A hőszivattyúk: Fenntartható Fűtés és Hűtés Költséghatékony Megoldások
A hőszivattyúkat a tiszta energia egyik fő megoldásaként hirdették, de bírálták, mert túl költségesek. Íme, amit tudnod kell.
Valószínűleg hallott már a hőszivattyúkról – olyan berendezésekről, amelyek energiát vesznek fel a levegőből, a talajból és a vízből, és hővé vagy hideg levegővé alakítják át. De hogyan, mikor és hol működnek pontosan?
Tekintettel az energetikai átállás sürgősségére, érthető, hogy a viták arról, hogy melyik a legjobb megújuló megoldás, meglehetősen… hevessé válhatnak. És valószínű, hogy először találkozott pozitív vagy negatív fényben a hőszivattyúkkal, mielőtt az alapokhoz kezdene.
Egyre többen telepítik a technológiát. Tavaly, hőszivattyúk segített Európának 8 millió tonna szén-dioxid-kibocsátást megtakarítani, mivel 3 millió egység mintegy 4 milliárd köbméter fosszilis gázt cserélt ki – tehát határozottan nagy lehetőségek rejlenek benne.
Ha azt tervezi, hogy hőszivattyú tulajdonos lesz, íme néhány dolog, amit tudnia kell.
A levegő-, víz- és talajhőszivattyúk úgy működnek, hogy ezekből a forrásokból energiát vesznek fel és hővé, ill hideg levegő. Ezt a „hűtőközeg-cikluson” belül teszik meg – a párolgás, a kompresszió, a kondenzáció és az expanzió négy fázisával – magyarázza az Európai Hőszivattyúk Szövetsége (EPHA).
Lényegében az összegyűjtött hőt arra használják fel, hogy a szivattyú hőcserélőjében lévő hűtőfolyadékot gázzá alakítsák, amely aztán a kompresszorban nagy nyomásra koncentrálódik, ami a hőmérséklet emelkedését idézi elő. A gépezet ezen részének működtetéséhez plusz energiára van szükség – ideális esetben zöldáramból, ami az egész folyamatot szén-dioxid-semlegessé tenné.
A forró és nagy nyomású gőz ezután áthalad a második hőcserélőn, az úgynevezett kondenzátoron. Ez az a hely, ahol a hűtőközeg hőt bocsát ki az otthoni fűtési rendszerbe – legyen szó vízbázisú rendszerről, például radiátorokról vagy padlófűtésről, vagy klímaberendezésről.
A hő kibocsátásával a hűtőközeg folyékony halmazállapotba kerül, majd áthalad egy nyomáscsökkentő berendezésen (az expanziós szelepen), mielőtt újrakezdené a ciklust.
A hőszivattyúk használhatók otthonokban, irodákban és ipari környezetben. Az az erényük, hogy nagyon hatékonyak; minden egységnyi energia után körülbelül három egységnyi hőt kapunk.
A hőszivattyúk működnek hideg éghajlaton?
Hőszivattyúk: Megcáfolva a Hideg-Idő Mítoszát
Ez az egyik fő mítosz a hőszivattyúkkal kapcsolatban. A valóság az, hogy a hőszivattyúk legnagyobb részarányával rendelkező négy országban – Norvégiában (a háztartások 60 százaléka), Svédországban (43 százalék), Finnországban (41 százalék) és Észtországban (34 százalék) – a leghidegebb a telek. Európa.
Egy friss tanulmány megállapította, hogy a hőszivattyúk sikeresen telepíthetők olyan országokban, ahol téli hőmérsékletek ritkán esik -10°C alá, ami a kontinens nagy részét lefedi. Még a -30°C-hoz közeledve is hatékonyabbak lehetnek, mint az elektromos fűtés.
Ennek az az oka, hogy fagypont alatti hőmérsékleten, amitől borzongunk, a külső levegő és a víz még mindig hasznos mennyiségű energiát tartalmaz. A legfontosabb mérés itt a „teljesítmény-együttható” (vagy COP), amely az a hőmennyiség, amelyet minden egyes bemenő energiaegységre elő lehet állítani.
A legtöbb otthon azt tapasztalja, hogy a hőszivattyúk COP-értéke éves átlagban három-négy. Minél hidegebb lesz, annál kevésbé hatékonyak, de a tanulmányok azt mutatják, hogy a hőszivattyúk még hidegben is rendkívül jól bírják magukat.
Finnországban például néhány piacvezető hőszivattyún végzett laboratóriumi tesztek kimutatták, hogy két modell COP-értéke kettő felett van -20°C körül. És -30°C-on a COP-értékek még mindig egy felett vannak, így továbbra is képesek hőt adni.
Egy másik szerint a földi hőszivattyúk jobbak lehetnek ezeken az éghajlatokon tanulmány mivel a talaj hőmérséklete nem változik olyan drámaian az évszakok között (és a berendezésnek nincs szüksége energia leolvasztásra).
Az egyik EPHA díjnyertes projekt Finnországban a geotermikus energiát hőszivattyús technológiával kombinálja, hogy egy mozgatható rendszert hozzon létre, amely az építkezéseket táplálja. A „Geolo” művelet Vantaaban -30°C-ig hatékony, és egy középiskola és lakásépítés elősegítésére használták fel.
Telepíthet hőszivattyút régi és meglévő épületekbe?
A hőszivattyúk Európában történő elterjedése és előnyei
Körülbelül 20 millió hőszivattyú van beszerelve Európában – ezzel elkerülhető az 54 megatonna CO2, ami nagyjából Görögország éves kibocsátása.
Sokan szeretnének csatlakozni a hőszivattyús hullámhoz, de nem biztosak abban, hogy a készülékek megfelelőek-e az otthonukba.
Aggodalomra ad okot, hogy a régi épületekben nem működnek. Az EPHA azonban azt állítja, hogy a hőszivattyúk bármilyen típusú épületben használhatók, feltéve, hogy a meglévő fűtési vagy hűtési rendszer kompatibilis.
Államilag finanszírozott projekt Az Egyesült Királyságban bemutatták, hogy minden stílusú és korszak otthonába beépíthetők, a viktoriánus középső teraszoktól a második világháború előtti félig és az 1960-as évekbeli tömbházakig.
„A tiszta, megújuló energiával működő hőszivattyúk kulcsfontosságúak lesznek az Egyesült Királyság otthonainak felmelegítésében a nulla nettó jövőben” – mondta Lord Callanan energiaügyi és tiszta növekedési miniszter.
„Ez a próba azt bizonyítja, hogy az alacsony szén-dioxid-kibocsátású fűtési rendszerek hatékony alternatívát jelentenek minden típusú és korú otthon számára. Ahogy a technológia tovább fejlődik, és a költségek zuhannak a következő évtizedben, a fogyasztók számára nyilvánvaló, megfizethető választássá válnak.”
Az angliai Bath Abbey megmutatja, hogy a legnagyszerűbb régi épületben is helyet lehet adni egy hőszivattyúnak. Ám a britek legnagyobb buktatója nem a tervezési engedély, hanem a költség.
Az Energy Systems Catapult szerint a mai napig az Egyesült Királyságban a legtöbb hőszivattyút nagy, gázhálózaton kívüli otthonokba szerelték be jókorú korai alkalmazók, lakásfejlesztők vagy szociális bérbeadók.
A hőszivattyúk üzemeltetése többe kerül, mint a gázkazáné?
Kétségtelen, hogy a hőszivattyúk jelenleg sok ember számára megfizethetetlenül drágák.
Egy levegős hőszivattyú beszerzése és telepítése körülbelül 10 000 fontba (11 500 euróba) kerül. Az átlagos előzetes költségek körülbelül kétszer-négyszer magasabbak, mint a gázkazánok esetében.
Az áram ára is drágább, mint a gázé – egységenként körülbelül háromszorosa az Egyesült Királyságban. Sajnos ez felemészti a szivattyúval járó hatékonysági megtakarítást, de ez az ország energiaáraitól függ – mint azt a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) számítása is mutatja.
Az IEA kijelenti, hogy a hőszivattyúk hosszú távon pénzt takaríthatnak meg a fogyasztóknak, miközben megóvják őket az ársokkoktól. Egy 2022-es felmérés szerint a háztartások megtakarítása elérte a 840 eurót Európában.
„A szegényebb háztartások előzetes költségeinek kezeléséhez nyújtott megfelelő támogatással a hőszivattyúk érdemben kezelhetik az energiaszegénységet” – teszi hozzá.
Ez természetesen számos nemzeti politikai döntéstől függ támogatási ajánlatok Európán keresztül.
A hőszivattyúk csak jól szigetelt otthonokban működnek?
A hőszivattyúk használatának egyéb költségei is vannak. Mivel az általuk termelt melegvíz alacsonyabb hőmérsékleten jön ki, mint a gázkazánoknál, a nagyobb radiátorok előnyt jelentenek.
Dupla üvegezés és egyéb szigetelés – a szigorítási funkciók abban is segítenek, hogy otthona több hőt tartson meg, aminek mindnek ára van.
Egy szakértő szerint azonban „a házakat nem kell alaposan felújítani ahhoz, hogy hőszivattyút be lehessen szerelni”.
A Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) tudományos blogjának írója Marek Miara hozzáteszi, hogy minél kisebb a hőveszteség, annál hatékonyabban tud működni a hőszivattyú. Tehát a fűtési energiaigény csökkentését célzó felújítási intézkedéseknek van értelme, mint minden más fűtési rendszer esetében.
Zajosak a hőszivattyúk?
A talajhőszivattyúk valóban csendesek, és általában alig okoznak zajt.
A levegős hőszivattyúk általában egy kültéri és egy beltéri egységből állnak. Az EHPA szerint az utóbbi rész hangereje általában 18 és 30 decibel között van – körülbelül akkora hangerővel, amikor valaki suttog.
A legtöbb kültéri egység besorolása körülbelül 60 decibel, ami a normál beszélgetéshez vagy a mérsékelt esőhöz hasonlítható.
„Ne feledje: nyáron, amikor kint van a kertben, a hőszivattyúk általában nem működnek, mivel nincs szükség fűtésre” – mondja Jan Rosenow, a Regulatory Assistance Project (RAP), egy brit székhelyű, tiszta energiával foglalkozó civil szervezet igazgatója, aki összeállított egy hasznos dokumentumot, amely számos hamis hőszivattyú-mítoszt cáfol, és segíti az energiaforrások kiválasztását.
A cikk eredeti nyelven itt érhető el: https://www.euronews.com/green/2023/11/07/how-expensive-are-heat-pumps-a-brief-look-at-the-clean-technology-taking-off-in-europe
