A sósvíz/víz hőszivattyú működésének rövid magyarázata

Ahhoz, hogy jobban megértsük, hogyan működik a sósvíz/víz hőszivattyú, érdemes megnézni a rendszer felépítését. A tényleges hőszivattyú a földfelszín felett helyezkedik el, és a kompresszoron kívül két hőcserélővel rendelkezik - az elpárologtatóval és a kondenzátorral. A gyakorlatban vagy geotermikus szondák vagy geotermikus kollektorok segítségével nyerik ki a hőt a talajból.

A kollektorok és a szondák hőenergiával látják el a hőszivattyút

A geotermikus szondákat fúrások segítségével mélyen a földbe süllyesztik. A geotermikus kollektorok ezzel szemben közvetlenül a felszín alatt helyezkednek el, de nagyobb felülettel rendelkeznek, amelyek képesek elnyelni a hőenergiát. Mindkettő egy zárt körből áll, amelyben fagyálló folyadék (a sósvíz) keringhet. Egy beépített szivattyú gondoskodik arról, hogy a sóoldat folyamatosan mozgásban maradjon, és a földből származó hőt átadja a hőszivattyúnak.

A hűtőközeget a geotermikus kollektorokon vagy szondákon keresztül nyert hőenergiával elpárologtatják. Különleges termikus tulajdonságai miatt fizikai állapota alacsony hőmérsékleten megváltozik. A hozzáadott hő hatására a hűtőközeg gőzzé válik, és hőmérséklete megnő. Ahhoz, hogy ezt a kívánt szintre emeljük, a hűtőközeggőzt kompresszorral sűrítjük. Ez nemcsak a nyomását, hanem a hőmérsékletét is növeli. Egy második hőcserélőben (kondenzátor) a hűtőközeggőz a korábban keletkezett hőt átadja a fűtési rendszernek, és lecsapódik. Mielőtt a visszasűrített hűtőközeg ismét geotermikus hőt tudna felvenni, először egy tágulási szelepen tágul. Ennek során a hőmérséklete és a nyomása is csökken. Amint ez utóbbi elérte a kiindulási állapotot, a folyamat újraindulhat.

A hatékonyság számos tényezőtől függ

A hőszivattyú úgy termel hőt, hogy a hűtőközeget először elpárologtatja a környezeti energiával, majd összenyomja. A hőszivattyúnak ehhez a sűrítési folyamathoz meghajtóáramra van szüksége.

Egy ilyen rendszer hatékonyságának előrejelzésére a 4650-es VDI-irányelv szolgál. Ez a számítási módszer a hőszivattyú COP-ja és a különböző rendszerparaméterek alapján számítja ki a szezonális teljesítménytényezőt. A COP a termelt hasznos hő és a villamos energia formájában felhasznált hajtási energia pillanatnyi arányát jelenti szabványos körülmények között. Az SPF viszont az egy éven belül bekövetkezett összes COP összege. A tényleges SPF meghatározásához a hő- és villamosenergia-mennyiségeket (a hő- és villamosenergia-mérőkről leolvasott értékeket) együttesen kell figyelembe venni.

A fűtési rendszer hőforrása és az előfolyási hőmérséklet közötti különbség döntő hatással van a rendszer hatékonyságára. Ha például a kiindulási hőmérséklet tíz Celsius-fok, az áramlási hőmérséklet pedig 30 Celsius-fok, akkor a sós vízzel működő hőszivattyúnak csak 20 Celsius-fokkal kell növelnie a hűtőközeget. Ha a fűtési rendszer kis felületű radiátorokból áll, és az áramlási hőmérséklet legalább 50 Celsius-fok, a kompresszornak kétszer annyi energiát kell felhasználnia a szükséges hőmérséklet eléréséhez.

Sósav/vizes hőszivattyúk mono üzemmódban történő működtetése

A viszonylag állandó és magas szintű hőforrásnak köszönhetően a sósvíz/víz hőszivattyúk egész évben nagyon hatékonyan működnek. Az alkalmazási területtől függően általában elegendő fűtést és használati melegvizet biztosítanak egyedüli hőtermelőként. Bizonyos esetekben a meglévő fűtési rendszerrel való kombinált üzemelésnek is lehet értelme. Ez utóbbi a csúcsterhelés idején bekapcsolható, és mindenkor magas szintű komfortot biztosít a lakóterekben. A gazdaságos üzemeltetés érdekében több szempontot kell előzetesen figyelembe venni. Erről részletes információkat és tippeket talál a Hőszivattyú című fejezetben.