Hogyan működik egy hőszivattyús rendszer?
A hőszivattyú egy olyan eszköz, mely működésével képes a hagyományos hőterjedési irányt (melegebb irányból a hidegebb felé) megváltoztatni, az alacsonyabb hőmérsékletű környezetből kivonni a hőenergiát, és azt a magasabb hőmérsékletű környezet felé továbbítani.
Milyen energiát használ fel a hőszivattyú?
A napból érkező energia a környezetben tárolódik, felmelegíti a talajt és a levegőt. A talaj hőmérsékletére továbbá hatással vannak a különböző geotermikus folyamatok is. Attól függően, hogy a hőszivattyú milyen forrásból nyeri a hőenergiát, beszélhetünk levegőforrású (a hőforrás a levegő) és geotermikus (a hőforrás a talaj vagy talajvíz) hőszivattyúkról. Ugyan a hőszivattyús rendszereknek elsődleges energiaforrása a környezeti hő, mindazonáltal a hőenergia alacsonyabb hőmérsékletű közegből magasabb hőmérsékletű közegbe történő szállítása befektetett munkát igényel. Ezt a munkát a hőszivattyú kompresszora végzi el, ami működéséhez elektromos áramot igényel. Azt, hogy egy rendszer 1 kW felvett elektromos energiával mekkora hőteljesítmény leadására képes az úgynevezett COP mutatóval fejezik ki. Minél magasabb ennek a hatékonysági mutatónak az értéke, annál kisebb elektromos energia befektetésével lehet biztosítani az adott épület fűtését. Ebből kifolyólag a magasabb COP érték nem csak zöldebb működést jelent, de alapvetően alacsonyabb üzemelési költségeket is.
Hogyan működik egy hőszivattyús rendszer a gyakorlatban?
A hőszivattyúk egy kiforrott mechanizmusra építenek, a működési elvük nem különbözik a hűtőszekrényekétől. Egy zárt körben a hőszivattyú kompresszora egy munkaközeget keringet. A keringetés első lépéseként a gáz állapotú munkaközeget a kompresszor összenyomja a kondenzátor irányába. A kompresszor nyomásának hatására megemelkedik a munkaközeg nyomása és a hőmérséklete. A forró gáz a kondenzátorba jutva egy hőcserélőn keresztül hőt ad le. A munkaközeg a hőleadás következtében a még mindig fennálló magas nyomáson lecsapódik, cseppfolyósodik. Ezt követően a folyékony munkaközeg a kondenzátor végén elhelyezett nyomáscsökkentőn (jellemzően fojtószelep) halad keresztül, és a párologtató egységbe jut, ahol a már csökkent nyomású nagyrészt folyékony munkaközeg párolgással hőt vesz fel a környezetéből. Végül a felvett hő hatására ismételten gáz halmazállapotúvá váló munkaközeg visszajut a kompresszorhoz.
Zöld energia 2 az 1-ben, alkalmazható hűtésre is egy hőszivattyú?
Igen, amennyiben úgynevezett reverzibilis hőszivattyúról beszélünk, akkor a berendezéssel nem csak a fűtési feladatokat tudjuk ellátni. A folyamat megfordítható, ilyenkor az eszköz a belső térből vonja el a hőt és azt a külső térben adja le. Egy kompakt berendezéssel kiválthatjuk a fűtési és a hűtési rendszert is. Sőt napelemek rendszerbe integrálásával még tovább léphetünk egy olyan energiafüggetlen hőszabályozási megoldással felszerelt otthon felé, ahol akár a hőszivattyúk üzemeléséhez szükséges áramot is magunknak állítjuk elő.
