A hőszivattyú a geotermikus energia rendszer egyik legfontosabb része. Enélkül nem képzelhető el a működése. Ahhoz, hogy a legjobb döntést hozza meg, ismerni kell a különböző típusait.
A hőszivattyúknak három fő típusa van: a levegő-, a víz- és a földhőforrás (geotermikus). Mindhárom ugyanazon a fent említett elven működik, csakhogy mindhárom más-más forrásból nyeri a hőt.
Ebben a cikkben mindegyiket bemutatjuk és más egyéb típusokat is.
Levegő- hőszivattyú
Más néven lég-hőszivattyú. Az egyik legnépszerűbb típus.
Ezek az otthonán kívüli levegőből veszik el a hőt, és hűtőközeggel töltött tekercseken keresztül pumpálják befelé, ami nem sokban különbözik attól, ami a hűtőszekrény hátulján található. A légforrásos változat elég egyszerű, és két ventilátor, a hűtőszekrény tekercsei, egy visszafordító szelep és egy kompresszor található benne, hogy működjön.
A kulcs ahhoz, hogy a léghőszivattyú hűteni is tudjon, a visszafordító szelep. Ez a sokoldalú alkatrész megváltoztatja a hűtőközeg áramlását, így a rendszer ellenkező irányban is működhet. Így ahelyett, hogy a hőszivattyú a hőt pumpálná befelé, a hőszivattyú leadja azt, akárcsak a légkondicionáló. Amikor a hűtőközeg megfordul, a hűtőközeg elnyeli a hőt a készülék belső oldalán, és kifelé áramlik. Itt a hő felszabadul, így a hűtőközeg ismét lehűl, és visszaáramlik a belső térbe, hogy újabb hőt vegyen fel. Ez a folyamat addig ismétlődik, amíg kellemesen hűvös nem lesz.
Vízforrás hőszivattyú
Csak akkor járható út, ha az Ön háza vagy ingatlana közelében van egy víztest, például egy tó. A vízhőszivattyú úgy nyeri ki a hőenergiát a vízből, hogy a vizet a forrásból közvetlenül a hőszivattyún keresztül szivattyúzza.
Ez a módszer állandóbb bemeneti hőmérsékletet biztosít, mint a légszivattyú, és sokkal olcsóbb telepíteni, mint a talajvízszivattyút. A vízhőszivattyúk állandó vízáramlást igényelnek, és a téli hónapok alatt szükség lehet egy második hőforrásra tartalékként. Ha egy nagy épületet kell fűteni, akkor a legjobb egy változó áramlású rendszer, mivel zónák szerint működik, lehetővé téve a rendszer kikapcsolását olyan időszakokban, amikor bizonyos zónák nem igényelnek fűtést vagy hűtést.
Földi és abszorpciós hőszivattyúk
A földhőszivattyúk (más néven geotermikus hőszivattyúk) egy kicsit másképp működnek. Ezek a földből vagy egy földalatti víztestből veszik fel a hőt, és továbbítják azt a beltérbe, vagy fordítva. A talajhőszivattyúk legelterjedtebb típusa közvetlenül a talajból adja át a hőt, elnyelve azt vízzel vagy hűtőközeggel töltött, földbe fektetett csöveken keresztül.
Ezek a folyadékszivattyús csövek lehetnek zárt vagy nyitott hurkú rendszerek, és nagyjából pontosan úgy működnek, ahogy hangzik. A zárt hurkú rendszerben ugyanaz a hűtőközeg vagy víz kering a csövekben többször is. A nyitott hurkú rendszerben a vizet a föld alatti vízforrásból, például egy kútból vagy egy mesterséges tóból szivattyúzzák. Onnan a vízből kivonják a hőt, és az a víz visszatér a kútba vagy a felszíni tóba. Ezután további vizet szivattyúznak a kútból, hogy egy folyamatos nyílt hurokban még több hőt nyerjenek ki.
Az abszorpciós hőszivattyúk olyan légszivattyúk, amelyeket nem villamos energiával, hanem földgázzal, napenergiával, propánnal vagy geotermikusan felmelegített vízzel működtetnek. Az abszorpciós szivattyúk nagyüzemi alkalmazásokhoz használhatók, de már otthonok számára is elérhetőek. A fő különbség a hagyományos léghőszivattyúk és az abszorpciós szivattyúk között az, hogy a hűtőközeg sűrítése helyett az abszorpciós szivattyú ammóniát szív fel vízbe, majd egy kis teljesítményű szivattyú nyomás alá helyezi azt. A hőforrás ezután kiforralja az ammóniát a vízből, és a folyamat kezdődik elölről.
Amikor elmegy egy abszorpciós hőszivattyút megnézni, segít, ha tudja, hogyan vannak besorolva. A gyártók a teljesítmény együtthatónak (COP) nevezett mérőszámmal értékelik őket, ami elég bonyolultan hangzik. De csak annyit kell tudnia, hogy fűtésnél 1,2 feletti, hűtésnél pedig 0,7 feletti COP értéket kell keresnie. És ne aggódjon, a szabványos hőszivattyúk minősítéseit kicsit később tárgyaljuk.
A levegő-, a talaj- és az abszorpciós hőszivattyúk a legelterjedtebb hőszivattyúfajták, de nem minden helyzetben működnek.
A hőszivattyúk egyéb fajtái
Ha az Ön otthonában nincsenek légcsatornák a hő elosztására, ne féljen. Lehetséges, hogy egy speciális hőszivattyúfajtát, az úgynevezett mini-split hőszivattyút használhatja. Ez egy kültéri levegőforrás-egységet több beltéri egységhez kapcsol. Ezek a beltéri egységek vízmelegítőhöz vagy helyiségmelegítőkhöz csatlakoznak. Ezek a cső nélküli mini-split rendszerek hasznosak egy otthon utólagos hőszivattyúrendszerrel történő felszereléséhez, mivel elhelyezésük a házon kívül és belül rugalmasan megoldható.
A beltéri légkezelők falba, mennyezetbe vagy a padlóra is felszerelhetők, ráadásul kis méretűek. Hátrányuk azonban, hogy a telepítéshez némi beltéri helyet is el kell foglalniuk, hogy működhessenek. Emellett nem mozgatnak meg annyi levegőt, mint a nagyobb hőszivattyúk, ezért leginkább kis lakó- és kereskedelmi helyiségekbe ajánlottak.
Míg a legtöbb hőszivattyú a levegőre támaszkodik, a fordított ciklusú hűtők (RCC) ehelyett vizet pumpálnak, így fagyos hőmérsékleten is hatékonyabban működnek. Az RCC rendszerben a hőszivattyú egy szigetelt víztartályhoz csatlakozik, amelyet vagy felmelegít, vagy lehűt. Ezután egy ventilátor- és tekercsrendszer a felmelegített vagy lehűtött levegőt a tartályból a csatornarendszeren keresztül egy vagy több fűtési zónába pumpálja. Az RCC rendszer képes meleg vizet szivattyúzni egy padlófűtési rendszeren keresztül is.
Egy tipikus léghőszivattyú esetében szükség van egy tartalék égőre, amely ideiglenes hőt szolgáltat, amikor a rendszer a tekercsek leolvasztása érdekében hátramenetbe kapcsol. Ez a tartalék égő megakadályozza, hogy a rendszer hideg levegőt fújjon a regisztereken keresztül, amíg a tekercsek leolvadnak, ami kulcsfontosságú, ha az a cél, hogy meleg maradjon.
Egyesek szerint az RCC rendszer annyiban jobb, hogy a tartályból származó meleg vizet használja a tekercsek leolvasztásához, így nincs szükség tartalék égőre. Ez azt is jelenti, hogy a rendszer soha nem fúj hideg levegőt, amikor nem kellene, és az eredmény az, hogy Ön kellemesen meleg marad.
Újabb újdonság a hideg klíma hőszivattyú, amely azért kapta ezt a nevet, mert a legtöbb más konstrukciónál hidegebb időjárást is hatékonyan kezel – akár -18 Celsius-fok alatt is. A hideg klíma hőszivattyú érzékeli a kívánt fűtési vagy hűtési szint biztosításához szükséges minimális energiamennyiséget, és felfelé vagy lefelé szabályozza a teljesítményét, így soha nem pazarolja az energiát.
Gyakran ismételt kérdések a hőszivattyú típusokról
A hőszivattyúk átlagosan 10-15 évig tartanak, a használat és a karbantartás függvényében. Egyesek arról is beszámoltak, hogy rendszereik akár 50 évig is működőképesek maradnak, de ez ritka.
Határozottan. A Maine-i hatékonysági kedvezmények hideg időjárási használatra is alkalmasak, akárcsak a nagy hatékonyságú egységek. Ezek a kedvezmények akár -15 Fahrenheit-fokig is működhetnek.
Bár a hőszivattyúk általában hatékonyabbak, mint a klímaberendezések, 25 és 40 Fahrenheit-fok között nem képesek megőrizni hatékonyságukat. A hőszivattyúk sokkal jobbak 40 fok feletti hőmérsékleten. Ha ennél alacsonyabb, máris több energiát használnak fel, így a kemencék ekkor hatékonyabbak.
A hőszivattyúk villamosenergiával fűtik otthonát, ezért szén-dioxid-kibocsátásukat a regionális energiahálózatot ellátó energiatermelés határozza meg. Maine állam energiatermelési mixe az ország legtisztább hálózatot kiszolgálói közé tartozik. Ha olyan hőszivattyúval rendelkezik, amely otthona éves fűtési terhelésének egyharmadát ellensúlyozza, és a legtöbb maini lakoshoz hasonlóan olajjal fűt, akkor a hőszivattyú évente 2400 font CO2-t takarít meg, ami három hónapnyi normál autóvezetésnek felel meg. Minél inkább kiegyenlíti otthona fosszilis tüzelőanyaggal történő fűtését a hőszivattyú, annál alacsonyabb lesz a szén-dioxid-kibocsátása.