Levegő hőszivattyúk

2010-01-19 17:16:28 |

Nicolas Carnot a 19. század első felében írta le a korszerű hőerőgépek alapját képező körfolyamatát. Ez a körfolyamat játszódik le a mai hűtőszekrényekben, klímákban és a hőszivattyúkban is.

A hőszivattyú lényege, hogy a hőenergiát valamilyen forrástól (hőnyerő közeg) elvonjuk, és máshol azt leadjuk, hasznosítjuk. Fűtés esetében a hőnyerő közeg lehet levegő, víz vagy talaj, míg a hőátadás oldal a fűtendő tér. Hűtés esetén a hőenergia az ellenkező irányba áramlik, a hőt elvonjuk a tértől és a levegőbe, vízbe, talajba juttatjuk.
Levegő/folyadék hőszivattyúk hőforrása a kültéri levegő, a hasznos hőhordozó pedig víz (ez szállítja a szükséges fűtési energiát a helyiségek hőleadóihoz). A fűtéshez alkalmazható padló-, fal-, mennyezetfűtés, radiátorfűtés valamint "fan-coil".
A hőszivattyúk teljesítménytényezője a hőforrás és a hasznos hőhordozó közötti áthidalandó hőmérsékletkülönbség függvénye. Ettől a hőmérsékletkülönbségtől függ továbbá a hőszivattyú teljesítménye is, mégpedig minél nagyobb az áthidalandó hőmérsékletkülönbség, annál kisebb az adott hőszivattyú teljesítménye, tehát annál nagyobb mértékű, más hőforrásból származó fűtőteljesítményre van szükség.

Lakásfűtésnél a kültéri egység alig nagyobb, mint egy klímáé Az előbbiekből egyértelműen adódik a levegő/víz hőszivattyúk egyik nagy hátránya: a hőforrás (kültéri levegő) hőmérséklete a fűtési szezon alatt jelentősen változik, továbbá hőmérséklete éppen a legnagyobb fűtési hőigény ideje alatt a legalacsonyabb. Legtöbb esetben a hőszivattyú teljesítményét úgy korlátozzák, hogy a hőigényt csak 3-5°C külső hőmérsékletig biztosítsa. Ez alatt ugyanis a hőszivattyú üzemeltetése gazdaságtalanná válna. Alacsonyabb hőmérsékleteknél egy kiegészítő hőforrás szükséges, például gáz- vagy olajkazán.

Kombinált környezeti hőszivattyú

Nagy terek is fűthetőek geotermikus energiávalAz SWR, vagyis Solar-Wind-Rain rendszerek a megújuló energiaforrások több fajtáját hasznosítják. Előnyük a többi hőszivattyúval szemben az, hogy nincs szükség egy specifikus energiaforrásra. A háztartásokban a hőenergiát az SWE hőszivattyúkkal rendkívül gazdaságosan és a mai fűtési-energia árak közt a legkedvezőbb hatékonysággal, alacsony költséggel, és nagy biztonsággal lehet előállítani.
Az SWR hőszivattyú magas hatásfokú alumínium elpárologtatóval rendelkezik, amely hatékonyan veszi fel a környezet hőjét. A speciális kialakítású felületének köszönhetően nincs szükség bonyolult, földbe elhelyezett csőrendszer kiépítésére, vagy talajszonda fúrásokra.

Telepítés

A hőszivattyú működési sémájaA kültéri levegős hőszivattyúk közvetlenül a forráshoz telepíthetőek, azaz a szabadban bárhová. Figyelembe kell venni az akadálytalan légáramlás biztosítását, a zajhatást, megfelelő alapozást kell biztosítani, és a hozzáférést is lehetővé kell tenni. A környezeti hatásoknak ellenálló burkolattal vannak ellátva, így tetszőleges helyre telepíthetőek. A meglévő fűtési rendszerhez történő csatlakozást 2 hőszigetelt csövön keresztül oldhatjuk meg, az előremenő és a visszatérő ágak kivezetésével. Ezen kívül biztosítani kell még az elektromos tápellátást is.
Esztétikai vagy egyéb okokból, ha nincs módunk elhelyezni a hőszivattyút a kertben, szabadban, lehetőségünk van beltéri levegő/víz hőszivattyú telepítésére. Az általános célú hőszivattyúk nem igényelnek 1-2 m2-nél nagyobb területet, elhelyezhetőek kamrában, pincében. Nagy hangsúlyt fektetnek a gyártók a tökéletes hangszigetelésre és rezgéscsillapításra. A beltéri hőszivattyúnál is biztosítani kell az akadálytalan légáramlást, és a kondenzátum elvezetését.

Földgázzal vagy hőszivattyús rendszerrel?

Levegő/víz hőszivattyú kültéri egységeA hőszivattyú üzemeltetési költsége nappali villany átlagárral számolva: 1kWh= kb. 36 Ft, ezzel szemben a földgázzal való fűtés költsége 32 MJ fűtőértéket és 100% kazán hatásfokot feltételezve: 1kWh= kb. 14 Ft. Első ránézésre tehát a földgázzal való fűtés olcsóbbnak tűnik, mint a villamos árammal működő hőszivattyúval, de mivel a hőszivattyús rendszerek 1 kWh befektetett energiából akár 3-5 kWh hőenergiát tudnak előállítani (COP érték=hatásfok mutató), így a következő számítás a mértékadó. A kapott két költséget elosztjuk egymással (36:14= 2,57) és az így kapott szám, azaz COP felett teljesítő hőszivattyú üzemeltetése már gazdaságosabb, mint a földgázzal üzemelő kazán!
Magyarországon az átlagos évi középhőmérséklet a fűtési időszakban +4 °C. A levegő/víz hőszivattyúk COP teljesítmény értékét +2 °C-on adják meg (COP: 2,6-3,5), ami azt jeleni, hogy Magyarországon a fűtési időszakban a +4 °C-os középhőmérsékleten jobb teljesítményt ér el a hőszivattyúnk, magasabb a COP értéke. Tehát 1 kWh befektetett elektromos energiával több mint 2,6-3,5 kWh hőenergiát állít elő a készülék. A hőszivattyúk még akár -25 °C hőmérsékleten is képesek hőenergia előállítására, így hazai viszonyok között a teljes fűtési szezonban képesek a biztosítani házunk hőigényét.

Levegő/víz hőszivattyú előnyei:

  • szélsőséges hőmérsékletek között (-25 °C - +30 °C) is alkalmazható
  • egyszerűen, olcsón telepíthető
  • nem igényel előkészítést
  • bárhova telepíthető
  • könnyen integrálható a meglévő fűtési rendszerbe
  • a föld és vizes hőszivattyúkhoz képest kisebb beruházást igényel
  • kül- és beltéri típusok egyaránt léteznek

Levegő/víz hőszivattyú hátrányai:

  • alacsony COP: 2.6-3.5 (+2 °C fokos levegőn mérve)
  • hőmérséklet függő COP
  • alternatív fűtési rendszert igényel
  • beltéri kivitel esetén zajhatás (54 dB) figyelembe vétele

A levegő, szél, csapadék hőjét egyaránt hasznosító hőleadó/felvevő egységA környezetbarát fűtési rendszerekhez vissza nem térítendő támogatás igényelhető a Nemzeti Energiatakarékossági Program keretein belül. A program a lakosság energiahatékonysági beruházásait (nyílászáró-csere, fűtéskorszerűsítés stb.) ösztönzi. Egy hőszivattyús rendszer kiépítésénél ezen felül más hozzájárulások és kölcsönök is igényelhetők.
Az üzemeltetés sem marad támogatás nélkül. Az ELMŰ és az ÉMÁSZ 2009 tavaszán vezette be Geotarifa néven az új, kedvezményes hőszivattyús áramtarifáját, amely az éjszakai áramnál is olcsóbban érhető el! Az alkalmazott Geotarifa naponta legalább 20 óra fűtési időt biztosít úgy, hogy 2 óránál hosszabb megszakítás nem fordul elő, és a két megszakítás között legalább két óra bekapcsolási időt biztosít. Ez akkor lehet teljesen komfortos megoldás, ha a hőszivattyú mellé felületfűtést-hűtést választunk, aminek a hőtehetetlensége könnyedén elvisel pár perc, esetleg 1-2 óra leállást.

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Bérces Balázs


Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

Medencefűtés hulladékhő hasznosítással

Épületek vagy technológiák hűtése során a hagyományos kompresszoros berendezések (split klímák, hőszivattyúk, folyadékhűtők) a környezeti levegőt, vizet vagy talajt terhelik többlet hővel,...


Energia a levegőből

Magyarországon is egyre inkább előtérbe kerül a hőszivattyúk alkalmazása. Többféle típus létezik, szondás, fúrt kutas, talaj kollektoros és levegős. Mindegyik képes fűteni, hűteni és melegvizet...