Hőszivattyú választása

A felvezetőben már említett levegő-víz hőszivattyúnál a mindenhol jelenlévő levegő az energia forrása a hőszivattyúnak, így bárhol és bármikor megvalósítható. Levegőből nyerjük ki az energiát (kisebb rész villamos energia hozzáadásával), és vizet melegítünk vele. Minél alacsonyabb a külső levegő hőmérséklete, annál kevesebb hőenergia hasznosítható belőle, ami azt jelenti, hogy azonos belső levegő hőmérséklet eléréséhez több befektetett elektromos áram szükséges. Így, mondhatjuk, hogy a hőszivattyú COP értéke a hőmérséklettel arányosan változik.

A levegő-víz hőszivattyú COP teljesítmény tényezője kisebb a fúrt kutas és talajszondás hőszivattyúkhoz képest, de az egyszerű és olcsó telepítése, kis helyigénye miatt a legelterjedtebb, a legkönnyebben megfizethető, és a leggyorsabban megtérülő hőszivattyú típus. Viszonylag magas COP (3,5-4,2 jósági fok) értéke, és + 10 °C felett még magasabb COP értékkel lehet számolni. Hátránya a külső hőmérséklettől függő teljesítmény, aminek elhárítása alternatív fűtési rendszert igényelhet.

A kutas, nyíltvizes, talajkollektoros, talajszondás hőszivattyúk közös tulajdonsága, hogy a vízben vagy a földfelszín alatti energiákat víz segítségével nyerjük ki, és a fűtött oldalon is víz a hő közvetítő közeg. A felhasználható, kinyerhető energia szempontjából a föld-víz hőszivattyúk a víz-víz hőszivattyúk után a második helyen állnak.

A talajkollektoros vagy más néven földkollektoros hőszivattyúk a felső talajréteg hőjét hasznosítják, amit a napsugárzás és eső közvetít. A talajkollektorban víz és propilénglikol keveréke kering, ám nem a Föld geotermikus rétegéből, hanem a talaj felszínéhez közelebbi rétegéből szállítja a hőt. A fagynak ellenálló több száz méter hosszú speciális kemény PVC köpennyel ellátott rézcsövek vagy polietilén csövek 1.2-1.5 méter mélységben kerülnek elhelyezésre. Annak érdekében, hogy ne okozzanak kárt a kisebb kerti növényekben, virágokban, cserjékben, a csövek egymástól minimum 30 cm-re kerülnek elhelyezésre. Maga a földkollektor csövek és a hozzá tartozó szerelvények költsége viszonylag alacsony - a szükséges földmunkák költségéhez képest.

A talajkollektor nem csak a napsütötte részekről tudja a hőt elszívni, hanem például a talajba szivárgó esővíz hőjét is hasznosítja. A talajba lefektetett kollektorok fölé később sem építeni, sem betonozni nem lehet! Jó és közel állandó a hőhasznosításuk, magas (4 -5) COP jósági fokuk, nem kell engedély a talajmunkákhoz, önállóan megoldja a ház fűtését, hűtését és HMV ellátását.

A föld-víz hőszivattyúk alkalmasak passzív hűtés ellátására is, így kellemes hőmérsékletet biztosíthatunk egész évben lakásunkban nagyon kicsi energia felhasználásával (tulajdonképpen csak a keringető szivattyú fogyaszt a passzív hűtés esetén áramot).

A föld-víz hőszivattyúk meglehetősen nagy földterületet igényelnek, a kellő hőenergia előállításához. Ha nincs elegendő helyünk ilyen földkollektor telepítésére, a földszondás kivitel a megfelelő választás. A föld- vagy talajszondás geotermikus hőszivattyú szonda csöveit 60-100 méteres lyukakba helyezik, egy lyukba rendszerint 4 db (2 előremenő, 2 visszatérő) KPE cső kerül. A szonda furatokat minimum 6 méterre kell elhelyezni egymástól. A csövekben fagyálló folyadék kering, amely leggyakrabban víz és propilénglikol keveréke. A rendszer előnye a viszonylag kis helyigény, a folyamatos működés, valamint az állandó, magas (4-5) COP érték. Hátránya viszont, hogy egyes helyeken nagyon magas lehet a fúrás költsége, és gyakran bányakapitánysági engedély szükséges a telepítéséhez.

A hőszivattyú típusok között – a hasznosítható energia szempontjából – a víz-víz hőszivattyúk a legoptimálisabbak, a legtöbb hőenergiát állítják elő ugyanazon befektetett elektromos energiából az összes hőszivattyú típus közül. Ez a legmagasabb hatásfokú hőszivattyú minden típus közül! COP (5-7 jósági fok). Ennek oka a viszonylag magas talajvíz hőmérséklet, amely nem változik jelentős mértékben a téli hónapokban sem.

A víz-víz hőszivattyúk telepítéséhez két kútra van szükségünk; egy nyerő és egy nyelő kútra. Ezek távolsága minimum 15 méter kell legyen. Amennyiben tóból, folyóból vesszük ki a fűtéshez-hűtéshez a vizet, a „fáradt” víz visszajuttatásánál figyeljünk rá, hogy a lehető legmesszebb vezessük vissza a vízkiemelés helyszínétől. Fontos, hogy a nyerő kút vízhozama folytonosan tudja biztosítani a hőszivattyú működését, ugyanis a kút elapadása esetén a hőszivattyú nem üzemel.

A fenti megoldás speciális esete a nyílt vízbe süllyesztett kollektor csöves hőszivattyú rendszer. A talajkollektoros rendszerhez hasonló csőregiszter vízbe süllyesztése sok szempontból előnyös. Amennyiben a házunk tó vagy folyó közelében van, akkor a lehetőség kihasználása kézenfekvő. Nem kell a rengeteg földmunka, csak a megfelelő mélységű (minimum 2 m-es) tó. Meg kell oldani, hogy a csövek a tó vagy folyó alján maradjanak, és a kotrási munkák se tegyék tönkre a fűtőberendezésünk kültéri részét. Az évek alatt a csövekre rakódó iszap, egyéb üledék nem rontja a rendszer hatásfokát. Ennél a rendszernél is lehet használni (a víz 20 fok fölé melegedéséig) a passzív hűtési funkciót, amely rengeteg pénzt spórol meg a lakás klimatizálása mellett.

A döntés előtt alaposan

Szakember segítségével meg kell vizsgálni a helyi adottságokat. Meg kell ismerni az uralkodó szélirányt a levegős hőszivattyú kültéri egységének optimális elhelyezéséhez. Vagy tudni kell a geotermikus hőszivattyúk esetében a talaj összetételét, tulajdonságait – vizes, agyagos, kavicsos – ami hatással lehet a hőátadásra. Ezeket figyelembe kell venni a döntés és a tervezés során. Amennyiben a talaj jó hőátadási tulajdonságokkal rendelkezik, kisebb területen kell kollektor csöveket fektetni, vagy kevesebb talaj szondát kell fúrni egy bizonyos mennyiségű hő kinyeréséhez, mintha a talaj gyenge hőátadó tulajdonságokkal rendelkezik. Talaj- vagy felszíni vizek elérhetősége is szerepet játszik annak eldöntésében, hogy milyen megoldást érdemes választani. Attól függően, hogy milyen mélységben, mekkora mennyiségben található a víz, és milyen a víz minősége.

A Kutas hőszivattyú

B Levegő-víz hőszivattyú

C Nyerő, nyelő kutak

D Talajkollektoros hőszivattyú

E Talajszondás hőszivattyú