Gyártók

Klímaméretező

Számolja ki, milyen hűtőteljesítmény szükséges az ingatlanának klímatizáláshoz

Fűtési költség kalkulátor

Számolja ki, milyen fűtőteljesítmény és éves költségvonzat szükséges az ingatlanának fűtéséhez

Érdekesnek találta?
Ossza meg ismerőseivel!

 

 A hőszivattyú típusok

 

Levegő-levegő hőszivattyú:

 

A legkönnyebben telepíthető típus ideális lehet régebbi építésű házak fűtésének a gazdaságosabbá tételére. Az új építésű házaknál, pedig egy rendszerrel megoldható az épület fűtése és hűtése. A berendezés két fő részből áll, egy vagy több kültéri egységből, valamint a beltérben csatlakozó beltéri készülékből. A két berendezést vegyileg tisztított rézcsövek kötik össze, melyben hűtőközeg kering, ez végzi a hőszállítást. 

Nagy előny kompaktsága, a kültéri egységben, egy házban található a kompresszor, kondenzátor és ventilátora, valamint a szabályozó és kiegészítő szerelvények. A beltéri egységben van az elpárologtató, szűrő és a levegő keringtetést végző ventilátor. Előnye, hogy csak minimális bontással jár a kiépítés, nincs szükség sem földmunkára, sem földfúrásokra, emiatt egyszerű telepíthetősége rendkívül gyors, bekerülési költsége alacsonyabb más rendszerekhez viszonyítva. Nagyobb rendszerek kialakítását teszi lehetővé a változó hűtőközeg tömegáramú (VRV, VRF) berendezés. A háromcsöves változatnál lehetőség van az egyes helyiségekben fűtésre, máshol hűtésre egyidejűleg. HMV modullal is rendelkeznek. Az összhatásfoka függ a külső hőmérséklettől, de ezeknek a hőszivattyúknak a legmagasabb, így éves szinten ezekkel a hőszivattyúkkal takarítható meg a legtöbb energia. A hőszivattyú kültéren helyezkedik el, így annak telepítésénél fokozottan kell figyelni az akusztikai és esztétikai szempontokra, de a mai gyártmányú hőszivattyúk kültéri egységeinek hangnyomásszintje 50 db(A) alatt van, ami a vonatkozó törvény alapján eleget tesz az előírások szerinti megengedett határértékeknek. A levegő-levegő rendszerű hőszivattyúk felhasználhatóságát korlátozhatja a működéshez minimálisan szükséges külső hőmérséklet. Ez a tény azonban csak az északi hideg éghajlatú országokban jelent problémát. Ma már léteznek -20°C külső hőmérsékletig alkalmazható berendezések.

 

Levegő-víz hőszivattyú:

 

levego viz hoszivattyu

1. ábra A levegő-víz hőszivattyú

 

A primer oldali közeg levegő, míg a szekunder oldalon keringetett közeg víz. Az ilyen kialakítású rendszerek alacsony szekunder hőmérséklettel rendelkeznek, jellemzően 50°C körül, így érdemes felületfűtést kialakítani (1. ábra).  Ha nyári hűtési igény kielégítésére is akarjuk használni a rendszert, akkor érdemes fancoil egységeket vagy mennyezethűtést kiépíteni.

 

 

 Hőszivattyú talajkollektorral:

 

hoszivattyu talajkollektorral

2. ábra Hőszivattyú talajkollektorral

 

Talajkollektor alkalmazása esetén vízszintes csőhálózatot kell lefektetni, ebben keringtetjük a közvetítőközeget a talajban levő hőmennyiség kinyeréséhez (2. ábra). A hálózat tervezése körültekintő, pontos méretezést igényel, melynél sok szempontot kell mérlegelni. A szükséges hőmennyiség kinyerése önmagában nem elegendő. Figyelembe kell vennünk a talaj regenerálódási képességét is. Fűtéskor a keringetett közeg alacsonyabb hőmérsékletű, mint a talaj, ezáltal megindul a hőáram a közeg irányába, majd a talajban is hőáramlás jön létre, egyre távolabbról.  A talaj energetikai regenerálódása szempontjából előnyösebb a hőszivattyú nyári / téli üzeme. Ha ezt nem vesszük figyelembe, akkor fagyveszély mellett kialakulhat a talaj eróziója is, ami a közeli épületeket is károsíthatja. A rendszer hátránya, nagy helyigénye-tereprendezés is szükséges, nem fektethető épület alá sem, mivel a hő egy részét a napsugárzásból nyeri.

 A kinyerhető hő mennyisége nagyban függ a talaj szerkezetétől (1. táblázat).

 

 

Talaj minősége

Hőteljesítmény W/m2

Hőteljesítmény

 

1800 óra/év üzemóra esetén

2400 óra/év üzemóra esetén

Száraz, laza talaj

10-20 W/m2

8-10 W/m2

Nedves, kötött talaj

20-30 W/m2

16-24 W/m2

Talajvízzel telített talaj

40 W/m2

32 W/m2

 

1. Táblázat Vízszintes szondával talajból kinyerhető hőteljesítmény 1m2-re vonatkoztatva tájékoztató jelleggel


A fenti táblázat (1. Táblázat) olyan esetet közelít, amelynél éves szinten max 50-70 kWh/m2 hőkivétellel számol, párhuzamos elrendezésű csöveknél, egymástól kb. 0,5 m osztásra.

Az ilyen hőszivattyúk beruházási költsége magasabb, hiszen amellett, hogy szükség van egy hőszivattyúra, szükséges még talajkollektor beszerzése, és földmunkálatok. Ezek összességében megnövelik a beruházást, és hosszabb távon térülnek meg, mint a levegő-levegő hőszivattyú, vagy a levegő-víz hőszivattyú.

 

Talajszondás hőszivattyú:

talajszondas hoszivattyu

3. ábra Talajszondás hőszivattyú

 

Ez a hőszivattyú típusok legköltségesebb megoldása. Előnye, hogy függőleges szondák alkalmazása során egész évben közel állandó kinyerhető hőmennyiséggel tudunk számolni, mivel átlagosan 9m mélységben a talaj hőmérséklete már egész évben állandó. Alapvetően a függőleges rendszerek két csoportra oszthatóak, a nyíltra és –zártra, de mindkét esetben a szonda 70-100 méter mélyen van, ez a tényező, viszont a beruházási költséget legalább a kétszeresére növeli a levegő-levegő hőszivattyúval vagy a levegő-víz hőszivattyúval szemben.

Zárt talajszondás hőszivattyús rendszerek esetén a csövekben fagyálló folyadékot keringtetünk, ez a hőátadó közeg. A hatásfok rosszabb lehet, mint nyílt esetben, mivel a hőátadásban veszteségek keletkeznek. A veszteségek egyik forrása, a csőfal hőátbocsátása, másrészt az adott talajréteg lassabban tud regenerálódni, nagyobb a tehetetlensége magas terhelés esetén, mivel a környező területekről a hőmennyiségnek még el kell jutnia a szondákig (4. ábra). Ez a gyakorlatban nagy terhelés esetén kisebb primer előremenő hőmérsékletet eredményezhet időszakosan, ami természetesen az összhatásfok romlásához vezet, mivel a hasznosításhoz több energiát kell a hőszivattyú hajtására fordítani. Előnyösebb, ha a hőszivattyút hűtésre és fűtésre is használjuk. A szondák telepítési sűrűsége befolyásolja az adott területen telepíthető rendszer teljesítményét. A talajszondás hőszivattyús rendszerrel megtakarítható energia kisebb, mint a levegő-levegő hőszivattyúval vagy a levegő-víz hőszivattyúval megtakarítható fűtési, hűtési energia, mert a talajszondás hőszivattyúk szabályozása általában nem inverteres megoldású.

 

homersekletvaltozas a talajban

4. ábra Hőmérsékletváltozás a talajban, az évszak és a mélység függvényében

 

Talajvizes hőszivattyú:

talajvizes hoszivattyu

5. ábra Talajvizes hőszivattyú

 

Nyílt vizes hőszivattyús rendszer esetében könnyebb helyzet alakul ki energetikai és gazdasági szempontból, mivel a víz hőátbocsátási tényezője lényegesen jobb a talajénál (5. ábra). Így gyorsabb az újratöltődés is, adott kezdetben még távolabb levő hőmennyiség hamarabb el tud jutni a hőszivattyúnkhoz. Ennek a kialakításnak a hátránya azonban, hogy csak megfelelő vízminőség esetén alkalmazható. Rendszerünkben káros lerakódások keletkezhetnek, amelyek előbb utóbb a csőben az áramlási keresztmetszet szűküléséhez, a hatásfok romlásához, később akár üzemképtelenséghez is vezethetnek. A tervezésekor a vízminőségen kívül fontos, hogy megfelelő ismereteink legyenek a rendelkezésre álló víz mennyiségéről. A hasznosítás után gondoskodnunk kell a víz visszajuttatásáról a megfelelő talajrétegbe, egy visszasajtoló kúton keresztül. A talajvizes hőszivattyúval megtakarítható energia kevesebb, mint a levegő-levegő hőszivattyú vagy a levegő-víz hőszivattyú esetében.

 

Felszíni vizes hőszivattyú:

felszini vizes hoszivattyu 

6. ábra Felszíni vizes hőszivattyú

 

Ezen rendszerek alkalmazása során a felhasználási helyre az alacsony hőfokú tápvizet kell szállítani kis veszteséggel, s a felhasználási helyen hőszivattyúval hasznosítani (6. ábra). Az alkalmazása során többféle primer oldali kiépítést is választhatunk. A környezeti adottságokat figyelembe véve tudjuk az optimális megoldást kiválasztani, többek között vizsgálva a rendelkezésre álló víz minőségét, hőmérsékletét, valamint mennyiségét.

 

A lehetséges hőforrás oldali kiépítések:

 

1.       Tószonda előzetes méretezése során a tényleges szükséges vízfelszín 10 m2/kW körül becsülhető, 1,8-2,4 m mélységű vízmedence esetén.

2.       Folyóvizek közvetlen hasznosítása:

Ilyen esetben átfogóan kell ismernünk a víz téli hőmérsékletének  adatait, főként nagyobb folyók esetén állhat fenn a túlzott lehűlés veszélye.

3.       Parti szűrésű kutak 25-30m mélységű 10-120 °C vízhőmérséklete hőnyerési célokra nagyon optimális (7. ábra).

 

kutvizes hoszivattyu

 

7. ábra Parti szűrésű kút elvi működése 


Ismertetve a különböző hőszivattyú típusokat, adott ház esetében a beruházást tekintve szükséges egy hőszivattyú berendezés, mely házat télen a szükséges fűtési energiával, nyáron, pedig igény esetén hűtési energiával látja el. A hőszivattyú típusától függetlenül a szükséges gép mérete és teljesítménye adott egy ház esetében, mely a tervezés során, a fűtési hőszükségletszámításból, és a klimatizálási energiaigény meghatározásának eredménye. A levegő-víz hőszivattyú és a levegő-levegő hőszivattyú előnye, hogy nem szükséges további kiegészítő, beruházást igénylő eszköz: talajszonda, talajkollektor, vízkollektor, és a velük járó igen magas járulékos költségek, földmunka, fúrás költség. A legtöbb fűtési és hűtési energia is éves szinten a levegő-víz és levegő-levegő hőszivattyúkkal érhető el. A levegő-víz hőszivattyú nagy előnye a két rendszer közül, hogy fürdéshez, mosakodáshoz szükséges használati meleg víz is nagy energiahatékonysággal előállítható az év bármely szakaszában.



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)