Ugrás a tartalomra

Hőszivattyú

Energihatékonysági tippek az ELMŰ-ÉMÁSZ-tól

A hőszivattyú a leginkább jövőbe mutató, leginkább környezetbarát és legenergiatakarékosabb fűtési megoldás, amellyel hűteni, melegvizet előállítani, sőt az épület optimális levegőztetését is biztosítani lehet.

A rendszer kevés elektromos energiát fogyaszt, az energiaigény mintegy 3/4-ét képes a földben, talajvízben és levegőben tárolt napenergiából fedezni. Ez annyit jelent, hogy 1 kWh bevezetett elektromos energiából mintegy 4 kWh fűtési energiát szolgáltat.

A hagyományos, fosszilis energiahordozók végesek, ezért a rájuk alapozott fűtési megoldások egyre kevésbé jelentenek jövő biztos választást. Ráadásul csökkenő mennyiségűk miatt áruk is folyamatosan nő. Ezért, különösen az új építésű házak esetén, érdemes olyan fűtési rendszer kiépítésében gondolkozni, amely 10-20 év múlva is „megéri az árát“ és nem ró irreális energiaköltségeket a háztartásra.

A fosszilis energiahordozók elégetésével szén-dioxid keletkezik, nem így a hőszivattyúknál, amelyek a természetes környezeti energiát fűtik fel magasabb hőmérsékletre, méghozzá elektromos áram – a legtisztább hagyományos energiahordozó – felhasználásával.

Tény, hogy az áram egy részét szénerőművek állítják elő, amelyek kétségtelenül jelentős széndioxid-kibocsátók, de még ezzel kalkulálva is elmondható, hogy hőszivattyús fűtéssel kb. 50%-kal kevesebb közvetett CO2 terhelés éri Földünket, mint fosszilis energiahordozókkal történő, hagyományos fűtés esetén.

Utánozhatatlan előnyök

A hőszivattyú:

  • csökkenti az elsődleges (pl. kőolajból, földgázból származó) energiaigényt, hiszen a fűtési energia 75%-át a környezet biztosítja;
  • nagyságrendekkel csökkenti az épület rezsiköltségét;
  • üzemeltetési költsége minden létező fűtési rendszerénél alacsonyabb;
  • régi- és újépítésű épületekben egyaránt létesíthető;
  • környezetbarát és energiatudatos fűtési megoldás, mivel csökkenti a széndioxid-kibocsátást;
  • hosszú az élettartama;
  • és valós, alacsony energiafelhasználása miatt belátható időn belül megtérülő alternatívát jelent a hagyományos fűtőrendszerek mellett.

Hogyan működik?

Ha röviden akarjuk megértetni a készülék működését, legjobb, ha a hűtőszekrény példáját hívjuk segítségül. A hőszivattyúban minden ugyanazon elv szerint történik, mint a hűtőben, azzal a különbséggel, hogy fordítva, és természetesen sokkal nagyobb méretekben.

  1. A hőszivattyúban egy ún. munkaközeg, rendszerint hűtőközeg cirkulál. Ez az, ami egy hőcserélőn (párologtatón) keresztül felveszi az energiát a hőforrásként használt közegből.
  2. Ezután egy szivattyú összenyomja, sűríti a hűtő közeget. Ennek során növekszik annak nyomása és hőmérséklete, illetve átmegy gázhalmazállapotba.
  3. Ezután a komprimált hűtőközeg a második hőcserélőbe (párologtatóba) kerül. Itt a fűtési rendszeren keresztül magas hőmérsékleten leadja a felvett energiát, és ismét folyékony állapotba megy át.
  4. Ezután történik a túlnyomás megszüntetése, és a hűtőközeg visszakerül a ciklus elejére.

A hűtőszekrényben az egész jelenség fordítva játszódik le, hiszen belül felveszi, míg kívül, a hűtőrácson keresztül leadja a hőt.

Hatékonysága

Ahhoz, hogy a készülék működjön, szükség van valamennyi elektromos energiára. A rendszer hatékonyságát az ún. munkaszámmal, elterjedt kifejezéssel élve a „jósági fokkal” jellemezzük (COP = Coefficient of Performance), ami azt mutatja meg, hogy a hőszivattyú által leadott hasznos hőteljesítmény hányszorosa a működtetéséhez felhasznált teljesítménynek

Ez a szám a hagyományos fűtési rendszerek esetén általában 1 alatti érték, ugyanis – különösen a régi, elavult fűtési rendszereknél – a felvett energia korántsem 100%-ban hasznosul hőként a működés során. Nem így a hőszivattyúnál, ami egységnyi felvett teljesítményből többszörös hasznos teljesítményt produkál. Ha például egy hőszivattyús fűtési rendszer hatékonysága, azaz COP-értéke 4,2 és a szükséges fűtési teljesítmény 12 kW, akkor a működéshez szükséges villamosenergia-fogyasztás (12/4,2) mindössze 2,86 kW körül várható.

Föld, víz és levegő, avagy a lehetséges hőszivattyús rendszerek

A berendezés a talajból, a talajvízből és a levegőből egyaránt felveheti a működéséhez szükséges hőt. A levegőből történő hőfelvétel előnye, hogy nem igényel akkora befektetést, mint a talajból/talajvízből történő hőfelvétel, hátránya ugyanakkor, hogy a levegő rossz hőfelvevő képességének köszönhetően nagy mennyiségű légátmozgatást igényel (azaz nem igazán hangtalan), másrészt fűtőteljesítménye a levegő hőmérsékletének csökkenésével együtt csökken.

Ezzel szemben Földünk optimális hőtároló, a talajfelszínhez közel a hőmérséklet egész évben csaknem állandó (8-12°C között van). Amennyiben a talaj a hőleadó közeg, egyszerűsödik és biztosabbá válik a helyzet, hiszen a fűtés a külső hőmérséklet ingadozásától és évszaktól függetlenül állandó hőmérsékletű közegre alapoz. Persze az is tény, hogy egy ilyen rendszer megfelelő színvonalú kiépítése magasabb beruházási költséget jelent, mint a levegős hőszivattyú telepítése.

Hőnyerés a talajból – talajszondával

A talajszondás rendszer az egyik legnépszerűbb hőszivattyús eljárás, amelynek létesítéséhez egy kb. 15 cm átmérőjű, 60-100 méter mély lyukat fúrnak a talajba. A szonda két U formájú műanyag csövet tartalmaz, amelyben – hasonlóan a talajkollektorhoz – fagyásgátlóval kezelt víz kering. 100 méterrel a talajfelszín alatt már egész évben állandó, kb. 10°C-os a hőmérséklet, ami egész évben garantálja a megbízható működést.

Hőnyerés a talajvízből

A talajvíz optimális hőforrás, hiszen hőmérséklete egész évben csaknem állandó (8-12°C között). Nincs másra szükség, mint két kútra: az egyikből kiszivattyúzzuk, a másikba visszavezetjük a talajvizet. A víz a párologtatón keresztül adja le a benne tárolt hőenergiát.

A visszavezetett víz nem szennyeződik, káros anyag nem kerül bele, így nem rontja a talajvíz minőségét. Ezzel a rendszertípussal – ahogy valamennyi, a talajból nyert hőre alapozó hőszivattyús megoldással – a fűtéshez szükséges energiafelhasználás 3/4-e nyerhető ki a környezetből.

Hőnyerés a levegőből

A levegő, mint hőforrás mindenütt jelen van. Emellett az is előnyére válik, hogy hasznosítása nem igényel különösen nagy létesítési ráfordítást.

A külső levegőt ventilátorok vezetik át a hőszivattyú párásító fokozatának hőcserélőjén és „megszabadítják” a benne lévő hőenergiától.

A rendszer hátránya, hogy hatásfoka függ a külső hőmérséklettől, így különösen hideg időben kevésbé hatékony.

A régebbi készülékek nem voltak alkalmasak önálló fűtésre, azonban napjaink levegős hőszivattyúi már akár 25°C-ig is képesek működni.

Pénzügyi megtakarítás – az igazi vonzerő

A berendezés úgy von el energiát a környezetből, hogy közben nem károsítja azt, használata emellett hozzájárul a szén-dioxid kibocsátás csökkentéséhez és a hagyományos energiahordozó készletek kíméléséhez.

Fülünk mégis a rendszer mellett szóló anyagi érvekre a legérzékenyebb, amelyekből figyelemreméltó felsorolás állítható össze:

  • alkalmazása függetlenít a folyamatosan emelkedő nyersolaj és földgáz áraktól;
  • üzemeltetése nem kíván tüzet, kazánt, olajtartályt vagy gázcsatlakozást;
  • beépítésével maguk az építési költségek is csökkennek;
  • nincs szükség kéményre, vagy tüzelőanyag tároló helyiségre;
  • a hőszivattyú a hagyományos rendszereknél összehasonlíthatatlanul kisebb fűtési költséget eredményez, ezáltal a rendszer magasabb beruházási költsége néhány éven belül megtérül;
  • a hőszivattyús fűtés alacsony üzemviteli, energia és karbantartási költséggel üzemel, nem okoz további karbantartási, javítási, tisztítási vagy szolgáltatási költségeket (pl. kéményseprés);
  • alacsony költségei könnyen áttekinthetők, kézben tarthatók, a rendszer élettartama rendkívül magas.

Fűtés, hűtés, melegvíz

Elsősorban az alacsony hőmérsékletű fűtési módok alkalmasak hőszivattyúval történő felhasználásra, mert akárcsak a napkollektoroknál, annál nagyobb a rendszer hatékonysága, minél kisebb a fűtési előremenő hőmérséklet. Leginkább a padló-, fal- és mennyezetfűtés jöhet számításba, ahol a nagy hőleadó felület miatt már 35°C is elegendő.

Említést érdemel, hogy ezek a láthatatlan megoldások nem befolyásolják az épület esztétikumát, és helyet foglaló radiátorokra sincsen szükség.

A hőszivattyú használati melegvíz készítésére is felhasználható, a kinyerhető víz maximális hőmérséklete kb. 55°C. Amikor pedig jön a nyár, a folyamat megfordításával a hőszivattyú fűtés helyett hűtésre, az épület tökéletes klimatizálására is bevethető, ekkor ugyanis a fűtésnél hőforrásként használt közegnek adja át a helyiségekből elvont hőt.