Zöld megoldás fűtésre, hűtésre

A hőszivattyús rendszerek használata a környezettudatosabb életmód fókuszba kerülése és az emelkedő energiaárak miatt egyre nagyobb figyelmet kap a világ számos pontján. Az EHPA (European Heat Pump Association) adatai szerint 2022-ben Európában 38%-os növekedést regisztráltak a hőszivattyúk értékesítésének területén. A rendszerek különböző változatait Kínától Svédországig sok helyen alkalmazzák és Európában a legkelendőbb típust a tavalyi évben az EHPA mutatói alapján a levegő-víz verziók jelentették, amelyek kompatibilisek és könnyebben integrálhatóak az ingatlanokban gyakran használt, már kiépített fűtési rendszerekkel, radiátorokkal és padlófűtéssel.

De miért is éri meg a hőszivattyú telepítése és mik a legfontosabb tudnivalók a technológiával kapcsolatban?

A hőszivattyú a hagyományos, fosszilis energiaforrások, például a gáz és a szén helyett megújuló energiaforrást használ, amit az ingatlan környezetéből nyer ki, a hőszivattyú típusának megfelelően különböző forrásokból. Tulajdonképpen a működési elve alapján hasonlóan üzemel, mint egy hűtőszekrény: egy helyről hőt von el, majd azt egy hőcserélő rendszer és közvetítő közeg segítségével a másik oldalon leadja, eközben a közegként alkalmazott anyag lehűl és a folyamat kezdődik elölről.

Ezzel a módszerrel nem csak fűteni, hanem hűteni is lehet a folyamat irányának felcserélésével, illetve olyan eszközök csatlakoztatásával, amelyek hűtésre alkalmasak.

Mivel a rendszer egy kompresszort is tartalmaz, ezért a teljes folyamat nem kivitelezhető elektromos áram használata nélkül, de ez a más típusú elektromos rendszerek (például elektromos radiátorok, konvektorok stb.) üzemeltetéséhez szükséges energiafelhasználásnak csak a töredékét teszi ki.

Az alkalmazott hőforrások típusa szerint vannak a talajvizet, a levegő energiáját, vagy geotermikus energiát (földhőt) használó fűtő/hűtő hőszivattyú rendszerek. A legnépszerűbb verzió a levegő-víz rendszer, részben a viszonylag egyszerű telepítési munkák miatt, ami a többi esetben sokkal komplexebb konstrukciót igényel. Az, hogy melyik típust érdemes használni, függhet a már meglévő rendszerektől, az ingatlan adottságaitól és attól is, hogy mekkora összeget szánunk a kiépítésre, valamint a földrajzi adottságok függvénye is lehet, ezen felül figyelembe kell venni az eltérő rendszerek hatékonyságának különbségeit is: az SCOP (Seasonal Coefficience of Performance) hatékonysági mutatóval jelzett értékek szerint a talajvizet hasznosító víz-víz hőszivattyúk jellemző SCOP értéke 4,5, a geotermikus hőszivattyúk 4 és 5 közti SCOP értékkel működnek, a levegő-víz hőszivattyúknál ugyanez az érték 3,5. A hagyományos gázbojleres, sőt, akár az elektromos megoldások esetében a SCOP érték jelentősen alacsonyabb.

Előnyök és hátrányok

A hőszivattyú előnyei közé tartozik a környezetbarát, tehát kibocsátásmentes működés, a biztonságos üzemelés, a potenciálisan hosszú, akár több évtizedes élettartam, az alacsony karbantartási igény és a gazdaságosság, de néhány esetleg hátrányt jelentő tényezőt is figyelembe kell venni a megfelelő típus kiválasztása és a telepítés előtt. A hőszivattyús rendszerek esetében problémát jelenthet a már korábban említett költséges (egymillió forint feletti) és szakember segítségét igénylő tervezési, valamint beszerelési munka és a környezeti viszonyokra való relatív érzékenysége is: bár a hőszivattyúk meglehetősen alacsony hőmérsékleten is működőképesek, de hidegben, fagypont közelében, illetve egyes leírások szerint már plusz 6 Celsius-fok alatt sem funkcionálnak olyan hatásfokkal, mint ideálisabb körülmények között. Ebben az esetben lehetséges, hogy az elvárt komfortérzet elérése érdekében valamilyen kiegészítő fűtési eszköz használata is szükséges a ház melegen tartásához.

További kényelmetlenséget jelenthet még a rendszer kültéri egysége számára a megfelelő helyszín biztosítása, ahol a kondenzátorvíz elvezetése is megoldható.

Levegő-víz hőszivattyú

A levegő-víz hőszivattyú az egyik legnépszerűbb és legtöbb helyen alkalmazott típus, ami a levegő hőenergiáját használja a hőcserélő rendszer és a kompresszor révén a melegítésre. A rendszer egy kültéri egységet is tartalmaz, amit betonalapra, és egy arra ráépített zártszelvénylábazatra kell telepíteni, ez utóbbira elsősorban azért van szükség, hogy a kifolyó kondenzvíz ne fagyjon össze a talajjal télen. A beltéri egység, valamint a puffertartály és a melegvíztároló a házon belülre, fedett környezetbe kerül - az egység elhelyezésénél arra kell figyelni, hogy elég levegős legyen a helyiség és hozzáférhető maradjon a szerelési, karbantartási munkák során.

A telepítés következő lépéseként át kell fúrni a házfalat, és összekötni a hőszivattyút a puffertartállyal a megfelelő csövekkel, szerelvényekkel illetve keringetőszivattyúval. A hűtőközeg- és leeresztőcsöveket csatlakoztatják, szigetelik, és a rendszer ezután csatlakoztatható a beltéri fűtési rendszerhez.

Geotermikus hőszivattyú

A geotermikus hőszivattyúval a talaj hőenergiáját lehet hasznosítani, ezért a működtetéséhez szondákat kell fúrással a földben elhelyezni. Ez jóval bonyolultabb műveletet jelent, mint a levegő-víz rendszer kiépítése és külön engedélyt is be kell szerezni a fúráshoz a munka megkezdése előtt. A legegyszerűbben kivitelezhető változat esetén zárt, függőleges talajszondák kerülnek a ház mellett a földbe. Az, hogy ezekből pontosan milyenekre van szükség, a talajviszonyoktól és a hőszivattyú teljesítményétől is függ. A talajszondához szükséges furathoz megfelelő gépre van szükség, és a fúrás bányakapitánysági engedélyhez kötött a talajvizek, rétegvizek védelme miatt.

Nagy kert esetén lényegesen egyszerűbb megoldás lehet a vízszintes talajcsövek elhelyezése. A felületkollektoros megoldás költségek tekintetében kedvezőbb a talajszondáknál, de nagy területet igényel és a kollektorok feletti területet nem lehet beépíteni. A föld-víz hőszivattyúnál a házban elhelyezett beltéri egységet össze kell kötni a kinti talajszondával, majd belekötni a fűtés rendszerébe.

Víz-víz hőszivattyú

A víz-víz hőszivattyú a felszín alatti vizeket használja energiaforrásként és a többi típusú hőszivattyúval összehasonlítva ez nyújtja a legjobb SCOP értékű energiaellátást, azonban a telepítése bonyolultabb a geotermikus rendszernél is. Ennél a típusnál a hőforrás oldalt tekintve léteznek nyitott és zárt hurkú rendszerek. Ez utóbbit földben illetve élővizekben szokták elhelyezni. A nyitott rendszer folyamatos víz oda- és elvezetést igényel, ami történhet például folyóból vagy kútból. Ha kútból nyerjük a vizet, szükség lesz egy második kútra is ugyanabban a vízgyűjtő rétegben az elsőtől minimum 10 m távolságra.

Nyitott rendszer megvalósításakor egy köztes hőcserélő beiktatása javasolt. A víz-víz hőszivattyút komplex beszerelési metódusa miatt viszonylag kevesen választják, bár hatékony megoldást jelent a fűtés/hűtés kivitelezésére. Fontos tudnivalót jelent a rendszerrel kapcsolatban, hogy a víz-víz hőszivattyú telepítéséhez szükséges a területileg illetékes bányakapitányság engedélye. A bányakapitányságok illetékességi területét és felsorolását a Magyar Bányászati és Földtani Hivatalról szóló 267/2006. (XII. 20.) Kormány rendelet melléklete tartalmazza.

Ha a fúrás talajvizet tartalmazó réteget érint, az illetékes vízügyi hatóság engedélye is szükséges.

A felszín alatti vizek védelméről szóló 219/2004. (VII. 21.) Kormány rendelet alapján felszín közeli vizek hasznosítását - amennyiben az évi 500 köbmétert a kitermelt mennyiség nem haladja meg - az illetékes építésügyi hatóság engedélyéhez köti.

A cikk elkészítésében együttműködő partnerünk volt az E.ON (eon.hu/hoszivattyu).

(Fotó: E.ON, stockfotó)