hőforrással üzemelő monovalens fűtés a közép-európai külső hőmérsékletek mellett gazdaságtalan. Magyarországon fűtésre elsősorban a fűtési szezon kívül a tavaszi és őszi időszakokban használják. A gépezet a külső térben összegyűjtött hőt egy hőszigetelt csővezetéken eljuttatja a beltéri egységhez ahol átadja a benti levegőnek, ezt a felmelegített levegőt pedig légcsatornákban továbbítja a fűtendő helyekre. Meglévő lakásban problémás lehet a légcsatornák kialakítása, de új építkezéskor már a tervezéskor ajánlott figyelembe venni, ha levegő-levegő hőszivattyúval szeretnénk fűteni. További hátránya, hogy a levegő hőmérséklete nem állandó, ezért a rendszer hatékonysága is változó. Zavaró lehet a ventilátorok által keltett zaj, a kondenzvíz elvezetése, a légbeszívás–kifúvás megfelelő elkülönítése is.
Ha mindenképpen levegő hőforrásos rendszert szeretnénk, ajánlatos inkább a fent bemutatott levegő-víz típusra hagyatkoznunk.
Hozzászólások