Jégfűtés

Fűtés jéggel?

Első olvasatra talán furcsán hangzik, de a valóság az, hogy ez lehetséges, köszönhetően a Fizikának! Amikor a víz halmazállapotot vált és jéggé fagy, energiát ad le. Ezt az energiát fel tudjuk használni egy hőszivattyú segítségével fűtésre és HMV gyártásra. A jégfűtő rendszer legalapvetőbb eleme természetesen egy hőszivattyú, a hozzá tartozó folyadékszállító csőhálózattal, amely egyben hőcserélőként is funkcionál a tárolóban. Ezen felül egy igen nagyméretű víz/jég tározóra is szükségünk

Egy jégfűtő rendszer felépítése:

A víz/jég tartály általában a föld alatt található, amelyben a szolár és hőszivattyús rendszerek csőhálózata (mint hőcserélő) van telepítve. A tartály általában vasbeton szerkezetű, hiszen képesnek kell lennie a halmazállapot változásból adódó mechanikai terhelések felvételére is (a fagyasztóban hagyott üvegpalack esete a jéggel). A rendszer az hőszivattyúval bevitt elektromos energiával „vonja ki” a víz/jég halmazállapot váltásban tárolt (kristályosodási hő) hőt, mintegy hatalmas „fagyasztógép”, amelyet aztán épületfűtésre használhatunk. Mindannyian ismerjük a jelenséget, amikor egy meleg lakásban a hűtőszekrény mögül csak úgy ömlik kifelé a forró levegő, egy klasszikus hűtőszekrény esetében, azonban ez a keletkező hő csak a melléktermék, ebben a rendszerben pedig ezt a „mellékterméket” használjuk fel. A jégfűtés fizikailag nemcsak a tárolóban lévő vízben (folyadékban) tárolt hőt használja, hanem az úgynevezett kristályosodási vagy halmazállapot váltási hőt is. Ez a hő akkor szabadul fel, amikor a vízmolekulák már nem mozognak, de folyadék még nem került teljesen fagyott állapotba. Ezt a kinyert hőt továbbítjuk a hőszivattyúval az épületbe. Természetesen a tárolóból nem tudunk végtelen mennyiségű hőt kivonni, amikor a tároló tartalom teljesen jéghalmazállapotba kerül a folyamatot meg kell szakítani és valamilyen energiatakarékos (napkollektoros) rendszer segítségével a jeget újra vízzé kell alakítanunk. A hőszivattyút természetesen elektromos áram hajtja, ezért a rendszert akkor tekinthetjük szupertakarékosnak, ha napelemes rendszertől kapja kvázi ingyen az energiát. A rendszer körforgása természetesen csak a folyadékos halmazállapot folyamatos visszaállításával biztosítható, ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy amit elfűtöttünk (jéggé vált) azt nappal a napkollektoros rendszerrel vissza kell olvasztanunk.

Felmerülhet a kérdés akkor mi is az értelme egy ilyen rendszernek?

Bár a hőszivattyú működését villamos áram biztosítja, a jégfűtő rendszer egy energiatakarékos és emissziótól mentes (főleg ha helyben termeljük az áramot is napelemekkel) környezetbarát fűtési megoldás. Mindez köszönhető a víz halmazállapot váltási képességéből adódó hőtárolási képességének. Ez a képesség továbbá segít, hogy a nyári hónapokban épületeinket egy olcsó és energiatakarékos hűtéssel is el tudjuk látni. A rendszer árai (beleértve a teljes kivitelezést) nagyságrendileg (20.000 euró) egy komolyabb épületenergetikai felújítás értékével vetekednek, de természetesen egy rosszul szigetelt régi épület esetében sokkal magasabbak is lehetnek. A kivitelezés költségeit megemelheti, ha több víz/jég tárolót kell telepíteni, valamint ha az épület közelében végzett földmunkák csak kézi erővel oldhatók meg. A nagyobb rendszerek kivitelezési költségei, – mint például a Budapest XIII. kerületi 50 lakásos Passzív társasház rendszere – a méretüktől és a teljesítményüktől függően a fent említett összegek többszörösét tehetik ki.

Mint minden rendszer bekerülése ez is viszonylagos, vagyis mondhatnánk: az attól függ.

A már meglévő épületekbe történő telepítése sokszor technikailag nehézkes, esetleg csak igen magas költségek mellett kivitelezhető. Azonban, ha egy elavult energetikai rendszert szeretnénk kiváltani egy olyan területen, ahol nincs vagy nehézkes a fosszilis (tartályos gázellátás, pellettárolás nem megoldható) rendszerek beépítése, ellátása. Egy környezetbarát fizikailag (napról-napra) megújuló, olcsó alternatíva lehet a jövőben.

Általánosságban kimondható, hogy ez a technológia nagyon ígéretes, azonban még nem teljesen kiforrott, mint például egy kondenzációs kazán. Az elmúlt években azonban jól érzékelhetően elkezdett terjedni alkalmazásuk Németországban és már Ausztriában is.