Fűtés klímával

Egy fűtésre optimalizált klíma energiahatékonysága több, mint négyszer olyan jó lehet, mint egy sima hősugárzóé. Hogy mindez hogyan lehetséges? Képes a külső levegőből is felvenni energiát.
Nehéz elképzelni, de még akkor is, amikor kint hidegebb van mint bent.

A világegyetemben elérhető leghidegebb hőmérséklet a -273 fok. Itt már bármilyen anyag is legyen, semmi hőenergia nincs benne. Ezt fizikusok bizonyították, el kell fogadnunk. Viszont ez felett minden egyes hőmérséklethez energiatartalom párosul. Természetesen minél nagyobb a hőmérséklet, annál több energia. Tehát a -273 fokhoz képest a +10 fokban a 0 fokban, és a -10 fokban is van a levegőnek (és minden más anyagnak is) energiatartalma.

Ehhez el kell hinnetek hogy valójában a hűtőben nem a hideg megy be a húsba, hanem a hús melege megy ki a hűtőből, azzal hogy a hideg térrel felveszed a hús melegét, azaz hőenergiáját. Erre bizonyíték hogy a hűtő hátulján a hőcserélő meleg ha megfogod. Itt adja le azt a hőenergiát amit a húsból elvett.
Tehát mit is csinálsz? Bentről kihozod a meleget, tehát bent hidegebb lesz, és kint pedig leadod a meleget, kint így melegebb lesz. Mindezt a hőszállítást a hűtőbe beletöltött gáz csinálja. Azért adod le a meleget, hogy újra hideg lehess bent, amivel újabb meleget hozhatsz ki. Ezt a körfolyamatot addig játszod amíg a beállított hőmérsékletet el nem éred. A beállított hőfokkal jelzed a hűtőnek hogy nem akarsz több hőenergiát elvenni a hústól, álljon meg.

Ezt most hasonlítsd ahhoz amikor a klímád hűtésben van. A beltéri egységed hőcserélője hideg. A hideg hőcserélőn a beltéri egységed ventilátora átszívja a szobád melegebb levegőjét. A szobád melegebb levegőjének hőenergiája a hőcserélőn keresztül a klímádba töltött gázba kerül. Mivel a szobád levegőjének elvetted a hőenergiáját, hidegebb lesz azután a levegő, és ezt fújod vissza a szobába. A klímába töltött gáz kiviszi a hőenergiát a kültéri egységedbe, amit az ottani ventilátor segítségével a környezetbe juttatsz. Tehát ha bent elveszel meleget a szobából, hűtesz, kint a kültéri elé odateszed a kezed, meleg lesz, mert oda viszi ki. Most csak képzeld egyszerűen valamiből elvettél hőt, ez a szobád, és valamihez elvitted ezt a hőt, ez az udvarod , vagy a szomszédé, de tulajdonképpen a környezetbe vitted.

Képzeld el hogyha fordítva raknánk fel a kültéri meg a beltéri egységedet. Tehát bent lenne a kültéri, kint meg a beltéri egységed. Az utcát hűtenéd, tehát az utca levegőjéből vennél el meleget, és azt bevinnéd a szobádba. Működne?? Természetesen! Ezt a mostani hűtő-fűtő klímáknál már nem kell, mert ez történik mikor átkapcsolod. Megfordítja a szerepeket, hogy hol vegyen fel, és hol adjon le hőt.
Fűtésben -5fokos hidegben a kültérből hőenergiát felvenni ha a hőcserélőnk, hogy a hőcserélőben lévő gáz még ennél is hidegebb. Legyen mondjuk -25fokos. Ez mit jelent? A -25 fokos hőcserélő hidegebb mint a -5 fokos kültéri levegő, így a -5 fokos levegőnek van nagyobb energiatartalma. Emlékezz az előzőekben leírtam hogy minél magasabb a hőfok annál nagyobb az energiatartalma. Tehát a -5 fokos levegő energiáját felveszi a -25 fokos hőcserélő. Ne gondold tovább, mert ahhoz több könyvet is el kellene olvasnod. Ezt most hidd el.
Jó, de mitől lett -25 fokos a kültéri hőcserélőm? Egy példa. Manapság már nem mindenki, de azért biztosan sokan láttatok már disznótorban perzselést gázpörkölővel. Gyakran lehet ilyenkor látni hogy a gázpalack ilyenkor jegesedig, lefagy. Amikor csökken a gázpalackban lévő nyomás, akkor a hőmérséklete is esik. Ekkor szokták belerakni a palackot forró vízbe hogy emeljük a hőmérsékletét és ezzel újra legyen nyomása. Itt most megint el kell hinnetek hogy a gázok nyomása és hőmérséklete összefügg. A kérdésre a válasz hát az, hogy azért lesz olyan hideg kint a hőcserélőd mert előtte van egy olyan szerkezet ami miatt a klímába betöltött gáz nyomása csökken..és így a hőmérséklete is. Azért kell lecsökkenteni a hőmérsékletét, hogy hidegebb legyen mint a kültéri levegő, és így fel tudjon venni energiát a kültérből.
Amikor ezt az energiát felvette a kültérből, a klíma kompresszora még rásegít, energiát ad hozzá. Nagyon egyszerű amikor a levegőt/ gázt sűríted, az melegedni fog, a sűrítéssel energiát viszel bele. Ugye te is fogtál már pumpát pumpálás után és érezted hogy meleg? Az izom energiád egy részét átformáltad hőenergiává. Ilyen egyszerű. Ezt csinálja a kompresszor is, az elektromos áram energiájából hőenergia lesz.

Ha a két előző bekezdést összerakjuk, akkor az a tény hogy minél több enrgiát tudsz felvenni a kültérből annál kevesebbet kell hozzáadnia a kompresszornak. Minél kevesebbet kell hozzáadnia a kompresszornak, annál kevesebbet fog fogyasztani a klíma elektromos áramból. A klíma által így termelt energia, és a klíma által az elektromos hálózatból felvett áram hányadosa a klíma fűtési hatékonysága.A klímák fűtési hatékonyságát a gyártók SCOP-érték formájában adják meg.(a hűtési hatékonyság SEER)  Ez azt mutatja, hogy a klíma 1 egységnyi, legyen ez 1 kilowatt áramból amit az órádba teker, hány egységnyi, azaz hány kilowattnyi energiát termel. Ha az SCOP érték 4, akkor 4 kilowattot. Tehát 1-et a kompresszorral adsz hozzá a többi 3 kilowattot pedig kültér energiájából veszi fel.

Az SCOP a fűtési  a SEER az hűtési hatékonyság mutatószáma.
Nagyon fontos tudnotok, hogy a klímáknál megadott fűtési és hűtési hatékonyságokat egy bizonyos hőfokra adják meg. Ha viszont eddig elolvastál már akkor a kérdőjel ott kell hogy legyen a fejedben hogy mi van a többi hőfokon? És teljesen helyénvaló a kérdés.
Vegyük azt hogy a klímád fűtésben van, és nagyon hideg van kint, -20 fok, kevesebb energiát tud felvenni a kültérből a klíma , mint monjuk +5 fokban ? Igen, kevesebbet.. Mivel tud rárakni, a kompresszorral, a kompresszor meg az elektromos hálózatodból táplálkozik, ilyenkor a hatásfokod (SCOP) rosszabb lesz. Lehet hogy 4 helyett csak 2,5- ös lesz. Tehát 1kW pörög bele a villanyórádba, viszont 2,5 kW-ot viszel be a szobába. Még mindig jobb mint az elektromos fűtőszál!
De amit ezzel el akartam mondani az az, hogy a működésből adódóan az összes klíma (és hőszivattyú) hatékonysága a legnagyobb összefüggésben a kültéri hőmérséklettel van. Tehát minél kevesebb energiát tud felvenni a kültérből annál többet kell a kompresszornak rádolgozni.

De nem kell megijedni vannak olyan klímaberendezések amelyek még -30foknál is tudnak hatékonyak lenni..
A jelenleg kapható készülékek szinte kivétel nélkül hűtő-fütő klímák, azokkal tehát egyaránt lehet hűteni is, fűteni is. Ha tehát csak rásegítő jelleggel, ősszel és tavasszal szeretnénk a klímát fűtésre használni, arra alapvetően minden 2015 után gyártott készülék alkalmas.
Más a helyzet, ha télen, tartósabb fagy idején is szeretnénk használni a klímát. Ilyenkor a készüléket téliesíteni kell, ami egy ún. téliesítő szett, azaz különféle fűtőalkatrészek utólagos beszerelését jelenti. Az ilyen módon téliesített klímát már bátran használhatjuk nagyobb hidegben is, bár komolyabb mínuszok esetén a készülék hatásfoka jelentősen esik.
A leginkább energiatakarékos megoldás az, ha eleve egy fűtésre optimalizált klímát választunk. Ennek kialakítása aktívan támogatja az egész éves használatot.Költséghatékony fűtés.Ahogy már írtam az előzőekben klímák fűtési hatékonyságát a gyártók az SCOP-érték formájában adják meg. A fűtésre optimalizált Klímák akár 4,6-os SCOP-értékkel (átlagos érték, egy bizonyos hőfokra számolva, ahogy írtam!!) is rendelkeznek, azaz a készülék 1 kW felvett elektromos energiával 4,6 kW fűtési energia előállítására képes.
További előnye a fűtésre optimalizált készülékeknek, hogy széles működési tartományban biztosítják a lakás fűtését. Akár még -30°C külső hőmérséklet mellett is képes fűteni.

Vegyünk példának egy 100 m2-es utólag szigetelt családi házat, amelyen 10cm szigetelés van, vegyünk 36.000 Ft-os gázszámlát téli hónapokban (7hónap) . Ez ugye a 20.000Ft / hónapos általánydíj ha egész évet nézünk. 1kilowatt áramért 36 Ft-ot fizetünk, annyi gázért amivel egy kilowatt energiát elő tudunk állítani a kazánban, 8,12 Ft-ot. Ezt nyugodtan átszámolhatod te is a gázszámládról. Általában a fűtőértékek MegaJoule-ban [MJ] vannak megadva a számlán. A váltószám 1 kilowatt = 3,2494 MJ. Így már össze lehet hasonlítani az egyes fűtési módokat.
36000 forintos gázszámla mellett 14400 MJ azaz 4431 kilowatt energiát termeltünk a kazánban. Mondhatnánk hogy ennyi szükséges a ház fűtéséhez, de ne felejtsétek el hogy a kéményetek a hidegben gőzölög, tehát ott meleg van, tehát a kéményen keresztül is megy el meleg.

Ha mindezt csak tisztán elektromos fűtéssel csinálnánk, az 4431kW megszorozva 36 Ft-al az 159.000 Ft lenne.
A klíma ugye a környezetből is vesz fel energiát, írtam az SCOP értékről,ami legyen mondjuk 4-es , ez azt jelenti hogy 1 kW-ot pörget bele az órába,a többi energiát a környezetből veszi fel, és 4kW-ot fűt bent. A példa házunk fűtési igénye egy téli hónapban 4431kW. Ha ezt elosszuk 4-el, akkor megkapjuk hogy 1 hónapban mennyit pörget a villanyórába. Ez 1108 kW aminek az áram díja 1108-szor 36Ft ami 39.900 Ft lenne normál áron. Viszont a klímákhoz igényelhető a H tarifa az elektromos szolgáltatónál, hiszen megújuló energiaforrás. H tarifában a 1kW áram 23 Ft. Ezzel már a fűtési díjunk 25.485 Ft-ra csökkent, ami az egész télre vetítve, amit 7 hónapnak számoltunk 178.400 Ft. Ha 4,6-os SCOP-al számoltunk volna ez természetesen kevesebb lenne ha 3,5-ös SCOP-al akkor pedig több, de ez természetesen teljes mértékben attól függ, hogy mennyire hideg, mennyire tartósan hideg a tél.

A globális felmelegedésnek betudhatóan sajnos már azért ritka a -10 fok alatti tartós hideg, ebben szerintem megegyezhetünk.
Azt gondolom összességében biztosan kijelenthetünk, hogy aki fűtésre optimalizált klímával fűt, az nem jár rosszabbul mint aki gázzal. Ha a komfortosságokat tekintjük, de ez egyén kérdése, talán a klíma hátrányára írható hogy jobban mozgatja a levegőt, mint mondjuk a radiátoros vagy a padlófűtés.