Manapság igen sok különböző fajtátát választhatja az ember, ha az otthona fűtéséről esik szó. Napjainkban a lakóépületektől függően ezek a lehetőségek a fatüzelésű kályhákkal kezdve, a központi fűtésen keresztül, a gázkazános megoldásokon át eljutottak az új energiákat hasznosító, úgynevezett „zöld”, vagyis környezetbarát felhasználású fűtési rendszerekig. Ezek közé a megoldások közé tartozik a hőszivattyús fűtés is, amely egyre népszerűbbé válik az egész világon. Hazánkban is megvetette már a lábát, és a picit tehetősebb anyagi helyzetben lévő lakosság körében egyre népszerűbbé válik, de az új építésű házak, vagy az úgynevezett „okos ház” lakóparkokban szinte már csak ezt a fajta rendszert telepítik a napelemes rendszerekkel együtt és építik ki.
Mit kell tudni erről az újfajta energiát hasznosító fűtési rendszerről?
A különböző energiaforrásokból, – mint például a levegő, a víz vagy a talaj – elvont hővel a hőszivattyúk általában egy zárt körben keringtetett folyékony alapú fűtőközeget melegítenek fel. Rendkívül gazdaságosnak az alacsony hőmérsékletű fűtési módokat nevezhetjük egy ilyen rendszerű fűtés mellett. Ez a rendszer, ugyanúgy, ahogyan a napkollektorok esetében is, minél kisebb a fűtéshez előremenő hőmérséklet, annál nagyobb a rendszer hőszivattyú hatékonysága, vagyis annál kevesebb energiát használ. Mindenképpen a nagy hőleadó felülettel rendelkező fűtési rendszerek tekinthetők gazdaságosnak, ahol már 30-35 °C körüli hőmérséklet is elegendő. Ezek közül a hazánkban is egyre elterjedtebb rendszerek például a padlófűtés, és a falfűtés, vagy a még kevésbé elterjedt mennyezetfűtés.
A fűtési rendszereken belül megkülönböztethetők a monovalens, és a bivalens rendszerek. A kettő között a különbség abból adódik, hogy míg a monovalens rendszerben a hőszivattyú képes a ház teljes fűtési energiaszükségletét folyamatosan egymaga biztosítani, addig a bivalens rendszerű fűtésnél kell a hőszivattyú mellé valamilyen kiegészítő fűtési berendezés, mint például egy napkollektoros rendszer, vagy egy bármilyen más tüzelésű kazán.
A hőszivattyú berendezés a talajból, a talajvízből és a levegőből is egyaránt felveheti a működéséhez szükséges hőenergiát. A levegőből történő hőfelvétel legnagyobb előnye, hogy nem igényel akkora befektetést, átalakítást, mint a talajból vagy talajvízből történő hőfelvétel során a komplett rendszer kiépítése. Sokkal kevesebb munkával jár a telepítése és a költségei is olcsóbbak, mint a többi rendszeré. A hátránya viszont annyi, hogy a levegő kevésbé jó hőfelvevő képességének köszönhetően hatalmas mennyiségű levegő átmozgatását igényli, ezért nem inden esetben mondható, hogy halkan üzemel, valamint a fűtőteljesítménye a levegő hőmérsékletének csökkenésével együtt csökken.
Ezzel szemben a föld egy optimális hőtároló, ugyanis a talajfelszínhez közel a hőmérséklet egész évben majdhogynem állandó, kevés eltéréssel átlagosan 6-12 C fok között van. Amennyiben a talaj a hőleadó közeg, egyszerűbbé és biztosabbá válik a helyzet, hiszen a fűtés a külső hőmérséklet ingadozásától és az évszaktól függetlenül egy állandó hőmérsékleti tartományban mozgó közegre alapoz. Persze azt is figyelembe kell venni, hogy ezeknek a rendszereknek a megfelelő minőségű, hatékony kiépítése lényegesen magasabb beruházási és telepítési költségeket jelent, mint egy levegős hőszivattyú esetében.
Nézzük meg, hogyan történik a hőnyerés a különböző rendszerek esetében. Egy föld-víz hőszivattyú esetében a talajból nyeri ki a hőenergiát, amelyet egy talajszonda vagy pedig talajkollektor telepítésével érhetnek el. A talajszondás rendszer az egyik legnépszerűbb hőszivattyús technológia, amelynek létesítéséhez egy nagyságrendileg 15 cm átmérőjű, körülbelül 60 és 100 méter közötti mélységű lyukat fúrnak a talajba. A szonda két U formájú műanyag csövet tartalmaz, amelyben hasonlóan a talajkollektorhoz fagyásgátlóval kezelt víz kering. Körülbelül 100 méterrel a talajfelszín alatt már egész évben állandó, 10 C fok körüli a hőmérséklet, amely egész évben zavartalanul garantálja a megbízható működést.
A víz-víz hőszivattyúk kizárólag a talajvízből nyerik ki és hasznosítják a hőenergiát, amely egy igen optimális hőforrás, hiszen a talajvíz hőmérséklete egész évben csaknem állandó 6-12°C között mozog, kellő mélységben. Ehhez viszont szükség van két fúrt kútra is, egy nyerő és egy nyelő kútra. Ezeknek a kutaknak legkevesebb 15 méter távolságra kell, hogy elhelyezkedjenek egymástól. Az egyik kútból kiszivattyúzzák, a másik kútba visszavezetik a talajvizet. A víz a párologtatón keresztül adja le a benne tárolt hőenergiát. A visszavezetett víz nem szennyeződik, semmilyen káros anyag nem kerül bele, így a talajvíz minőségét sem rontja. Ezzel a víz-víz rendszerű hőszivattyúval, ahogy valamennyi, a talajból nyert hőenergiára alapozó hőszivattyús megoldással a fűtéshez szükséges energiafelhasználásnak a 75%-a kinyerhető a környezetből, a maradék pedig az átalakítás során keletkezik.
A levegő-víz hőszivattyús rendszer a következő. Itt a levegő, mint hőforrás természetesen mindenütt jelen van, így könnyen kinyerhető. Emellett az a nagy előnye, hogy a hasznosítása nem igényel semmiféle különösen nagy létesítési ráfordítást, hiszen sem földmunkát nem kell végezni, sem más átalakítást nem igényel a telepítése. A külső levegőt ventilátorok vezetik át a hőszivattyú párásító fokozatának hőcserélőjén és így nyerik ki a benne lévő hőenergiát. A rendszer hátránya, hogy hatásfoka függ a külső hőmérséklettől, így télen a nagy hidegben kevésbé hatékony a működése. A régebbi készülékek még nem voltak alkalmasak az önálló fűtésre, azonban ezek a modern levegős hőszivattyúk már akár 25°C-ig is képesek működni.
Mindegyik fajta hőszivattyú rendkívül energiatakarékos fűtési megoldást jelent. A fűtést a hőenergiák kinyerése után már a hőszivattyú alakítja át, és így jut el a hőleadókhoz, amelyek biztosítják az otthonukban a meleg hőmérsékletet, valamint a meleg víz folyamatos ellátását.
