A hőszivattyúk energiaforrásai

Levegő, mint primer energiaforrás

Környezeti levegőként a természetben előforduló, emberi közvetlen beavatkozástól mentes közeget vehetjük figyelembe. Télen a kinti hidegebb hőmérsékletű levegőből kell melegebbet létrehozni. A jelenlegi gyors ütemű technológiai műszaki fejlődés mellet egyre inkább készülnek olyan hőszivattyúk, amelyek alacsony külső hőmérsékletnél (-15°C, -20°C) is magas hatásfokkal üzemelnek. Ez a monovalens rendszerek alkalmazását eredményezi, azaz sok esetben nem szükséges, illetve már nem gazdaságos kiegészítő fűtés beépítése.

Talaj, mint primer energiaforrás

A felszíni rétegekben megtalálható geotermikus energia két irányból származik. Egyrészt a napsugárzás által átadott és a felszínben eltárolódott, valamint a föld belsejében végbemenő radioaktív bomlási folyamatok által termelődő hőmennyiségből tevődik össze. A földrajzi elhelyezkedéstől és viszonyoktól függően ennek kiaknázása gazdaságos lehet. A levegővel szemben, a talajból nyert hő esetén a hőszivattyú közel azonos hőmérsékletű primer oldali hőmérséklettel tud dolgozni, mivel átlagosan 9 m mélységben évszaktól és időjárástól függetlenül állandó a hőmérséklet.

A geotermikus energia hasznosíthatóságát jól mutatja a geotermikus gradiens, melynek értékéből a mélységgel arányos hőmérsékletnövekedést kapjuk meg. Ennek átlagos értéke hazánkban mintegy 60C°/km, míg az európai átlag csupán 30C°/km, ami által hazánk rendkívül jó helyzetben van a geotermikus energiák hasznosítása szempontjából. Természetesen a lehetőségek kiaknázása csak függőleges talajszondák alkalmazását igényli, mivel a hasznosítható hőmérséklet a föld középpontja felé haladva növekszik. Így a fúrási mélység növelésével magasabb primer oldali hőmérséklet érhető el.

A hőszivattyús rendszer tervezése során több tényezőt is figyelembe kell vennünk. Ilyenek a létesítés helyén levő geológiai viszonyok és a talaj hővezetése. A sziklás talaj nem csak a kivitelezést nehezíti, a kinyerhető hőmennyiséget is negatívan befolyásolhatja. Ezeknek a rendszereknek a hátránya a rendkívül magas beruházási költség. A másik hátrány a szabályozhatóságukban rejlik: a COP értékük alacsonyabb, mint a levegő-víz hőszivattyúnak, és annak ellenére, hogy a téli nagy hideg napokon nem romlik a COP, mivel a talaj hőmérséklete nem változik oly mértékben, mint a levegő hőmérséklete, ezen rendszerek éves energiafogyasztása mégis nagyobb, mint a levegő-víz hőszivattyúnak, mert a kompresszor szabályozása nem inverteres megoldású, hanem régi, hagyományos ki/be kapcsolású (on/off) berendezések.

Felszíni vizek, mint primer energiaforrás

Ebben az esetben a vizek hőtároló képességét tudjuk hasznosítani, ugyanis a felszín alatt télen a jégtakaró alatt is minimálisan +4 C° hőmérsékletet tud tartani a közeg. További előny, hogy a nyári hőterhelés esetében rendkívül jó hatásfokkal elvezethető a felesleges hőmennyiség, valamint a víz jó hőátadási tulajdonságai kedvezően befolyásolják a hőleadást.

A lehetséges rendszer kialakítások:

1.   A folyóvíz közvetlen hasznosítása, kombinálva egyéb megújuló forrással, hulladékhővel.

2.   Tószonda alkalmazása.

3.   Parti szűrésű kutak alkalmazása.

Ezen belül lehetőség van nyitott vagy zárt rendszer alkalmazására. A zárt rendszer kialakítása költségesebb megoldás, azonban kevésbé van a hálózat kitéve a vízben levő szennyeződéseknek, melyek mechanikai és kémiai összetételüktől függően komoly gondot okozhatnak. Nyitott esetben gyenge pont a keringtetett közeg szűrése, a fokozott karbantartási igénye, és a gyakoribb meghibásodás. Az ilyen hőszivattyúk hátránya ugyanaz, mint a talajhőforrású hőszivattyúknak.

Talajvizek, mint primer energiaforrás

A talajban levő vizek használatának előnye, hogy egész évben közel állandó hőmérsékleten állnak rendelkezésre, hőmérsékletük nem éri el a fagypontot. Az ilyen hőszivattyú alkalmazása során létesítenünk kell egy kitermelő és egy visszasajtoló kutat is, figyelembe véve azt, hogy folyamatosan regenerálódni képes vízmennyiség álljon rendelkezésre egész évben. Alkalmazásának hátránya, hogy figyelni kell a megfelelő vegyi összetételű vízre, különben rendszerünk a lerakódások és egyéb szennyeződések miatt rossz hatásfokúvá és nehezen üzemeltethetővé válhat. Az ilyen hőszivattyúk létesítése legtöbbször engedélyköteles, a rendszer kiépítése költséges, valamint szakszerű és rendszeres karbantartást kíván. Különösen előnyös azonban alkalmazása, például magas hőmérsékletű termálvizek felhasználása esetén.



Árajánlat kérés:

tel.: 0036-20-362-8452

e-mail: drkassaimiklos@klima-pest.hu

Dr. Kassai Miklós PhD.

okl. gépészmérnök

Épületgépész tervező

(Kamarai szám: GT 13-14036)

Energetikai Tanúsító

 (Kamarai szám: 13-50642)