Hőszivattyúzás / hőszivattyúk

Hőszivattyú

Az első lépés a kompresszoros hűtés feltalálása a múlt század elején. Ezzel a technológiával ugyanis lehetőség nyílt hő szállítására (szivattyúzására) két hely, vagy közeg között. A közvetítéshez szükséges egy mechanikus vagy kémiai kompresszor, ami a körfolyamat egyik oldalán felveszi a hőt, amit a körfolymat másik oldalán lead/átad egy másik közegnek. A hűtésben elterjedt rendszer az 1960-as évektől kezdve jelent meg a fűtés területén. Előnye, hogy egységnyi hő "szivattyúzásához" kb. egyharmad-egynegyed annyi energiára van szükség, így jóval hatékonyabb, mint az egyéb energiahordozók elégetéséből keletkező hő termelése.

A hőszivattyúzás hatásfokát több tényező is befolyásolja, de legfőképpen a hőforrás és fűtőközeg hőmérséklet szintje. Egyszerűen megfogalmazva minél melegebb a hőforrás és minél hidegebb a fűtendő közeg, annál takarékosabban lehet hőszivattyúzni. Így mindig a helyi és technológiai adottságok határozzák meg, hogy milyen rendszer beruházása a leg kifizetődőbb. A mai gépészet világában a következő rendszerű hőszivattyúk terjedtek el tömegesen:

- víz-víz geotermikus hőszivattyú, ahol a hőforrás és a fűtőközeg is víz (pl. kútvizes megoldás)
- fagyálló-víz geotermikus hőszivattyú, ahol a hőforrás a szondákból érkező fagyálló, a fűtőközeg pedig víz
- levegő-víz hőszivattyú, ahol a hőforrás a külső levegő, a fűtőközeg a víz
- víz-levegő hőszivattyú, ahol a keringő víz a hőforrás és azzal közvetlenül levegőt fűtjük (általában nagy bevásárló kp.-ban)
- levegő-levegő hőszivattyú, ahol a levegő a hőforrás és a berendezés közvetlenül a belső levegőt fűti (például split klíma berendezésekben)

Modern lakossági rendszerek

A lakossági hőszivattyúzáshoz a gyártók egyre kifinomultabb és kompaktabb technológiákat kínálnak. Ezen a területen a levegő-víz és a talajhő-víz geotermikus rendszer terjedt el a legjobban. Ezek a berendezések a levegőből illetve a talajból nyerik ki a szükséges hőt.

Levegő-víz hőszivattyú rendszerek >>

A levegő-víz hőszivattyúk technológiája az elmúlt években rohamosan fejlődött és mára a gyártók készreszerelt és teljes hőigényt kielégítő rendszereket kínálnak lakások és családi házak ellátására. Hátrányuk, hogy a kompresszor által megtermelt hő mennyisége nagymértékben függ a külső levegő hőmérsékletétől. Inverterrel vezérelt kompresszorok beépítésével elérhető, hogy a berendezés mindig alkalmazkodjon a külső hőmérséklethez és a szükséges hőigényekhez. A mai kor modern kompakt levegő-víz hőszivattyúja egy kültéri és egy beltéri berendezésből épül fel, ahol a kültéri egység tartalmazza a hőelvonő hőcserélőt egy ventilátorral, valamint a kompresszort. A kül és beltéri egységet hűtőköri vezetékpár köti össze és a beltéri egység tartalmazza a hőátadó egységet a fűtési rendszer felé, a használati melegvíz termelő egységet, valamint a rendszer teljes elektronikus vezérlését.

Geotermikus hőszivattyú rendszerek >>

A geotermikus hőszivattyúzásnál a földkéregben tárolt hőt hasznosítjuk fűtésre és hűtésre. A geotermikus hőszivattyúzás takarékossága abban mutatkozik meg leginkább, hogy helyes méretezés esetén a télen kinyert hőt nyáron visszaszivattyúzza a földkéregbe. Így éves viszonylatban csak puffernek használja a földet és nem töténhet még lokális kihűlés sem. A mai modern családi házakhoz készülő geotermikus rendszer egy nagyméretű hűtőszekrényhez hasonlít és tartalmazza a teljes fűtési rendszert, a használati melegvíz készítő egységet, valamint a hűtőmodult is, ami lehet passzív vagy aktív hűtőmodul. A berendezés felügyeletét egy integrált elektronikus vezérlés látja el.

Fűtés geotermikus hőszivattyú rendszerrel
Miként azt az elméleti alapok is mutatják, a geotermikus hőszivattyúzás - főleg a takarékos geotermikus hőszivattyúzás - legalapvetőbb és legfontosabb kérdése a hőforrás, vagyis a hőszivattyú primer oldala. A geotermikus hőszivattyú szekunder oldala pedig maga a közeg, amit fűtünk általa. Ez lehet fűtővíz (pl. központi fűtési rendszernél), de lehet közvetlenül használati melegvíz, vagy egyéb közvetítő közegek.
Hűtés geotermikus hőszivattyú rendszerrel
A geotermikus hőszivattyúknál két lehetséges megoldás kínálkozik a hűtésre. A legtakarékosabb megoldás a passzív hűtés, amikor a föld hőmérsékletével hűtjük az épületet. Ezzel a technológiával nem lehet intenzív hűtő és szárító hatást elérni, de lakóterek hűtésére kíválóan alkalmas és használata gyakorlatilag ingyenes. A másik lehetőség az aktív hűtés, ahol a hőszivattyú belső rendszerével a körfolyamat megfordításával kompresszoros hűtést végzünk. Ez a megoldás akkor ajánlatos, ha az épületben intenzívebb hűtési vagy szárítási igény merül fel, amit passzív módszerrel nem tudunk kielégíteni.