A hőszivattyú működési elve

Az energiahatékonyság új építésű ingatlanoknál és felújítások során is az egyik alapvető követelmény. Ez azt jelenti, hogy ugyanazt az eredményt kevesebb energia felhasználásával vagy kisebb munkabefektetéssel érjük el. Az energiahatékonyság gazdasági és ökológiai előnyöket is biztosít: az alacsonyabb energiafogyasztás kevesebb szén-dioxid-kibocsátást eredményez, emellett a havi számlák összege is jelentősen csökken.

Ezt megújuló energiaforrásokkal (napenergia, szélenergia, geotermikus energia, biomassza), megfelelő hőszigeteléssel, korszerű nyílászárókkal, a természetes fény és hő optimális kihasználásával, árnyékolók felszerelése révén érhetjük el. Az energiahatékonyság növekedéséhez a hőszivattyúk is jelentős mértékben hozzájárulnak, amelyek népszerűsége az utóbbi években folyamatosan növekszik.

Mi a hőszivattyú?

A hőszivattyúk olyan berendezések, amelyek a levegőből, a földből vagy a talajvízből hőt vesznek fel, amit a fűtendő térbe továbbítanak. Fontos megjegyezni, hogy a hőszivattyúk nem termelnek energiát, hanem csupán továbbítják azt.

A hőszivattyú olyan berendezés, amely a környezeti hőt elnyeli, majd átadja a fűtendő vagy hűtendő térnek.

A hőszivattyúk hatékony berendezések, amelyek alapvetően fűtésre és hűtésre szolgálnak, egyes típusaik azonban a használati melegvizet is képesek előállítani. Környezetbarát megoldásnak számítanak, ugyanis megújuló energiaforrásokat használnak, nem fosszilis tüzelőanyagokat.

A hőszivattyúk fő típusai:

A levegő-víz hőszivattyú a legnépszerűbb és legegyszerűbben telepíthető típus, amely a külső levegő hőjét használja fel, és átadja a fűtési rendszernek. A levegő-víz hőszivattyú a legolcsóbb, kezdőára 600 000 Ft, hatékonysága (COP) pedig a többi típushoz viszonyítva a legalacsonyabb. 

A levegő-víz hőszivattyú kisebb terekhez kiváló megoldás, ráadásul ennél a típusnál a legrövidebb a megtérülési idő.

A víz-víz hőszivattyú rendelkezik a legmagasabb hatékonysági mutatóval (COP), telepítése azonban bonyolultabb, mivel több talajmunkát és talajvízhez való hozzáférést igényel. Az ára 2,5- 6,5 millió Ft között mozog (elosztórendszerbe, padlófűtésbe vagy radiátorfűtésbe való beruházás nélkül). Rengeteg előnye van: a talajvíz hőmérséklete stabilabb (12–15°C), nyáron pedig passzív hűtésre is alkalmas. 

A víz-víz hőszivattyú a talajvízből nyeri a hőenergiát, majd ezt a hőt továbbítja a fűtési rendszer vizébe, vagy a használati melegvíz előállításához. A lehűtött víz ezután visszakerül a talajba. 

A geotermikus (talaj-víz) hőszivattyú a víz-víz hőszivattyúhoz hasonlóan bonyolult telepítést igényel, ráadásul a kollektorok vagy szondák elhelyezésére nagyobb földterület szükséges. A költségek és hatékonysága hasonlóak a víz-víz hőszivattyúkhoz, azonban utóbbi valamivel hatékonyabb. Ez a rendszer a talajból nyert hőt átvezeti a fűtési rendszer vizére. A mélyebb rétegekből a geotermikus energiát szondával, míg a sekélyebb rétegekben felhalmozott felszíni hőt horizontális kollektorral nyerik.

Milyen hőszivattyút válasszunk? A megfelelő típus kiválasztása a háztartás energiaigényétől, a ház méretétől, az anyagi lehetőségektől és a terepviszonyoktól függ. A hőszivattyú teljesítményét a hőszigetelés minősége és a nyílászárók funkcionalitása is befolyásolja (vannak-e hőhidak).

A hőszivattyúk hatékonysága nagyban függ a szakszerű telepítéstől is. Hőszivattyú telepítésére megbízható szakembert keres? Kérjen díjmentes ajánlatot a környékén elérhető értékelt hőszivattyú-szakértőktől!

Hogyan működik a hőszivattyú?

A hőszivattyú működési elve nagyon hasonló a hűtőberendezések, például a hűtőszekrények működési elvéhez, azonban az energia átvitelének irányban különböznek.

A hőszivattyú lényegében egy „fordított hűtőszekrény”.

Ez azt jelenti, hogy a hőszivattyú az alacsonyabb hőmérsékletű közegből hőt von ki, amit egy magasabb hőmérsékletű közegbe juttat, például a fűtési rendszerbe, és a kompresszor működtetéséhez ehhez villamos energiát használ. Fontos, hogy a hőszivattyú a szükséges energia 75%-át (3/4 részét) megújuló forrásból nyeri, míg a fennmaradó 25%-ot villamos energiából.

A hőszivattyúknál a villamos energia csak a kompresszor működtetésére szolgál, és a ráfordított energia körülbelül négyszerese térül meg (körülbelül 1:4 arányban).

A hagyományos fűtési rendszerekkel ellentétben a hőszivattyúk nem hőt termelnek, hanem továbbítják azt.

Hogyan működik a hőszivattyú? Egy konkrét példán, a levegő-víz hőszivattyú működésén keresztül szemléltetjük:

A hőszivattyú olyan hűtőközeget tartalmaz (leggyakrabban freont), amely a hőt elnyeli a külső levegőből. Amikor a levegő hője a hűtőközegre kerül, az elpárolog, azaz folyékonyból gáz halmazállapotúvá alakul. A gáz halmazállapotú hűtőközeget ezután egy kompresszor összesűríti, ez pedig a hőmérséklet emelkedését eredményezi. A forró gőz ezt követően áthalad a kondenzátoron, ahol a hőt átadja a fűtési rendszer vizének. A folyamat során a hűtőközeg ismét folyékony állapotba kerül, miközben leadja a korábban elnyelt hőt. A felmelegített vizet ezután helyiségek fűtésére vagy használati melegvíz előállítására használják.

Ezután a tágulási (expanziós) szakasz következik: a folyadék áthalad egy expanziós szelepen, amely csökkenti a nyomást. A nyomáscsökkenés hatására a hűtőközeg lehűl, és ismét képes elnyelni a környezeti levegő hőjét. Ez egy folyamatosan ismétlődő folyamat annak érdekében, hogy a fűtési rendszer vize felmelegedjen, ami padlófűtésnél tökéletes. 

A hőszivattyú működésének alapja egy reverzibilis hűtési ciklus, amely a következő lépéseken alapszik: kondenzáció, kompresszió, expanzió, párolgás.

A hőszivattyú fő alkatrészei: elpárologtató, kondenzátor, kompresszor, expanziós szelep, valamint a hűtőközeg (freon). A freon, amely a rendszerben kering, alacsony hőmérsékleten párolog, magas hőmérsékleten pedig kondenzálódik.

Működési módjuknak köszönhetően a hőszivattyúknak más fűtési rendszerekkel szemben sok előnye van: alacsonyabb fűtési (és hűtési) költségek; egyszerűbb karbantartás, mint a szilárd tüzelőanyagok esetében (nincs hamu, a fa tárolására sem kell külön helyet biztosítani); könnyebb használat (nem kell fát hasogatni, sem pelletet utántölteni); alacsonyabb károsanyag-kibocsátás; ráadásul melegvíz előállítására és hűtésre egyaránt alkalmasak.

Sok gyártó a garanciális időszak alatt ingyenes karbantartást is biztosít.

A hőszivattyúk hosszú élettartamúak, több mint huszonöt évig működhetnek. A kezdeti befektetés, az alacsonyabb energiafogyasztásnak köszönhetően, átlagosan öt év alatt térül meg.