Mi a hőszivattyú és hogyan működik?
Mielőtt megismerjük, hogy mi a hőszivattyú egész pontosan, érdemes egy rövid időutazásra indulunk. Nézzük meg, hogy miképp fejlődtek a különféle fűtőberendezések a történelem folyamán. Csak ennek ismeretében tudunk rácsodálkozni igazán, hogy milyen nagy jelentőségű innováció a megjelenése.
A fűtőrendszerek fejlődése
A hideg elleni védekezés már az őskorban elkezdődött, hiszen a tűz megismerése után őseink is szívesen melegedtek a pattogó lángok mellett. Viszonylag hamar rájöttek, hogy a nyílt láng használata a füst miatt inkább szabad ég alatt ajánlatos. Egy idő után a barlangokban, hasadékokban található élőhelyükre már csak a parázsló fát hordták be. Gyakorlatilag felfedezték a faszéntüzelés módszerét. Később megjelentek az agyagból és kövekből épített tűzhelyek. Hosszú évezredekig a fűtés nem vált el a nyílt láng használatától, ám a füstelvezetést folyamatosan tökéletesítették. Elkészültek az első kandallók, amelyek már rendelkeztek füstelvezető csővel. Az ókori Rómában a mai padlófűtés elődjét is megalkották, amikor a tüzet a fűtendő helyiségen kívülre helyezték, és távolról fűtötték a szoba alatti üregeket vagy csatornákat. Ahogy fejlődött a technika, egyre másra jelentek meg a modernebb berendezések: olajkályhák, kazánok, konvektorok, radiátorok, elektromos fűtőtestek, padlófűtés és végül napjaink talán legmodernebb és legtisztább technológiája, a hőszivattyú.
Mi a hőszivattyú rendszer előnye?
Miben más egy hőszivattyú rendszer mint a hagyományos fűtő- és hűtőberendezések? A legnagyobb előnye, hogy „üzemanyagként” a napsugarakat, a víz erejét és levegőt használja fel, azaz elsősorban megújuló energiaforrással üzemel. Nem keletkezik füst vagy gáz, nincsenek káros anyagok! Működése során háromnegyedrészt a környezeti energiát hasznosítja, és csupán negyedrészt használ villamos energiát.
Könnyű vele spórolni
Ami szintén a hőszivattyú rendszer mellett szól, hogy nemcsak hatékony és környezettudatos, de rendkívül gazdaságos is. Jó, jó, de mégis mennyire gazdaságos? – merül fel ilyenkor a kérdés. Ehhez ismernünk kell, hogy mi a hőszivattyú rendszer teljesítményének nagyságrendje. A tapasztalat azt mutatja, hogy 1 kilowattóra fűtési teljesítmény 5-8 Ft közé esik. Amennyiben belegondolunk, hogy ugyanez az érték még a legmodernebb kazánok esetén is legalább 15 Ft, azonnal világossá válik a különbség. A hőszivattyú rendszer közel harmadannyi összegből képes elérni ugyanazt a teljesítményt, így értelemszerűen a havi számla összege is harmadára csökkenhet. Igazán könnyű vele spórolni.
A hőszivattyú működése
Az elmélet régi, a technológia új… Akár egyetlen kifejezéssel le lehet írni, hogy mi a hőszivattyú titka: a Carnot-jelenség. Ezt a folyamatot persze a legtöbben nem ismerik, így egy kis magyarázatra szorul. A hőszivattyú működése egy ismert fizikai törvényen alapul, amit hőátadásnak hívunk. Ahogy az elnevezéséből is egyértelmű, egy-egy hőátadás során a meleg közeg átadja a hőt a nála hidegebb közegnek. Attól függően, hogy „víz-víz” vagy „levegő-víz” hőszivattyúról van szó, a berendezés a talajvíz vagy a külső levegő hőjét felhasználva többletenergiát nyer.
De vajon mi a hőszivattyú rendszer hatékony működésének garanciája abban az esetben, ha épp a téli szezonban járunk? Szerencsére a hideg hónapok sem számítanak, még a fagypont alatt is gondtalanul működik a berendezés. Ennek az a magyarázata, hogy a hőszivattyú rendszer hűtőközegének alacsonyabb a hőmérséklete, mint a környezetében lévő közegnek. A rendszer hűtőközege gyakorlatilag egy olyan klímagáz, amelynek megváltozik a halmazállapota a hőmérséklet- és nyomáskülönbségtől függően. Ez a térfogatváltozás pedig hőnyeréssel vagy hőleadással jár. A működése szempontjából tehát irreleváns, hogy odakint -12 C fokot mutat a hőmérő, ha a hőszivattyú -25 C fokos hűtőközeget használ. Létrejön a hőátadás, és a rendszer többletenergiát termel. Ez az energiakülönbség fűti vagy hűti otthonunkat igényeink szerint.
A hőszivattyú rendszerek típusai
Mi a hőszivattyú rendszer fűtőanyaga? A két leggyakoribb rendszer a levegő-víz és a víz-víz hőszivattyú. Noha nem klasszikus „fűtőanyagról” beszélünk egyik esetben sem, de az elnevezésük remekül összefoglalja a működésüket. A levegő-víz hőszivattyú a környezetében lévő levegőből nyeri a szükséges hőmennyiséget. Ennek köszönhetően szinte bárhol alkalmazható. Egyetlen hátránya, hogy hatékonyságát befolyásolhatja a külső hőmérséklet, ám ez csak szokatlanul kemény téli időjárás esetén fordulhat elő.
A víz-víz hőszivattyú a talajvizet használja fel működése során, amelyet később környezetbarát módon visszavezet a felvétel helyére. Ennek a típusnak kimagasló a hőnyereségi értéke, így használata a telepítés után szinte semmilyen költséggel nem jár. A kiépítéséhez ugyanakkor nagyobb befektetés szükséges, mint más rendszereknél, mert működéséhez elengedhetetlen az úgynevezett forráskút és nyelőkút fúrása.
Összefoglalva, a hőszivattyú rendszer egy új, gazdaságos, innovatív és környezetbarát fűtési technológia.
