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!
A 7. ábrán az idealizált Carnot-féle körfolyamatokat látjuk négy hőmérséklethatár között és négyféle felhasználási cél elérése érdekében. 7. ábra. Idealizált körfolyamatok főbb adatai Forrás: Homonnay Györgyné (szerkesztő): Épületgépészet 2000. II. kötet: Fűtéstechnika. Épületgépészet Kiadó Kft. Budapest, 2001 A hőszivattyúk elméleti tárgyalásának alapját az előzőek szerint felidézett Carnot-féle termodinamikai körfolyamat képezi, amely négy megfordítható (reverzibilis) állapotváltozásból áll (lásd a 8. ábrát). A hőszivattyú elvi alapjai a termodinamika második főtételéhez kapcsolódnak. A második főtétel kimondja, hogy a hő és a mechanikai munka átalakításának a feltétele, hogy a hő két különböző hőmérsékleten álljon rendelkezésre, vagyis a hőnek mechanikai munkára való átalakításához hőmérséklet-különbségre van szükség. A hőszivattyú az átalakítás fordítottját hajtja végre: mechanikai munka befektetésével hőt termel, a hőtermeléshez pedig olyan hőmérséklet-különbséget hoz létre, amelynél az alsó hőmérsékletet a környezet - a „hőforrás” - a nagyobb hőmérsékletet pedig a hőnyeléshez szükséges ún. hasznosítható hő határozza meg. Hőszivattyú alkalmazásakor mindig nagyobb energiát (Qc hőt) kapunk a felső hőfokszinten, mint amennyit mechanikai munka (W) formájában befektetünk: Qc = W + Qo Ez az egyenlet nem mond ellent az energiamegmaradás elvének, mert a Qo felvett hő energiatöbbletet nem átalakítani kell, hanem egy magasabb hőmérsékleti szintre emelni (lásd a 8. ábrát). A hőszivattyúk elméleti működését a Carnot-féle termodinamikai körfolyamat (a körfolyamat az óramutató járásával ellentétes irányú) ábrázolja, amely négy megfordítható (reverzíbilis) állapotváltozásból áll. 8. ábra. A Carnot-féle körfolyamat [Két izotermikus (elpárolgás, kondenzáció) és két izentrópikus (expanzió, kompresszió) állapotváltozás] Forrás: MSZ EN14511 11
