GWS Technology Kft.

Hõszivattyú

A hõszivattyú a környezet energiájának hasznosítására szolgáló berendezés, mellyel lehetséges fûteni, hûteni, melegvizet elõállítani. A berendezés a mûködtetésére felhasznált energiát nem közvetlenül hõvé alakítja, hanem a külsõ energia segítségével a hõt az alacsonyabb hõfokszintrõl egy magasabb hõfokszintre emeli, legtöbbször a föld, a levegõ és a víz által eltárolt napenergiát hasznosítva. (Mert külsõ energia felhasználása nélkül, "magától" a hõ csak melegebb helyrõl tud a hidegebb hely felé áramlani.) A hûtõgép is hasonlóan mûködik: a szekrény belsejébõl szállítja el a hõt, tehát hûti, majd ezt a hõmennyiséget a hátulján levõ csõkígyón adja le. A geotermikus hõszivattyú például a "föld" (talaj, talajvíz) és a ház belsõ terei között szállít hõt. A talaj mélyebb rétegeinek hõmérséklete télen-nyáron állandó. A szállítási irányon változtatva télen a talajtól hõt elvonva fûthetünk, nyáron a talajt melegítve hûthetjük a házat. (Illetve melegvizet állíthatunk elõ télen-nyáron) A hõ szállításához folyamatosan elektromos energiát kell a rendszerbe táplálni. A rendszer hatékonyságát az ún. munkaszámmal (COP) jellemezhetjük, ami azt mutatja meg, hogy a hõszivattyú által leadott hasznos hõteljesítmény hányszorosa a mûködtetéshez felhasznált hajtási teljesítménynek. Ez azonban az év folyamán változhat a hõforrás hõmérsékletének változásával, ezért az egy évre vonatkozó energiaszám (JAZ: éves munkaszám) pontosabb képet ad a hõszivattyú teljesítményérõl. Ez elsõsorban attól függ, hogy mekkora hõmérsékletkülönbséget kell áthidalni (a hõforrás és a fûtési elõremenõ hõmérséklet különbsége), általában három és öt közötti érték, tehát egy egység villamos energiával három-öt egység hõenergiát állíthatunk elõ. Szemben az elektromos fûtéssel, ahol egy egység villamos energiával egy egység hõenergiát kapunk.

Mûködési elve:

Elõnyei:

• Egész évben képes közvetett módon kiaknázni a nap energiáját, nem függ a pillanatnyi napsugárzás erõsségétõl, mivel a környezetben eltárolt energiát hasznosítja.
• Segítségével alacsony hõmérsékletszintû hõforrásokból is kinyerhetõ hõ, illetve hulladékhõt hasznosíthatunk.
• Amennyiben a fûtést teljes egészében a hõszivattyú végzi, nincs szükség kéményre, a helyszínen nincs károsanyag kibocsájtás.

Fajtái:

• talajkollektor

A talajkollektoros rendszer esetében többszáz méter hosszú speciális kemény PVC köpennyel ellátott rézcsöveket, vagy polietilén csöveket fektetnek le 1-2 méter mélyen. Hátránya, hogy nagy felületen (a fûtött alapterület 1,5-3-szorosán) kell megbontani a telket a csövek lefektetésekor, ezért leginkább új építésû házak esetén jöhet szóba. Segítségével négyzetméterenként 20-30 Wattnyi energiát nyerhetünk. Ennek nagysága függ a talaj hõvezetésétõl, nedvességtartalmától, és az esetleges talajvíztõl.

• talajszonda

A talajszondás rendszer esetén kb 15 cm átmérõjû, 50-200 méter hosszú lyukat fúrnak a földbe leginkább függõlegesen. Ebbe helyezik az U alakú szondát, amiben zárt rendszerben cirkulál a hûtõközeg. 200 méteres mélység esetén kb. 17 ÿC-os a Föld. Lehet két- vagy háromkörös rendszer, attól függõen, hogy a szondában közvetlenül a hûtõközeg áramlik, vagy fagyálló folyadék adja át közvetetten hõjét a hûtõközegnek. A szondák speciális esete az energiakaró: több szondát egymás mellé helyezve nyáron eltárolják a hõenergiát a földben, amit télen hasznosítanak. Különösen nyári hûtési igény esetén, ill. ipari méretekben gazdaságos.

• talajvíz

A talajvíz-kútból búvárszivattyúval nyert víz hõjének elvonása után a vizet vagy egy másik kútba, vagy felszíni vízbe (patak,tó,folyó) vezetik, vagy elszivárogtatják földbe fektetett dréncsöveken át. A talajvíz állandó hõmérséklete (7ÿC-12ÿC) és jó hõvezetõ-képessége révén ideális hõforrás. További speciális alkalmazás, amikor hõforrásként egy tó szolgál. Ebbe helyezik el körkörösen a kollektorként szolgáló csöveket.

• levegõ

A külsõ levegõ ventillátorokkal kerül beszívásra, amit a hõszivattyú hût le. Hátránya, hogy a levegõ hõmérséklete nem állandó, így a rendszer hatékonysága is változó, illetve a ventillátorok által keltett zaj is problémát jelenthet. Központi szellõztetõ rendszerrel ellátott, légmentesen szigetelt ház esetén az kifúvásra kerülõ elhasznált levegõ is használható hõforrásként, vagy a befúvásra kerülõ levegõt melegítve, vagy a fûtési rendszerre rásegítve. (Ennél egyszerûbb megoldás a hõcserélõk alkalmazása, ahol a kifúvott meleg és a beszívott hideg levegõ egy nagy felületû berendezésen át adja át a hõt, anélkül, hogy keveredne.) Számításba jöhet hõforrásként a szennyvíz, az elhasznált termálvíz.

Felhasználási területei:

• fûtés

A hõforrásból elvont hõt a berendezés általában a zárt körben keringetett víz fûtõközeg felmelegítésére használja fel. Elsõsorban az alacsony hõmérsékletû fûtési módok alkalmasak hõszivattyúval történõ felhasználásra, mert akárcsak a napkollektoroknál, annál nagyobb a rendszer hatékonysága, minél kisebb a fûtési elõremenõ hõmérséklet. Padló-, fal- és mennyezetfûtés jöhet számításba, ahol a nagy hõleadó felület miatt már 35 °C is elegendõ.

• hûtés

A folyamat megfordításával a fûtésnél hõforrásként használt közegnek adja át a helyiségekbõl elvont hõt.

• melegvíz készítés

Használati melegvíz készítésére is felhasználható a hõszivattyú, de a kondenzátor oldali felsõ hõmérséklet határ kb. 55-60 °C, emiatt a melegvíz hõmérséklete 60 °C alatt marad.

Forrás: www.foek.hu