10 tipp a fotovoltaikus hőszivattyú helyes használatához
A hőszivattyúk a piacon elérhető leghatékonyabb fűtéstechnika. De sok tervezőnek és telepítőnek fogalma sincs arról, hogy ez a technológia milyen követelményeket támaszt. Éppen ezért gyakran követnek el hibákat. Itt elmagyarázzuk, hogyan lehet ezt elkerülni.
A hőszivattyúk tiszta alternatívája a gáztartályoknak, olajkazánoknak vagy fatüzelésnek. A technológia több mint száz éve ismert, mivel a hűtőszekrény fordított elvét alkalmazza. A kemény teleket is jól és olcsón lehet túlélni - ezt Svájcban, Ausztriában és Skandináviában működő készülékek tízezrei bizonyítják.
1. Gondoljon a hőfelhasználásra!
A hőszivattyú egy olyan technológia, amely a fűtésmérnökök és a kéményseprők hagyományos tudását dobja túlzásba. Mivel láng nélkül működik, és pontosan a megfelelő hőmérsékleten képes előállítani a szükséges fűtési hőmérsékletet. Ha csak 25 vagy 40 Celsius fok szükséges a fűtőfelületeken, akkor a hőszivattyú csak 40 vagy 45 Celsius fokot biztosít a puffertárolóban. A kívánt 35-40 Celsius fok a fűtőfelületeken elérhető a hidraulikus csatlakozásokon és a csöveken keresztül.
Ennek következményei vannak: Eddig sok fűtésszerelő bízott abban, hogy a forró gázlángok vagy az olajtüzek (kb. 1000 Celsius fok) mindig elegendőek a helyiségek télen 20 vagy 22 Celsius fokosra történő felmelegítésére. Éppen ezért Németországban a fűtési rendszerek túlnyomó többsége túl nagy, és kedvezőtlen részterheléssel üzemel. A hőszivattyú sokkal hatékonyabban és pontosabban használja fel az értékes energiát. Az első felmerülő kérdés: Milyen magas a fűtési hőmérséklet, amelyet el akar érni a házban?
2. A forró áramlás nem egyezik meg a hőszivattyúval!
A hőszivattyú nagyon illékony munkaközeget használ, amely alacsony hőmérsékleten is elpárolog. Egy elektromos kompresszor tömöríti ezt a működő gázt, amely közben felmelegszik - mint egy kerékpár légszivattyúja. A döntő tényező az az energia, amelyet a munkaközeg felvesz, ha folyadékból gázállapotba vált. Mivel a hőszivattyúnak nincs lángja, ezért nem tud hazudni: Különösen jól és gazdaságosan működik mindig, ha a hőforrás hőmérséklete és a helyiségek fűtési hőmérséklete közötti lehető legkisebb az egyensúly. Más szavakkal: a klasszikus radiátorok, amelyek áramlása meghaladja az 55 Celsius-fokot, nem igazán tudják hatékonyan ellátni hőszivattyúval. Az alacsonyabb hőmérsékletű fűtőfelületek jobban megfelelnek a hőszivattyúnak.
3. A teljesítmény a hőforrástól függ!
Az energiának valahonnan kell származnia, hogy a munkaközeg elpárologhasson a hőszivattyú működési körében. A hőszivattyúk a külső levegő hőmérsékletét használják. Nyilvánvaló: minél melegebb van kint, annál jobban elpárolog a munkafolyadék. Ez azt is jelenti, hogy nagyon alacsony hőmérsékleten néhány hőszivattyúnak komoly problémái vannak egy modern lakóépület fűtésével. Ezután szüksége van egy második (kétértékű) hőgenerátorra, amely különösen hideg és ropogós napokon lép be. Ez lehet gázégő vagy - sokkal jobb - egy második hőszivattyú, amely energiáját a földről nyeri el.
4. Az erős munkalovak geotermikus energiát használnak!
A föld többféle módon szolgáltat energiát. Az 1,5 méter körüli fagyvonal alatt a télen hatással van a nap hője, amelyet a talaj a meleg hónapokban tárolt. Ezt az energiát nagy területű abszorberekkel vagy úgynevezett földkosarakkal lehet megcsapolni. Erre a célra árkokat vágnak az ingatlanba, és PE csöveket fektetnek, amelyekben fagyvédett sóoldat kering. Minél tovább tart a tél, annál több hő nyerhető ki a talajból.
A második változat a földfúrás, amellyel a hőszivattyú a föld mélyebb rétegeiből meríti energiáját. 30, 40 vagy akár száz méter mélységben a hőmérséklet nagyrészt független a naptól, ahol a föld belsejéből származó geotermikus hőáram hatással van. Ha a hőszivattyúnak sok energiára van szüksége, akkor a sóoldali áramkör ilyen fúrásokhoz csatlakozik. Vagy megérintheti a talajvíz erét, például speciális kutakon (nyitott rendszer) vagy sós vízcsöveken (zárt rendszer) keresztül. A talajvíz egész évben nyolc és tíz Celsius fok között van. Ez ideális a hőszivattyú nagy teljesítményének kihasználásához.
Hátrányok: A felszínközeli geotermikus hőelnyelőknél fel kell szántani az ingatlant, a gyönyörű kert akkor már a múlté. A mély fúrások drágák, ehhez geológusok és vízügyi hatóságok jóváhagyása is szükséges. Ugyanez vonatkozik a talajvíz hőszivattyúira is. Ezért fontos alaposan megfontolni, hogy melyik változat gazdaságos. Végül is, a hőszivattyúk általában csak alacsony üzemeltetési költségekkel járnak.
Verhetetlen előny: a geotermikus hőszivattyúk akár hat, vagy akár hét kilowattóra hőt is képesek termelni kilowattórás meghajtási teljesítményre. A levegővel vezérelt hőszivattyúk csak 3–3,5 kilowattórát képesek kezelni.
5. A hőszivattyú extra mérőórái általában nem érdemesek!
Számos energiaszolgáltató különleges éjszakai tarifákat vagy alacsony tarifákat ajánlott fel a hőszivattyúk meghajtási teljesítményére. Erre a célra hőszivattyú-mérőt állítottak be, amely az energiaszolgáltató hálózatának villamosenergia-fogyasztását méri. Ha a hőszivattyút elsősorban saját napenergiájával működtetik, akkor a mérőórának (bérleti díjnak) és beépítésének költségeit általában már nem éri meg. Főleg, hogy az alacsony tarifák az elmúlt hónapokban úgy olvadtak, mint a jég az Alpok gleccserein. A legtöbb esetben költséghatékonyabb lehet és lesz a hőszivattyú napenergiával történő működtetése, és télen a normál hálózati átkapcsolás. Ennek azonban zöldellő villamos energiának kell lennie, hogy a hőszivattyú megfeleljen a különösen tiszta technológia hírnevének.
6. Segít a napenergiában? D inkább nem!
Néhány évvel ezelőtt a hőszivattyúkat népszerűsítették a napkollektorokkal kombinálva. Elvileg két változat létezik: A szolárrendszer ugyanabba a puffertartályba juttatja a hőt, mint a hőszivattyú. A hőszivattyú csak akkor indul, ha a tetőn lévő kollektorokból származó napenergia már nem elegendő. Ezt akkor teheti meg, ha túl sok a tetőterülete és túl sok a pénze. Mivel a napenergia akkor áll rendelkezésre, amikor nincs rá szükség - a meleg hónapokban. Ez idő alatt valójában csak meleg vízhez használható.
A második változat: a geotermikus hőszivattyú sóoldali áramköre a tető fölé kerül, hogy a napsütéses téli napokon további hőt nyerjen. Az egyik a hőszivattyú napenergiájáról beszél. A hozam meglehetősen alacsony, és a napkollektorok drágák - a réz és a tetőre bonyolult telepítés miatt. Hidraulikusan kell vezetni őket a hőszivattyúhoz, amely általában a talaj szintjén vagy az alagsorban van. Tehát több rézre van szükség. Ez csak néhány kivételes esetben hasznos.
7. Segítség a fotovoltaikához? Szükségszerűen!
Jobb, ha a tetőt fotovoltaikus napelemekkel borítják, és az áramot a hőszivattyú kompresszorához használják. Most a bölcs srácok azt mondják, hogy a napenergia csak a meleg hónapokban áll rendelkezésre. De ez nem teljesen igaz, mert a napelem a nap által nyújtott fény mennyiségétől függ, és nem az érzékelhető melegségétől. Bizonyos régiókban, mint például az Alpokban, a téli nap sok energiával rendelkezik; a modulok sok napenergiát szolgáltatnak felhő nélküli napokon. Ezenkívül vannak olyan visszaverődések a hóból, amelyek növelik a hozamot. Ha a szolármodulokat egy mozgatható nyomkövetőre csomagolja, akkor nyomon követheti őket a napsütésig, így jelentősen megnövelheti az energiafelhasználást. A nyomkövetők szinte függőlegesen helyezhetik el a modulasztalt, ami azt jelenti, hogy a hó lecsúszik. A napkollektorokat nehéz nyomon követni, majd az épület csővezetékei különösen ropognak.
És: Még akkor is, ha a háznak nincs szüksége hőre, a napenergia sokféleképpen felhasználható - meleg vízhez (elektromos úton vagy kis hőszivattyúval előkészítve), háztartási villamos energiához, elektromos fűnyíróhoz, pedelechez vagy elektromos autóhoz. Sokkal könnyebb hűteni egy házat vagy néhány szobát villamos energiával, mint termikus rendszerekkel. A napenergia gazdasági előnyei szembeszökőek, mert az áramot - ha szükséges - hővé alakíthatjuk, de a hőt nem lehet villamos energiává. Legalábbis nem a napelemek hőmérsékletével.
8. Hőszivattyúk tervezése többlépcsős rendszerként (kaszkád)!
A hőszivattyúk csodálatosan kombinálhatók, ami szintén egyértelmű előny a gázzal vagy olajjal égőkkel szemben. Amikor az átmeneti időszakban kint kissé hűvösebb lesz, elindul az első hőszivattyú (a rönk kandalló is csinálja). Amikor a hőmérséklet csökken, egy második hőszivattyút adunk hozzá, később egy harmadikat - télen a néhány nagyon jeges napra. Az ilyen kaszkádrendszereket főleg kereskedelmi épületekben és az iparban használják a fűtési rendszerek lehető legköltséghatékonyabb megtervezése érdekében. Még abban az esetben is, ha a hőszivattyú meghibásodik, a fűtés sértetlen marad. A hőszivattyúknak azonban egyértelmű előnyeik is vannak ebben a tekintetben: Nem melegednek fel annyira, mint az égők, valójában csak a kompresszornak és a munkakörben és a fűtőkörben lévő szivattyúknak vannak mozgó részei. Ez jelentősen csökkenti a kopást.
9. A lehető legkisebb hőteljesítmény nagyobb tároló tartályoknál!
A hőszivattyúnak van egy hátránya, amely azonban szakmai tervezés és beépítés során alig észrevehető. Nagyon magas, rövid távú hőigényt alig lehet kielégíteni ezzel a technológiával - ellentétben az 1000 Celsius fokos égőkkel. A hőszivattyúnak ezért mindig kellően nagy méretű puffertárolóra van szüksége, amelyet hosszabb időn keresztül termikusan feltölthet. De ha a hőforrás, a hőszivattyú, a puffertárolás és a hőhasznosítás jól összehangolt, nincs hatékonyabb hőtechnika, amely képes lenne füstgázok, kémények és zaj nélkül. Tiszta ügy!
10. Hagyja a telepítést az illetékes személyre!
A hőszivattyúk sok tervezési tapasztalatot és kiváló minőségű telepítést igényelnek. Ezért csak olyan vízvezeték-szerelőkkel és tervezőkkel kell dolgozni, akik elegendő referenciát tudnak adni. Ezek a referenciák nagyon egyszerűen értékelhetők: A döntő tényező nem a berendezés szépsége vagy annak műszaki elsajátítása, hanem a hőszivattyú működtetéséért fizetendő villanyszámla (hálózati áram). Egy megfelelően megtervezett és kiépített hőszivattyús rendszerhez nagyon kevés üzemanyag szükséges. Lehet, hogy a beruházás nagyobb, mint a gáztechnika esetében, de ez gyorsan kiszámítható tíz vagy 20 évre. (Heiko Schwarzburger)
A megújuló energiájú lakóépületek hatékony ellátásával kapcsolatosan itt találja meg ezeket és más szerzőink tippjeit.