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!

 

Hőszivattyús fűtés, hűtés tervezés, kivitelezés

 

A jövő és a jelen egyik legjobb energiatakarékos fűtési megoldását a hőszivattyú jelen­ti, amely a környezetben rendelkezésre álló energia felhasználását lehetővé teszi. Energia befektetésével a kishőmérsékletű hő magasabb hőmérsékletre szivattyúzható. Egy egységnyi hajtóenergiával például négy egységnyi (amennyiben a COP = 4) hőt fordítunk hasznos fűtésre. A többlet a környezetből jön, ingyen, lényegében a tárolt napener­gia vagy geotermia nyújtotta lehetőségek kihasználásával. A hőszivattyú évtizedek óta kipróbált, bevált, érett műszaki megoldás. Ausztriá­ban például minden hatodik újonnan épülő házat ezzel fűtenek. A hőszivattyú könnyen kezelhető, önműködő, megfelelően karbantartható berendezés. Levegő víz hőszivattyúk jelentős mértékű energia megtakarítást teremtenek meg, hiszen a fűtés és a használati melegvíz-készítés energiaigényét közel háromnegyed részben a Nap elégíti ki.

 

 

1. ábra A levegő-víz hőszivattyú működése

 

A nagyobb költséggel megvalósítható hőszivattyús ellátás a legtöbb helyen néhány év alatt megtérül a hagyományos fűtés­hez (pl. gázkazán) hasonlítva. Hőszivattyúval fűteni és hűteni egyaránt lehet. A terjedő padlófű­tés, mennyezetfűtés, falfűtés, hűtés kishőmérsékletű energiaellátás sok olyan helyen is előtérbe hozta a hőszivattyú technikát, ahol nem megújuló forrásokkal termelik a vil­lamos energia zömét. Az általános gazdasági fejlődéssel ezért sok új létesí­tésnél és felújításnál ez a technológia jelenti a legkorszerűbb, leginkább környezetet védő és hosszabb távon leggazdaságosabb fűtési, klimatizálási és melegvíz-készítési módot.

A háztartási hűtőgépeket mindenki ismeri, használja. Hőt von el a tárgyakból, hűti azokat, majd a hőt magasabb hőmérsékleten a környezetnek átadja. Mindehhez energiát használ. A cél a hűtés, a hideg előállítása. A hőszivattyú működése szinte azonos, a cél mégis más: hőt vonni el a környe­zetből, hogy azt magasabb hőmérsékletszintre emelve, fűteni lehessen.

Nagy hidegek esetében (-15 °C külső léghőmérséklet) is van a külső levegőnek hőtartalma. A hőszivattyú vezetékén a kültéri egység felé a vezetéken áramló közeg hőmérsékelte -30 °C körül van, amellyel szemben a -15 °C külső léghőmérséklet magasabb.  A hő a fizika törvényei értelmében természetes úton a magasabb hőmérsékletről az alacsonyabb felé áramlik, így a hőszivattyú kültéri egysége (elpárologtató hőcserélő) a külső levegőnek felveszi a hőtartalmát. Majd a kültéri egységet (elpárologtatót) elhagyó, a lakás, családi ház felé haladó közeget a kompresszor összesűríti, annak hőtartalmát a kisebb hőmérsékletről nagyobbra emeli, „szivattyúzza”. Egy kompresszorral működő „szivattyúzás" elve jól szemléltethető (2. ábra).

 

 

 

 

2. ábra A hőszivattyú működési alapelve

 

A hőleadás a kondenzátornál történik, mely egy levegő-víz hőszivattyú esetében egy esztétikus beltéri egységben van elhelyezve. A beltéri egységben a kondenzátor egy gáznemű (hűtőközeg) - víz hőcserélő, amely a meleg energiának a továbbítására szolgál. A beltéri egység általában egy kazán méretű berendezés, amely tartalmaz még a fűtési és használati meleg víz rendszer meleg energiaellátásához, és szállításához szükséges szivattyút, tágulási tartályt, és vezérlést. A 3. ábra mutatja a levegő víz hőszivattyú általános felépítését. Az ábrán bal oldalról az első egység a kültéri, amely a házon kívül kerül telepítésre, a második egy használati meleg víz tárolót mutat, a harmadik, pedig a beltéri egység. A fűtési rendszer (padlófűtés, falfűtés, mennyezetfűtés, hűtés) kapcsolása, és a hőszivattyúhoz való illesztése a hagyományos, klasszikus fűtési rendszerekhez hasonló módon történik. Az ábrán színessel jelölt vonalak mutatják a fűtési osztó, gyűjtőt, szerelvényeket és a helyiségek felé induló csővezetékeket. Innen történik a meleg energiának az eljuttatása az egyes helyiségekbe és a használati meleg víz tároló melegítése is. Nyáron a hőszivattyú körfolyamata megfordítható, ekkor a rendszerrel klimatizálni, a helyiségek levegőjét hűteni lehet a kellemes komfortérzet biztosítása érdekében. Nyáron a klimatizálás mellett a használati melegvíz előállítás továbbra is biztosítható. Ekkor rövid időre megfordul a körfolyamat, a klimatizást az automatika megállítja, tárolót fűteni kezdi a rendszer, majd rövid idő elteltével ismét folytatódik a klimatizálás.

 

 levego viz hoszivattyu reszei

3. ábra A levegő-víz hőszivattyú részei

 

Amennyiben a szokottnál kevesebb hely áll rendelkezésre a gépészet számára, akkor 2013-tól lehetőség adódik kompakt rendszerek tervezésére és kivitelezésére (4. ábra).

 

 kompakt hoszivattyu

4. ábra A kompakt kivitelű levegő-víz hőszivattyú

 

 

A kompakt megoldás lényege, hogy beltéri egység és a fürdéshez, mosakodáshoz a használati meleg víz tároló egymás fölött, egy egységben helyezkedik el, mely lehetővé teszi, hogy egészen kis helyre is el lehet helyezni a hőszivattyút (5. ábra).  

 

 

 helytakarekos hoszivattyu

5. ábra A helytakarékos kompakt levegő-víz hőszivattyú

 

A hőszivattyúknak sok fajtája létezik, de azok energiahatékonyságát nagymértékben befolyásolja a kompresszor szabályozhatósága, és a szabályozás típusa. A jelenlegi gyártók által készített hőszivattyúk közül a legnagyobb mértékű energia megtakarítást az inverteres szabályozású hőszivattyúkkal lehet elérni. Ez az a hőszivattyús fűtés, klimatizálás, amellyel a fűtési számlánk a legnagyobb mértékben csökkenthető. Az inverteres szabályozás lényege, hogy a hőszivattyú mindig azon a teljesítményen üzemel, amennyi a szükséges hőigény. Amennyiben egy megkívánt hőmérsékletet pl. 24 °C-ot szeretnénk tartani a helyiségben, akkor a helyiségek falán elhelyezett termosztátokon beállított 24 °C-nak megfelelő teljesítményen üzemel a hőszivattyú. A hagyományos szabályozású hőszivattyúk ezzel szemben nagyobb teljesítményen működnek, így a tartani kívánt 24 °C-nál magasabb helyiséghőmérsékletet állítnak elő, majd kikapcsol a rendszer. Amikor a helyiséghőmérséklet 24 °C alá süllyed, idővel a felfűtéshez visszakapcsol, és a folyamat kezdődik elölről (6. ábra). A hagyományos szabályozás folyamatos ki-be kapcsolgatással, nagy hőmérsékletingadozással tartja fenn a beállított léghőmérsékletet, amely az inverter technológiával szemben nagymértékű energiaveszteséggel jár (6. ábra). A folyamatos teljes leállás és újraindulás több villamos energiát fogyaszt, mint a folyamatosan, megközelítőleg ugyanazon a teljesítményen való működés. A jelenleg piacon kapható jó minőségű levegő-víz hőszivattyúk inverter szabályozásúak. Az inverter technológiának köszönhetően a hőszivattyú teljesítménye 20-30%-ig visszaszabályozható.

 

 

inverter hoszivattyu 

6. ábra A hagyományos és az inverter szabályozású hőszivattyú

 

A kompresszor teljesítmény csökkentés lehetősége és módja nagymértékben meghatározza a hőszivattyú fogyasztását. Egy ház, lakás hőszivattyús fűtési rendszerét a tervezés során a méretezés elvének megfelelően a jelenleg hatályos MSZ-04-140/3-87 szabvány szerint a legrosszabb esetben -15 °C külső léghőmérsékletre méretezzük (korábban a kazánokat is -15 °C külső léghőmérsékletre méretezték). A részletes hőszükséglet számítás alapján eredményül kapott teljesítmény (pl. 7,8 kW) alapján határozzuk meg az adott családi ház, lakás fűtését ellátó hőszivattyú méretét, és ennek megfelelően választjuk ki a gyártó katalógusából a szükséges teljesítményű berendezést (pl. 8 kW), amely -15 °C külső léghőmérséklet mellett is biztosítani fogja az egyes helyiségekben a megkívánt hőfokot. Ezen légállapot feltételek mellett a hőszivattyú a legmagasabb teljesítményen üzemel (pl. a 8 kW teljesítményen). Az év különböző szakaszában azonban különböző külső hőmérsékletek jellemzőek, -15 °C vagy annál hidegebb nagyon ritkán jellemző, ha elő is fordul, csak egy pár napig, és az is csak éjszaka jellemző, nappal nem. Amennyiben a külső léghőmérséklet + 8 °C, a lakás, ház hőszükséglete a méretezési értéknél már jóval kisebb (pl. 8 kW helyett már csak 3 kW), ekkor van különös szerepe a hőszivattyú szabályzási lehetőségének és módjának. Energia megtakarítás, fűtési rezsi csökkentés szempontjából lényegesen fontos, hogy a hőszivattyú mindig a szükséges hőigénynek megfelelő teljesítményen üzemeljen (3 kW hőszükséglet mellett 3 kW hőteljesítményt adjon le, és ne 8 kW-t). A hagyományos szabályozású hőszivattyú ugyanis vagy a maximális hőteljesítményt (pl. a 8 kW) képes leadni vagy kikapcsol. A talajszondás hőszivattyúk annak ellenére, hogy a melegebb talaj hőjét hasznosítják, egy jó része hagyományos, a kompresszora ki/be kapcsolás elvén működik. Vannak már olyan talajszondás hőszivattyúk, ahol a kompresszort digitális úton szabályozzák (digital srcoll kompresszor), a kompresszor munkaközeg szállító teljesítményét változtatják (pl. csökkentik), de a kompresszor villamos motorjának teljesítménye változatlan marad, ezzel együtt a kompresszor fordulatszáma sem változik, így a hőszivattyú energiahatékonyságát befolyásoló tényező (EER, COP) jóval alacsonyabb, mint az inverteres hőszivattyúk esetében. Az inverter szabályozást tulajdonképpen egy elektronikai panel végzi, a kompresszor fordulatszámát változtatja: a hőszivattyú kompresszorának a villanymotorjához érkező váltakozó villamos áramot átalakítja egyenárammá, így a kompresszort mindig a szükséges hőteljesítmény igénynek megfelelő fordulaton működteti.

A levegő víz hőszivattyúk további nagy előnye még a talajszondás rendszerekkel szemben a beruházási költségben rejlik. Egy családi ház, lakás hőszivattyús fűtési rendszerének beruházásakor ugyanis talajszondás rendszer esetében meg kell vásárolni a szükséges hőszivattyú berendezést (pl. az említett 8 kW teljesítményű gépet), és még mellette 1 db, de jellemzően 2 db talajszondát el kell helyezni 100-150 m mélyen a föld alá. A fúrás költsége, a talajszondák többletköltsége, és azok pontos föld alá történő elhelyezése a beruházást közel kétszeresére növelik szemben az inverteres levegő-víz hőszivattyúval, amelynél csupán egy klímaberendezés kültéri egységéhez hasonló berendezés kerül a családi ház, lakás közelében elhelyezésre. A kültéri egységek zajkibocsátása maximális teljesítmény esetén (pl. a 8 kW) maximum 50 db(A) vagy az alatti, mely a vonatkozó jogszabály értelmében a megengedett érték alatt van, így zajjal kapcsolatos feljelentés az üzemeltetőt jogi értelemben nem érheti.

A levegő-víz hőszivattyúk megvalósulása gyorsabban, rugalmasan történik, nem szükséges engedélyeztetési iratok beszerzése. Talajszondás rendszereknél ugyanis a megvalósuláshoz szükséges a fúráshoz bányászati engedély, mely újabb költségeket, és időt von maga után.

Vállajuk családi házak, lakások, irodák fűtési, klimatizálási, használati meleg víz előállítását biztosító hőszivattyús rendszerek tervezését, kivitelezését. A hőszivattyú pontos méretének meghatározása mellett az épület teljes fűtési, és klimatizálási rendszerének tervezésében és kivitelezésében széleskörű mérnöki és kivitelezői, szerelői gyakorlattal, tapasztalattal rendelkezünk.

 

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)