Ezt érdemes tudni a hőszivattyús fűtésről!

Mi az a hőszivattyús fűtés?

A hagyományos fűtési rendszerekkel ellentétben a hőszivattyú a fűtési energiát hőcserélő megoldással a környezetből alacsony villamosenergia-fogyasztás mellett nyeri ki. Egyszerű működési elven alapul: amikor a hőszivattyú a környezetből (levegő, föld vagy víz) átveszi a hőenergiát, akkor egy olyan folyamat zajlik le, amelynek eredményeként a melegvíz bekerül a lakótérbe. A hőszivattyúk fűtés mellett nyáron a helyiségek hűtésére és a szükséges melegvíz előállítására is alkalmasak!

Ha igazán jelentős energiát szeretnénk megtakarítani, akkor érdemes a lakóépület sajátosságaihoz, a család létszámához, szokásaihoz jól illeszkedő hőszivattyú működéséhez ragaszkodnunk.

A hőszivattyús fűtés előnyei

Energiatakarékos, költséghatékony, a jövőben is biztonságos és környezetkímélő – ezek azok a paraméterek, amelyekkel egy modern és szakszerűen telepített hőszivattyúnak rendelkeznie kell. Nézzük meg az előnyeit.

Kényelmes és egészséges

Egészségesebb és állandó hőmérsékletű környezetet teremt, miközben a szűrőknek köszönhetően javítja a beltéri levegő minőségét. Egyszerű a használata és a beállítása.

Hatékony és olcsó

A természetes és ingyenes forrásból nyert energia hatékonyan képes megsokszorozni az elektromos teljesítményt és megtermelni a hasznos hőt. A környezeti körülményektől függően akár ingyenesen is biztosíthatja a szükséges energiát.

Megbízható és fenntartható

A hőszivattyúk már jó ideje tartósan és komoly sikereket felmutatva működnek a nagy légkondicionálási és fűtési igényű ágazatokban, raktárakban és csarnokokban. Napjainkban gyorsan terjed a technológia alkalmazása a lakossági felhasználás területén is. A tapasztalatok alapján hosszú élettartam és megbízhatóság a jellemzőjük.

Mivel megújuló forrásokból származó energiát használnak a hőszivattyúk, így hozzájárulnak a széndioxid kibocsátás csökkentéséhez, a környezetünk védelméhez.

Komoly megtakarítás érhető el

Energiahatékonysága csökkenti a villanyszámlánk költségét, gáz felhasználására pedig nincs is szükség, így a pénztárcánkat is kíméli. Napelemekkel kombinálva akár a teljes energetikai önellátás is elérhető.

Könnyű karbantartás

Könnyen karbantartható és nem igényel rendszeres feltöltést, ami évtizedek múlva is elmondható.

Jól alakítható az egyéni igényeinkhez

Képes fűtést, hűtést és melegvizet is biztosítani, akár egyetlen egységgel, így egész évben hasznos társunk lehet. Jól alakítható, hiszen a felsorolt három funkció bármelyikére akár együttesen is optimalizálható.

A hőszivattyús fűtés hátrányai

A levegős hőszivattyú hatásfoka a téli hidegek idején romolhat, a COP értéke lecsökkenhet. Ekkor az áramfogyasztása növekszik, kiegészítő fűtésre is szükség lehet. Bár a rendszer csendes üzemmódban dolgozik, mégis sokan úgy érezhetik, hogy hangos.

Egyes típus többlet karbantartást igényelnek. A víz-víz hőszivattyú például egy nyitott rendszer, emiatt többször kerülhet sor a szűrő tisztítására és cseréjére, továbbá a hőszivattyú hatásfoka nagyban függ a vízmennyiség és vízminőség változásától.

A talajszondás hőszivattyú általában a legjobb hatásfokú, de hátrányaként említhető a magas ára.

A hőszivattyú használati lehetőségei

Mindegyik hőszivattyús rendszer más és más munkálatokat, költségeket és megtérülést jelenthet. Emiatt szakember bevonásával érdemes a konstrukciót kialakítani, megtervezve a rendszer kiválasztását és optimális működését.

Láthatjuk, a hőszivattyú egyik nagy előnye, hogy több feladat ellátására is alkalmas rendszer kiépítésére nyújt lehetőséget: nem kell külön fűtés, légkondicionáló és melegvíz előállítási megoldást kialakítanunk.

Hőszivattyús fűtési megoldások

A hőszivattyús fűtés előnye, hogy csak egy energiaellátásunk lesz, így nem kell földgázdíjat, bután-, propán- vagy gázolaj díjat fizetnünk. Továbbá nem kell külön megoldani a hűtést és a használati melegvíz szükséglet kielégítését. Természetesen a legjobb rendszerek nem csak az új házak építése során, hanem a teljes körű felújítások esetén is kialakíthatóak.

Hűtés hőszivattyúval

A hőszivattyús hűtést számos berendezéssel is megoldhatjuk, hiszen ebből a megoldásból is több létezik. Lakások, vagy kisebb alapterületű házak esetében jó választás lehet a levegős rendszerű hőszivattyú, amely a környezetből elszívott levegőt hasznosítja. Kertes házak, vagy új építésű társasházak, nagyobb épületek esetében ajánlott megoldás a földhőszondás hőszivattyús rendszer, amely kiegyensúlyozott teljesítményű fűtést és hűtést biztosít.

A hőszivattyús hűtés előnyösebb választás, mint a légkondicionáló, hiszen energiatakarékosabb és olcsóbb üzemeltetésű. Különösen akkor, ha a fűtési rendszerrel együtt kerül megvalósításra.

Használati melegvíz előállítása

A hőszivattyú vásárlás hátterében általában az energiaigényesebb hűtés-fűtés megoldás húzódik meg. A rendszer kiépítése szokott általában felmerülni, hogy a a használati melegvíz előállítását is érdemes lehet ilyen módon biztosítani.

Hőszivattyús fan-coil

A Fan Coil megjelenését tekintve hasonlít egy konvektorhoz, hiszen egy sűrűn bordázott hőcserélő rendszerről van szó, ahol a csendes ventilátor átkeringeti a helyiség levegőjét. Több beltéri típus közül is választhatunk, van kazettás, padlón álló, légcsatornás, oldalfali, konzol és mennyezeti parapet. Külsőleg ugyanúgy néznek ki, mint a split beltéri egységek, technológiában viszont eltér a működésük. A fan coil előnye, hogy csak egy vizes csőhálózatot kell kiépíteni, így jóval egyszerűbb a telepítése, mint a legtöbb hőszivattyúnak.

Hogyan működik a hőszivattyús fűtés?

Ez a berendezés alapvetően egy hőcserélő rendszer: a magasabb hőmérsékletű környezetből elvonja a hőt, és az alacsonyabb hőmérsékletű közegbe táplálja be. Azt szokták mondani, hogy a működése hasonlít a hűtőgépekéhez, de hőcserélő rendszernek tekinthető a klíma is.

A hőszivattyúnál a hőfelvétel a külső környezetből történik, például szonda vagy talaj kollektorban áramló fagyálló és víz keverék segítségével. Ennek a hőnek a szállítása – a hűtőkhöz hasonlóan -hőátadó közeggel történik. A hőszivattyú legnagyobb előnye a sokoldalú alkalmazhatóság, hiszen használhatjuk melegvíz készítésre, medence fűtésére, épületünk fűtésére és hűtésére. További előnye, hogy a hőszivattyú működtetéséhez szükséges áramot, kedvezményes tarifán vásárolhatjuk meg (GEO vagy H tarifa).

A hőszivattyús fűtés folyamata

1. Párologtatás

A fűtési ciklus elején a hűtőközeg folyékony halmazállapotban van, és a hőmérséklete nagyon alacsony. Alacsonyabb, mint a körülötte lévő közeg, mint a levegő, vagy a víz hőmérséklete, így el tudja nyelni a környezeti hőt. A környezeti levegőből beszívott levegő áthalad a párologtatón, ahol a hűtőközeg felveszi a környezeti levegő hőmérsékletét és megváltoztatja a halmazállapotát. Gőz formájában, de még mindig alacsony nyomáson érkezik a második lépéshez.

A hőszivattyúkban található hűtőközeg speciális gázok keveréke, amely nyomás hatására folyékonnyá válik. Ezt a folyékony, alacsony hőmérsékletű, nyomás alatt lévő hűtőközeget a környezet felmelegíti, amelynek eredményeként gáz halmazállapotúvá válik. Ez a párologtatás a hőszivattyúban található hőcserélőben zajlik le.

2. Sűrítés

Ha ebből a gáz halmazállapotú hűtőközegből szeretnénk több hőt kinyerni, azt a hőszivattyúban lévő kompresszor segítségével tehetjük meg. A hőcserélőből érkező gázt a kompresszor összenyomja, ennek hatására az felmelegszik, még magasabb energiájú gőz keletkezik. A kompresszor működése elektromos (esetleg gáz) energiát igényel, de a lényeg, hogy a kompresszor kevesebb energiát használ el, mint amennyit a hőszivattyú tovább szállít.

3. Cseppfolyósítás

A kompresszor által összesűrített és felmelegített gázt bevezetik egy újabb hőcserélőbe, ahol az átadja a hőt a lakás fűtővízének. A hőleadás következtében a gáz halmazállapotú hűtőközeg folyékony lesz, lecsapódik. Itt szintén keletkezik egy úgynevezett kondenzációs hő. A hőszivattyúban lévő hőcserélőt, ahol ez a fenti folyamat végbemegy, kondenzátornak nevezik.

4. Oldódás

A hőszivattyú már felmelegítette a fűtővízet ahhoz, hogy az otthonunkat fűthessük vele. A következő lépésben a meleg, immár ismét folyékony hűtőközeget ki kell vezetni a kinti rendszerbe, és ezzel a folyamat kezdődik elölről. A hőszivattyú egy szelepen vagy adagolón keresztül vezeti ki a hűtőközeget, amely az alacsony nyomású oldalra kerül, és lehűl.

A hőszivattyú az általa szállított hő mintegy 75 százalékát a környezetből vonja el, a fennmaradó 25 százalékot pedig a kompresszió során keletkezet energiából állítja elő.

Ez a berendezés alapvetően egy hőcserélő rendszer: a magasabb hőmérsékletű környezetből elvonja a hőt, és az alacsonyabb hőmérsékletű közegbe táplálja be. Azt szokták mondani, hogy a működése hasonlít a hűtőgépekéhez, de hőcserélő rendszernek tekinthető a klíma is.

A hőszivattyúnál a hőfelvétel a külső környezetből történik, például szonda vagy talaj kollektorban áramló fagyálló és víz keverék segítségével. Ennek a hőnek a szállítása – a hűtőkhöz hasonlóan -hőátadó közeggel történik. A hőszivattyú legnagyobb előnye a sokoldalú alkalmazhatóság, hiszen használhatjuk melegvíz készítésre, medence fűtésére, épületünk fűtésére és hűtésére. További előnye, hogy a hőszivattyú működtetéséhez szükséges áramot, kedvezményes tarifán vásárolhatjuk meg (GEO vagy H tarifa).

A hőszivattyú típusai

Lényeges különbség van a különböző hőcserélő megoldások között, az alapvető kérdés az, hogy milyen közeggel fog történni a hőcsere.

Levegő hőszivattyúk

A legelterjedtebb típusnak a levegő-víz hőszivattyú rendszer számít. Ez hasonlóan működik a klímához, azaz a környezeti levegőből kivont hőt használja hőforrásként, azt adja át a fűtési rendszer vizének. Emellett létezik levegő-levegő rendszer (split klímaberendezések), amely a kültéri levegőből kinyert hőenergiát olyan beltéri hőleadó egységnek szállítja, ami a beltéri levegőnek adja át.

Talajvízzel működő hőszivattyúk

A legnagyobb hőenergia előállítására a víz-víz kialakítású típusok képesek a talajvíz magas hőmérséklete miatt. A felszín alatti víz felhasználásának egyik előnye, hogy a víz hőmérséklete állandó egész évben. Hátránya pedig, hogy csak ott valósítható meg, ahol elfogadható mélységben elegendő vizet lehet találni.

Geotermikus hőszivattyúk

A talajszondás hőszivattyú rendszer esetében a földben csöveket kell elhelyezni, jellemzően 60-100 méteres mélységben. A talajkollektoros hőszivattyú típus pedig a talaj felső rétegének hőjét használja fel.

Nyílt vízbe süllyesztett kollektor

A nyílt vízbe süllyesztett kollektor típus akkor ideális, ha a ház folyó vagy tó közelében helyezkedik el. Működése hasonlít a talajkollektoros modellhez.

Hogyan mérhető a hőszivattyú hatékonysága?

A hőszivattyú hatékonyságát a COP (Coefficient of Performance, azaz a teljesítménytényező) alapján mérik. Ez a leadott hő és a kompresszor által felhasznált elektromos energia aránya.

A hatékony működéshez a hőszivattyúnak 2 és 6 közötti COP értéket kell elérnie (2-nél kisebb érték nem felel meg az ipari ellenőrzésnek). Az értéket a két forrás (beltéri és kültéri) hőmérsékletének különbsége határozza meg. Egy COP 3 értéket elérő rendszernél 1 kWh elfogyasztott elektromos energiára 3 kWh energia jut hő formájában a tárolóba.

A COP érték a hőszivattyú típusától és az üzemeltetési körülményektől függően változhat. A COP mellett érdemes megemlíteni az SCOP értéket is, amely egy szezonális teljesítmény együttható. 2013. január 1. óta ezt is fel kell tüntetni a berendezés energiacímkéjén. Ez az egység a fűtési szezonra jellemző teljes teljesítménytényező. Az SCOP-érték egy adott fűtési időszaknak felel meg, amelyet az éves referencia-fűtési igény és az éves fűtési célú villamosenergia felhasználás hányadosaként számítanak ki.

A hőszivattyús fűtés egyértelműen a jövő egyik legjobb megoldását jelenti, azonban fontos körültekintően eljárnunk, hiszen több tényező függvénye, hogy melyik típust tudjuk alkalmazni. Érdemes egy hozzáértő szakember csapatot felkeresni, amely a számunkra legideálisabb megoldást vázolja fel.

Mit érdemes tudni a hőszivattyús fűtésről