A Hőszivattyúk működése
A hőszivattyú egy hőszállító berendezés, amely a hőt alacsonyabb hőfokszintről magasabb hőfokszintre szállítja. A hőszivattyú a természetes hőforrásokban – talajban, vízben vagy levegőben – tárolt napenergiát használja, és ezt a hajtott energiával együtt hasznos hő formájában továbbítja a fűtési és melegvíz-körbe.
Fűtés esetében a hőátadás oldala a fűtendő tér. Hűtés esetén a hőenergia az ellenkező irányba áramlik, a hőt elvonjuk a tértől és a levegőbe, vízbe, talajba juttatjuk.
A hűtési-fűtési körfolyamat
A legegyszerűbb hűtő(hőszivattyú) körfolyamat 4 fő elemet tartalmaz,mint a fenti képen látható. Ezen elemek rézcsövekkel vannak összekötve. A rézcsőben és az összekötött elemekben hűtőközeg áramlik(pl.R410A). Ezen közeg tulajdonsága, hogy egészen alacsony hőmérsékleten párolog,amennyiben a környezetéből hőt tud felvenni.
Elpárologtatás
Amennyiben az elpárologtatóban az alacsony hőmérsékletű folyadék állapotú hűtőközeg az elpárologtató fém falán keresztül érintkezik a hőforrás hőjével,- amely magasabb hőmérsékletű mint a hűtőközeg- elpárolog, gáz halmazállapotba vált át. A halmazállapot váltáshoz azonban a hoforrásból (pl.talaj) tetemes hőmennyiséget vesz fel ,hőmérséklete azonban alacsony, nem alkalmas fűtési rendszer működtetésére.
Sűrítés
Az elpárologtatót elhagyó gáz halmazállapotú hűtőközeg a kompresszorba kerül, ahol a sűrítés hatására a hőmérséklete is megemelkedik,olyan mértékben,amelyet a fűtési rendszer megkíván. A sűrítéshez elektromos energia bevitel szükséges. Ez a káros energiamennyiség.(kWh)
Kondenzálás
A magas hőmérsékletű,gáz halmazállapotú hűtőközeg,- amely tartalmazza a talajból felvett,valamint a kompresszor hajtásához bevitt energiamennyiséget-a kondenzátor fém falán keresztül érintkezik a fűtési rendszerből visszatérő fűtővízzel. Az alacsonyabb hőmérsékletű fűtővíznek leadja az összes hőtartalmát (talajból felvett,valamint az elektromosan bevitt kWh),s ennek hatására a hűtőközeg kondenzálódik,folyadék halmazállapotba vált át,hőmérséklete azonban továbbra is magas marad.
Expanzió
A kondenzátort elhagyó,magas hőmérsékletű folyadék állapotú hűtőközeget olyan hőmérséklet alá kell hűteni 4-50C-al ,mint a hőforrás hője, a hőfelvétel érdekében.
Emiatt a hűtőközeget egy fojtáson vezetjük keresztül (expanziós szelep).A fojtás hatására a folyadék állapotú hűtőközeg kis része elpárolog,amely olyan mértékű hőt von el a folyadék állapotú hűtőközegből,hogy hőmérséklete alkalmassá váljon az elpárologtatóba kerülve a hőfelvételre.
A hőszivattyús körfolyamatok jellemzője
A bemutatott standard körfolyamat a háztartási hűtőgépekre jellemző,amely hőszivattyúkban alkalmazva SCOP érték csökkenést eredményez. A hőszivattyúk a hűtőgépektől eltérően folyamatosan változó elpárolgási és kondenzációs hőmérsékleteken működnek,s így a hűtőközeg töltetvándorlás is folyamatos a körfolyamaton belül. Amennyiben ez nincs kiegyenlítve- akkor tetemes veszteséggel kell számolni a hőszivattyús körfolyamatban.
A hatékonyság növelése miatt a valós hőszivattyús körfolyamatok az egyes gyártóknál a bemutatott alap körfolyamattól eltérőek lehetnek.
A körfolyamat jellemző paraméterei
Fűtési COP (Coefficient of Performance)
COP= Leadott fűtési teljesítmény kW/Elektromos teljesítmény felvétel kW
SCOP= leadott fűtési energia kWh/ felvett elektromos energia kWh (szezonális mutató)
Hűtési EER (Energy Efficiency Ratio )
EER= Leadott hűtési teljesítmény kW/Felvett elektromos teljesítmény kW
SEER= Leadott hűtési energia kWh/Felvett elektromos energia kWh(szezonális mutató)
A Vaporline® technológia
VAPORLINE INTELLIGENS OTTHON
Az VAPORLINE hőszivattyúk integrálhatók az intelligens otthoni rendszerekbe központi épületfelügyeleti rendszerek és intelligens hálózati felületek révén. Minden Vaporline hőszivattyú alap tartozéka az internet modem,amelyen keresztül vezérelheti hőszivattyúját PC-n, táblagépen vagy okostelefonon keresztül otthonról vagy a világ bármely pontjáról.
A VAPORLINE ENERGIACÍMKE
Az összes VAPORLINE hőszivattyú megfelel a törvényben előírt energiacímke előírásainak. Az energiacímke információkat nyújt az új hőszivattyúk hatékonyságáról. A Vaporline hőszivattyús rendszerek az átgondolt rendszertervezéssel összhangban, olyan SCOP értékeket érnek el, amelyeket egyetlen más fűtési rendszer sem tud nyújtani.
Kellemes hőérzet, halk működés
A VAPORLINE hőszivattyúk azontúl,hogy a lehető legkellemesebb klímát kínálják, a haghatást is minimalizálják. A kompresszor és az egész hűtőkör rezgéscsillaptott kereten nyugszik,amely nem érintkezik a külső burkolattal,így a rezgés nem adódik át. A burkolat egésze akusztikus szigeteléssel elátott,annak érekében,hogy a hőszivattyúk ne zavarják a lakók nyugalmát.
FŰTÉS ÉS HŰTÉS VERZIÓK
Minden évben nyári hőhullámokon szenvedünk, és a 30 ° C feletti napok száma folyamatosan növekszik.
A házak hűtésének igénye folyamatosan növekszik, és az EU tanulmányai szerint a hűtés iránti igény erősebben növekszik, mint a fűtés iránti igény. Az autókban és sok irodában a légkondicionálás már önmagában is magától értetődő kérdés, és senki sem akarja megtagadni ezt a kényelmet.
Miért ne valósítaná meg ugyanezt a kényelmet saját otthonában, hiszen az élet nagy részét ott tölti.
A Vaporline hőszivattyúk alap kidolgozásukban multifunkciós rendszerűek. Beépített fűtő-aktív hűtő és HMV termelő funkciókkal rendelkeznek,így illeszkednek a jelentkező új követelményekhez.
A hűtési SEER érték növelése érdekében a multifunkciós hőszivattyúknál a hőszivattyú és puffertároló közé 4 járatú útváltó szelep beépítése lehetséges (opcio). Erre azért van szükség,hogy a hűtőkör irányváltásakor a hűtési üzemmód elpárologtatója továbbra is ellenáramú legyen. Ezt nagy hőterhelésű épületeknél célszerű beépíteni a hőszivattyúkhoz. Kis hőterhelésű épületeknél a megtérülés hosszú időt vesz igénybe.
A Vaporline hőszivattyú-rendszerekkel hozzájárulhatunk azon fő cél eléréséhez, hogy ismét egyensúly álljon be az emberi eredetű kibocsátások és az olyan beavatkozások között, amelyek hozzájárulnak az üvegházgázok légkörből való kikerüléséhez.
A hőszivattyú fűtési rendszere hőforrásból (víz, talaj,hulladékhő, vagy levegő) és hőfogyasztó rendszerből (pl. padlófűtés,falfűtés,kaloriferek stb.) áll.
Az összes rendszerkomponenst tökéletesen illeszteni kell a hőszivattyúk által megkövetelt körülményekhez,a hibátlan működés és a magas teljesítménytényezők (szezonális teljesítménytényező) biztosításához. Ennek elérése érdekében az Geowatt Kft.,mint a Vaporline hőszivattyúk gyártója tervezőpartnereivel elvégzi a hőszivattyúk belső hőleadó rendszerének teljes tervezését. Rendszerpartnereink örömmel tanácsot adnak Önnek, és a rendszer professzionális telepítésére vonatkozóan. A Geowatt Kft. megbízhatóságot,hatékony hőszivattyús rendszert kínál, nem pedig üres ígéreteket.
A stabil és magas SCOP
- Nagy teljesítményű (High efficiency) és korszerű kompresszorok
- Hatékony EVI (Enhanced Vapor Inject) körfolyamat alkalmazása folyadék-víz hőszivattyúk esetében.
- Optimalizált működés és szabályozás a nagyméretű elpárologtatóknak, a kondenzátoroknak, az elektronikus expanziós szelepnek és a minőségi alkatrészeknek köszönhetően
- Stabil körfolyamat,és az egész működési tartományban hatékony működés a „töltetvándorlás” kiegyenlítése
miatt.
A Vaporline hőszivattyúk alkalmazhatósága
BÁRMILYEN ÉPÜLETBEN
A családi házaktól, a többszintes lakóépületektől és a teljes lakótelepektől az irodáig, kereskedelmi és középületekig, valamint sportlétesítményekig és kulturális intézményekig, a termelési létesítményekig és raktárakig, stb. – a Geowatt Kft. a Vaporline termékcsaládot kínálja bármilyen épülethez.
A sikeres alkalmazás feltétele, hogy a hőszivattyúk működési tartományának,és egyéb működési feltételeinek ,valamint a fűtési rendszer igényének figyelembe vételével legyen a fűtési rendszer megtervezve .
Alkalmazkodás az épületek fűtési hőfokszintjéhez
Alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerek
A Vaporline hőszivattyúk magas SCOP értékkel alkalmazhatók, alacsony hőmérsékletű( 35-500C) fűtési rendszerek üzemeltetésére.
Hőfforrásként minden lehetőség alkalmas;talajhő, talajvíz, tó, folyó, termálvíz hője .
Magas hőmérsékletű radiátoros rendszerek
A Vaporline GBI típusú hőszivattyúk kiemelt alkalmazási területe , a meglévő intézményi , lakó , üzemépületek,mezőgazdasági létesítmények fűtése,aktív hűtése és HMV ellátása max. 63/570C-os hőfokszinten.
Hőfforrásként a zárt szondás hőnyerési mód alkalmazható.
Magas hőmérsékletű /elfolyó termálvíz,hulladékhő/ hasznosítása
A GWT típusjelzésű Vaporline hőszivattyúk kiemelkedő tulajdonsága a 200C-450C közötti hőmérsékletű elfolyó vizek magas fűtési hőmérsékleten(500C-820C) történő hasznosítása. Alkalmazása termálfűtések, termálfürdők,ipari üzemek esetén lehetséges. Termálfűtéseknél a hatékonyság növelésére,a termálhő másodlagos kihasználására alkalmazható. A termálfürdők esetében az elfolyó termálvízből nyert hőenergiával a medencék hőn tartása, az épületek téli fűtése, használati melegvíz termelés biztosítható. A magas hőmérsékletű termálvizet hasznosító fürdők elfolyó termálvizeinek hőszivattyúval történő hőhasznosítása esetén jelentős környezeti előnyök jönnek létre:
• Az elfolyó vízből kinyert hőmennyiség – amely max. 820C hőfokszinten hasznosítható – csökkenti az intézmény hőenergia szükségletét, s így a fűtésre használt termálvíz mennyiségét! Ez a meglévő termálvíz készletünk ésszerűbb, előrelátóbb felhasználását eredményezi.
• A hőszivattyúk ilyen rendszerben történő alkalmazásának a CO2 kibocsátás csökkentésen túli környezeti előnye a hőszennyezés megszüntetése.
Az ipari üzemeknél az alkalmazhatóság a hulladékhő felhasználása épületfűtés ,technológiai fűtés és HMV készítés céljára lehetséges. Emellett ipari technológiákban pl.ipari hűtési igény szimultán fűtő,HMV rendszerben történő alkalmazása lehetséges.
A Vaporline hőszivattyúk alkalmazásának előnyei
Csökkentsük a CO2 kibocsájtást, s emellett fűtsünk és hűtsünk a lehető legalacsonyabb költséggel!
A tény:
Jelenleg nincs előnyösebb fűtési és hűtési megoldás, mint a reverzibilis geotermikus hőszivattyú!
A Vaporline olyan fűtési-hűtési és HMV rendszer, amely nagyrészt megújuló energiát – földhőt,- hasznosít, olyan ár/érték arányban amelyet bizonyíthatóan ,egyik alternatív, megújuló energiát hasznosító rendszer sem tud produkálni.
-Olyan technika és technológia ,amelyet a leghatékonyabb módon,a legnagyobb komfortfokozatot biztosítva lehet alkalmazni nem csak új,hanem meglévő épületek gázkazános fűtési rendszereinek kiváltására, s amelyek megoldást biztosítanak a jelenlegi gázárak mellett az intézmények,lakóépületek fűtési-hűtési és HMV költségeinek 50-60%-os mértékű csökkentésére!
-A Vaporline olyan rendszer, amely jól illeszthető az energia stratégiába,hiszen a hőszivattyúk hajtásához szükséges /káros / elektromos energia a decentralizált energiaellátás bővülésével,a technikai fejlődéssel nagyrészt megújuló energiával is kiválható!
A leggyakoribb ellenérv:
-Túl drága, belátható időn belül nem térül meg a beruházás!
Cégünk a Geowatt Kft. a Vaporline hőszivattyú család kifejlesztésével ,szakmai, elméleti munkáival ,a rendszerek tervezésével hozzájárul ahhoz, hogy hatékony,költségkímélő ,ár/érték arányban kedvező, hőszivattyús rendszerek szülessenek.
Gondoljunk a jövőnkre!
A borús jövőkép alapján valószínűsíthető hogy a fosszilis tüzelőanyagok ára , s így az elemi létfeltétel pár év múlva, nagyon sok ember számára megfizethetetlen lesz, s sok esetben már ma is az!
A megoldás? A hőszivattyús fűtési rendszer!
– Amely a jelenben is a leggazdaságosabban, legkisebb üzemeltetési költséggel , a legnagyobb komfortot biztosítva működő megújuló energiát használó fűtési rendszer.
Az energiaárak (elektromos és gáz,olaj stb.) növekedésével azonban a hőszivattyú által elérhető pénzügyi megtakarítás folyamatosan növekszik,hiszen a fűtési energia 3⁄4 részét a talajból ingyen vesszük! Az energiaárak emelkedése miatt a pillanatnyilag prognosztizált megtérülési számításoknál a valós megtérülési idő lényegesen kedvezőbb.
Környezetkímélő a hőszivattyúk alkalmazása
A geotermikus hőszivattyúk helyi emisszió kibocsátása nulla. A működtetésükhöz szükséges elektromos energia erőművi előállításakor keletkező CO2 a technika előrehaladtával, a vízi ,nap és szélenergia valamint kapcsolt erőművek terjedésével folyamatosan csökken. Emiatt a hőszivattyúk alkalmazása már jelenleg is mintegy 45-60%-al képes csökkenteni az erőművi CO2 kibocsátás értékét, amennyiben nem vesszük figyelembe azt, hogy a hőszivattyúk nagy részben csúcson kívüli elektromos energiát hasznosítanak!
-A hőszivattyúk alkalmazásánál figyelembe kell venni, hogy jól illik a jövő energia stratégiájába, amelynek alapja a mind nagyobb részben megújuló energiaforrásokon alapuló decentralizált energia ellátás.
A Geowatt Kft. a Vaporline márkanevű termékein keresztül mindent megtesz a CO2 kibocsátás csökkentése, az ökológiai egyensúly megtartása érdekében a lehetőségei keretein belül.
Reméljük, hogy Önök is így érezik a bolygónk jövője,a jövő nemzedéke iránti felelősséget, és vállalják a pillanatnyilag nagynak tűnő anyagi áldozatot a CO2kibocsájtás csökkentése érdekében, – hogy geotermikus hőszivattyút építenek be otthonukba- amennyiben még nem tették meg!
A HMV előállítás
A használati melegvíz (HMV) előállítás a fűtés és az esetleges aktív hűtési igény mellett a legtöbb esetben jelentkező feladat. Egyes esetekben-szállodák, kollégiumok,társasházak,fürdők,- a fűtési teljesítményhez viszonyítva jelentős teljesítményt igényelnek. A HMV igény a legtöbb esetben a fűtési idényen kívül is jelentkezik.
A HMV előállítás egységes jellemzője,hogy nagyok az egyidejűségek a fogyasztásban, s emiatt nagy a HMV előállítás teljesítmény igénye,amely azonban naponta rövid idejű igénybevételt jelent. Külön hőszivattyús készülék alkalmazása HMV termelésre emiatt rossz készülék kihasználtságot és így magas fajlagos (Ft/kWh) beruházási költséget eredményez.
A HMV ellátás technikai megoldása hőszivattyús rendszerekben
A HMV előállításnak 4 féle megoldása lehetséges hőszivattyúk esetében:
- Kondenzátor után alkalmazott víz-víz hőcserélővel
- Külön HMV termelő hőszivattyús készülékkel.
- Elsődleges hőcserélő alkalmazásával /Desuperheater/
- Két kondenzátor alkalmazásával
A kondenzátor után alkalmazott víz-víz hőcserélő:
A jelenlegi hőszivattyús gyakorlatban, a forgalomban levő hőszivattyúk legtöbbjében ezt a technikai megoldást alkalmazzák használat melegvíz előállítására. Jellemzője, hogy a gyártó alapkészüléke egy egyszerű csak fűtő hőszivattyú. Ehhez opciósan külsőleg illeszthető HMV modul,amely tartalmazza a HMV hőcserélőt,szivattyút,csatlakozó idomokat,esetleg érzékelőket.
Az előzővel egyenértékű, szokásos megoldás ,amikor a fűtési puffer tárolóba helyeznek el HMV csőköteges hőcserélőt, vagy a HMV tárolót melegítik ,vagy a tartályban lévő csőköteges hőcserélőt átfolyó rendszerben használják a HMV termelésre.
Ezen HMV termelő rendszerek a legnagyobb pillanatnyi COP érték ,és szezonális SPF veszteséget okozzák,hiszen a külső hőcsere egy hőfoklépcsővel rontja értékeiket. A lehető legkedvezőtlenebb megoldás mind hatékonyság, mind pedig beruházási költség szempontjából!
Egy komoly előnye, hogy a hőszivattyús készülék igen egyszerű. A hőszivattyú árának csökkenése azonban nincs arányban a megfelelő HMV komfort eléréséhez szükséges többlet beruházási, valamint a lényegesen nagyobb üzemeltetési költség igénnyel.
A külön HMV termelő hőszivattyús készülék alkalmazása
Egyes gyártók nem a multifunkciós hőszivattyúk ,hanem külön tárolós HMV hőszivattyúk irányába fejlesztenek. Családi házas rendszereknél külön fűtő hőszivattyút és külön HMV hőszivattyút beállítani a legtöbb esetben értelmetlen, hiszen a készülékek kihasználtsága és így a beruházás megtérülési ideje jelentős mértékben csökken.
A kis teljesítményű HMV hőszivattyúk alkalmazása környezetvédelmi szempontból indokolt lehet az épületek hulladék hőjének hasznosításakor (szellőző levegő,elfolyó szennyvíz ). A beruházás viszonylag hosszú megtérülési ideje azonban a legtöbb esetben nem teszi lehetővé ilyen készülékek alkalmazását.
A desuperheater (elsődleges hőcserélő) alkalmazása
A Vaporline hőszivattyúkban alkalmazott leghatékonyabb (magas COP) megoldás!
A közvetlenül a kompresszor után és a kondenzátor elé beépített (soros kötés) hőcserélő a hűtőkörfolyamat túlhevítési hőjét használja HMV termelésre. A túlhevítési tartomány az összes fűtési teljesítmény 12-15%-a. A túlhevítési hőmérséklet lényegesen magasabb mint a kondenzációs hőmérséklet,ezért magasabb hőmérsékletű HMV-t lehet előállítani mint a fűtési hőmérséklet ,úgy hogy a COP érték nem romlik.
A másik előnye, hogy ezzel a megoldással nyáron az épületből elvont hő 12-15%- ából HMV-t állíthatunk elő gyakorlatilag ingyen,vagy másképp fogalmazva aktív hűtési üzemmódban javítja a hűtési COP (EER) értékét!
Hátrányai:
- a teljesítménye max.15%-ában állít elő melegvizet,
- a melegvíz előállítás csak fűtő,vagy hűtő üzemmód történik,
- csak HMV így nem készíthető.
- kiegészítő HMV fűtés (napkollektor,elektromos betét)szükséges az átmeneti időszakban.
A családi házas rendszereknél a minimális kiegészítéssel a leghatékonyabb megoldás, a legmagasabb SPF elérését biztosítja a kombinált üzemmódban. A hőszivattyú beruházási költség növekedése egy ilyen „desupeheater”-s megoldásnál egyszázezer Ft alatti, amelyben már a HMV szivattyú ára is benne van, s így kedvezőbb az ár,mint külső hőcserélő alkalmazásakor,amikor a hőcserélő mellett 2db cirkulációs szivattyúra is szükség van.
A két kondenzátoros (direkt HMV) hőszivattyú alkalmazása
A Vaporline HDW típusú hőszivattyúk egy hatékony HMV termelő megoldása!
Olyan esetekben amikor fűtési teljesítmény 40-50%-át eléri,vagy meghaladja a HMV teljesítmény igénye,- célszerű az alkalmazása.
Ebben a körfolyamatban az egyik kondenzátor előnykapcsolásban dolgozik HMV-re , a teljesítménye 100%-á ban. A hőfokveszteség ez esetben elmarad.A legoptimálisabb megoldás a fűtési és a nagy mennyiségű HMV előállítás igény kielégítésére. Magas hőmérsékletű (600C)HMV előállítás lehetséges. Ezzel a megoldással sok esetben egy rossz kihasználtságú, külön hőszivattyús készülék kiváltása lehetséges. A funkcióváltás automatikusan minimális zajhatással megy végbe,köszönhetően a megfelelően méretezett leszívató vezetéknek.
Nagy előnye a magas hatékonyság mellett,hogy nyári üzemben csak HMV készítésre is alkalmas,így kihasználhatósága optimális..
