Levegős hőszivattyú

A hőszivattyú gyakran tárgyalt témakör az elmúlt években. A hőszivattyús technológiának a motorja a nyugat-európai kereslet, amely 2008-2009 években meredeken felfutott, a gazdasági válság miatt megnyirbált támogatási rendszerek azonban ezt a felfutó trendet megtörték (pl. Franciaország). Magyarországon a hőszivattyús technológiának a támogatási rendszer sosem volt komoly hajtóereje, a korábbi évek lakossági NEP és ZBR programjai nem voltak képesek a kereslet komoly élénkítésére. A fő akadály mégsem ez, hanem a földgáz rendkívül széleskörű hozzáférhetősége, és relatív olcsósága. Amíg az energia árakat a mindenkori kormányzat szociális indokokkal alacsonyan tartja, ezzel a valós piaci viszonyokat torzítja, addig a lakosság széles rétegei számára nem prioritás a takarékoskodás, és nem alternatíva a hőszivattyú. Másik probléma az épületállomány rossz energetikai állapota. Energetikai szempontból rossz épületbe a hőszivattyú telepítése nem is kívánatos, nem is ésszerű. Cikkem további részében a témát az új építésű lakóépületek szempontjából vizsgálom.

Családi házak esetén az alábbi hőszivattyú típusok jöhetnek számításba:

A levegős hőszivattyú (levegő-víz hőszivattyú)

A laikusok számára azt a legnehezebb elképzelni, hogyan lehetséges, hogy a gép -15C° levegőből képes akár 55C° előremenő hőmérsékletet előállítani. A hőszivattyúkban egy speciális gázzal feltöltött ún. hűtőkör van, amelyet egy speciális kompresszor működtet. A hűtőgáz elpárologtatásával a gép energiát vesz fel (a levegőből), a hűtőgáz lecsapatásával pedig hőenergiát ad le a fűtési rendszerbe. A folyamathoz a gép villamos energiát használ. A cikk terjedelme nem teszi lehetővé a részletes magyarázatot, néhány fizikai összefüggés tudása nélkül ez nem is lehetséges. A témáról itt olvashat részletesen: hőszivattyú működése.

A legtöbb levegős hőszivattyú -15C°-ban képes 50C° körüli előremenő hőmérséklet előállítására. A befecskendezős kompresszorral szerelt típusok jelentősen alacsonyabb külső hőmérsékletnél is működnek, és előremenő hőmérsékletük is magasabb.

Működési költségek

Fontos tudni, hogy a levegős hőszivattyú akkor működik gazdaságosan, ha az általa előállított fűtési víz alacsony (35-40C°), és a külső levegő hőmérséklete relatív magas. Éppen ezért, a padlófűtés, falfűtés az ideális választás. Alacsony külső hőmérséklet esetén a gép kompresszorának nagyobb munkát kell végeznie, ez többlet villamos energia felvételével jár. A gép által leadott fűtési energiának és a felvett villamos energiának a hányadosa a COP érték, amely 2,2 és 4,5 között változik. Minél magasabb ez a COP érték, a gép annál gazdaságosabban működik. Ha a COP érték 4, akkor a hőszivattyú a villamos energiát megnégyszerezve alakítja át fűtési hőenergiává. A COP érték a levegő hőmérsékletétől, a fűtési víz hőmérsékletétől, és a hőszivattyú kialakításától (pl. az alkalmazott kompresszortól) függ. A 2,2 – 4,5 COP tartomány viszont igen széles, és nem ad útmutatást arra, hogy évente mennyibe kerül a hőszivattyút működtetni. A működtetési költségeknek kedvez, hogy lehetőség van kedvezményes, kizárólag hőszivattyúkra igényelhető tarifa használatára. A díj most 30 Ft/ kWh, neve „H” tarifa, az Elmü-Émász területén hasonló ún. GEO tarifa is igényelhető.

Megéri?

Magyarországi éghajlati körülmények között a fűtési félév átlag külső hőmérséklete + 2-4 C° körül változik. Ebbe az átlagba beletartozik a januári kemény fagy is, és az októberi-áprilisi átmeneti időszakok is. Nem járunk tehát messze a valóságtól, ha a levegős gép COP értékét +2C°-nál vizsgáljuk meg. Amennyiben a -7C° külső hőmérséklethez tartozó COP értékből indulunk ki, akkor a valóságosnál rosszabb, ha a +7C° külső hőmérséklethez tartozó értékből indulunk ki, a valóságosnál sokkal jobb működési költségekhez jutunk. A jobb minőségű gépek COP értéke +2C°-nál és +35C° fűtővíz hőmérséklet esetén 3,2-3,4 körül változik, tehát a felvett villamos energiát több mint megháromszorozva adják át a fűtési rendszernek. Ha ennek a villamos energiának az ára 30 Ft, akkor a fűtési energia ára kb. 8-9 Ft/ kWh. Ha a családi ház éves fűtési energiaszükséglete 8000 kWh, akkor jól becsülhető a várható fűtési költség a levegős hőszivattyú használatával: 8000 kWh x 9 Ft = 72.000 Ft/év. A fűtési energiaszükséglet az építési engedélyhez tartozó épületenergetikai számításból kiolvasható. Itt jegyzem meg az új épületeknél a hővisszanyerő szellőzés szükségességét, komfort, egészséges levegő és energetikai szempontból is, ugyanis hővisszanyeréssel az épület hőigénye akár felezhető is.

Előnyök és hátrányok

A levegős hőszivattyú tehát megfelelő fűtési rendszerrel összehangolva igen olcsó fűtési mód. A hőszivattyúhoz ráadásul melegvíz készítő rendszer (tároló) is csatlakozhat, és a legtöbb gép alkalmas a nyári hűtés üzemmód ellátására is felülethűtéssel, egyes gyártóknál akár a megszokott klíma beltéri egységgel is. Mivel nagyrészt ingyenes energiát használ fel (a levegő hőtartalmát), használata környezetbarát és CO2 megtakarítással jár, a felvett villamos energia figyelembevételével is. Használatához sem földgáz, sem kémény beépítése nem szükséges. Működése automatikus, tiszta, felügyeletet nem igényel.

A levegős hőszivattyú viszont nem való mindenhova. Nem ajánljuk olyan épületbe, amelynek fűtése nem oldható meg maximum 45C° hőmérsékletű fűtővízzel. A gép sok levegőt mozgat, és kompresszora sem hangtalan: elhelyezésénél figyelembe kell venni, hogy működése zajjal jár. A legnagyobb hátrány az ára: egy levegős hőszivattyú telepítése, csatlakoztatása a fűtési rendszerhez, a melegvíz készítés kiépítése a gyártmánytól és a teljesítménytől függően 2 – 4 millió Forint között változik. Csak fűtés esetén ez a beruházási költség jelentősen meghaladja a kondenzációs kazán és füstgázelvezető rendszerének költségét, különösen akkor, ha a telken már rendelkezésre áll a földgáz. Ellenben ha az épület hűtést is igényel, a klimatizálás költségei teljesen elkerülhetők.

Levegős hőszivattyú leolvasztása

A levegős hőszivattyúk egyik sajátossága, hogy fűtés üzemben ún. leolvasztást igényelnek. Ez a leolvasztási funkció mínusz 4 és +7C° levegő hőmérséklet között szükséges, tehát a fűtési szezon nagy részében. Erre azért van szüksége, mert a levegő páratartalma ráfagy a hőszivattyú hőcserélőjének fémlemezeire. Mivel a jég magakadályozza a levegő áramlását a lemezek között, és hőszigetel is, a működés lehetetlenné válna. Ha szükséges, a hőszivattyú automatikusan jégteleníti magát, más szóval leolvaszt. Energetikai szempontból ez hátrány, ugyanis a gép leolvasztása energiát igényel, amit a gép a fűtési rendszerből von el, ráadásul a gép alatt képződő jég elkerülésének érdekében a legtöbb gyártó elektromos fűtést ír elő, aminek működtetése többletköltséget okoz.

Új technikák

Az elmúlt évek nyugat-európai hőszivattyú boom-ja néhány új technológiát is kitermelt. Ezek közül az egyik a befecskendezős kompresszor. Az ilyen kompresszorokkal ellátott gépek alsó működési határa alacsonyabb (akár mínusz 25C°-ig képesek működni). Másik nagy előnyük, hogy fűtési teljesítményük nem, vagy alig csökken a külső hőmérséklet csökkenésével. Míg 2-3 évvel ezelőtt a levegős hőszivattyúkkal szemben legtöbbször hangoztatott ellenérv a kiegészítő fűtés szükségessége volt (ugyanis a nem befecskendezős kompresszorral szerelt gépek fűtési teljesítménye nagy hidegben elégtelen volt), addig ma az ilyen gépek esetén kiegészítő fűtés nem szükséges. Ilyen gép pl. a Mitsubishi Zubadan vagy az Alfea Excellia, és Fujitsu Waterstage HP jelű sorozata.

Ezekről a gépekről részlesen olvashat a hoszivattyu-info.hu honlapon:

Mitsubishi Zubadan

Alfea Excellia

Fujitsu Waterstage HP

Milyen gépet válasszak?

A gép legyen alkalmas a kedvezményes hőszivattyús tarifa igénylésére. A legtöbb japán, nyugat-európai és skandináv gyártású gép ilyen. Az, hogy a választott gép hosszú ideig gazdaságosan üzemeljen, nem csak technikai paramétereinek függvénye, lényeges a géphez kapcsolt fűtési, hűtési és melegvíz készítő rendszer. A gép típusa mellett legalább annyira fontos, hogy ki, milyen tapasztalattal, milyen minőségben és mennyire átgondoltan telepíti a hőszivattyút. Sosem szabad elfelejteni, hogy az épületgépészet egy komplex rendszer, nem szabad egyetlen elemét kiragadva vizsgálni, ahogy autó vásárlás esetén sem gondolkozunk külön motor, vagy futómű vásárlásban. A hőszivattyú önmagában alkalmatlan feladatának az elvégzésére, nem „termék”, mint egy mosógép vagy televízió. A hőszivattyú egy komplex rendszer része, helyes kiválasztása lehetetlen rendszer szemlélet nélkül.

Sok érdeklődő a magas COP értéket tekinti a gazdaságos működés garanciájának, és a legmagasabb COP értékű gépre „vadászik”. Ha az épület fűtési energia igénye alacsony (márpedig egy A vagy A+ minősítésű családi ház esetén ez csupán pár ezer kWh), akkor néhány tizednyi különbség a COP értékben csupán pár ezer forint megtakarítást hozhat. Nincs tehát különösebb jelentősége, hogy a gép 3,4 vagy 3,6 COP értékkel üzemel. A többi, sokszor nem hangoztatott költség, a leolvasztás, a kiegészítő fűtés, a jégmentesítő fűtés olyan tételek, amik az éves működési költséget jobban befolyásolják. Komoly szerepe van a hőszivattyú automatikájának, fentieket ugyanis az automatika szabályozza, és ez felelős azért is, hogy az épületben komfortos hőmérséklet legyen, a lehető legalacsonyabb költséggel. Hiába rendelkezik egy gép pl. kiváló befecskendezős kompresszorral, ha szabályozási funkciói szerények és nehézkesek, akkor az egyéb előnyök elvesznek.