Hőszivattyús beruházások követelményei

A hőszivattyú alkalmazása sok szempontból való megközelítést igényel és amikor egy hőszivattyú alapú megoldást szeretnénk összehasonlítani egy más energiahordózón alapuló megoldással, akkor ezt egyértelműen rendszer szinten kell megtenni.

A hőszivattyú alkalmazása alapesetben 3 fő részre bontható:

1. Primér kör – a természet adta energiának a köre
2. Hőszivattyú – maga a hőszivattyú berendezés
3. Szekunder kör – a hőleadó elemeket magába foglaló rendszer

Lássuk sorjában milyen lehetőségekkel találkozhatunk:

1. Primér kör

Itt voltaképpen bármilyen folyamatos hőenergia utánpótlással rendelkező hőforrás alkalmazható, amely a hőigényeket képes kiszolgálni. A hőszivattyú tudjuk jól, nem kimondottan a hőmérséklettel függ össze, hanem egy hőmérséklet különbséggel, azaz a Dt a mérvadó a hőszivattyú működésében. A hőszivattyú képes akár magas hőmérsékletű közegből kinyerni a működéséhez szükséges hőenergiát, de szélsőséges, akár -15 ^oC hőmérséklet alatti helyzetben ugyancsak képes működni, mivel mindkét esetben a Dt a mérvadó amely a működés hatásfokát fogja meghatározni. Természetesen minél magasabb a primér kör hőmérséklete, annál kisebb energiát kell fordítani a hőszivattyú működtetésére, de működni ezen szélsőséges tartományokban is képes a hőszivattyú.

A hőszivattyú három csoportba sorolható, a primér hőforrás alapján (a hőszivattyú jóságfoka alapján sorrendben):

1. Vizes primérkörös hőszivattyú (általában mondható, hogy + 4 ^oC fölötti hőmérséklettel számolhatunk)
2. Talajkollektoros (vízszintes vagy függőleges) primérkörös hőszivattyú (akár negatív hőmérsékletek is lehetnek)
3. Levegős primérkörös hőszivattyú ( technológia függvénye, milyen alacsony hőmérsékletű levegőt is lehet hasznosítani)

Lássuk, milyen primér hőforrások állnak rendelkezésünkre:

A mellékelt ábra mutatja Magyarországon jellemzően a talajfelszínen és kb 1,2 m mélyen a hőmérsékletet az év folyamán. Látható, hogy a föld mélyén a hő akkumulálódik, és a fűtési időszakra rendelkezésre áll az energia. A talajkollektoros megoldások esetére kiváló energiaforrást jelent a Földnek ezen tulajdonsága. A kútvízes megoldásnál a víz hőmérséklete sokban függ, hogy milyen mélyről kerül kiszivattyúzásra, általában egy 10 oC körüli hőmérséklettel nyugodtan lehet számolni.

 

Mint látható rengeteg lehetőség van, hogy a primér energiát hasznosíthassuk, a környezetünkben rengeteg energiát pocsékolunk el, ahelyett, hogy azt hasznosítanánk, ezzel is védve mikró és makro környezetünket. Nagy szavaknak tűnik, hogy tegyünk valamit a globális felmelegedés megakadályozására, a hőszivattyú alkalmazásával ilyen irányban léphetünk.

2. A hőszivattyú

A hőszivattyú a lelke az egész rendszernek, a gép amely a primér körben lévő hőenergiát a működtető energia (általában villamos energia) segítségével előállítja a szekunder kör hőenergiájává (fordított működtetéssel a hűtés valósul meg)

A hőszivattyú méretezése összhangban kell legyen a szekunder kör hőigényével és a primer kör hőellátási képességével.

3. Szekunder kör

A hőszivattyú alacsony hőmérsékletű rendszer, azaz a szekunder oldali maximális hőmérséklet 45-55 ^oC lehet. Ez a “hagyományos”-nak mondott 90/70-es fűtési rendszerekkel szemben ténylegesen alacsony hőmérsékletet jelent, de az élettani hatása az messzemenően kedvezőbb. Az ember testhőmérésklete a környezeti 20-25 ^oC körüli hőmérsékletet tart a legkedvezőbbnek, így a 90/70 rendszer az egy túlfűtött sokkoló hatású fűtési rendszer.

A szekunder körök alapvetően a következők lehetnek::

1. Padlófűtés / Falfűtés – a hőszivattyú legjobb kihasználását eredményezi, a fűtési hőmérséklet a hőszivattyú ideális munkapontja környékén érhető el, a hatásfok kiemelkedő. Esztétikában nem befolyásol, de többletfigyelmet igényel, az eltakart csővek sérülésmentesen tartását illetően.
2. Fan-coil renszer – minimális zajjal jár együtt, éjszakai üzemmódban nem mindig javasolt.
3. Levegős rendszer – nagy légmozgással jár, a csatorna kiépítés hátterét biztosítani kell.
4. Radiátoros rendszer – méretezése az alcsony hőmérséklet miatt nagyobb radiátorokat eredményez, mint az általában szem által megszokott méretek. Az alacson hőmérsékletű fűtés miatt, a hásfoka nem kiemelkedő