Europa Geotherm

Mi is az a hőszivattyú?

A hőszivattyú szó hallatán egy misztikus dolgot képzelünk magunk elé, pedig egy igencsak egyszerű berendezésről és elvről van szó. Régóta ismert a folyamat, amit Sadi Carnot francia mérnök ismert fel és fogalmazott meg mérnökien 1824-ben. A gázok összenyomás hatására folyékony halmazállapotúvá válnak, megnövelik hőmérsékletüket, leadják a környezetüknek, majd kitáguláskor (elpárolgáskor) hőt vesznek fel környezetüktől. Ha ez a két folyamat nem ugyanabban a térben játszódik le, akkor a gáz hőt fog magával szállítani. Manapság fűtési célokra, HMV-előállításra használjuk. Az Európai Unió fejlettebb, gazdagabb országaiban reneszánszát éli az alkalmazása. A ’80-as években kezdték alkalmazni először, de sok rendszer hibás tervezés, kivitelezés miatt gazdaságtalanul működött és ez visszavetette. Időközben az alkalmazása gyerekbetegségeit kinőtte, illetve a konkurens energiaforrások ára olyan magas lett, hogy a gazdaságos alkalmazás elől elhárult minden akadály.

Hogyan működik?

A hőszivattyút szívesen hasonlítják a hűtőgéphez. Nagyon messziről tényleg hasonlítanak alkatrészeikben, felépítésükben egymásra. Mindkettőnek négy fontos alkatrésze van, plusz a vezérlés.

Két hőcserélőből, egy adagoló fojtószelepből és egy kompresszorból áll. Az egyik hőcserélőn (elpárologtató) keresztül jut a rendszerbe a hő, amit a klímaközeg vesz fel elpárolgásával. Ebben a hőcserélőben a klímagáz folyékony halmazállapotú, a hő hatására elpárolog, majd a kompresszorba jut, ami összenyomja (munkát közöl vele) és ettől felmelegszik. A folyamatot az 1. ábrán követhetjük végig. Mindenki ismeri azt a jelenséget, amikor pumpál, és a pumpa ettől felmelegszik. Itt is ez a folyamat játszódik le. Az összenyomott, és ettől felmelegedett gázt a másik hőcserélőbe (kondenzátor) vezetjük, ahol a nála alacsonyabb hőmérsékletű víznek átadja hőjét. Ugyan a víz, ami pl. fűtési rendszer, a komprimált gáznál alacsonyabb hőmérsékletű, de lényegesen magasabb annál a közegnél, amiből származik.

A klímagáz tehát lehűl a hőcserélőben, kondenzálódik és a negyedik, egyben az utolsó alkatrészen, az adagoló fojtószelepen áthaladva folyékony halmazállapotban ismét az első hőcserélőbe kerül, hogy ott elpárologva folytassa a ciklust. A fojtószelep gondoskodik az adagolásról, hogy a klímagáz a lehető legjobban töltse fel az elpárologtató hőcserélőt, ezáltal a legnagyobb hatásfokot érhessük el és stabilizálja a folyamatot.

Mire jó?

A neve is mutatja, hogy hő szivattyúzására lehet használni. Az előbb vázolt működése mutatja, hogy képes alacsonyabb hőmérsékletű közegből magasabb hőmérsékletű felé hőt szállítani. Ehhez a többletenergiát a kompresszor szolgáltatja. Ebből ki is lehet találni mire való. Elsősorban fűtésre, hűtésre, medencetemperálásra, használati melegvíz előállításra használhatjuk a hőszivattyút.