|
|
|
Mi is az a hőszivattyú? |
||
|---|---|---|
"Előnye (...) az eljárásnak az energia megtakarítása, ezzel együtt, pedig az energiafüggő emissziók csökkentése."
|
Mi is az a hőszivattyú, hogyan működik a hőszivattyú, miből veszi a meleget, hideget a hőszivattyú, mitől energiatakarékos a hőszivattyú.A hőszivattyú a környezetben rendelkezésre álló, de az alacsony hőmérséklet miatt közvetlenül nem hasznosítható energia felhasználását teszi lehetővé azáltal, hogy energia befektetésével magasabb hőmérsékletszintre emeli "szivattyúzza" a környezeti hőenergiát. Előnye tehát az eljárásnak az energia megtakarítása, ezzel együtt, pedig az energiafüggő emissziók csökkentése. A hőszivattyús hőszolgáltatás a szokásos energia-átalakításoktól abban tér el, hogy több leadható hő- vagy hűtő-energiát kapunk, mint amennyit mechanikai munka alakjában a körfolyamatba befektettünk. Az angol James Joule és William Thomson (később lord Kelvin) 1852-ben fedezték fel azt a termodinamikai elvet - a gázok sűrítés hatására felmelegszenek, expanzió hatására lehűlnek-, amely a hőszivattyú működésének alapjait jelenti. Ezen elv alapján a hőszivattyú a környezetben tárolt hőt - lényegében a levegőben vagy vízben tárolt napenergiát és a talajban lévő hőt- hasznosítja azáltal, hogy energia befektetéssel fűtési vagy hűtési célokra használhatóvá teszi. Az első tartósan nagyüzemileg használt épületfűtésre alkalmas hőszivattyú Európában 1938-ban Zürichben valósult meg. A hőszivattyú múltjának magyar vonatkozásával kapcsolatban jelezni kell, hogy 1948-tól a Heller László közreműködésével kidolgozott kompresszoros hőszivattyú áttörést jelentett e technológia történetében. GŐZ KÖRFOLYAMATA hőszivattyúk kialakításánál igen jelentős szerepet játszik a körfolyamatban mozgatott munkaközeg. Amennyiben a körfolyamatban a munkaközeg végig gázhalmazállapotban marad, úgy gáznemű munkaközeggel működő berendezésekről beszélünk. Ha a körfolyamatban gáz és folyadék halmazállapot felváltva fordul elő, úgy gőznemű munkaközeggel működő hőszivattyúról van szó. A hőszivattyú működését bemutató ábra a legegyszerűbb kompresszoros gőz körfolyamatot megvalósító rendszert ismerteti. Itt a munkaközeg (hűtőközeg: R410a R407C R22) az elpárologtatóban a T0 hőmérsékletű környezetből vesz fel Q0 hőmennyiséget. Ennek a hőfelvételnek a hatására a cseppfolyós halmazállapotú munkaközeg elpárolog, majd bekerülve a kompresszorba nyomása és a hőmérséklete megnő. A nagy nyomású és hőmérsékletű gőz, a kondenzátorban visszacseppfolyósodik, azaz kondenzálódik, miközben a hasznos QC hőmennyiséget fűtési célokra leadja. A nagynyomású kondenzátoroldalt a gyakorlatban egy fojtószelep köti össze a kisnyomású elpárologtatóval. A hőszivattyú felépítéseA gőz körfolyamatot megvalósító kompresszoros hőszivattyú elterjedésének oka nem a termodinamikai előnyeiben keresendő. A gépkocsi- és a repülőgépipar fejlődésével a dugattyús és forgógépek sikerült nagymértékben tökéletesíteni. A kialakult technikát a hűtőipar is átvette és uralkodóvá vált a kompresszoros hűtés. A hűtőtechnika fejlődésével a körfolyamatot megvalósító egyéb berendezések (elpárologtató, kondenzátor, stb.), valamint a szükséges szabályzó- és automatikaelemek is igen fejlett szintet értek el. Nagy sorozatú gyártásuk az előállítási költségeket jelentősen csökkentette. A gőz körfolyamatot megvalósító kompresszoros hőszivattyú kialakításakor, már egy sor kereskedelemben kapható megbízható alkatrész állt a konstruktőrök rendelkezésére. |
|
