A hőszivattyúk
A föld, a víz és a levegő melege egyre népszerűbb alternatív energiaforrásnak számít, így az ezt hasznosító hőszivattyúk is egyre inkább elterjednek. A hőszivattyúk az energia előállításához áramot használnak; egy egységnyi hőenergiához változó mennyiségben.
Hogyan működik?
A hőszivattyúkban egy zárt rendszerben kering vagy a hűtőgáz (pontosabban egy olyan anyag, ami alacsony nyomáson és alacsony hőmérsékleten folyékony, egyébként gáz), vagy a víz. Ezek veszik fel a talaj, a talajvíz vagy kútvíz, illetve a levegő melegét, majd ezt nyomja össze elektromos áram felhasználásával egy kompresszor. A nagy nyomáson felszabaduló jóval magasabb hőmérséklet kerül át a fűtőrendszerbe, vagy a melegvíztárolóba.
Az energia forrásától függően levegő, víz, és föld szivattyúkat is telepítenek.
Föld-víz hőszivattyúk
A legelterjedtebb, és egyben legdrágább szivattyúk a föld melegét hasznosítók, két formájuk a szondás és a talajkollektoros.
A talajszondáshoz 80-100 méterre lefúrnak a földbe, és az így elhelyezett szondákban áramlik a hűtőgáz. A talajkollektorhoz 1-2 méter mélyen fektetik le a csöveket. A szondás rendszer helytakarékosabb, ugyanakkora teljesítményhez kevesebb szonda kell, viszont a telepítési költségei magasabbak. A kollektoros rendszer olcsóbb, de jóval több helyre van hozzá szükség, átlagos épületnél párszáz négyzetméterre.
Víz-víz hőszivattyúk
A talajvizek és a kútvíz mindig melegebb mint a talaj, pontosabban mindig legalább 8 fokos, és így nagyon hideg időben az ezt használó szivattyúk hatékonyabbak.
Levegő-víz hőszivattyúk
A levegő hőjét kinyerő hőszivattyúk víznek adját át a levegő melegét, majd ezt a fűtővíznek, illetve használati melegvíznek.
A hatékonyság mérője - COP-érték
A korszerű hőszivattyúk egy kW árammal átlagosan 3-5 kW hőenergiát állítanak elő, vagyis COP értékük hivatalosan 3-5. A legjobb COP értéke általában a víz- a legrosszabb pedig a levegő hőszivattyúknak van. A COP azonban nem állandó, függ a külső közeg (a víz, a talaj, a levegő) hőmérsékletétől, a belső, elérni kívánt hőmérséklettől, valamint egyéb tényezőktől is. A gyárilag megadott COP gyakran 3-5-7 fok külső és 20-35 fok belső hőmérsékletre vonatkozik, a valóságban a berendezések általában ennél több áramot használnak.
A levegő hőjét használják a passzívház kompakt készülékek hőpumpái is, de mivel itt nem a külső, hanem az előmelegített belső levegő az energiaforrás, ezek folyamatosan teljesítik a 4-es COP körüli értéket.
A hőszivattyúk használata
A szivattyúk körülbelül 35 fokos meleget tudnak hatékonyan előállítani, efölött csökken a COP, a nyomást létrehozó kompresszor élettartama mpedig megrövidül. Ez a hőmérséklet padlótemperáláshoz, fal- vagy mennyezetfűtéshez elegendő, melegvízkészítéshez a korszerű készülékek kihasználják azt a magasabb hőmérsékletet, ami az erősen felmelegedő munkaközegben még megmarad.
A szivattyúk működési iránya megfordítható: ami télen az épületet melegíti, és a talajt, a vizet, vagy a levegőt hűti, az nyáron ezeket fűti, és a házat hűti. Az elérhető hűtőteljesítmény azonban valamivel kisebb, mint a fűtőteljesítmény