A hőszivattyú a legenergiatakarékosabb fűtési, hűtési és használati melegvizet termelő eljárás

A jövő és a jelen egyik legjobb energiatakarékos fűtési megoldását a hőszivattyú jelen­ti, amely a környezetben rendelkezésre álló energia felhasználását lehetővé teszi. Energia befektetésével a kis hőmérsékletű hő magasabb hőmérsékletre szivattyúzható. Egy egységnyi hajtóenergiával például négy egységnyi (amennyiben a COP = 4) hőt fordítunk hasznos fűtésre. A többlet a környezetből jön, ingyen, lényegében a tárolt napener­gia vagy geotermia nyújtotta lehetőségek kihasználásával. A több mint száz éve ismert megoldás különösen az utóbbi ötven évben terjedt el. A megtakarított primer energia és ezzel a csökkenő károsanyag-kibocsátás a remélt és jól elérhető eredmény.

A fűtésienergia-igény Európában igen nagy részarányt képvisel a végső energiafelhasználásban, ezért mindenhol keresik a lehetőséget az alternatív meg­oldásra, az energiatakarékos fűtésre és a használati meleg vízzel való ellátásra. A hőszivattyús ellá­tás nagyon kedvező a hagyományos hőellátáshoz képest az egyre dráguló földgáz és tüzelőolaj miatt. A nagyobb költséggel megvalósítható hőszivattyús ellátás a legtöbb helyen néhány év alatt megtérül a hagyományos fűtés­hez hasonlítva, ugyanakkor nagy kényelmet ígér a beruházóknak. Hőszivattyúval fűteni és hűteni ugyanis egyaránt lehet. A terjedő padlófű­tés, kis hőmérsékletű ellátás és a légkondicionálással összekapcsolható hő­visszanyerés lehetősége sok olyan helyen is előtérbe hozta a hőszivattyú-technikát, ahol nem megújuló forrásokkal termelik a vil­lamos energia zömét. Az általános gazdasági fejlődéssel ezért sok új létesí­tésnél és felújításnál ez a technológia jelenti a legkorszerűbb, leginkább környezetet védő és hosszabb távon leggazdaságosabb fűtési és melegvíz-készítési módot.

A háztartási hűtőgépeket mindenki ismeri, használja. Hőt von el a tárgyakból, hűti azokat, majd a hőt magasabb hőmérsékleten a környezetnek átadja. Mindehhez energiát használ. A cél a hűtés, a hideg előállítása. A hőszivattyú működése szinte azonos, a cél mégis más: hőt vonni el a környe­zetből, hogy azt magasabb hőmérsékletszintre emelve, fűteni lehessen. Ehhez is ener­gia bevitelére van szükség. A cél a fűtés, a meleg megteremtése.

A hő természetes úton a magasabb hőmérsékletről az alacsonyabb felé áramlik. De energia felhasználásával - kihasználva ezeket a természetes hőcseréket is - kisebb hőmérsékletről nagyobbra lehet a hőt „szivattyúzni". Egy egyszerű, dugattyús sűrítő­vel működő „szivattyúzás" elve jól szemléltethető (1. ábra).

1. ábra A hőszivattyú működési alapelve

A környezetben a kis hőmérsékleten, akár 0-10 °C-on vagy ennél még alacso­nyabb hőmérsékleten rendelkezésre álló hővel is el lehet gőzölögtetni különféle hűtő­közegeket. Az elpárolgott, gőz-halmazállapotú közeget energia bevitelével össze lehet sűríteni, ezzel a hőmérséklete megnő. A magasabb hőmérsékleten aztán le lehet adni egy hőcserélőn át azt az energiát a kívánt célra, amelyet a környezetből elvontunk és a bevitt energiával kiegészítettünk. A munkaközeg (hagyományos hűtőközeg) ilyen hőleadás mellett lecsapódik, és a csapadék egy fojtószelepen át visszaengedhető az elgőzölögtetőbe. Ez a hőszivattyú körfolyamata, amely lényegében két hőcserélőből (elgőzölögtető és kondenzátor), egy sűrítőből (kompresszor) és egy fojtószelepből (ex­panziós szelepből) áll.

A hőszivattyút tehát fűtésre, fürdéshez, mosakodáshoz szükséges vízmelegítésre és egyéb hőigény kielégítésére lehet használni, és fordított irányú működéssel hűtésre is, például nyáron.

A bevezetett hajtóenergia többféle lehet: villamos energia, tüzelőanyag- vagy nagy hőmérsékletű hulladékhő. Ennek megfelelően nagyon sokféle műszaki megoldás van. A környezetben sok kis hőmérsékletű hőforrás található, legyen az a levegő, a víz vagy a talaj, mindegyikből el lehet vonni hőt úgy, hogy azt továbbhűtjük, majd a kí­vánt, magasabb hőmérsékletre emelve megfelelő célra használjuk. Ebben a tekintetben sokféle hőszivattyú van. Természetesen a felhasználás célja szerint is osztályozni lehet ezeket az energiát átalakító berendezéseket. A legnagyobb hatásfoka és a legkisebb beruházási költsége a levegővíz-hőszivattyúnak és a levegőlevegő-hőszivattyúnak van. Ezekkel a rendszerekkel lehet a legtöbb energiát megtakarítani éves szinten és a legtöbb rezsire költött pénzt megspórolni.

A hőszivattyú célja a környezetkímélő, komfortos hőellátás „ingyen" rendelke­zésre álló környezeti energiával. Egy családi ház fűtése megoldható a környezetben rendelkezésre álló, lényegében a Naptól eredő megújuló energiahordozóval, hiszen ez a napenergia a levegőben, a vízben vagy az anyaföldben tároltan mindig ott van, csak ki kell „szivattyúzni" (2. ábra).

2. ábra A levegővíz-hőszivattyú működése

A hőszivattyú évtizedek óta kipróbált, bevált, érett műszaki megoldás. Ausztriá­ban például minden hatodik újonnan épülő házat ezzel fűtenek. A hőszivattyú könnyen kezelhető, önműködő, zajtalan és megfelelően karbantartható berendezés. Jelentős energia megtakarítását teremti meg, hiszen a fűtés és a használatimelegvíz-készítés energiaigényét közel háromnegyed részben a Nap elégíti ki. Csak a többihez kell ener­giát vásárolni. A hajtáshoz szükséges villamos energia szintén előállítható megújuló forrásokból.

Tekintettel arra, hogy a végső energiafelhasználásban szinte minden környező országban igen jelentős részarányt képvisel a fűtési és melegvíz-készítési hő, ezért a hőszivattyút, mint környezetkímélő berendezést egyre jobban használják. Nagyon sok fosszilis energia­hordozó - köztük a földgáz - helyettesíthető ezzel, így nem csak az importfüggőség mérsékelhető sok országban, hanem a károsanyag-kibocsátás is.

Vállaljuk családi házak, lakások, társasházak, irodák, ipari csarnokok hőszivattyús fűtési-hűtési rendszereinek és központi hővisszanyerős szellőzéstechnikai rendszereinek a gépészeti tervezését. Igény esetén a tervezést követően mi magunk is adunk árajánlatot a tervezett gépészetirendszer-kivitelezésre. Amennyiben felkeltettük az érdeklődését, kérem, forduljon hozzánk bizalommal.

tel.: +36-20-362-8452
e-mail: drkassaimiklos@klima-pest.hu

Dr. Kassai Miklós PhD.
okl. gépészmérnök

Épületgépész tervező
(Kamarai szám: GT 13-14036)
Energetikai Tanúsító
(Kamarai szám: 13-50642)

Felelős műszaki vezető (MV-ÉG)
Műszaki ellenőr (ME-G)
Építménygépészeti szakértő (SZÉS3)
Épületenergetikai szakértő (SZÉS6)