A fűtési és hűtési technológiák területén a hőszivattyúk rendkívül hatékony és környezetbarát megoldásként jelentek meg. Széles körben használják őket lakossági, kereskedelmi és ipari környezetben fűtési és hűtési funkciók ellátására. A hőszivattyúk értékének és működésének valódi megértéséhez elengedhetetlen a működési elvük és a teljesítménytényező (COP) fogalmának megismerése.
A hőszivattyúk működési alapelvei
Alapvető koncepció
A hőszivattyú lényegében egy olyan eszköz, amely hőt szállít egyik helyről a másikra. A hagyományos fűtési rendszerekkel ellentétben, amelyek égés vagy elektromos ellenállás révén termelnek hőt, a hőszivattyúk a meglévő hőt egy hidegebb területről egy melegebbre mozgatják. Ez a folyamat hasonló ahhoz, ahogy egy hűtőszekrény működik, de fordítottan. A hűtőszekrény a belsejéből vonja ki a hőt, és azt a környező környezetbe adja le, míg a hőszivattyú a külső környezetből vonja ki a hőt, és azt a beltérben adja le.
A hűtési ciklus
A hőszivattyú működése a hűtési cikluson alapul, amely négy fő alkotóelemből áll: az elpárologtatóból, a kompresszorból, a kondenzátorból és az expanziós szelepből. Íme egy lépésről lépésre bemutatott magyarázat arról, hogyan működnek együtt ezek az alkotóelemek:
- PárologtatóA folyamat a párologtatóval kezdődik, amely hűvösebb környezetben (pl. a házon kívül) található. A hűtőközeg, egy alacsony forráspontú anyag, hőt vesz fel a környező levegőből vagy a talajból. A hő elnyelése során a hűtőközeg folyékonyból gáz halmazállapotúvá alakul. Ez a fázisváltozás kulcsfontosságú, mert lehetővé teszi a hűtőközeg számára, hogy jelentős mennyiségű hőt szállítson.
- KompresszorA gáz halmazállapotú hűtőközeg ezután a kompresszorhoz jut. A kompresszor a hűtőközeg összenyomásával növeli annak nyomását és hőmérsékletét. Ez a lépés azért elengedhetetlen, mert a hűtőközeg hőmérsékletét a kívánt beltéri hőmérsékletnél magasabb szintre emeli. A nagy nyomású, magas hőmérsékletű hűtőközeg most készen áll a hő leadására.
- KondenzátorA következő lépés a kondenzátort érinti, amely a melegebb környezetben található (pl. a ház belsejében). Itt a forró, nagynyomású hűtőközeg leadja hőjét a környező levegőnek vagy víznek. Ahogy a hűtőközeg hőt bocsát ki, lehűl, és gáz halmazállapotból visszaalakul folyékony halmazállapotúvá. Ez a fázisváltozás nagy mennyiségű hőt szabadít fel, amelyet a beltéri tér fűtésére használ fel.
- Tágulási szelepVégül a folyékony hűtőközeg áthalad az expanziós szelepen, ami csökkenti a nyomását és a hőmérsékletét. Ez a lépés felkészíti a hűtőközeget a hő újbóli elnyelésére az elpárologtatóban, és a ciklus megismétlődik.
A teljesítménytényező (COP)
Meghatározás
A teljesítménytényező (COP) a hőszivattyú hatásfokának mérőszáma. A leadott (vagy eltávolított) hőmennyiség és a felhasznált elektromos energia mennyiségének aránya. Egyszerűbben fogalmazva, megmutatja, hogy egy hőszivattyú mennyi hőt képes termelni minden egyes felhasznált elektromos energia egységből.
Matematikailag a COP a következőképpen fejezhető ki:
COP = Felhasznált elektromos energia (W) Leadott hő (Q)
Ha egy hőszivattyú COP értéke (teljesítménytényező) 5,0, akkor jelentősen csökkentheti a villanyszámlákat a hagyományos elektromos fűtéshez képest. Íme egy részletes elemzés és számítás:
Energiahatékonysági összehasonlítás
A hagyományos elektromos fűtés COP-értéke 1,0, ami azt jelenti, hogy minden kWh elfogyasztott villamos energia után 1 egység hőt termel. Ezzel szemben egy 5,0 COP-értékű hőszivattyú 5 egység hőt termel minden kWh elfogyasztott villamos energia után, így sokkal hatékonyabb, mint a hagyományos elektromos fűtés.
Villamosenergia-költségmegtakarítás kiszámítása
Feltételezve, hogy 100 egység hőt kell előállítani:
- Hagyományos elektromos fűtés100 kWh áramot igényel.
- 5,0 COP-értékű hőszivattyúCsupán 20 kWh áramot igényel (100 hőegység ÷ 5,0).
Ha az áram ára 0,5 €/kWh:
- Hagyományos elektromos fűtésAz áramköltség 50 € (100 kWh × 0,5 €/kWh).
- 5,0 COP-értékű hőszivattyúAz áramköltség 10 € (20 kWh × 0,5 €/kWh).
Megtakarítási ráta
A hőszivattyú akár 80%-os villanyszámlát is megtakaríthat a hagyományos elektromos fűtéshez képest ((50 - 10) ÷ 50 = 80%).
Gyakorlati példa
Gyakorlati alkalmazásokban, például a használati melegvíz-ellátásban, feltételezzük, hogy naponta 200 liter vizet kell 15°C-ról 55°C-ra melegíteni:
- Hagyományos elektromos fűtésKörülbelül 38,77 kWh áramot fogyaszt (90%-os hőhatásfokot feltételezve).
- 5,0 COP-értékű hőszivattyúKörülbelül 7,75 kWh áramot fogyaszt (38,77 kWh ÷ 5,0).
0,5 €/kWh áramár mellett:
- Hagyományos elektromos fűtésA napi áramköltség körülbelül 19,39 € (38,77 kWh × 0,5 €/kWh).
- 5,0 COP-értékű hőszivattyúA napi áramköltség körülbelül 3,88 € (7,75 kWh × 0,5 €/kWh).
Becsült megtakarítások átlagos háztartások számára: hőszivattyúk vs. földgázfűtés
Az iparági szintű becslések és az európai energiaárak trendjei alapján:
| Tétel | Földgázfűtés | Hőszivattyús fűtés | Becsült éves különbség |
| Átlagos éves energiaköltség | 1200–1500 euró | 600–900 euró | Kb. 300–900 eurós megtakarítás |
| CO₂-kibocsátás (tonna/év) | 3–5 tonna | 1–2 tonna | Kb. 2–3 tonnás csökkenés |
Jegyzet:A tényleges megtakarítás az országos villamosenergia- és gázáraktól, az épületszigetelés minőségétől és a hőszivattyúk hatékonyságától függően változik. Az olyan országok, mint Németország, Franciaország és Olaszország, általában nagyobb megtakarításokat mutatnak, különösen akkor, ha állami támogatások állnak rendelkezésre.
Hien R290 EocForce sorozat 6-16kW hőszivattyú: Monoblokk levegő-víz hőszivattyú
Főbb jellemzők:
Mindent egyben funkció: fűtés, hűtés és használati melegvíz funkciók
Rugalmas feszültségopciók: 220–240 V vagy 380–420 V
Kompakt kialakítás: 6–16 kW-os kompakt egységek
Környezetbarát hűtőközeg: Zöld R290 hűtőközeg
Suttogóan csendes működés: 40,5 dB(A) 1 méteren
Energiahatékonyság: SCOP akár 5,19
Extrém hőmérsékleti teljesítmény: Stabil működés –20 °C-on
Kiváló energiahatékonyság: A+++
Intelligens vezérlés és napelemes rendszerekhez való csatlakoztathatóság
Legionella elleni funkció: Max. kimenő vízhőmérséklet 75ºC
Közzététel ideje: 2025. szeptember 10.