Hőszivattyús fűtőrendszerek

Mint azt már a hőszivattyúkat összefoglaló oldalon is leírtam a hőszivattyú az a környezet energiájának hasznosítására szolgáló berendezés, mellyel lehetséges fűtés, hűtés, meleg víz előállítás. A berendezés a működtetésére felhasznált energiát nem közvetlenül hővé alakítja, hanem a külső energia segítségével a hőt az alacsonyabb hőfokszintről egy magasabb hőfokszintre emeli, legtöbbször a föld, a levegő és a víz által eltárolt napenergiát hasznosítva.

A levegős rendszerek teljesítmény és hőnyerő oldali határaik miatt nagyobb méretű vagy nagy fajlagos hőveszteségű épületek kifűtésére nem vagy csak korlátokkal alkalmasak.

A vizes rendszerek, mint például a geotermikus hőszivattyú a “föld” (talaj, talajvíz) és a ház belső terei között szállít hőt. A talaj mélyebb rétegeinek hőmérséklete télen-nyáron állandó (pl. 6 méter mélyen átlagosan +12 °C): télen melegebb, nyáron hidegebb, mint a levegő hőmérséklete. A szállítási irányon változtatva télen a talajtól hőt elvonva fűtésre, nyáron a talajt melegítve hűtésre használhatjuk (illetve meleg vizet állíthatunk elő télen-nyáron).

Ez az alapja a mai hőszivattyús fűtőrendszereknek, azonban felhasználhatunk tömegfalakat/abszorbereket, esetlegesen felhasználhatjuk a gépkocsi tárolónk oldalfalát vagy az erkélykorlátokat azokban (mint egy nagy kiteregetett hőcserélő)
fagyálló folyadékot keringetve, sőt megjelentek már a napkollektoros rendszerek „maradék” hőjét direktben hasznosító úgynevezett szolár hőszivattyúk is.
A hő szállításához folyamatosan elektromos energiát kell a rendszerbe táplálni. A rendszer hatékonyságát az ún. munkaszámmal (COP=Coefficient of performance) vagy más néven jósági fokkal jellemezhetjük, ami azt mutatja meg, hogy a hőszivattyú által leadott hasznos hőteljesítmény hányszorosa a működtetéshez felhasznált hajtási teljesítménynek. Ez azonban az év folyamán változhat a hőforrás hőmérsékletének változásával, ezért az egy évre vonatkozó energiaszám (JAZ – Jahresarbeitszahl: éves munkaszám) pontosabb képet ad a hőszivattyú teljesítményéről. Ez elsősorban attól függ, hogy mekkora hőmérsékletkülönbséget kell áthidalni (a hőforrás és a fűtési előremenő hőmérséklet különbsége), általában három és öt közötti érték, tehát egy egység villamos energiával három-öt egység hőenergiát állíthatunk elő. (Szemben az elektromos fűtéssel, ahol egy egység villamos energiával kevesebb, mint egy egység hőenergiát kapunk.)

Egy takarékos hőszivattyús fűtőrendszer, a hőleadó oldalon a lehető legalacsonyabb hőmérsékletekkel, ugyanakkor valószínűsíthetően a mégnagyobb felületekkel történő fűtéssel (felület-fűtés) operál, a radiátoros fűtőrendszerekkel nem igazán kompatibilis (bár nem lehetetlen összeilleszteni). Optimálisan padló, de inkább még alacsonyabb hőmérséklettel működő felületfűtő (fal- mennyezet-födémfűtés) rendszerekkel működik együtt.

                                                    PYD Thermosysteme