Hogyan működik a hőszivattyú
Kérjen ingyenes konzultációt
Témák áttekintése
Hogyan működik a hőszivattyú?
A hőszivattyú a hűtőszekrényhez hasonlóan működik - csak fordítva. Míg a hűtőszekrény a hőenergiát az élelmiszerből, azaz a hűtőszekrény belsejéből vonja el és vezeti ki a külvilágba, addig a hőszivattyú ennek ellenkezőjét teszi: Hőenergiát von el az épületen kívüli környezetből, és azt a belső tér fűtésére hasznosítja. A hőszivattyú a beltéri vagy kültéri levegőn kívül a talajvízből és a földből is képes hőenergiát megcsapolni. És mivel a kinyert hő hőmérséklete általában nem elegendő az épület fűtéséhez vagy a használati melegvíz előállításához, termodinamikai folyamatokat alkalmaznak a hőmérséklet emelésére.
A hűtési ciklus folyamata - a hőszivattyú elvének lényege
Függetlenül attól, hogy milyen hőforrást használunk a hőtermeléshez, a négy lépésből álló hűtőkörfolyamat mindig része a hőszivattyú működési módjának.
Ezután egy második hőcserélő (kondenzátor) továbbítja a felmelegített gőz energiáját a fűtési körbe (padlófűtés, radiátorok, fűtési puffer és/vagy használati melegvíz-tároló). Ennek során a még mindig nyomás alatt lévő hűtőközeg lehűl és újra cseppfolyósodik. Mielőtt visszaáramolhatna a körbe, a hűtőközeget először egy tágulási szelepen kitágítják. Amint elérte a kiindulási állapotát, a hűtési ciklus újraindulhat.
Egyszerűen elmagyarázva: A hőszivattyú
A hőszivattyú elve egy léghőszivattyú példáján keresztül
A folyamatot legegyszerűbben egy léghőszivattyú példáján keresztül lehet elmagyarázni: A léghőszivattyú egy vagy két egységből állhat. Mindkét esetben egy beépített ventilátor aktívan beszívja a környezeti levegőt, és egy hőcserélőhöz vezeti. A hőcserélőn keresztül hűtőközeg áramlik, amely nagyon alacsony hőmérsékleten megváltoztatja fizikai állapotát. A környezeti levegővel érintkezve a hűtőközeg felmelegszik, és fokozatosan gőzszerűvé válik. A keletkező hőt egy kompresszor segítségével növelik a kívánt hőmérsékletre. Ez összenyomja a gőzt, és növeli a hűtőközeg gőzének nyomását és hőmérsékletét.
A folyamat folyamatos ismétlése
Ezek a folyamatok a hőszivattyúban zárt körben zajlanak. A hő továbbításához folyadékot (hűtőközeget) használnak, amely nagyon alacsony hőmérsékleten elpárolog. A folyadék elpárologtatásához hőenergiát használnak fel, például a földből vagy a kültéri levegőből. Még a mínusz 20 Celsius-fokos hőmérséklet is elegendő az energiaellátáshoz. A hideg, például -20 Celsius-fokos hűtőközeggőzt ezután nagymértékben összenyomják. Ennek során akár 100 Celsius-fokos hőmérsékletre is felmelegszik. Ez a hűtőközeggőz lecsapódik, és leadja a hőt a fűtési rendszerbe. Ezt követően a folyékony hűtőközeg nyomása nagymértékben csökken. Ennek hatására a folyadék hőmérséklete visszaesik a kiindulási szintre. A folyamat kezdődhet elölről.
A tömörítéshez elektromos áram szükséges
A hűtőkör lényeges eleme a kompresszor. Ennek oka, hogy kompresszió nélkül a kimeneti hőmérséklet túl alacsony ahhoz, hogy az épületet kellemes hőmérsékletre lehessen fűteni - még inkább a nagyon hideg, kétszámjegyű mínuszokkal jellemezhető napokon.
A gyakorlatban többféle kompresszort használnak, például dugattyús vagy spirálkompresszorokat, amelyek mindegyike elektromos meghajtású. A kompresszorok energiafogyasztása számos tényezőtől függ. Ezek közé tartozik a hőigény, a kompresszor technológiája és nem utolsósorban a hőforrás és a fűtési rendszer közötti hőmérsékletkülönbség. Általános szabályként: Minél nagyobb a hőmérsékletkülönbség a hőforrás és az áramlási hőmérséklet között, annál többet kell dolgoznia a kompresszornak.
A hőszivattyú villamos energiája javítja a hőszivattyú életciklus-értékelését
Az áramszolgáltatók egy ideje már speciális hőszivattyús tarifákat kínálnak a végfelhasználók számára kedvezőbb feltételekkel. Ebben az esetben a rendszertulajdonosok kétszeresen is jól járnak. Ezek a tarifák segítenek minimálisra csökkenteni a fűtési költségeket. Ugyanakkor a villamos energiát általában megújuló energiákból állítják elő. Az energia "tiszta", ami tovább javítja a hőszivattyú amúgy is pozitív életciklus-értékelését.
