Hőszivattyú medencéhez: kiválasztási szempontok és telepítési szabályok

A hőszivattyúk kétségtelenül az egyik legjobb találmány a fűtési rendszerek területén. Szó szerint lehetőséget ad arra, hogy gyakorlatilag ingyenes energiát nyerjen közvetlenül a levegőből, valamint a földből vagy a vízből. Ha medence hőszivattyút használ, a vízmelegítés költségei jelentősen csökkenthetők.

Elmondjuk, hogyan válassza ki a “zöld” energia optimális felhasználási modelljét a vizet melegítő hő előállításához. A bemutatott cikkben részletesen ismertetjük a rendszer működési elvét. Nálunk megtudhatja, hogyan szerelje össze az egységet, és hogyan üzemeltesse azt megfelelően háztartási körülmények között.

Hogyan működik egy ilyen szivattyú?

Az energia mindenhol jelen van, még azokban az objektumokban is, amelyek rendkívül hidegnek tűnnek számunkra. Csak ennek az energiának alacsony a potenciálja. A hőszivattyúk lehetővé teszik, hogy kinyerjék a környezetből és magas potenciálú energiává alakítsák át. Ilyen állapotban a hőenergia felhasználható fűtésre.

A hőszivattyúk, akárcsak a hűtőszekrények, a Carnot-elv szerint működnek. A hűtőszekrény a hőenergiát a kamrából a környező térbe helyezi át, hogy hűtőhatást hozzon létre, a hőszivattyú viszont ellentétes irányban működik.

Ez a rendszer két fő részből áll – a külső és a belső részből, közöttük helyezkedik el a kompresszor és a párologtató. A hőhordozó a kívül elhelyezkedő csőrendszerben kering. Eközben elnyeli a földrétegben, a vízben vagy a levegőben szétszórt energiát, a szivattyú típusától függően.

Ezután a hőhordozó áthalad a párologtató kamrán, amely hűtőközeggel (általában – freon) van feltöltve. A hűtőközeg nagyon alacsony hőmérsékleten forr fel. Az alacsony potenciálú hőenergiával való érintkezéskor felmelegedve gáz halmazállapotba kerül, és a kompresszorba jut.

Ezen a vázlaton jól látható a hőszivattyú felépítése és működési elve, amely alacsony potenciálú hőt gyűjt a környezetből, és azt magas potenciálú hőenergiává alakítja át (+)

Itt a gáz felmelegszik és a kondenzátorba kerül. Ezután a hűtőközeg lehűl, visszaalakul folyékony halmazállapotúvá, az általa összegyűjtött hő pedig a belső fűtési rendszerbe, azaz a ház vagy ebben az esetben a medence fűtőrendszerébe kerül. A ciklus többször megismétlődik.

Természetesen egy ilyen rendszer, nevezetesen a szivattyúegységek működéséhez bizonyos mennyiségű elektromos áramra lesz szükség, amely nélkül a rendszer nem tud működni.

De a hőszivattyú által igényelt villamos energia mennyisége körülbelül négyszer kisebb, mint a víz elektromos fűtőberendezéssel történő közvetlen melegítésének költsége. Kevesebb mint 2,5 kW elektromos teljesítmény felhasználásával a hőszivattyú több mint 10 kW hőenergiát képes előállítani.

Hogyan válassza ki a megfelelő rendszert?

A hőszivattyú szerkezeti jellemzői miatt ellenállóbb a magas páratartalom hatásaival szemben, mint bármely más vízmelegítő rendszer. De helyesen kell kiválasztani a hőszivattyú típusát, azaz meg kell határozni az alacsony potenciálú hőenergia forrását.

Minél stabilabb a környezet hőmérséklete, annál hatékonyabban működik a hőszivattyú. Ebből a szempontból a föld a legjobb választás, de a gyakorlati megvalósításhoz számos nem egyszerű feltétel teljesítésére van szükség.

Ez a táblázat segít meghatározni a medence hőszivattyújának teljesítményét. A számítások a napsugárzás elleni védőburkolat meglétének figyelembevételével készültek (+)

Szükség lesz egy tágas telekre és nagyméretű földmunkákra. A csöveket, amelyekben a víz kering, a talaj mélyébe kell helyezni, ezt a követelményt nem mindig lehet és kényelmes teljesíteni. A talaj-víz típusú hőszivattyúkat ritkán használják medencékhez.

A víz hőszivattyút valamivel egyszerűbb elrendezni, mivel energiaforrásként vizet használnak. Az optimális lehetőség – egy közeli víztest: tó, folyó stb.

Korántsem minden telektulajdonos fér hozzá ilyen erőforrásokhoz. A probléma megoldásának egy elérhetőbb lehetősége – a vízcsövek leeresztése egy fúrt kútba vagy ásott kútba. Ez azt jelenti, hogy a telken esetleg egy további vízforrást kell kialakítani.

Kevesebb időre és erőfeszítésre van szükség a levegőben szétszórt energiát felhasználó hőszivattyú telepítéséhez. Az intenzív légcseréhez erős ventilátorokat használnak. Sem a csövek földbe fektetésére, sem új kút fúrására nem lesz szükség.

A “levegő-víz” típusú hőszivattyúk lehetővé teszik a medencében lévő nagy mennyiségű víz fűtését minimális elektromos energia felhasználásával.

Természetesen a levegő hőszivattyúval történő fűtés hatékonysága valamivel alacsonyabb lehet, mint olyan stabil energiaforrások használatakor, mint a talaj vagy a víz. Azonban a tavasztól őszig tartó szezonban, nem pedig egész évben történő használatra ez a modell tökéletesen megfelel. A legtöbb telek medencéjét pontosan ebben az időszakban használják.

A hőszivattyú más fűtési rendszerekkel is használható, például elektromos fűtéssel. A ház fűtéséhez ezeket a modelleket néha gáz- vagy elektromos kazánnal kombinálják. Ez különösen indokolt zord éghajlatú területeken, mivel -20 fok alatti levegőhőmérséklet esetén a hőszivattyúk hatékonysága erősen csökken.

Bármely ipari hőszivattyú-modell sajátossága – a magas ár. A költségek csökkenthetők, ha az ilyen eszközt saját kezűleg építjük meg. Ez nem túl bonyolult feladat, sok mesterember sikeresen megbirkózott vele. De az ipari modellek megbízhatóbbak, hatékonyabbak és könnyebben kezelhetők.

A vélemények szerint az ipari hőszivattyú-modell magas költsége már az üzemeltetés első néhány évében megtérül, néha akár néhány hónap alatt is. Ugyanakkor nagyon fontos olyan modellt választani, amelynek teljesítménye pontosan megfelel az objektum hőigényének.

Az objektum hőveszteségei

Ahhoz, hogy helyesen válasszuk ki a hőszivattyút teljesítmény alapján, meg kell határozni annak a medencének a hőveszteségét, amelybe a készüléket beépítjük.

Medence esetén figyelembe kell venni:

• a medence elhelyezkedése;
• a medence megléte és megbízhatósági foka;
• a fürdőmedence térfogata;
• a víz kezdeti hőmérséklete;
• a fürdéshez optimális vízhőmérséklet;
• a víz hőmérsékletének változását befolyásoló további tényezők megléte: légfűtés a fedett építményben, légkondicionálás stb.

Az építmény hőveszteségének kiszámításához egyes szakemberek a DBN V.2.5-67:2013 szabványban leírt módszertant ajánlják. A szivattyú teljesítményének 30%-kal meg kell haladnia a medence hőveszteségének mértékét.

Ez a séma lehetővé teszi, hogy képet alkothasson a medencében a külső tényezők hatásától függően fellépő hőveszteségekről. Minél kisebbek ezek a veszteségek, annál hatékonyabban fog működni a hőszivattyú.

Ezek a számítások meglehetősen specifikusak, jobb, ha szakemberre bízza őket. Hasznos tanácsokat kaphat tapasztalt szakemberektől, akik hőszivattyúk gyártásával vagy árusításával foglalkoznak. A hőszivattyú kiválasztásakor hasznos lehet a készülék hőcserélőjének teljesítményére vonatkozó információ is.

Amikor léghőszivattyút választ a medence vizének melegítéséhez, figyelembe kell vennie számos olyan tényezőt, amelyek befolyásolják az épület hőveszteségének mértékét, például a takarás meglétét vagy hiányát.

Ez a mutató a medence vizének melegítéséhez szükséges hőenergia-felhasználást tükrözi egy adott időtartam alatt.

Egyszerűsített formában a képlet így nézhet ki:

P = 1,16 × ΔT/t × V (kW)

Ahol:

• 1,16 – a hőveszteség korrekciós tényezője;
• ΔT – a medence vizének kezdeti és végső hőmérsékletét elválasztó fokok száma, °C;
• t – a készülék működési ideje a szükséges vízhőmérséklet eléréséig, óra;
• V – a medence térfogata, köbméter.

Természetesen ez a képlet nem vesz figyelembe számos olyan tényezőt, mint a fedett medence helyiségének fűtésének hatása, a légkondicionálás megléte, a szigetelés megléte stb.

De egy megfelelő hőszivattyú-modell kiválasztásakor ez a számítás nagyon hasznos lehet. A számítások során érdemes figyelembe venni, hogy a fedett medence esetében az optimális levegőhőmérséklet 28 °C, a vízhőmérséklet pedig – 24 °C.

Fontos szempontok a szivattyú kiválasztásakor

A megfelelő hőszivattyú kiválasztásakor nemcsak a teljesítményére kell összpontosítania. Más tényezőknek is fontos jelentőséget tulajdonítanak. Például a szivattyú mérete, amely egy nagy fémdobozra emlékeztet.

A telepítés helyét általában előre kiválasztják, meg kell győződnie arról, hogy a kiválasztott modell szabadon elférjen, ugyanakkor elegendő helyet hagyjon a készüléket telepítő és karbantartó személy számára.

Minél kisebb a különbség a külső levegő hőmérséklete és a medence vízhőmérséklete között, annál nagyobb hatást ér el a hőszivattyú használata, és annál magasabb a teljesítménye.

Egyes modellek automatikus vezérlése lehetővé teszi a szivattyú működésének módosítását, figyelembe véve nemcsak a külső hőmérsékletet, hanem a medence vízének lehűlési ütemét, valamint az épület (ha fedett medencéről van szó) hőmegtartó képességét is.

Működés közben a hőszivattyú vibrál és zajt kelt. Minél kevesebb a zaj a helyszínen, annál jobb. Vásárlás előtt találni kell egy módszert a különböző hőszivattyú modellek által kibocsátott zajszint felmérésére.

Az automatikus vezérlőegység megléte jelentősen befolyásolhatja a készülék árát. Ha az anyagi lehetőségek engedik, ne mondjon le erről a modern és kényelmes kiegészítőről. Először is, az automatizálás növeli a komfortérzetet a berendezés használata során, mivel Önnek nem kell folyamatosan elterelnie a figyelmét a bekapcsolására, beállítására, kikapcsolására stb.

A modern hőszivattyúk automatikus vezérlőrendszere megkönnyíti a készülék üzemeltetését, növeli a működés hatékonyságát és meghosszabbítja az élettartamát.

Másodszor, a készülék automatikus üzemmódban történő működtetése jelentősen megnöveli annak élettartamát, azaz az üzemidőt. A meghibásodások azonban még mindig lehetségesek. A hőszivattyú működésével kapcsolatos problémák minimalizálásában segíthet a készülék garanciális szervizeléséhez szükséges, megfelelően kitöltött dokumentumok megléte.

Azonban a hivatalos pecsétes űrlap megléte nem elegendő. Az eladók néha szerényen hallgatnak arról, hogy a garanciális javítást csak egy szakosodott vállalkozás végzi, amely több száz kilométerre található a berendezés telepítési helyétől.

Előfordult az is, hogy a készüléket külföldre kellett küldeni javításra. Az ilyen garanciális szolgáltatás rendkívül kényelmetlen, mivel hónapokat vesz el a tulajdonostól.

Azoknak a szakembereknek, akik számára nem jelent gondot a háztartási gépek egyszerű javítása, érdemes előre tanulmányozniuk a kiválasztott modell jellemzőit és az alkatrészek elérhetőségét. Ha a szükséges alkatrészek nincsenek a közelben raktáron, akkor azokat külön meg kell rendelni, ki kell fizetni a hosszú szállítást stb. Az előrelátás segít elkerülni az ilyen problémákat.

Ha a gyári hőszivattyú ára “csillagászati” magasnak tűnik, saját kezűleg is összeállíthatja. Hogyan építhető meg a készülék gyakorlatilag hulladék alapanyagokból, azt az általunk ajánlott cikk ismerteti.

A készülék felszerelésének jellemzői

A medence hőszivattyújának csatlakoztatási sorrendje az adott modell jellemzőitől függ. Ezért a munka megkezdése előtt alaposan tanulmányozza át a gyártó utasításait, és pontosan tartsa be az abban foglalt követelményeket és ajánlásokat. Általában az ipari modellek összeszerelve érkeznek, a telepítéshez szükséges alkatrészkészlettel együtt.

A medencéhez csatlakoztatott hőszivattyú működési vázlata:
1 – Hőszivattyú medencéhez
2 – Távvezérlő eszköz
3 – Tiszta víz a medencéhez
4 – Keringető szivattyú
5 – Bypass (mellékcsatorna) és szabályozószelepek
6 – Vízellátó cső a medencéből
7 – Szűrő

A csatlakoztatás során néhány csövet kell felszerelni, valamint biztosítani kell az áramellátást. A medence kiszolgáló rendszerébe a fűtőberendezést úgy kell beépíteni, hogy az a szűrőrendszer után és a klóradagoló előtt helyezkedjen el.

Ahogy a vázlaton látható, a hőszivattyút a vízszűrő után, de a klórozó berendezés előtt kell csatlakoztatni.

Nagyon fontos a berendezés telepítési helyének helyes kiválasztása. Általában a "levegő-víz" típusú hőszivattyú egy tekintélyes méretű egység, amely a klíma külső egységére emlékeztet.

A levegős hőszivattyú telepítéséhez elegendően tágas helyet kell választani, amelyet védeni kell a külső hatásoktól, például egy tetővel.

Az ilyen berendezés telepítési helyének meg kell felelnie a következő követelményeknek:

• jó szellőzés;
• a levegő mozgásának akadálymentessége;
• távolság a nyílt lángtól és más hőforrásoktól;
• védelem a külső környezeti hatásoktól: csapadék, felülről hulló törmelék stb.;
• hozzáférhetőség a karbantartáshoz és a szükséges javításokhoz.

A hőszivattyút leggyakrabban tető alá telepítik. További védelem érdekében néhány oldalfal is felszerelhető, azonban ezek semmilyen módon nem akadályozhatják a ventilátorok által szállított légáramlást.

A szivattyút fémkeretre szerelik, az alapnak szigorúan vízszintesnek kell lennie. Ez minimalizálja az olyan problémákat, mint a vibráció és a zaj a készülék működése közben, valamint megvédi a berendezést a meghibásodásoktól.

A levegős hőszivattyút szilárd és szigorúan vízszintes alapra kell telepíteni. Ez csökkenti a működés közbeni rezgést és a zaj mértékét.

A hőszivattyú beszerelésekor és a rendszerhez való csatlakoztatásakor fontos meggyőződni arról, hogy minden alkatrésze tiszta. Nem árt ellenőrizni a csatlakoztatáshoz használt csövek belső felületét is.

A víz által keringő csövek összes csatlakozási pontját alaposan tömíteni kell, és ellenőrizni kell a szivárgásokat. Annak érdekében, hogy a hőszivattyú működés közbeni rezgése ne adódjon át a többi rendszerre, érdemes megfontolni a rugalmas tömlők használatával történő csatlakoztatást.

Különös figyelmet igényel a hőszivattyú áramellátásának biztosítása. Ennek teljes mértékben meg kell felelnie az elektromos berendezések telepítésére vonatkozó szabályoknak, figyelembe véve az összes tűzvédelmi előírást.

A medence közelében általában magas a páratartalom, és az elektromos berendezések vízzel való érintkezésének valószínűsége jelentősen megnő. Ezért alaposan szigetelni kell az összes elektromos érintkezési pontot, és további védelemmel kell ellátni őket a nedvességgel való esetleges érintkezés ellen.

A hőszivattyú áramellátáshoz való csatlakoztatásának kapcsolási rajzába kötelezően be kell építeni olyan automatikus megszakítókat, amelyek hőmérséklet-emelkedésre reagáló érzékelőkkel vannak felszerelve. Szükség lesz továbbá olyan védőberendezésekre is, amelyek megakadályozzák az áramszivárgást.

Minden áramvezető részt kötelezően földelni kell. A kábelek – mind a táp-, mind a vezérlőkábelek – csatlakoztatásához speciális sorkapcsokra lesz szükség. A gyártó utasításában általában fel van tüntetve az elektromos kábelek szükséges keresztmetszete, amelyeken keresztül a berendezés az áramellátáshoz csatlakoztatható.

Ezeket az adatokat be kell tartani. A kábel keresztmetszete lehet nagyobb az ajánlottnál, de semmiképpen sem kisebb.

A medence vízének melegítésére szolgáló hőszivattyú telepítése a gyártó ajánlásai szerint történik. Általában a víztisztító rendszer után, de a klórozó berendezés elé szerelik, ha van ilyen.

Házilag készített hőszivattyú – lehetséges?

Ha saját kezűleg készít hőszivattyút, jelentősen spórolhat, de az ilyen eszközök hatékonysága valamivel alacsonyabb, mint a gyári modelleké. Először a szivattyú egyes elemeit készítik el, majd azokat egy közös rendszerbe kapcsolják. Az elpárologtatót egy nagy műanyag tartályból is elkészítheti. Belül réz tekercset helyeznek el.

A tekercs elkészítéséhez a rézcsövet óvatosan rátekerheti egy gázpalackra vagy más megfelelő hengeres tárgyra, hogy a kívánt formát megadja. Ugyanígy készítenek egy másik tekercset is – az elpárologtató számára. Ezt az elemet egy másik tartály belsejébe helyezik, ezúttal fémből, hegesztési munkákra lesz szükség.

A kompresszort egyszerűen megvásárolják, vagy leszerelik egy másik eszközről, például egy elromlott klímaberendezésről. Amikor ez a három eszköz készen van, egy közös rendszerbe kapcsolják őket. Ezután feltöltik a kompresszort hűtőközeggel. Hátra van, hogy az elpárologtatót összekapcsolják a ventilátorral, amely a levegőt szállítja, a kondenzátort pedig – a medence vízfűtési rendszeréhez.

Jelentősen bonyolultabb a víz-víz típusú hőszivattyú kialakítása. Az építéséhez szükség van egy folyó vagy természetes víztározó közelségére a telek mellett, ha ezek nincsenek, akkor kutakat fúrnak. Azonban ha a levegőből történő energia-kinyerés technikai okokból nem lehetséges, ez a változat is hasznos lehet.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Gyakorlati tapasztalat a medence vízének hőszivattyúkkal történő melegítéséről a következő videóban látható:

Itt szemléletesen bemutatásra kerül a levegős hőszivattyú működési elve:

Ezen a videón egy nagyon részletes áttekintés látható a „levegő-víz” típusú hőszivattyú modell működéséről és felépítéséről:

A hőszivattyú – kényelmes, hatékony és környezetbarát módja a medence fűtésének. Megfelelő használat mellett a modell ára nagyon gyorsan megtérül, a szakszerű telepítés pedig jelentősen megnöveli a készülék élettartamát.

Szeretne hasznos információkat megosztani a cikk témájával kapcsolatban? Esetleg tudja, hogyan lehet saját kezűleg hőszivattyút készíteni egy magánmedence kialakításához? Kérem, írjon megjegyzéseket az alábbi blokkban, tegyen fel kérdéseket, ossza meg véleményét és a témához kapcsolódó fényképeket.