Mi a helyzet a levegő/víz hőszivattyúk alkalmazásával?

 

 

 

Kétségtelen, a közelmúltban megnőtt az érdeklődés a hőszivattyúk iránt. A víz/víz kialakításúakról nem kívánok részletesen szólni, hanem ezek alternatívájáról, a levegős hőszivattyúkat érdemes egy kissé alaposabban górcső alá venni.

 

Az alapvető különbség a működésüket tekintve a vizesek és a levegősök közt abban van, hogy míg az előbbiek valamilyen állandó hőmérsékletűnek tekinthető vízforrásból (kút, talajszonda, talajkollektor stb.) nyerik a meleget, addig az utóbbiak a levegőből, amelynek a hőmérséklete széles határok közt ingadozik egy-egy fűtési időszakon belül.

 

Olyan ellentmondásos helyzet alakul ki, hogy amikor a leghidegebb van, az épületnek akkor a legnagyobb a hőigénye, viszont a hőszivattyúnak éppen ilyenkor csökken a teljesítménye, és romlik a hatásfoka, vagyis a COP- je.

 

Nézzük meg tehát mikor, hogyan és miért érdemes mégis esetenként levegős hőszivattyút alkalmazni, illetve milyen szempontok alapján lehet kiválasztani.

 

Vannak esetek, amikor eleve a telek adottságok nem teszik lehetővé a földhőt vagy kútvizes hőszivattyú alkalmazását, vagy csak a beruházó egy olcsóbb megoldást szeretne. A bekerülési költség viszont már nyomós érv lehet, hiszen egy levegős hőszivattyú kb. a felébe kerül egy hasonló teljesítményű geotermikus hőszivattyúénak, szondákkal együtt értve, és nem beszélve a praktikus, gyors, földmunka nélküli telepítés előnyeiről.

 

A bekerülési „előnyökért” viszont cserébe kompromisszumokat kell kötni. Mivel az épületek hőszükségletét

 

-15~-13 C külső hőmérséklet értékekre szoktuk meghatározni, ahol a levegős hőszivattyúk már csak nagyjából a 60 %- át tudják leadni a névleges teljesítményüknek (amely EUROVENT szerint +7 C környezeti hőmérsékleten értendő). Ezért, ha a teljes téli időszakban hőszivattyúval szeretnénk fűteni, viszonylag nagy berendezést kell választanunk, amely a téli időszak melegebb napjain, kb. 70-85 %- ában kihasználatlan. Választhatunk tehát kisebb hőszivattyút, amely viszont csak egy bizonyos külső hőmérsékletig tudja kifűteni az épületet, de ez a hőmérséklet lehet egy olyan érték, amely alá ritkán hűl a külső levegő (pl. -10~-5°C közt valahol…). Ebben az esetben érdemes megvizsgálni egy alternatív fűtés kialakítását is, amely lehet pl. kandalló, vagy elektromos fűtőbetét is. Ezek a másodlagos fűtési módok akkor működnének, ha a levegő hőszivattyú már nem gazdaságos, vagy ha már nem elég a hőszivattyú önálló teljesítménye olyan hideg van.

 

Ezzel a „kompromisszummal” kisebb hőszivattyút is választhatunk, pl. nem a -15°C- ra méretezve, hanem „csak” -5 °C- ra, és ha ez alatti hőmérséklet fordul elő, jöhet a kiegészítő fűtés.

 

Ez esetekre viszonylag ritkán kell számítani, tehát még a ha a gazdaságtalan elektromos fűtéssel egészítjük ki a hőszivattyút a nagy hidegekben, még akkor is várható, hogy a teljes szezon fűtési költsége 15-25 %- val kedvezőbb lesz mint hagyományos kazán esetében (elsősorban nem kondenzációs kazánra gondolok!).

 

Fontos megemlítenem, hogy olyan hőszivattyúkat, amelyekről a gyártójúk nem tud adatokat szolgáltatni milyen teljesítménnyel és COP- val működik különböző hőmérsékleti viszonyok közt, nem lehet biztonsággal, hazardírozás nélkül alkalmazni.

Ha a téli átlaghőmérséklet alakulásokat megnézzük, szembetűnő, hogy a téli hőmérsékletek jellemzően a -5~+3 °C tartományban alakulnak, vagyis a levegős hőszivattyú jellemzően egy szezonra vetítve gazdaságosan üzemeltethető. Persze vannak hidegebb telek, de várhatóan ezt kompenzálják a következő évek enyhe telei, a lényeg, hogy a sokévi átlaghőmérsékletek viszonylag magasak, és kedvezőek a hőszivattyú üzemeltetése szempontjából.

 

Megvizsgálhatjuk a levegős hőszivattyú működtetésének „alsó hőmérséklet határait” gazdaságossági szempontból is.

 

Ha a jelenlegi gázár és az elektromos áram árait összehasonlítjuk, ezt korrigáljuk egy 90 % - os kazánhatásfokkal (ha kazános fűtéssel akarjuk összehasonlítani, azt a gázt is ki kell fizetnünk, amely a kazán vesztességére elillan pl. a kéményen), akkor a hőszivattyú használat akkor gazdaságos ha a COP>3,2 körül alakul padlófűtés esetében, de ha szabályzott áramot is igénybe tudunk venni, akkor a helyzet még kedvezőbb lehet. Tehát most csak meg kell vizsgálni a hőszivattyú műszaki adatait, melyik az a külső hőmérséklet amely alatt már rosszabb a COP, ez általában -5~ -7 °C közt van.

 

A COP továbbá nagyban függ a belső hőleadóktól is, fal és padlófűtés alacsonyabb előremenő hőmérsékletű vízzel is üzemeltethető mint pl. fan coilos fűtés esetében, tehát gazdaságosabb az üzemeltetés.

 

Ha ez a -5 °C alatti külső hőmérséklet ritkán fordul elő, és ez viszonyt tény, hogy Magyarországon az ennél hidegebb napok száma nem túl gyakori, akkor még ha a hidegben gazdaságtalanabb is a gázfűtésnél, a melegebb napokon a kedvezőbb működés kompenzálja a vesztességet, és fűtési szezonra kalkulált össz fűtésszámla már kedvezőbben alakul a gázkazános fűtéshez képest.

 

A feladat tehát komplex, nem lehet általános érvényű igazságokat kijelenteni. Vannak esetek, amikor nem éri meg hőszivattyút alkalmazni, pláné, ha a hűtésre nincs is igény. Ha hűteni is akarunk, akkor megspóroljuk a klímarendszer kiépítését, tehát a beruházási költségeknél, ha ezt figyelembe vesszük, gyorsabb megtérülési időt kapunk.

 

Nem mindegy továbbá hol húzzuk meg azt a külső hőmérséklet határt, amire méretezzük a hőszivattyút, mert minél magasabb ez a hőmérséklet érték, annál kisebb berendezésre van szükségünk, tehát megint csak kedvezőbb a beruházási költség. És emellett megint nem mindegy, milyen kiegészítő fűtést alkalmazunk: elektromos fűtőbetétet, kandallót stb. mert ezek mindkét paramétert, a beruházási költséget, és az üzemeltetési költséget is befolyásolják.

 

Tehát egyedi esetenként kell a lehetőségeket, a megrendelői igényeket, lehetőségeket feltérképezni, erre kell egy optimális beruházási költséggel kalkulálni egy hőszivattyús rendszert, amely az elvárt módon üzemeltethető. Sokszor a számítások végén derül ki, hogy a hőszivattyús rendszer mikor térül meg, és hogy ez még elfogadható-e a megrendelő által vagy nem. És még nem is kalkuláltunk a fűtő/hűtő hőszivattyúk esetében a HMV termelés kiépítési költségéről, vagy az olyan hőszivattyúk esetében amelyek fűtenek és HMV-t termelnek a hűtés/klíma kiépítéséről.

 

Sajnos sok forgalmazó nem elég körültekintően tájékoztatja a leendő megrendelőit a hőszivattyú berendezés fentebb leírt, a külső hőmérséklet csökkenésével együtt járó kompromisszumokról, illetve a berendezés COP- jét nem a valós helyzetre viszonyítva adja meg, hanem igyekszik egy magasabb értéket közölni, de elhallgatják a külső hőmérsékletet és a termelt víz hőmérsékletét. Sokszor irreálisan magas COP számokkal lehet találkozni, irreálisan magas előremenő vízhőmérsékleteket közölnek , és irreálisan alacsony működési határokat adnak meg. Ha a berendezés nem rendelkezik valamilyen független intézet minősítésével, vagy a működési értékeket ne összetartozóan adják meg (COP, működési hőmérsékletek), hát gyanakodjunk, de ne szédüljünk meg az ígéretektől. Alapszabály, a hőmérséklet csökkenésével, és a termelt vízhőmérséklet növekedésével csökken a COP.

 

És gondolatébresztőnek tekintsük meg a független Eurovent energetikai besorolása a levegős, axiális ventilátoros hőszivattyúknak, fűtés üzemben 7 °C külső hőmérséklet esetén, 40/45 °C víz hőfoklépcsővel:

 

Csak korrekt méretezéssel, a beruházó pontos tájékoztatásával, hogy milyen költségekkel, kompromisszumokkal, és megtakarításokkal kell számolnia, lehet olyan rendszereket megvalósítani, amelyek mindenki megelégedésére gazdaságosan és biztonságosan működnek.

 

A hőszivattyú nem egy „csodakészülék” amely minden fűtési problémára biztos megoldást nyújt, de kijelenthető, hogy sok esetben viszont ez a logikus és optimális választás.

 

 

 

Varga Csaba