Hőszivattyúk
A hőszivattyú egy olyan eszköz, mely kevés energia felhasználásával juttat meleg levegőt egyik helyről a másikra, egy adott közegből felvett hőt átadja egy másiknak. A hő származhat a levegőből, vízből vagy a földből, innen nyerik ki pl. egy ház fűtéséhez szükséges hőt. A hő forrása alapján tehát beszélhetünk levegő-levegő, levegő-víz, víz-víz, illetve föld-víz üzemű hőszivattyúkról, de azt is tudjuk, hogy mindegyik esetben az energia tulajdonképpen a Napból származik.
A levegő üzemű hőszivattyú előnye, hogy a hőforrás folyamatosan rendelkezésre áll, ám a levegő hőmérsékletének változása befolyásolja a hőszivattyú által termelt hő hőmérsékletét is. A vízüzemű hőszivattyúk optimális működésre képesek, hiszen nincsenek kitéve a külső környezet hatásainak, de a szükséges csőrendszer miatt kicsit többe kerül a telepítésük. A geotermikus hőszivattyú működésénél előny, hogy a talajban kisebb a hőmérsékletváltozás, mint mondjuk a levegő esetében, de arra ügyelni kell, hogy a csőrendszer megfelelő mélységben helyezkedjen el a talajban, hogy a levegő hőmérsékletének változása ne befolyásolja a működését. A csőrendszer lehet vízszintes, talaj kollektoros rendszer vagy függőleges, fúrt kollektoros rendszer.
Ha tudja, hogyan működik a légkondicionáló, vagy a hűtőszekrény, akkor már nagyon sokat tud a hőszivattyú működéséről is, mert mindegyik ugyanazon az elven operál. Míg a hűtőszekrény zárt térből szivattyúzza ki a hőt, addig a hőszivattyú egy külső térből pumpálja be az energiát egy belső térbe. Egyes hőszivattyúk esetében ez a folyamat megfordítható, így azok légkondicionálóként is képesek működni.
Hőszivattyú előnyei
Mivel a hőszivattyú nem előállítja a hőt, hanem „csak” továbbítja, sokkal hatékonyabb működésre képes, mint a hagyományos kazánok vagy légkondicionáló berendezések. Előnye még abban rejlik, hogy több energiát (hőt) képes előállítani, mint amennyire ténylegesen szüksége van, hiszen a külső környezet energiáit használja fel.
A hőszivattyús fűtés a meleget egyenletesen osztja el az egész házban, így nincsenek hidegebb helyiségek, nem kell számolnunk változó hőmérsékletekkel a lakás más-más pontján. A készülék nem kapcsol be és ki olyan gyakran, mint egy gázkazán, ami szintén energia megtakarítást eredményez, illetve nem is olyan zajos, mert a kompresszor eleve az épületen kívül helyezkedik el.
Ha kazánnal fűtünk, a levegőt nagyon száraznak érezhetjük, így szükség lehet párologtató készülékre is, hőszivattyú használata esetén azonban egyáltalán nincs szükség a levegő páratartalmának növelésére.
A hőszivattyú nemcsak energiatakarékossága miatt előnyös, hanem nagyon környezetbarát fűtési módszer is, mely napjaink környezetszennyezését tekintve nem elhanyagolható szempont. Nincs káros anyag kibocsátás, így biztonságos, mérgezéstől nem kell tartani. A rendszerben áramoltatott hűtőanyag is környezetbarát. Ami a legnagyobb előnye, hogy nemcsak fűtésre, de légkondicionálásra is alkalmas egyben.
A hőszivattyú tehát egy modern, energiatakarékos, megújuló energiaforrásokat használó, tiszta, biztonságos és egyre népszerűbb fűtési-hűtési módszer.
Hőszivattyús fűtés
A hőszivattyúk egyedi fűtőrendszerek, mert a kazán és a légkondicionáló szerepét is betölthetik egyben. Leghatékonyabban a mérsékelt éghajlatú területeken működnek, ebben az esetben a hőszivattyú használata, kazán és légkondicionáló helyett, jelentős mértékű, akár 30-40 %-os pénzmegtakarítást eredményez. Fontos azonban, hogy mindig az éghajlatnak megfelelő szivattyút válasszuk a leghatékonyabb működés érdekében.
Ha a hőszivattyút belső terek fűtésére használjuk, kétféle rendszert alakíthatunk ki. Monovalens rendszer esetén nincs szükség kiegészítő fűtésre, ilyenkor a hőszivattyú teljes egészében képes ellátni az épület fűtését. Ez a módozat azonban csak akkor, vagy azokon a területeken megfelelő, ahol a hőmérséklet ritkán esik 0 fok alá. Ellenkező esetben bivalens rendszer kiépítése szükséges, ami azt jelenti, hogy a hőszivattyús fűtés mellett elérhető egy kiegészítő fűtés is. Ilyenkor a hőszivattyú az elsődleges forrás, a másik csak kiegészítő forrás, ami leggyakrabban elektromos áram, vagy gáz üzemű. Ha a hőszivattyú esetleg elromlik vagy nem szolgáltat elég hőt, pl. a megváltozott időjárási körülmények miatt, a rásegítő fűtés kompenzálni fogja a szükséges hiányzó mennyiséget.
Hőszivattyú működése
A hőszivattyús rendszer egy zárt rendszer, mely a következőkből áll: kompresszor, kondenzátor, tágulási szelep és egy elpárologtató. Az elpárologtató és a kondenzátor hőcserélőkből áll, melyek tulajdonképpen speciális csövek, melyekben egy speciális keverék cirkulál, ami a körfolyamat során a változó nyomás és hőmérséklet hatására változtatja a halmazállapotát.
A kompresszor nyomást visz a rendszerbe, mely hatására a gáz halmazállapotú anyag összesűrűsödik és felmelegszik. Ez a gáz aztán a kondenzátorba kerül, ahol hőleadás történik, a gáz lecsapódik, a hő pedig továbbítódik a fűtési csőrendszerbe. A lecsapódott gáz ismét folyékony halmazállapotú, melyet egy ún. tágulási szelep egy nagyobb keresztmetszetű csőbe enged, ahol a nyomás hirtelen csökken, így az anyag lehűl. A folyadék a párologtatóba kerül, ahol ismét gáz halmazállapotú lesz és a folyamat újra és újra ismétlődik.
Fűtés esetén legoptimálisabban az alacsony hőmérsékletű fűtési módoknál működik, mint pl. padló vagy falfűtés.
Hőszivattyú házilag
A hőszivattyú telepítése viszonylag komplex dolog, ezért ha házilag szeretnénk nekiállni, mindenképp kell hozzá tervezési gyakorlat és az összeszereléshez is kell némi tapasztalat. Léteznek előre összeállított, műszakilag ellenőrzött hőszivattyú csomagok, melyeket otthon már könnyedén és biztonságosan össze lehet szerelni.
Ha valaki mégis úgy dönt, hogy saját készítésű hőszivattyút szeretne, nagyon fontos, hogy előre eltervezze a rendszert, beszerezze a szükséges anyagokat, alkatrészeket. Lényeges, hogy először az épület hőszigetelését kell megvizsgálni, mert ha az nem megfelelő, a hőszivattyú nem fog hatékonyan és költségtakarékosan működni.
Fontos a megfelelő teljesítményű hőszivattyú kiválasztása, hogy az összhangban legyen a fűtendő épület méretével.
