A Magyar Hidrológiai Társaság XXVI. Országos Vándorgyűlése (Miskolc, 2008. július 2-4.)

7. szekció: A VÍZ, MINT MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁS - Komlós Ferenc, nyugdíjas: Vízből hőt hőszivattyúval!

Fogalmak

Hő

A hő az energia egyik formája. Ha egy anyag hőtartalom-változása hőmérséklet-változásban nyilvánul meg, akkor a hőt érzékelhető hőnek nevezzük. Ha a halmazállapot-változás úgy megy végbe, hogy nincs érzékelhető hőmérséklet-változás (pl. folyadékból gázba, vagy fordítva, gázból folyadékba alakul át), akkor ezt a hőt rejtett (látens) hőnek nevezzük. A hő tehát átadható érzékelhető vagy rejtett hő formájában is.

Hőszivattyú

Olyan berendezés, amely egy tér adott hőmérsékletén hőt vesz fel és megnövelve azt egy másik térben nagyobb hőmérsékleten adja le.

Amikor a hőszivattyú hőt termel (pl. helyiségfűtésre vagy vízmelegítésre) fűtő üzemmódban, amikor hőt von el (pl. helyiséghűtésre), akkor pedig hűtő üzemmódban üzemel. Az 5. ábrán látható hőszivattyú (Vitocal) hőforrása földhő.

5. ábra. Földhős hőszivattyús rendszer (családi ház fűtésére és használati melegvíz ellátásra) Forrás: VIESSMANN cég

A hőszivattyú elvi felépítését az 6. ábrán látható kompresszoros sűrítésű hőszivattyú rajzán mutatjuk be:- két hőcserélő (rekuperátorok):

= elpárologtató (elgőzölögtető),

= kondenzátor (cseppfolyósító),- kompresszor,- expanziós szelep (adagoló szelep).

A hőszivattyú, mivel a hűtőgépből „származtatható”, a kivitelétől függően alkalmazható hűtésre is. A két berendezés között mutatkozó különbség a körfolyamat hőmérséklet-határaiban és a felhasználás céljában van. Hűtésnél az a cél, hogy az alsó hőmérséklet szintet minél alacsonyabbra szorítsuk, mivel a hűtés, hőelvonás ezt igényli, hőszivattyú esetében viszont a felső hőfokszint emelése kívánatos, a hőszolgáltatás hatásosságának érdekében. Ha a kondenzátoroldalon termelt hő hasznosítása a cél, és a hűtést nem hasznosítjuk, akkor a hőszivattyú "egycélú" berendezés, míg a fűtésre és hűtésre egyaránt alkalmas hőszivattyút "többcélú" berendezésnek nevezzük. A többcélú hőszivattyúval egyidejűleg lehet fűteni és hűteni is, ezért használata energiatakarékossági okok miatt rendkívüljelentős. Példa erre egy olyan hőszivattyú, amelyik a műjégpályánál hűt, a mellette lévő uszodában pedig fűt. Az egyidejű kettős hasznosítás a COP -t (a teljesítménytényezőt) megtöbbszörözheti.

Teljesítménytényező (COP, coefficient of performance)

A hőszivattyú leadott fűtőteljesítményének és effektív teljesítményfelvételének az aránya.

Korábban ε (görög epszilon) volt a jele. Szószerinti fordítása: teljesítménytényező, de teljesítményszámnak vagy pl. munkaszámnak, jóságfoknak is nevezik.

8