Tartalomjegyzék

Használati melegvíz készítés hőszivattyúval

Az általánosan elterjedt HFC hűtőközegekkel (R410a, R134a, R32 stb.) üzemelő hőszivattyúk remek hatásfokkal képesek alacsony hőmérsékletű hőenergiát előállítani bármilyen hőforrásból, levegőből, talajból, s ha kell, alacsonyabb hatásfokkal ugyan, de a magasabb hőmérséklet igényű használati melegvíz készítésével is megbírkóznak. Tökéletesen kielégítik egy általános lakóépület minden hőigényét, különösen most, az energiaköltségek, főként az eddig általánosan használt energiaforrásnak, a gáz árának a felrobbanásakor.

De vajon megoldást jelentenek -e ezen technológiák azon ipari létesítmények számára, melyek nagyságrenddel nagyobb mennyiségű használati melegvizet igényelnek?

Egy szálloda, fürdő, sportközpont, élelmiszerfeldolgozó üzem számára ugyanúgy szükséges a fűtés az év egy részében, azonban a használati melegvíz minden hónapban állandó igény. Az Ő esetükben az épület éves energiamérlegében akár nagyobb súllyal is szerepelhet a használati melegvíz készítés, mint maga az épület fűtése. Ebből is látszik, hogy a fent említett általánosan elterjedt hűtőközeggel üzemelő hőszivattyús technológiák - bár a megemelkedett energiaárak mellett még lehetnek gazdaságosak -, de a gyenge hatásfok miatt nem épp a legideálisabbak erre a feladatra.

Ezen változtat a már több, mint 15 éve piacon lévő olasz, Enex gyártmányú speciálisan HMV készítésre tervezett hőszivattyú berendezése, mely kíváló hatásfokát az alkalmazott CO₂ hűtőközegnek és a rétegtároló elvnek köszönheti.

Az olasz ENEX S.r.l. az elsők között tette le a voksát a tisztán CO2 hűtőközeggel üzemelő hűtéstechikai rendszerek mellett és fejlesztései, szabadalmai azóta is a világ élvonalába emelik termékeit. A világszerte üzemelő több, mint 1000 hűtőrendszere a legváltozatosabb környezeti körülmények között biztosítanak hűtést, használati melegvizet, klimatizálást.

HMV előállítása, tárolása

A szén-dioxid hűtőkörfolyamatának hatásfoka azon múlik, hogy milyen mértékben sikerül a hűtőközeget visszahűteni. Ezért fontos, hogy a hőszivattyú fűtő hőcserélőjére mindig a lehető leghidegebb közeget áramoltassuk. Ez a használati melegvíz készítés esetében a bejövő hidegvíz, amit a kívánt hőmérsékletre (50-90 °C) egy lépcsőben fűt fel. A magasabb belépő vízhőmérséklet rosszabb hatásfokot eredményez, ezért ez a technológia hagyományos fűtési (pl. 60/40°C), azaz magas visszatérő hőmérsékletű fűtésre nem ideális. Viszont minden olyan esetben, ahol a nagy belépő-kilépő hőmérséklet különbség meg tud valósulni, kiemelkedő hatásfokkal üzemeltethető.

A rétegtárolás lényege a tartályban való keveredés minimalizálása, ezzel megakadályozva, hogy a hőszivattyú hosszabb távon langyos vizet fűtsön. A gyakorlatban ez sorban egymás után kötött kisebb kapacitású, kisebb átmérőjű és magasabb tartályokat jelent, mely elrendezés segíti a tartályokban a rétegződés kialakulását.

A képen látható a két legjellemzőbb hidraulikai kapcsolás egyszerűsített elve.
Az első esetben a hőszivattyú egy leválasztó körön keresztül átfolyó jelleggel készít használati melegvizet, mely a sorolt rétegtároló rendszerben kerül letárolásra felhasználásig. Ez esetben a legionella elleni védekezésről gondoskodni szükséges.
Második esetben a hőenergia fűtővízben kerül letárolásra, hasonlóan rétegtároló rendszerben, míg a használati melegvíz átfolyó rendszerrel készül, melyet frissvíz állomásnak is szokás nevezni.

Berendezésválaszték, műszaki tartalom

Hőforrás alapján két fő termékcsoport elérhető, a levegő (AirHeat) és a víz (GeoHeat) hőforrású hőszivattyú.
Minden berendezés sztenderdként tartalmazza az alábbiakat:

rozsdamentes alkotókból felépített CO₂ hűtőközeggel üzemelő komplett hűtőkört
speciális rezgéstompító rögzítéstechika az alacsony zajkibocsájtás érdekében
HMV hőleadó oldalon fordulatszám szabályzott keringető szivattyút
AirHeat berendezések esetében fordulatszám szabályzott axiál ventilátort
egyedileg erre a célra fejlesztett szoftverrel működő komplett szabályzást
távfelügyeletet

GeoHeat víz-víz hőszivattyú

Hőforrás lehet kútvíz, talajszonda, bármilyen elfolyó technológiai víz.
Ideális azon létesítmények számára, amelyek állandó technológiai hűtést igényelnek (pl. élelmiszeripari feldolgozó üzemek, gyógyszergyárak) vagy felesleges elfolyó vizeikben még van hőenergia (pl. fürdők, uszodák folyamatos vízcseréje). Amennyiben 20 °C vagy az feletti hőmérsékletű hőforrás áll rendelkezésre, 60 °C-os használati melegvíz előállítása során a COP > 5!

Kútvíz és talajszonda alkalmazás esetén ügyelni kell annak méretezésére, hiszen a kihasználás az év 365 napján egyirányú lesz.

AirHeat levegő-víz hőszivattyú

A technológia a külső levegő energiatartalmát hasznosítja, ami a hőmérséklet változásával a hatásfokot befolyásolja.
Alacsonyabb külső hőmérséklet esetén a hőcserélőn keletkező deresedést forró gázzal hatékonyan és gyorsan olvasztja le, külön kiegészítő leolvasztó fűtés nélkül.
Ideális azon létesítmények számára, nem rendelkeznek állandó technológiai hűtésigénnyel, vagy olyan egyéb hőforrással, amely stabilan rendelkezésre áll.
24kW és az feletti berendezések esetében elérhető egy hűtési hővisszanyerési hőcserélő, amely a szakaszosan hűtendő technológiába vagy időszakosan elérhető hőforrásba tud hideg energiát visszanyerni, illetve onnen hőenergiát meríteni. A hővisszanyerés működését tekintve a levegő hőcserélővel megegyező teljesítményű, így amikor a hővisszanyerés tölti be a hőforrás szerepét, a rendszer COP értéke a GeoHeat berendezéssel megegyező. Ez különösen téli időszakban jelentős, amikor a levegő alacsony hőmérséklete miatt a rendszer COP értéke levegő-víz üzemmódban alacsonyabb.

Műszaki adatok

Az alábbiakban található a levegő-víz és víz-víz hőszivattyú hatásfok és műszaki adatai. A táblázatban és a grafikonon jelölttől eltérő munkapontok esetén kérésre tudunk adatot szolgáltatni, mind a hatásfok, mind a leadott hőteljesítményre vonatkozóan.

Általános működési határok:

hőforrás (levegő vagy közeg) hőmérséklete > -15 °C
belépő vízhőmérséklet < 45 °C
kilépő vízhőmérséklet > 45 °C
be- és kilépő vízhőméséklet közötti különbség > 20 °C

Levegő - víz hőszivattyú műszaki adatai

Alkalmazási határok: külső környezeti hőmérséklet > -15; belépő vízhőmérséklet max. 45 °C

A levegő víz hőszivattyú család 2022 nyarán frissítésre került, új modellekkel, s számos műszaki fejlesztéssel, többek közt opcionális hővisszanyeréssel egészült ki.
Ennek ismertetésével külön cikk keretében később foglalkozunk, addig is magyar nyelvű prospektusa itt letölthető.