A hőszivattyús fűtésrendszerek olyan gépészeti rendszerek, amelyek a környezeti hőt használják fel otthonunk fűtésére vagy hűtésére. A fűtés hőszivattyúval egy meglehetősen energiahatékony megoldás, amely az energiatakarékosság és a környezetvédelem fontosságának növekedésével Magyarországon is egyre népszerűbbé válik. A hőszivattyúk rendkívül hatékonyak, egyaránt alkalmasak fűtésre és hűtésre is, így egész évben képesek kellemes hőmérsékletű lakókörnyezetet teremteni. Ebben a cikkben részletesen bemutatjuk a hőszivattyús fűtés működését, annak típusait és a rendszerek előnyeit.

 

A hőszivattyús fűtés működésének alapelve

A hőszivattyús fűtés működésének alapelve, hogy hőenergiát vezet egyik helyről a másikra. Ez általában egy alacsonyabb hőmérsékletű helyről történik, mint például a kültér vagy a talaj, egy magasabb hőmérsékletű helyre, mint például a lakótér vagy egy melegvíz-tartály. A folyamat során a hőszivattyú így képes a hőmérsékletet növelni, illetve csökkenteni.

 

A hőszivattyúk típusai

A hőszivattyúknak több típusát különböztetjük meg, aszerint, hogy milyen hőforrásból nyerik a hőenergiát. A hőforrás lehet a levegő, a talaj és a víz. 

Ez alapján beszélhetünk levegő-víz hőszivattyúkról, röviden levegő hőszivattyúkról, amelyek a környezeti levegő hőjét hasznosítják.

A következő típus a talaj hőjét hasznosítja. Itt különbség van aközött, hogy hogyan alakítjuk ki a hőcserélő felületet. A talajszondás megoldásoknál a mélységi geotermikus energiát hasznosítjuk, ehhez nem ritkán 100 méternél is mélyebbre kell fúrnunk. A talajkollektoros megoldásoknál a felszíni geotermikus energiát használjuk, ehhez jellemzően egy-két méter mélységben kell a csőhálózatot kiépíteni, viszont viszonylag nagy felületen.

A harmadik lehetőség a talajvíz hőjének kinyerése, ehhez termelő és abszorpciós kutakat kell építeni.

A legleterjedtebb hőszivattyú típusok a levegő-víz hőszivattyúk és a talajkollektoros víz-víz hőszivattyúk.

A levegő-víz hőszivattyús fűtés működése

A levegő-víz hőszivattyúk a legelterjedtebb típusok közé tartoznak, mivel könnyen telepíthetőek és sokféle alkalmazási lehetőséget kínálnak. A fűtés a levegő-víz hőszivattyúval az alábbi módon történik:

A kültéri levegő begyűjtése: A hőszivattyú rendszerek kültéri egységei egy ventilátor segítségével beszívják a környezeti levegőt. A levegő átáramlik egy csővezeték rendszeren keresztül. Az ebben a vezeték rendszerben áramló közeg – legtöbbször valamilyen fagyálló folyadék – veszi fel a levegő hőenergiáját és szállítja tovább a hőcserélő egységbe.

A hőcserélő rendszer: A fagyálló folyadék egy hőcserélőbe kerül, ahol a hőenergiát átadja egy hőhordozó közegnek. Ennek a hőhordozó közegnek alacsony a forráspontja, így a hőcserélőben lévő folyadék felforr és a keletkező gőz áramlik tovább a kompresszor felé.

A hőszivattyú kompresszora: A hőcserélőből áramló gőz egy kompresszorba jut, ami mechanikai munkát végez a gőzön, és ezzel tovább növeli annak hőmérsékletét. Ez a még magasabb hőmérsékletű gőz már alkalmas fűtésre és melegvíz előállításra, de előbb szükség van még egy hőcserélőre.

A hőleadása: A kompresszortól a forró gőz tovább áramlik egy másik hőcserélőbe, ahol átadja a hőenergiáját egy másik közegnek. Ez a közeg már víz. Az így felmelegített vizet már tudjuk használni az épület fűtésrendszerében vagy a hálózati melegvíz rendszerben. Ehhez azonban az ingatlan épületgépészeti rendszereit is ennek megfelelően kell kialakítani.

Visszahűtés és a körfolyamat: Miután a második hőcserélőben a hőhordozó közeg átadta hőjét a vízkörnek, visszaáramlik az első hőcserélőbe. Előbb azonban újra le kell hűteni, amely egy úgynevezett expanziós szelepen keresztül történik. Ezen áthaladva a gőz kitágul, csökken a nyomása és ezzel együtt annak hőmérséklete. Újra készen áll, hogy hőt vegyen fel a „fagyállókörből.”

Összefoglalva: Egy hőszivattyú rendszer három részből áll. Az elsőben a környezeti levegő hőjét adjuk át egy „fagyálló körnek”. A második körben a „fagyálló kör” hőjét adjuk át egy belső körnek. Itt történik meg a kompresszió. Majd a harmadik körben a hőhordozó közeg hőjét adjuk át a vízkörnek.

A levegő-víz hőszivattyúk egyaránt képesek fűtésre és hűtésre is, ami azt jelenti, hogy egész évben biztosítani tudják a komfortos lakókörnyezeti hőmérsékletet és annak fenntartását.

A talaj-víz hőszivattyús fűtés működése

A talaj-víz hőszivattyúk is ugyancsak hatékony fűtési rendszerek, de működésük kissé eltér a levegő-víz hőszivattyúétól. 

A hőcserélő rendszer működési elvét tekintve megegyezik a levegő-víz hőszivattyúkéval, azzal különbséggel, hogy a itt a talaj hőjét hasznosítjuk és nem a levegőét.

A talajkollektoros rendszereknél viszonylag nagy felületen fektetnek le csöveket a talajba egy-két méteres mélységben. A konkrét mélység a fagyhatártól függ. A kiépített csőhálózat lesz a hőszivattyú rendszer első köre. A vezetékekben vízet vagy víz és fagyálló keverékét keringetik. Fűtési üzemben a közeg a talajból felvett hőt továbbítja a hőcserélőbe, ahonnan a folyamat az előzőek alapján folytatódik. Hűtés esetén a közeg a hőt a talaj irányába közvetíti, ekkor gyakorlatilag a talajt melegítjük.

A talaj-víz hőszivattyúkról tehát elmondhatjuk, hogy igen hatékonyak és stabil fűtési megoldást kínálnak. Ennek a hőszivattyús fűtési rendszernek az előnye leginkább a hidegebb éghajlatokon érvényesül, hátrányuk viszont, hogy telepítésük költségesebb, mivel a csőrendszer talajba való kiépítése egy igen munkaigényes folyamat.

 

A hőszivattyús fűtés előnyei

A fűtés hőszivattyúval számos előnnyel jár a hagyományos fűtési megoldásokkal szemben, amelyek miatt egyre népszerűbbé válik. Ezek az előnyök a következők:

• Energiatakarékosság: A hőszivattyúk a környezet hőjét hasznosítják, amely egy rendkívül hatékony, energiatakarékos és környezetbarát fűtési lehetőséget biztosít.
• Környezetvédelem: A hőszivattyúk működésük során a hagyományos fűtési rendszerekhez képest sokkal kevesebb szén-dioxidot bocsátanak a levegőbe, így járulva hozzá környezetünk védelemhez.
• Fűtés és hűtés: A hőszivattyúk egyaránt alkalmasak fűtésre és hűtésre is, így ennek a fűtési rendszernek az előnyeit egész évben élvezhetjük.
• Hosszú élettartam: A jól karbantartott hőszivattyúk hosszú élettartammal rendelkeznek.
• Állami támogatások igénybevétele: Sok országban, így hazánkban is számos állami támogatás áll rendelkezésre a hőszivattyús fűtési rendszerek telepítéséhez, amelyek egyszerre segítik csökkenteni a bekerülési költségeket és növelik a megtérülési rátát.

Végeredményben elmondható, hogy a hőszivattyús fűtés egy hatékony és környezetbarát módszer lakóterünk fűtésére és hűtésére. A hőszivattyúk két fő típusa, a levegő-víz és a talaj-víz hőszivattyúk ugyan különböző módon működnek, de mindkettő ugyanolyan hatékony, energiatakarékos és környezetbarát temperáló megoldást kínál.

Az energiatakarékosság és az így fenntartható lakókörnyezet igényének előtérbe kerülésével a fűtés hőszivattyúval is egyre népszerűbb megoldássá válik. Azoknak, akik egyszerre kívánják energiaköltségeiket csökkenteni, és közben környezetüket is védeni, mindenképpen érdemes fontolóra venni egy hőszivattyús fűtési rendszer telepítését.

Amennyiben bármilyen kérdésed merül fel a hőszivattyús fűtés működésével vagy telepítésével kapcsolatban, vagy további információra lenne szükséged, kérjük, ne habozz felvenni velünk a kapcsolatot. Az ST Solar szakértő csapata készséggel áll rendelkezésedre!