Mi teszi lehetővé a hőszivattyúban, hogy megváltozzon a levegő hőmérséklete? Milyen alkatrészek találhatóak benne? Mi a működés folyamata? Hatékonyság: COP, avagy a jóságfok mutatja, mennyit spórolunk.

A hűtőszekrény segít

A hűtőszekrény példája könnyen segít megérteni a rendszer lényegét, a készülék működését. A hőszivattyúban tulajdonképpen ugyanazok az elvek figyelhetőek meg, mint a hűtőben, természetesen a másik irányban, és nyilván jóval nagyobb méretekben mennek végbe a folyamatok.

A fűtés folyamata

  1. Munkaközegnek nevezzük azt az anyagot, (rendszerint hűtőközeg) amely akár klímaberendezésekben, és a hőszivattyúban is cirkulál. Ez az, ami a párologtatást végző hőcserélőn keresztül felveszi a hőforrásként használt közeg energiáját.
  2. Ezután a hűtőközeget egy szivattyú összenyomja, ezzel sűríti. Ekkor a közeg nyomása és hőmérséklete megnövekszik, valamint halmazállapotváltozás történik - gázzá válik.
  3. Ezt követően a komprimált hűtőközeg átkerül egy második hőcserélőbe, ahol a fűtési rendszeren keresztül magas hőmérsékletet képes leadni, lecsapódik - ismét folyékony halmazállapotú lesz, és a környezetétől hőt von el.
  4. A következő lépés a túlnyomás megszüntetése.
  5. Majd a hűtőközeg az itt leírt, ciklikusan ismétlődő folyamat elejére kerül vissza.

A hűtőszekrényben az egész jelenség fordítva játszódik le, hiszen az belül elvonja, kívül pedig leadja a hőt.

Hatékonysága

  • A készülék működtetéséhez elektromos energia is szükséges.
  • Úgynevezett munkaszám, elterjedt kifejezéssel élve a „jósági fok” jelöli a rendszer hatékonyságát.
  • (COP = Coefficient of Performance)
  • Ez az arányszám azt jelöli, hogy a működtetéséhez felhasznált teljesítmény értékének hányszorosát képes a hőszivattyú teljesítményével leadni.

A hagyományos fűtési rendszerek esetén általában 1 alatti érték. Különösen a régi, elavult fűtési rendszerek a felvett energiának még csak megközelítőleg sem képesek 100%-át hőként hasznosítani a működés során.

Ezzel szemben a hőszivattyú az egységnyi felvett teljesítményből többszörös hasznos teljesítményt ad le. Nézzünk egy példát: egy hőszivattyús fűtési rendszer hatékonysága, azaz COP-értéke 4,2 és 12 kW fűtési teljesítményen üzemel, a működéshez szükséges áramfogyasztás (12/4,2) összesen 2,86 kW körüli lesz.