A fránya termodinamika nevelte belénk, mégpedig a második főtétele, miszerint a hő spontán mindig a melegebb helyről a hidegebb felé áramlik („Csukd be az ablakot, mert kimegy a meleg!”). Milyen jó is lenne néha a hőáramlás irányát megfordítani, például a téli hidegben kinyitni az ablakot és hagyni, hogy a kinti, fagyos levegő felmelegítse a szobánkat. Szerencsénkre az emberi találékonyság erre is megoldást kínál, hiszen léteznek hőszivattyúk, amelyekkel villamosenergia-befektetéssel épp ezt a hatást érjük el.
Lehet, hogy hőszivattyúról nem hallottál még, de légkondiról és hűtőgépről biztosan. Mind a két berendezés értelmezhető hőszivattyúként. A légkondi a szoba hőjét vezeti a kinti, melegebb helyre, ezzel a nyári, szaunára emlékeztető szobánkból kellemes hőmérsékletű közeget varázsol. A hűtőgép hasonlóképpen működik, magából a hőt a hátulján adja le, hidegen tartva finomságainkat.
A hűtőgép hűtőközeggel működik, amely egy körfolyamatban állapotváltozásokon megy keresztül. Először felveszi a hidegebb helyen a hőt, majd a nyomását megnöveljük egy kompresszorral – ehhez szükséges a villamos energia. Ezzel megnő a hűtőközeg hőmérséklete és így leadhatja a hőjét a melegebb helyen.
Ugyanezt az elvet alkalmazzák a hőszivattyús fűtési megoldások, ezt az alábbi ábra szemlélteti:
Villamos energia befektetésével “állítunk elő” hőt , épp, mint egy elektromos radiátorral vagy hősugárzóval, csak ebben az esetben sokkal hatékonyabban. A mai rendszerek képesek akár 1 kWh villamos energiából 3-6 kWh hasznosítható hőt kinyerni (ez függ a rendszertől és egyéb körülményektől). Ez a klasszikus technológiáknál maximum 1 kWh. Cserébe a hőszivattyúk beruházási költsége sokkal nagyobb, mint a hagyományos fűtési rendszereknek.
Fontos fogalom a COP (teljesítménytényezőnek is szokták csúfolni) a hőszivattyúknál, amely azt jelzi, hogy egy egység befektetett villamos energiával hány egység hőt adtunk le a fűtött helyiségünkben . A környezet hőjét kinyerhetjük a levegőből, a talajból és a talajban található vizekből is. Ebből a kinyert hőből vizet melegít a rendszer, amelyet fűtésre, valamint használati melegvízként is hasznosíthatunk.
Ez alapján létezik levegő-víz hőszivattyú, amely a legegyszerűbb és legolcsóbb, egyben a legkisebb COP (3,5-4) értékkel rendelkezik, sőt ez tovább romlik (akár 2-ig is csökkenhet) a hidegebb kinti hőmérséklettel, hiszen több energiába kerül hidegebb közegből azonos mennyiségű hőt nyerni, mint melegebb közegből. Léteznek továbbá víz-víz hőszivattyúk, amelyek magasabb COP értékkel rendelkeznek (akár 6 is lehet), kevésbé érzékenyek a kinti hőmérsékletre, de nyilván drágábbak is ebből kifolyólag.
A modern gázkazánokkal érdemes összehasonlítani a hőszivattyúkat, mint alternatív fűtési rendszereket. A hőszivattyúk drágábbak, viszont olcsóbb az üzemeltetésük és kevésbé környezetszennyezőek. Állami támogatás is jár rájuk, ami versenyképessé teszi őket kis hazánkban is. A támogatás teszi is a dolgát, egyre jobban gyarapszik a számuk, bár az éves hőszivattyú eladások számában elmaradunk a környező országoktól. Nem meglepő módon Észak- és Nyugat-Európában jóval elterjedtebbek. Specifikus környezeti adottságok mellett sokféle különböző hőforrást hasznosíthatunk hőszivattyús rendszerek segítségével. Egy ilyen hőforrás az elhasznált termálvíz, ami hévizekben gazdag országunk számára nagy lehetőség lehet.
Összességében a hőszivattyúk nagyon pöpec dolgok, amelyekkel hűthetünk nyáron, fűthetünk télen, és egész évben használati melegvizet csinálhatnak nekünk. Jelentőségük az energiahatékonysági, és a környezetvédelmi törekvések eredményeképpen valószínűleg egyre csak növekedni fog.
forrás: energiam.blog.hu
Sipos Gergő Z.
Forrás:alternativenergia.hu
Tovább a cikkre »
