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!

Munkaközeg

Azt az anyagot nevezzük munkaközegnek, amely a hőszivattyú körfolyamatában kis hőmérséklet és kis nyomás mellett hőt vesz fel az elpárologtatóban, majd nagyobb hőmérsékleten és nagyobb nyomás mellett hőt ad le a kondenzátorban [az egyik hőátadó felületen párolgás (forrás) a másikon pedig kondenzáció (cseppfolyósodás) lép fel].

Hőszivattyús rendszer

Hőszivattyús rendszeren a bevezetett energiát, a kompresszor energiaellátását és a hőforráshoz kapcsolódó berendezéseket (elpárologtatóoldal), valamint a hő hasznosításához kapcsolódó berendezéseket (kondenzátoroldal) együttesen értjük (6. ábra).

6. ábra. Kompresszoros hőszivattyús rendszer

A kompresszoros hőszivattyú működése

A 6. ábra felhasználásával is jól szemléltethető. A kapcsolási rajz középső részén látható a hőszivattyú négy fő része:- a környezeti levegőt hőforrásként hasznosító elpárologtató,- kompresszor az elpárologtatott munkaközeget a nagyobb nyomásra sűríti, miközben a nyomás növekedésével a kondenzációs hőmérséklet is emelkedik,- a munkaközeg nagy nyomású gőze a kondenzátorba jut, itt a munkaközeg átadja hőjét a nála kisebb hőmérsékletű hőfelvevő közegnek, miközben lecsapódik (kondenzálódik),- a munkaközeg az expanziós szelepen keresztül a kondenzátorból az elpárologtatóba kerül.

Az expanziós szelepben a munkaközeg nyomása a kondenzátor-nyomásról az elpárologtató nyomására csökken. Eközben a munkaközeg folyadék halmazállapotú kis része elgőzölög, az ehhez szükséges párolgási hőt a folyadék halmazállapotú résztől vonja el, ezáltal a munkaközeg jelentősen lehűl. A munkaközeg elpárologtatóba áramlásával a körfolyamat pedig ismétlődik.

A hőszivattyú fő részeit csővezetékek kötik össze, amelyben a munkaközeg zárt rendszerben áramlik. Környezetvédelmi okokból a munkaközeg újabban már csak "ózonbarát" ún. alternatív hűtőközeg lehet (pl.: R407C, R134a stb.). Egy családi ház nagyságrendű sólé-víz hőszivattyú esetén a munkaközeg maximális töltete mindössze 1,0 kg ún. tiszta propán (R 290).

9