A hőszivattyú funkciómódjainak alapja a környezet, - a levegő, talajvíz és föld – megújuló energiaforrásokból vonja el a hőt és ezt továbbítja a fűtési rendszerbe. A mindenkori hőnyerő közeg, ahonnan kinyerjük a hőenergiát, meghatározza hőszivattyú fajtáját.

Melyik hőszivattyús rendszerhez illenek legjobban a helyi viszonyok? A Wagner Solar Hungária műszaki tanácsadói tisztázzák a hőnyerő közeg helyi lehetőségeit. Azonkívül felmérik az épület alapterületét, fajtáját, méretét és a hőtechnikáját, a hőleadó oldal fajtáját és munkahőmérsékletét, mivel ezek meghatározó szerepet játszanak a rendszer működésében.

Tipp: A legnagyobb hőmérsékletű hőnyerő közeggel érhető el a legjobb jósági fok, ezzel a legalacsonyabb fűtési költség.

1. Hőnyerő közeg: víz

A talajvíz néhány méter mélyen helyezkedik el, ennek viszonylag egyenletes a hőmérséklete és a megléte, így megvalósítható a hosszú éves működés (engedélyköteles). Az állandó hőmérsékletű +”8 – 12”°C-os talajvíz garantálja az optimális fűtési üzemet. A hőnyeréshez szükséges vizet egy nyerő kútból kiszivattyúzzák, mely a hőszivattyúban lehűl és a lehűtött vizet egy másik kútba (elnyelő kút) vezetik vissza. A nyerő kút és az elnyelő kút között 15 méter távolságnak kell lennie. A vizet egy búvárszivattyú termeli be a hőszivattyúba mely az épületben helyezkedik el. 

2. Hőnyerő közeg: talaj

A földfelszínben rejlő geotermikus energia 98%-a a Napból származik. Ennek hasznosítása végett úgynevezett talajkollektorokat vagy szondákat helyeznek el abba a rétegbe, ahonnan ki akarják termelni a hőt. A kollektorok vagy szondák műanyag csövekből készülnek, melyekben egy hőátadó-fagyálló folyadék (hőközvetítő folyadék) található. Ezt a folyadékot (közvetítő közeget) egy osztógyűjtő szerelvényen keresztül vezetik be a hőszivattyúba. Többféle közvetítő közeg használható fel a talajkollektoros rendszereknél: Sole (etilén glykol alapanyagú folyadék) vagy direkt elpárologtatású (közvetlenül a munkaközeg kering a talajkollektorokban).

3. Hőnyerő közeg: levegő

Ha nincs lehetőség a talaj vagy a talajvíz felhasználására, mint hőnyerő közeg, akkor a levegőt is lehetséges felhasználni. Ezt a hőforrást általában kiegészítő fűtéssel szokták alkalmazni, elsősorban bivalens módban. A levegős hőszivattyú -25^oC-ig képes kivonni a külső levegőből a hőmennyiséget.

A levegős (levegő-víz) hőszivattyúk döntő többsége osztott rendszerű, azaz a kültérben van elhelyezve az elpárologtató eszköz ami a levegőből vonja el a hőt, míg az épületben egy beltéri egység kerül elhelyezésre.

Azonkívül az OCHSNER ajánlja a Split eszközök használatát: a hőszivattyú a házban védett helyen van elhelyezve és az elpárologtató része a szabadban van elhelyezve.

Hogyan válasszunk hőszivattyút?

A munkaközeget egy kompresszor tartja mozgásban. A hideg oldali hőcserélő előtt a folyékony halmazállapotban lévő munkaközeg nyomását egy nyomáscsökkentő (expanziós) szelep  leejti 1,7 bar-ra. Ekkor a munkaközeg hevesen elpárolog, -2°C-ra lehűl és a párolgáshoz szükséges hőt a hőcserélő másik oldalán átfolyó környezeti közegből (jelen esetben levegőből, de lehet vízből, termálvíz hulladékból, szennyvízből, stb.) vonja el, annak lehűtésével.

A 3°C-ra felmelegedett munkaközeget a kompresszor besűríti 13,5 bar nyomásra, melynek következtében a lecsapódó munkaközeg felmelegszik 73,5°C-ra. A lecsapódásnál felszabadul az a hő, melyet a környezetből elvont, megnövelve a kompresszorba betáplált és hővé átalakult energiával. Mindezt az energiát a másik hőcserélőn áthaladva átadja a fűtési rendszerben keringő fűtőközegnek.

A hőszivattyú tehát egy alacsonyabb hőmérsékletű helyből nyeri az energiát, és azt egy magasabb hőmérsékletű helyen adja le, még tovább emelve annak hőmérsékletét.

Hogyan válasszunk hőszivattyút?