D&B GROUP – ÉPÜLETGÉPÉSZ TERVEZÉS ÉS KIVITELEZÉS

Hőszivattyús fűtés-hűtés

Bizonyára nem ez az első oldal, ahol találkozik a hőszivattyú fogalmával, a hőszivattyús fűtés-hűtés hasznosságával. Ez az oldal az Ön Tudásbázisát hivatott bővíteni. Le kell szögezni, hogy kétség kívül a legköltségesebb megoldás, ellenben a leghamarabb megtérülő hőtermelő eszköz. Az áraink menüpont alatt tájékozódhat az általunk forgalmazott készülékek árairól és láthatja, mennyivel versenyképesebbek vagyunk a “nagy nevekkel” szemben. De kanyarodjunk vissza.

Mi a hőszivattyú?

Az egy olyan eszköz, berendezés, ami alacsonyabb hőmérsékletű közegből (víz, levegő) állít elő elektromos áram felhasználásával (kompresszor és annak hulladékhője) melegebb hőfokú közeget. Ez a leegyszerűsített változat. Mi a bonyolultabb? Azt is meglátjuk. A hőszivattyúban a két hőcserélőt egy körvezeték köti össze. Egy kompresszor a csővezetékben olyan munkaközeget keringet, aminek igen alacsony a forráspontja és csak nagy nyomás alatt képes cseppfolyósodni. Szóval adott az a munkaközeg, ami más néven szénhidrogén hőközeg. Ilyen van a hűtőnkben is. Az is egy hőszivattyú, de a folyamat fordított: belülről vonjuk el a hőt és a környezet felé a hátulján lévő kollektorszerű bordáscsövön adja le. A munkaközeg mivel folyékony és nagy nyomás alatt van, ezért mielőtt az belép a hőforrás oldali hőcserélőbe, egy nyomáscsökkentő (expanziós) szelep olyan nyomásra csökkenti a közeget, hogy az heves reakció folytán elpárologjon. Innen ered ennek a hőcserélőnek a speciális neve, az elpárologtató. Klímák beltérijében is megtalálható. Szóval mivel a párolgás hőelvonással jár, ezért a hőforrás oldali közeg hőjét (ami legyen mondjuk talajvíz) nagyon könnyen fel tudja venni a hőcserélőn keresztül. Innen áramlik tovább ez a közeg a kompresszor felé, ami nyomásra komprimálja, azaz sűríti, egyben cseppfolyósítja is a munkaközeget. Ez a közeg több 10 fokos lesz, így a másik hőcserélőn – neve kondenzátor – keresztül leadja a hőjét, így felmelegítve a szekunder oldali közeget (esetünkben az a víz, ami kering a fűtési rendszerben). Ez mind szép és jó, de eddig csöppet se különb egy klímánál, vagy egy hűtőnél csak épp a körfolyamat a fordított. A kép a fentebb leírt körfolyamatot ábrázolja.

hoszivattyu_folyamat

Hőszivattyú körfolyamata. Jól szemlélteti hogy a kompresszor által befektetett energiát is ki tudjuk nyerni a kondenzátorban

Eddig beszéltünk a hőszivattyú működési elvéről. Azt fontos leszögezni, hogy bármilyen forrásból is nyerünk energiát – legyen az levegő, talajvíz, talajszonda, talajkollektor – a folyamat mindig ugyanaz, mindig ugyanazok a berendezések találhatóak meg benne. De ettől még nem annyira izgalmas egy hőszivattyú. Ami létjogosultságát egy családi házba, társasházba, irodába megkérdőjelezhetetlenné teszi: az a “kettő az egyben” funkcionalitása. Léteznek olyan hőszivattyúk, amik tudnak hűteni is és a működési elvük szinte semmibe sem különbözik. Mégis számos “nagy gyártó” pofátlan árakon képes ezeket eladni.

Hogyan tudunk hűteni a hőszivattyúval?

A kérdés jogos és ma már elérhető komfort. A fenti körfolyamatot annyiban kell megspékelnünk, hogy a körfolyamatba egy négyjáratú váltószelep és egy újabb expanziós szelep van beiktatva. Előbb az ábra:

A fűtő és a fűtő-hűtő hőszivattyú közötti különbség. A jobb oldali képen látható elvi kapcsolási sémával rendelkező hőszivattyúkat nevezzük reverzibilis hőszivattyúknak

A fűtő és a fűtő-hűtő hőszivattyú közötti különbség

Tehát itt azt látjuk, hogy a normál körfolyamaton kívül be van építve egy háromjáratú és egy négyjáratú váltószelep. Ezek a szelepek beavatkoznak az áramlás irányába. Így amikor hűteni kívánunk, akkor azon az expanziós szelepen keresztül áramlik a közeg, ami után áramlás irányban a kondenzátor van. Fentebb azt írtuk, hogy a kondenzátor az ahol leadja a hőt a közeg, most viszont ez az ahol elpárolog, így elvonva onnan hőt. A folyamat megy tovább, az eredeti elpárologtatón viszont lekondenzálódik. Az áramlási irány a kompresszoron változatlan, ezért szükséges a négyjáratú szelep, hogy mindig a megfelelő irányban áramoljon a közeg. Látjuk, hogy változatlan minden, azonban a két szelep és a plusz expanziós szelep oly módon változtatja meg az áramlási irányt és a nyomásviszonyokat, hogy egy berendezéssel téli idényben fűteni, nyári idényben hűteni tudunk. Mindemellett használati melegvizet ugyanúgy tudunk termelni nyáron is, hiszen mikor a tárolóban hűl a víz, a hőszivattyú automatikája beavatkozik és megfordítja a körfolyamatokat. Ehhez az üzemvitelhez precíz tervezés szükséges, hiszen itt be is tároljuk a hideg- vagy melegvizet, nem lenne jó adott esetben nyáron kihűteni a HMV tárolót. Sajnos találkoztunk már ilyen megoldással…

Arról még nem beszéltünk, hogy miből derül ki, hogy megéri-e hőszivattyút venni?

Mi a COP és milyen hatásfoka van a hőszivattyúnak?

A hőszivattyúknak COP és EER számaik vannak. Kezdjük az elején. A COP egy pofás angol szóból ered: Coefficient Of Performance. Magyarra fordítva  fűtésiteljesítmény-tényező. Megmutatja, hogy egységnyi energia (elektromos áram) befektetésével hány egység fűtési energiát kapunk, amivel fűtjük a vizet. Ez az érték minél magasabb, annál jobb, viszont pillanatról-pillanatra változik. Függ a külső hőmérséklettől, a hőforrás hőmérsékletétől és az épületünkben elérni kívánt hőmérséklettől. Éppen ezért éves értéket szoktak megadni a gyártók, ami az egész éves működés átlagolása. Az EER szám ugyan így működik, csak hűtési állapotra vetítve. Az angol Energy Efficiency Ratio rövidítése, mely magyarul hűtési jóságfoknak nevezhető.

Számtalan dolgot leírhatnánk még a hőszivattyúkkal kapcsolatban, valószínűleg további cikkeket vagy oldalakat fogunk létrehozni, mert még lehetne ismertetni a hőforrásokat, a jellemző hőmérsékleteket, a szekunder hőleadók típusait, a pontos hatásfok kiszámítását, amivel nagymértékben támogatást tudunk nyújtani efféle beruházásban gondolkodó személyek számára. További kérdés esetén kérem írjon nekünk, ha addig nem kerülnek fel újabb információk az oldalra.