A hőszivattyú napjaink egyik feltörekvő fűtési és hűtési megoldása, ami számos előnnyel rendelkezik.  Azon túl, hogy az egyik leggazdaságosabb fűtési és hűtési megoldás – különösen napelemmel párosítva –, környezettudatosság szempontjából is a legjobb választás fűtés és használati melegvíz készítéséhez, mert kifejezetten energiatakarékos. Joggal merül fel a kérdés, hogy akkor miért nem ezt használják minden újonnan épülő vagy most felújított lakásban, családi házban? Mi az és mit tud a hőszivattyú? 

Számos kérdés adódik a témában, amire most választ adunk.

Mi a hőszivattyú?

A hőszivattyú olyan fűtő/hűtő berendezés, ami az egyik oldalról kivont hőt a másik oldalra szállítja, tehát az egyik irányba fűt, a másikba pedig hűt. Azt is mondhatnánk, hogy a hőszivattyú a természetben „ingyen” elérhető energiát hasznosítja fűtésre, használati melegvíz előállításra, ráadásul képes a lakás hűtésére is. Utóbbi esetben a hőszivattyú fordított üzemmódban működik, vagyis ebben a funkciójában nem fűti, hanem hűti az otthonunkat, mindezt úgy, hogy a fűtéscsövekben nem melegvizet keringtet, hanem hideget. Megfordítva a körfolyamatot, a házból vonja el a hőt és vezeti a szabadba. Működési elvét tekintve a hőszivattyú megegyezik a hűtőszekrényével.

A hőszivattyú többféle közegben lévő energiát is képes hasznosítani, ez lehet föld, talajvíz vagy levegő, az üzemeltetéshez szükséges elektromos energia előállítása ezektől függetlenül környezetbarát módon, károsanyag kibocsátás nélkül is történhet, pl. napelemek segítségével. A fűtéshez szükséges melegvíz vagy meleg levegő előállítására alacsony környezeti hőmérséklet (akár -20°C) esetén is képes a hőszivattyú, így a magyarországi hőmérsékleti viszonyok között is kiválóan megállja a helyét: nem véletlen, hogy Svédországban is a legtöbb háztartás levegő – víz hőszivattyúval fűt.

A hőszivattyús rendszer működése

A hőszivattyú működési elve elsőre bonyolultnak tűnhet, mint a Michael Jackson féle Moonwalk, de ha benézünk a dolgok mögé, mindjárt meg is nyugodhatunk.

Adódik a kérdés: hogyan lehet a kinti hidegebb levegőből az otthonunkat fűteni úgy, hogy a hőmérséklet-különbség akár 30-32°C is lehet a külső (-10°C) és az elérni kívánt benti (22°C) hőmérséklet között.

Hőszivattyús fűtés működési elve:

Egy kis fizika

• A természetes hőátadás mindig a melegebb közeg (ilyen közeg a levegő, a víz, a gáz) felől a hidegebb felé áramlik, azaz a meleg közeg mindig hőt ad át a hidegebbnek, melegítve azt. Ez minden hőmérséklet-különbség esetén igaz: a jégkocka nemcsak a 30°C-os melegben fog elolvadni, hanem a 2°C-os téli hidegben is, csak sokkal lassabban.
• Minden abszolút nulla foknál (-273 °C = 0 Kelvin) melegebb test belső energiával rendelkezik, amit képes leadni a nála hidegebb közegnek hő formájában. Ezekből a fizikai alapfeltevésekből jól láthatjuk, hogy a -10°C-os kinti hőmérsékletből a hőszivattyú képes energiát kinyerni, és ezzel meleget biztosítani az otthonunknak.
• Térfogatváltozáskor a gázok hőt vonnak el vagy adnak le környezetüknek. Ha csökkentjük a gázok térfogatát (összenyomjuk őket) akkor a hőt adnak le (felmelegszenek), térfogatnövekedés estén pedig hőt vonnak el a környezetükből (lehűlnek).

A működése 4 lépésben írható le:

• párologtatás,
• sűrítés,
• cseppfolyósítás,
• oldódás.

Nézzük meg, hogy pontosan mit is jelentenek ezek!