Mi is valójában a hőszivattyú?
A hőszivattyú egy olyan berendezés, mely a hűtési és fűtési igényeket is képes kielégíteni. A működési elve egyszerű: a hőszivattyú elszívja a levegőt a hidegebb területből és átviszi azt a melegebb területre. Működési elvének köszönhetően a hőszivattyú képes felhasználni a környezetéből nyert hőt, így rendkívül hatékony és energia-takarékos módon képes fűteni és hűteni.
Hogyan működik a hőszivattyú?
Bár a hőszivattyú működése összetettnek tűnhet, a közérthető magyarázat igazából egyszerű. A hőszivattyú működési elvét mindenki a hűtőszekrényéhez hasonlítja. Talán azért, mert hűtőszekrényt már mindenki látott és mindenki napi szinten használ. És bár a többség nem érti hogyan is működik, de azt tudja róla, hogy a belsejében hideg van. Illetve jó eséllyel megtapasztalta már, hogy a hátoldalán tekergő csövek pedig melegek. Az egyszerű magyarázat pedig az, hogy a hűtőszekrény a hőelvonás elvén működik. Azért tud belül hideg lenni, mert elvonja onnan a hőt és az elvont hőt, a hátsó csőkígyón keresztül adja le a környezetének.
Pont így működik a hőszivattyú is. Amikor hűtünk vele, akkor az épületbe nyomja be a hideg levegőt. Amikor pedig fűtünk, akkor megfordítja a folyamatot és a meleget viszi az épületbe.
És, ha csak nem akarunk a téma szakértői lenni, ennyit bőven elég a hőszivattyú működési elvéről tudni.
A hőszivattyúk típusai
A hőszivattyúk három fő típusra oszthatók:
- levegő-levegő
- levegő-víz
- víz-víz
A levegő-levegő hőszivattyúk a külső levegőből vonják ki a hőt, majd ezt a belső területre szállítják.
A levegő-víz hőszivattyúk a külső levegőből nyert hőt használják fel a fűtőrendszer vízének felmelegítésére.
A víz-víz hőszivattyúk pedig a talajból vagy vízből nyerik ki a hőt, és használják fel a fűtési rendszerben.
A hőszivattyú előnyei
Energiahatékonyság
A hőszivattyúk a környezetükben található hőenergiát használják fel a fűtéshez vagy hűtéshez, ezáltal jóval kevesebb energiát fogyasztanak, mint a hagyományos fűtési vagy hűtési rendszerek.
De mit is jelent ez emberi nyelven?
Nos, a legtöbb elektromos fűtési megoldás úgynevezett 1:1 arányú fűtés, tehát 1kWh villamosenergiából 1kW-nyi hőenergiát tudnak előállítani. Igaz ez a villanykazánra, az infra panelekre, az elektromos fűtőtestekre…
Ezzel szemben egy hőszivattyú elvén működő hűtő/fűtő eszköz az adatlapján megadott COP (Coefficient of Performance) érték szerinti hatásfokra képes. Ez lehet 1, de akár 6 is!
Mitől függ ez?
Elsősorban a külső hőmérséklettől. Mert mondjuk egy Blaupunkt hőszivattyú (levegő-víz) +7C hőmérséklet mellett 35C fokos vizet 4,28 COP mellett állít elő. De -15C fokban már csak 2,57 COP-ra képes.
Ugyanígy változik a hőszivattyú hatásfoka, ha 35C fokos víznél magasabb hőfokút kell előállítani.
A COP-t a köznyelv jósági foknak vagy jóságfoknak is nevezi és most elmagyarázzuk pontosan mit is jelent ez. Ha mondjuk egy hőszivattyú 3,5 COP-n üzemel, akkor 1kWh villamosenergiából 3,5kW hőenergiát állít elő. És itt mutatkozik meg igazán a hőszivattyúk ereje!
Az energetikai tanúsítványokon egy épület fűtésre és meleg víz előállításra fordított energia igényét kWh/m2/a mértékegységben adják meg.
Egy átlagos szigetelésű épületnél ez olyan 120 kWh/m2/a, azaz 120kWh-t fogyaszt évente négyzetméterenként. Így egy 120 m2-es ház esetében 120×120=14.400kWh a fűtésre és meleg vízre fordítandó éves energia igény 1:1 arányú megoldás esetén.
Viszont egy 3 COP értékű hőszivattyú ezt a számot egyből lecsökkenti 14.400/3=4,800kWh-ra!
70Ft-os villamosenergiával számolva ez évi 672.000 Ft megtakarítást jelenthet!
Környezetbarát
Mivel a hőszivattyúk a környezetből vonják ki a hőt, és nem szükségszerűen égetnek el fosszilis tüzelőanyagokat, kevesebb károsanyag-kibocsátásuk van, így környezetbarát megoldásnak számítanak. Persze erre lehet azt reagálni, hogy a gáz elégetésével egy gázerőműben előállított villamosenergiával működtetett hőszivattyú semmivel sem környezetbarátabb, mint egy gázkazán.
Erre viszont két válasz is adódik egyből. Egyrészt a hőszivattyú COP értéke alapján fele/harmad/negyed annyi gáz elégetéséből nyert energiával állít elő ugyanannyi hőenergiát. Tehát még úgy nézve is 2-3-4-szer környezetbarátabb, mint egy gázkazán.
Másrészről, ha a hőszivattyús hűtést/fűtést egy napelem rendszerrel kombináljuk még tovább javul ez az arány.
Költséghatékonyság
Bár a hőszivattyúk bekerülési költsége magas, üzemeltetési költségük alacsony. Az energiahatékonyságuk miatt hosszú távon megtérülhet a kezdeti befektetés, és csökkentheti a fűtési és hűtési költségeket. Ezen állítás az energiaárak folyamatos növekedésével egyre igazabbá válik.
Hűtés és fűtés egy rendszerben
A hőszivattyúk képesek mind a hűtési, mind a fűtési igényeket kielégíteni ellenben az egyéb megoldásokkal, melyek elsősorban a fűtés kapcsán nyújtanak megoldást.
Hosszú élettartam
A hőszivattyúk rendszerint hosszú élettartammal rendelkeznek. Sok esetben 20-25 évig is képesek megbízhatóan működni.
Alacsony karbantartási igény
Bár rendszeres karbantartást igényelnek, általában ezek költsége – a hagyományos fűtési rendszerektől eltérően – jól tervezhető és eloszlik az évek során. Illetve a rendszeres karbantartási költséget jól kompenzálja, az alacsonyabb működtetési költségek által.
Kompatibilis napelem rendszerekkel
A hőszivattyúk működtethetők napelem rendszerekkel, így még tovább csökkenthető az energiafogyasztás és a költségek, miközben a megújuló energiaforrások használata növekszik.
Ezek a hőszivattyúk egyre népszerűbbé válásának főbb okai, különösen azokban az országokban, ahol a kormányzat támogatja a megújuló energiaforrások használatát.
