Ez a cikk már több mint 90 napja készült. A benne szereplő információk elavultak lehetnek.

Az épületek fűtési igényének fedezésében egyre inkább megjelenik alternatívaként a hőszivattyú. De mi is ez? Hogy működik? Jobb, mint a gázkazán?

Egy gázkazán működésének megértésénél könnyű dolgunk van, hiszen a saját tapasztalataink alapján el tudjuk képzelni, hogy a gáz elégetésével hőt termelünk, és ezzel felmelegítjük a fűtési rendszer vizét. Hőszivattyú esetén nem ilyen egyszerű a helyzet.

Mint a hűtő, csak fordítva

A hőszivattyú működését talán úgy érthetjük meg a legegyszerűbben, ha a háztartási hűtőgéptől indulunk el, ugyanis nagy vonalakban a hőszivattyú ugyanolyan alkatrészekből áll, és ugyanolyan folyamatokat valósít meg, mint a hűtő. Háztartási hűtőgépet azért vásárolunk, hogy abban hidegen tarthassuk az élelmiszereket, azaz kicsit professzionálisabban fogalmazva hőt vonjunk el a hűtött térből.

A legtöbben leragadunk ennél a hatásnál, van azonban egy másik folyamat is, amely nélkül a hűtőberendezés nem lenne működőképes. A hűtött térből elvont hőt valahol le kell adni a környezetnek, ez pedig a hűtő hátulján található fekete rácsos csőkígyón keresztül valósul meg. Ha megérintjük ezt a rácsot, érezhetjük, hogy jóval melegebb a környezeténél, azaz valóban hőt ad le. (Ha már itt tartunk, muszáj megemlítenem: rendkívül fontos, hogy hagyjunk megfelelő teret a hőleadáshoz: ha túlságosan a falhoz toljuk a hűtőt, esetleg beépítés esetén nem hagyunk helyet a levegő mozgásának, akkor a nem lesz megfelelő mértékű a hátsó rács természetes hűtése-hűlése, ami végső soron a hűtőberendezés hatékonyságának romlását okozza. Ez pedig olyan hiba, amiért a fogyasztás növekedése révén a pénztárcánkkal fizetünk.)

Összefoglalva: a hűtőberendezés hőt von el a hűtött térből, és ezt leadja a környező levegőnek. A rendszer persze kicsit bonyolultabb, de nekünk tökéletesen elég ilyen mélyen ismerni a működését. Innentől viszont gyakorlatilag ismerjük a hőszivattyú működését is: képzeljük azt, hogy számunkra nem a hőelvonás a hasznos, hanem a leadott hő, azaz visszatérve a hűtős példához, nem a belsejében lévő hideget szeretnénk hasznosítani, hanem a hátulján leadott hőt.

Ezzel pedig el is jutottunk a működési elvhez: a hőszivattyú alacsony hőmérsékletű hőforrásból hőt von el (lehűti), majd pedig magasabb hőmérsékleten leadja azt. A hőleadás történhet levegő illetve víz felé, azaz beszélhetünk légfűtésről illetve használhatjuk a hőszivattyút a gázkazánhoz hasonlóan vízmelegítésre.

Különböző hőforrások, eltérő megoldások

Rendkívüli mértékben befolyásolja a hőszivattyú hatékonyságát, hogy milyen alacsony hőmérsékletű hőforrást választunk a hőelvonáshoz. Annál hatékonyabban működik a hőszivattyú, minél magasabb a hőforrás hőmérséklete, vagy máshogy megfogalmazva: minél kisebb a hőelvonási és hőleadási hőmérséklet közötti különbség. A logika is ezt diktálja: egyszerűbb átugrani egy kisebb szakadékot, mint egy nagyobbat. További fontos jellemzője a hőforrásnak a halmazállapota, ugyanis a folyadékok hőátadási viszonyai jobbak a gázokénál, ezért ugyanolyan hőmérsékletű folyadék és gáz hőforrás esetén általában a folyadékot szeretjük jobban.

A legelérhetőbb hőforrás, amit a környezetünkben fellelhetünk, a levegő. A legelőnyösebb tulajdonsága, hogy mindig és gyakorlatilag korlátlan mennyiségben rendelkezésünkre áll, továbbá nem kell a kiaknázásához semmilyen speciális eszköz. Tulajdonképpen a klímák kültéri egységéhez nagyon hasonlító egységet kell a házon kívül elhelyezni, és ebben ki is merül a levegő hőforrásként való használatának költsége. Hátránya is van ennek az egyszerűségnek: a levegő hőmérséklete nagymértékben függ az évszaktól és az aktuális meteorológiai viszonyoktól, és pont akkor a leghidegebb, amikor a legnagyobb szükség lenne az épületek fűtésére. További problémát jelent, hogy nagyon alacsony levegőhőmérséklet esetén a fagyasztókhoz hasonlóan gondoskodni kell a leolvasztásról is.

Használhatunk felszíni vizeket is hőforrásként, de talán ez a legelérhetetlenebb az összes közül, ugyanis nagyon ritkán oldható meg, hogy a hőcserélő a vízmederbe legyen telepítve: általában vízkivételi műről és víztisztításról is gondoskodni kell, illetve vigyázni arra, hogy a visszajuttatott víz ne legyen szennyezett, és ne hűtsük le túlságosan. Egyes esetekben vízjogi problémák is felmerülhetnek, ami jelentősen növelheti a vízkivétel költségét. Ezzel szemben előnye a felszíni vizeknek, hogy a fűtési szezonban a hőmérsékletük általában magasabb, valamint nem is ingadozik annyira, mint a levegőé.

A talajvíz hőmérséklete Közép-Európában egész évben nyolc és tizenkét fok között alakul, sőt a legkisebb érték kora tavasszal tapasztalható, azaz nem esik egybe a fűtési csúcsigénnyel, így kiváló hőforrás lehet. A kitermelés költsége függ a mélységtől, és felhasználás után gondoskodni kell a megfelelő elvezetéséről is. A talajvízhez hasonló előnyökkel és hátrányokkal rendelkezik a termálvíz is, a magasabb hőmérséklete révén még jobb hőforrásnak bizonyulhat, a hasznosításánál azonban problémát jelent a magas oldott sótartalom.

Lakóházak környékén ígéretes megoldás a talaj hőjének hasznosítása. Kétféleképp is történhet: kollektoros megoldással a talaj felső rétegének hőjét aknázzuk ki. Ez nem geotermikus energia, ilyen mélységben még a napsugárzás melegíti a földet. A légköri hőmérséklet változását a talaj is követi, de mélységtől és talajminőségtől függően időben késleltetve és csökkenő amplitúdóval. Már kétméteres mélységben is öt és tizenhat fok között változik a talajhőmérséklet az év során, de a hőforrásként való használhatóságát a talaj tulajdonságai is megszabják: kedvező, ha nedves és nagy hővezető-képességű. A megoldás hátránya, hogy a ház közelében megfelelő nagyságú és minőségű megműveletlen, illetve beépítetlen területnek kell rendelkezésre állni. A talajmunkálatok még kis mélység esetén is meglehetősen költségesek lehetnek.

Talajszondás megoldás esetén már valóban a Föld magja, azaz geotermikus energia szolgáltatja a hőt. Hatvan–száz méter mélyen a hőmérséklet közel állandó egész évben, így folyamatosan jó hatásfokkal működhet a hőszivattyú. További előnye a talajszondának, hogy (vízszintesen) kisebb helyigényű, mint a talajkollektoros rendszer, hátránya viszont szintén a költséges talajmunka.

Hőszivattyú vs. gázkazán

Akkor most a gázkazán vagy a hőszivattyú jobb? Nem lehet egyértelmű választ adni. A választást befolyásolják az épület (és környezetének) jellemzői. Az biztos, hogy a földgáz olcsóbb, mint a villamos energia, az elmúlt évek tendenciái azonban azt mutatják, hogy a különbség egyre csökken. Tovább árnyalja a képet, hogy a hőszivattyú hatékonysága többszöröse a gázkazánoknak, így ugyanakkora fűtési teljesítményt hőszivattyúval akár olcsóbban is lehet szolgáltatni, mint gázkazánnal.

Ha felújítás során meg szeretnénk hagyni a hagyományos radiátorainkat, a legtöbb esetben elfelejthetjük a hőszivattyú telepítését, mert a radiátorok magas előremenő (hőleadási) vízhőmérsékletet követelnek meg, azaz ilyen körülmények között a hőszivattyú rossz hatásfokkal működik (hiszen nagy a hőelvonási és hőleadási hőmérséklet különbsége), telepítése nem ajánlott.

Mikor lehet kifizetődő a hőszivattyú? Padlófűtés esetén a fűtési előremenő vízhőmérséklet 35 °C körül alakul, ami ideális a hőszivattyú számára, amelynek előnye még hűtési képessége is, tehát megspórolhatjuk a klímarendszer kiépítését. Sőt a hőszivattyú a gázkazánhoz hasonlóan még a melegvíz-előállításról is képes gondoskodni.

Van azonban még egy szempont, amit figyelembe kell vennünk: az új építésű ingatlanok többsége magas energiaosztályba sorolható, így az éves fűtési igénye viszonylag alacsony. Minél kisebb ez a szám, annál kisebb a jelentősége, milyen áron termeljük meg ezt a hőt. Egy alacsony energiaigényű háznál ésszerű megoldás lehet egy alacsonyabb beruházási költségű, de drágábban üzemelő gépet telepíteni. A hőszivattyús rendszerek (főleg a jó minőségűek) drágábbak a gázkazánoknál, és akkor még nem is beszéltünk az esetleges talajmunkák komoly beruházási költségéről.

Mennyibe kerül?

Vegyünk példának egy új építésű, kis fűtési igényű, 140 m2-es házat. Ha gázkazánnal szeretnénk fűteni, akkor nem csak magát a kazánt, hanem a telepítést, beüzemelést, kéményt, papírmunkát stb. is ki kell fizetnünk, így a félmillió forint alatti kazánár mindennel együtt akár kétmillió forintra is emelkedhet. Egy elfogadható minőségű hőszivattyú ára egymillió forintnál kezdődik, természetesen ezt is megnövelik még a járulékos költségek, vagyis a legolcsóbb levegős hőszivattyúval is akár hárommillió forintba kerülhet a komplett rendszer, de a szondás és a kollektoros hőszivattyúk még drágábbak.

A kollektoros megoldás képviseli a középutat: a vízszintes kollektor lefektetésének költsége meghaladhatja a félmillió forintot, a szonda viszont még ennél is drágább: maga a fúrás százméterenként több százezer forintba kerül, és általában nem elég egyetlen furat. Ez azt jelenti, hogy a talajszonda ára a kollektor duplája is lehet. Azt azonban nem szabad figyelmen kívül hagynunk, hogy az a megoldás drágább, amelyik olcsóbban képes működni.

Hőszivattyú használatával az éves fűtési költség akár felére csökkenthető a gázkazánhoz képest, így hőforrástól függően hőszivattyús rendszer telepítésekor tíz–tizenöt év megtérülésre számíthatunk. Ezek az árak persze hozzávetőlegesek, számos tényező befolyásolhatja őket, tehát csak iránymutatásul szolgálnak. Bővebb információt, konkrét árajánlatokat az egyik legnagyobb magyarországi partnernél, itt talál.

Továbbra sincs tehát általános recept arra nézve, hogy hőszivattyúval vagy gázkazánnal fedezzük a házunk fűtési energiaszükségletét, mindenképpen vannak azonban olyan esetek, amikor a hőszivattyú kerül ki győztesen a párbajból.

Hírlevél feliratkozás

Iratkozz fel a hírlevelünkre, és mi minden héten érdekes, szórakoztató sztorikat küldünk neked a világból.