Hogyan működik a hőszivattyú?

Szakmai berkekben évek óta egyértelmű, hogy a hőszivattyús fűtés sokkal hatékonyabb, mint a tisztán elektromos megoldások, de még a gázfűtéshez képest is jelentős megtakarításokat érhetünk el vele.

Bár sokan a hőszivattyús fűtést is az elektromos fűtések közé sorolják, de akik tudják, hogy hogyan működnek ezek a hűtő-fűtő hőszivattyúk, azoknak világos, hogy a jelentős megtakarítás okát a műkődési elv különbségében kereshetjük.

A gázfűtésnél a készülék hatásfoka sosem lehet 100% feletti, hiszen a gázban megbúvó energia egy része mindig távozni fog az égéstermékkel a füstgázkivezetésen keresztül.
Az elektromos ellenállásokon alapuló fűtési megoldások (norvég panel, elektromos kazán, elektromos padlófűtés, hősugárzó stb.) már közel 100%-os hatásfokkal működnek, de ezek sem képesek a befektetett energiánál több hőenergiát a szobába juttatni, ellentétben a hőszivattyúval.

De miért?

A hőszivattyú a felhasznált áramot nem arra fordítja, hogy a levegőt felmelegítse, hanem arra, hogy az egyik helyről egy általunk kiválasztott másik helyre szivattyúzza a hőenergiát.

1m3 levegőt 1,2-1,3 KJ energiával lehet 1°C -kal felmelegíteni. Ha mi ezt az energiát nem elő akarjuk állítani, hanem „csak” át akarjuk szivattyúzni egyik helyről a másikra, akkor az 0,3-0,4 KJ energiába kerül jelenleg.

Ez mit jelent? Azt, hogy ahhoz, hogy a lakásban meleg legyen (vagy hideg), a hőszivattyúval és a klímával kb. harmad, negyed annyi energiát kell felhasználni a hagyományos fűtési módokhoz képest, mert a kinti hideg levegőt még jobban lehűtjük, és az így nyert energiát a benti melegebb levegőnek adjuk.

De hogyan?

A hőszivattyúk és a klímák a gázoknak azt a nagyszerű tulajdonságát használják ki, hogy nagy nyomáson felmelegszenek.

  1. A működési kör a kompresszornál kezdődik. A keringő gázt a kompresszor összenyomja annyira, hogy a gáz felmelegszik.
  2. A felmelegedett, nagy nyomású gáz átadja a hőenergiát a víznek (klímák esetében a levegőnek) egy hőcserélőben.
  3. A hőcserélőben lehűlt, nagy nyomású gáz lecsapódik (lekondenzál), folyékonnyá válik.
  4. A már folyékony hűtőközeget átvezetik egy nyomáscsökkentőn, ennek köszönhetően elveszti a nyomása nagy részét, és ettől lehűl.
  5. A már alacsony nyomású és hideg folyadék egy hőcserélőbe bekerülve lehűti a környezetét, és felmelegszik, illetve elpárolog.
  6. Majd a folyamat újraindul a kompresszorral.

Ezt a jól bevált és kiforrt technológiát használja egyébként az összes hűtőgép, split klíma, autóklímák és még ezer dolog körülöttünk. Az újdonság ezeknek a gépeknek a hatásfoka, az átszivattyúzott hőmennyiség mértéke, illetve a működési hőmérsékletek szélesítése.

Mitől függ és mekkora a hőszivattyúk hatásfoka?


A mai modern hőszivattyúknak a hatásfokát COP-ben (Hűtésnél EER-ben) adják meg. A COP érték azt az arányszámot jelenti, ami 1kWh energia átszivattyúzásához szükséges. Mivel ez nagyban függ az éppen aktuális külső hőmérséklettől, ezért létezik az SCOP mutató (Hűtésnél SEER), ami ezt az értéket szezonális (éves) szinten mutatja.

A különböző értékek értelmezéséhez az alábbi táblázat nyújt segítséget.

A hőszivattyúk hatásfokát a működési mechanizmusból adódóan rengeteg minden befolyásolja. Mivel télen az energiát a kinti hideg levegőből kell elvenni, és a meleg fűtővíznek kell átadni, ezért elsősorban a következő szabály van nagy hatással a működésre. Mégpedig:

Minél alacsonyabb a külső hőmérséklet és minél magasabb hőmérsékletű vizet akarunk előállítani, annál jobban csökken a hőszivattyúknak a hatékonysága.

Mennyivel olcsóbb hőszivattyúval fűteni?

A hőszivattyús készülékek átlagos SCOP értéke 3-4, egyes típusoknál még ennél is magasabb. A különböző kazánok hatásfokát figyelembe véve készítettünk egy táblázatot, hogy a különböző fűtési módokkal mennyibe kerülne 1kWh hőenergiát juttatni a szoba levegőjébe.

Típus   Hatásfok Forint/ fűtési kWh csökkentett áron Forint/ fűtési kWh átlag felett
Gázkazán (kondenzációs modern) 96,00% 10,30 Ft 76,00 Ft
Gázkazán (Közepes turbós) 84,00% 11,50 Ft 84,30 Ft
Nagyon régi gázkazán (pl. FÉG, kéményes stb.) 65,00% 14,80 Ft 108,90 Ft
Fűtőpanel, elektromos radiátor, elektromos kazán 100,00% 36,00 Ft 72,00 Ft
Hőszivattyú, split klíma 3,2 COP 10,30 Ft 20,60 Ft
Hőszivattyú, split klíma H tarifa 3,2 COP 6,60 Ft 6,60 Ft
Vegyestüzelés nedves akáccal 60.000 ft/m3 60,00% 33,40 Ft 33,40 Ft
Vegyestüzelés száraz akáccal 60.000 ft/m3 60,00% 26,40 Ft 26,40 Ft
Vegyestüzelés lignittel 2300/q 60,00% 23,10 Ft 23,10 Ft
Vegyestüzelés barnaszénnel 9200ft/q 60,00% 29,00 Ft 29,00 Ft
Vegyestüzelés feketeszénnel 13500ft/q 60,00% 30,70 Ft 30,70 Ft

Tisztán látszik, hogy a fűtési költségek egymáshoz viszonyított arányát felborította a rezsicsökkentés átalakítása. Az átlagfogyasztás feletti emelt árnak a vesztese egyértelműen a gázzal való fűtés, és egyértelmű nyertese „H” tarifás hőszivattyús fűtés, ami az átlag felett tized annyiba kerül, mint egy modern kondenzációs kazán használata.

Mekkora hőszivattyúra van szükségünk?

Ilyen jellegű kérdéseivel kapcsolatban nyugodtan forduljon hozzánk elérhetőségeink bármelyikén! Emellett weboldalunk Hőszivattyú kalkulátora is segítség lehet. Érdemes szem előtt tartani, hogy a hőszivattyúk különböző teljesítményei közötti hatalmas az árkülönbség. A fentebb részletezett változó teljesítmény miatt MINDENKÉPPEN javasoljuk tervező szakember bevonását. Ezzel garantálható, hogy a számunkra leggazdaságosabb és leghatékonyabb teljesítményű hőszivattyút válasszuk.