A hőszivattyú szerepe a Hyundai Ioniq Electric modellekben és az utólagos beépítés szempontjai

Az elektromos autók megjelenésével mindannyian tudatosabb energiagazdálkodási döntéseket kényszerülünk hozni. Míg egy benzines vagy dízel autóban ingyen van a fűtés, addig a villanyautókban elő kell valahogyan állítani a hőenergiát. Ennek persze örülnünk kellene, mert ez azt mutatja, mennyivel jobb a villanyautók hatásfoka. A hőszivattyú, tartja a városi legenda, ma már elengedhetetlen eleme egy új villanyautónak, mivel jelentősen csökkenti a téli fogyasztást.

A Hyundai és a Kia büszke arra, hogy 2014 óta hőszivattyút használ az elektromos autóikban, ugyanis ekkor mutatták be először a technológiát a Soul EV-ben. Attól az évtől kezdve a koreai márkák elkezdték fejleszteni a meglévő rendszereiket, hogy az egyik legjobb eszköz az övék legyen a magas energiafogyasztás kiküszöbölése érdekében. A Norvég Autószövetség (NAF néven is ismert) közelmúltbeli tesztje egyértelműen bizonyítja a sikerüket.

A hőszivattyú ezzel szemben nem az akkumulátorból veszi el a fűtéshez szükséges energiát, hanem a környezetből. A villanyautó is termel ugyanis hulladékhőt, ha nem is annyit, mint a benzin- vagy dízelmotor. Az elektromos, elektronikus alkatrészek használat közben melegszenek, és ezt a hőmennyiséget használja fel a rendszer az utastér fűtésére. Ami az új hőszivattyút igazán figyelemre méltóvá teszi, az az a tény, hogy a hulladékhőt számtalan, eddig kihasználatlan helyről is összegyűjti. A két vállalat szerint az első hőszivattyú képes volt hasznosítani az erőforrások, és a többi elektromos modul területén keletkező hőt. A Kia és a Hyundai kibővítette a technológiát azáltal, hogy az akkumulátort és a lassú töltőt is felvették a listára.

A hőszivattyúk hatékonysága hideg időben

A mérnököknek sikerült megvalósítaniuk ezeket a fejlesztéseket alacsony hőmérsékletű tesztek elvégzésével elektromos prototípusaikkal. A koreai márkák esete elég meggyőzőnek tűnik nemcsak a hőszivattyú hatékonyságának bemutatása miatt, hanem a folyadékhűtéses akkumulátorok hatalmas előnyére is rámutatnak, a léghűtéses változatokhoz képest. A koreai Környezetvédelmi Minisztérium által készített tanulmány kimutatta, hogy a Hyundai Kona Electric és a Kia Niro EV -7 °C hőmérsékleten a hatótávolságuk 90 százalékát megtartották, ha a HVAC rendszer be volt kapcsolva.

Tesztek és tapasztalatok a gyakorlatban

Alapvetően ennek egy egyszerű tesztnek kellett volna lennie: fogunk két autót, lehetőleg ugyanazon márka és típus két példányát, amelyekből az egyik hőszivattyúval, a másik hagyományos, rezisztív fűtéssel van szerelve, aztán elkezdünk méricskélni. Először is nem akartunk csak egy típust kiszemelni, hiszen más és más gyártók más és más műszaki megoldásai eltérő eredményeket hozhatnak. Csak azért, mert egyik gyártó hőszivattyúja esetleg kevésbé hatékony, nem biztos, hogy ez az egész technológia nem ér semmit. A hőszivattyúk általában -10-15 fok alatt veszítenek hatékonyságukból, nulla fok felett viszont nincs sok értelme egy téli tesztnek, ezért meg kellett várnunk, hogy az időjárás megfelelő legyen. Ezen a télen ez nem volt egyszerű, de ennek a hétnek az eleje, legalábbis éjszaka, cudar hideg volt.

Az első teszt azt a gyakori helyzetet kívánta szimulálni, amikor indulás előtt, a szoba melegéből, a mobilapplikáció segítségével előfűtjük az autót. Törökbálinton -9 fok volt ekkor, és a mérés előtt kinyitottuk a kocsik ajtajait, hogy azok utasterei egy picit még jobban áthűljenek. Fontos kitétel volt, hogy emiatt senki nem ült az autókban, hanem a sofőrök az édesanyám nevét mormolva türelmesen várakoztak a kocsik mellett az áruház parkolójának éjszakájában. 21 fokra melegítettük a kocsikat, pontosabban erre állítottuk be az applikációt, full automata üzemmódban, ülés és kormány, illetve tükörfűtéssel együtt. A Nirók mobilalkalmazását használtuk a gyakorlathoz, amely a program vége előtt 5 perccel jelzi, hogy hamarosan befejezi a fűtést, lehet indulni a lakásból a kocsi felé. De nem véletlen, hogy mindkét autó pontosan 15 perc alatt végzett, sofőrjeink megerősítették, hogy a kocsijuk máskor is 15 perc alatt lesz kész a feladattal. Állítólag ez egy a gyártó által fixen beállított időkeret, nem biztos, hogy valóban el is értük a kitűzött célt. A fűtés fogyasztását OBD olvasós segítségével állapítottuk meg, ami egy tizedesjegy pontossággal mondja meg hány kWh fogyott.

A második tesztnél az átfagyott versenyzők már beülhettek a kocsikba, és fél órán át tartottuk a 21 fokos hőmérsékletet, majd ismét mértünk. A harmadik kísérlet egy majdnem 100 kilométeres utat igényelt, ahol utazás közben is kipróbálhattuk mit tud a hőszivattyú. Ez azért lényeges mert egyes típusok elvileg a motor felesleges hőjét is a kabin és az akku melegítésére tudják fordítani, ehhez viszont vezetni kell.

Az autók előmelegítésénél nincs lényeges különbség a hőszivattyús és hagyományos fűtési megoldások között. De ezek csak százalékban érzékelhető különbségek, az előfűtés ugyanis annyira rövid idő, és alapvetően annyira kevés (0,7-1 kWh) energia fogy el, hogy a különbségnek nincs komoly hatása a későbbi hatótávra. Ha valakire várakozunk a kocsiban, akkor ahogy melegszik fel az utastér egyre kevesebb és kevesebb energia kell a szinten tartáshoz. Itt már jobban kijött a különbség a két fűtésrendszer között. A rezisztív, PTC fűtés az idő előrehaladtával nem lesz hatékonyabb, maximum az átmelegedő utasteret egyre kevesebb energia szinten tartani. A hőszivattyús rendszer a kezdetei hidegindítás után viszont egy pár perc elítéltével már kevesebbet fogyaszt. A legnagyobb különbség a vezetés során jön ki.

A Nirók esetén sajnos konkrét fűtési adatot nem tudunk kinyerni a rendszerekből, de a két kocsi között 1,8 kWh lett a különbség, ami a teljes hatótávra számolva 26 kilométert tesz ki. A hőszivattyú jelenleg egy 350 ezres extra, ennyibe kerül 9 százalékkal nagyobb téli hatótáv. OBD olvasóval mérve a téligumis, hőszivattyús autó 19,9 kWh-t fogyasztott el a 97,8 kilométeren, míg az SoC változásból visszaszorozva 19,87-et evett meg a hagyományos fűtésű kocsi.

Lehet, hogy mínusz 20 fokban ez még inkább igaz lett volna, ha pedig fagypont körül vagyunk és hatékonyabb a hőszivattyú akkor ellenkezőleg, nagyobb lett volna a differencia mint amit most mértünk. A Tesla hőszivattyús rendszere annyival okosabb, hogy mindent mindennel összekapcsol az octovalve, így például a motor vagy az akku felesleges hőjét a kabinba tudja szállítani. De ennek akkor van jelentősége, ha mondjuk előzőleg villámtöltőn volt a kocsi (ilyenkor melegszik az akku), vagy hosszabb távot mentünk (ilyenkor melegszik a motor).

Hőszivattyú utólagos beépítése meglévő házba: költségek, feltételek, működés és buktatók

A levegő-víz hőszivattyú ma már nem csak új építésű házak kiváltsága - egyre többen gondolkodnak azon, hogyan lehetne utólag beépíteni egy meglévő otthonba is. Ha te is egy régebbi házban élsz, vagy felújításon gondolkodsz, biztosan felmerült már benned a kérdés: vajon megoldható-e a hőszivattyú utólagos telepítése, és ha igen, mennyire bonyolult vagy költséges? Ebben a cikkben végigvezetlek azon, mit jelent pontosan a levegő-víz hőszivattyú utólagos beépítése, mik a feltételei, milyen költségekkel számolhatsz, és mire érdemes különösen odafigyelni.

A levegő-víz hőszivattyú működési elve

A levegő-víz hőszivattyú működésének lényege, hogy a külső levegőben található hőenergiát „összegyűjti”, majd azt egy fűtési rendszer számára hasznosítható szintre emeli. A rendszer egy zárt körfolyamatban dolgozik, amelynek során egy speciális hűtőközeg folyamatosan halad végig a berendezés fő egységein. A folyamat első lépése a kültéri egységnél történik, ahol a berendezés ventilátor segítségével beszívja a külső levegőt. Ezután a felmelegedett hűtőközeg a kompresszorba kerül. A kompresszor az egyik legfontosabb alkatrész, hiszen itt történik a „varázslat”: a gáz összenyomásával jelentősen megnő a hőmérséklete. A következő lépésben a forró hűtőközeg a hőcserélőbe jut, ahol átadja a hőt a fűtési rendszer vizének. Ez a víz kerül aztán a padlófűtésbe, radiátorokba vagy fan-coil egységekbe, így melegíti fel az otthonodat. Miután a hűtőközeg leadta a hőt, lehűl és folyékony állapotba kerül, majd egy expanziós szelepen keresztül visszajut a kiindulási állapotba. A levegő-víz hőszivattyú egyik legnagyobb előnye, hogy ugyanazzal a rendszerrel nemcsak fűteni, hanem hűteni is lehet, így egész évben biztosítja a komfortot.

Mely ingatlanok és fűtési rendszerek alkalmasak az utólagos beépítésre?

A levegő-víz hőszivattyú utólagos beépítése sokkal több helyen megoldható, mint elsőre gondolnád, de nem minden ingatlan egyformán ideális hozzá. A legjobb kiindulási alapot a családi házak jelentik. Itt általában van elegendő hely a kültéri egység számára, és a fűtési rendszer is könnyebben átalakítható. A felújított vagy jól szigetelt ingatlanok különösen előnyösek. Minél kisebb a hőveszteség, annál hatékonyabban tud működni a rendszer. Régi, felújítatlan házaknál sem kizárt a telepítés, de itt már kompromisszumokra kell számítani. Társasházi lakások esetében a helyzet kissé bonyolultabb. Itt nemcsak a műszaki feltételek számítanak, hanem az engedélyezés és a helyhiány is. Összességében elmondható, hogy szinte minden ingatlannál van megoldás, de nem mindegy, mennyi átalakítással és költséggel jár.

A levegő-víz hőszivattyú legjobban az úgynevezett alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerekkel működik együtt, de megfelelő tervezéssel sok meglévő rendszerhez is illeszthető. A legideálisabb választás a padlófűtés. Ez alacsony előremenő vízhőmérséklettel működik, így a hőszivattyú a lehető legjobb hatásfokon tud dolgozni. Hasonlóan jól működik a falfűtés és a mennyezetfűtés is. Ezek szintén alacsony hőmérsékleten üzemelnek, és komfortos hőérzetet biztosítanak. A fan-coil rendszerek szintén kiválóan kompatibilisek. A radiátoros fűtés már összetettebb kérdés. A régi, kis méretű radiátorok általában magasabb hőmérsékletet igényelnek, amit a hőszivattyú kevésbé hatékonyan tud biztosítani. Ilyenkor gyakran szükséges a radiátorok cseréje nagyobb felületű, modern típusokra. Fontos megérteni, hogy nem maga a radiátor a probléma, hanem az, hogy milyen hőmérsékleten kell működnie. Összességében tehát a levegő-víz hőszivattyú szinte minden rendszerrel kompatibilis lehet, de a hatékonyság nagyban függ attól, hogy mennyire tud alacsony hőmérsékleten működni a fűtésed.

A telepítés lépései és a várható költségek

A levegő-víz hőszivattyú utólagos telepítése nem egy egyszerű „bedugjuk és működik” folyamat, hanem egy jól megtervezett, több lépésből álló kivitelezés. A folyamat mindig egy alapos felméréssel indul. Ilyenkor a szakember megvizsgálja az ingatlan adottságait: a szigetelést, a meglévő fűtési rendszert, a radiátorokat vagy padlófűtést, valamint az elektromos hálózat állapotát. Ezt követi a hőszükséglet pontos kiszámítása. Ez alapján határozzák meg, hogy mekkora teljesítményű hőszivattyúra van szükséged. A tervezési szakaszban összeáll a teljes rendszer. Itt dől el, hogy szükség van-e átalakításokra, például radiátor cserére, puffertartály beépítésére vagy akár a csőhálózat módosítására. A kivitelezés során először a kültéri egység kerül telepítésre. Fontos, hogy megfelelő helyre kerüljön: legyen elegendő szellőzése, ne zavarja a lakókat zajjal, és könnyen hozzáférhető legyen karbantartáskor. A rendszer ezután csatlakozik a meglévő fűtési hálózathoz. Az utolsó lépés a beüzemelés és a finomhangolás. Ilyenkor a szakember beállítja a rendszer működését, ellenőrzi a nyomást, a hőmérsékleteket, és optimalizálja a működést az adott ingatlanhoz. Összességében az utólagos hőszivattyú telepítés egy komplex, de jól átlátható folyamat.

A levegő-víz hőszivattyú utólagos beépítése egy összetett beruházás, ezért nincs egyetlen fix ár, ami minden esetre igaz lenne. A költségek egyik legnagyobb része maga a berendezés. A hőszivattyú ára széles tartományban mozog, attól függően, hogy milyen teljesítményű, milyen márkájú, és milyen funkciókkal rendelkezik. Ehhez jön hozzá a telepítés költsége, ami szintén nem egységes. Az utólagos beépítésnél különösen fontosak az úgynevezett járulékos költségek. Fontos látni, hogy bár a kezdeti beruházás magasabb lehet, a hőszivattyú hosszú távon jelentős megtakarítást hozhat.

Mire figyeljünk oda az utólagos beépítésnél?

A levegő-víz hőszivattyú utólagos beépítése sok előnyt kínál, de csak akkor működik igazán jól, ha már a tervezésnél odafigyelsz néhány kulcsfontosságú tényezőre. Az egyik legfontosabb szempont a szigetelés állapota. Ha a ház hővesztesége magas, a hőszivattyú folyamatosan nagy terhelésen fog működni, ami rontja a hatékonyságot és növeli az üzemeltetési költségeket. Szintén kulcsfontosságú a meglévő fűtési rendszer típusa. A hőszivattyú alacsonyabb hőmérsékleten működik hatékonyan, ezért ha régi, kis felületű radiátorok vannak a házban, előfordulhat, hogy nem tudják leadni a szükséges hőt. Nem szabad megfeledkezni az elektromos hálózatról sem. A hőszivattyú villamos energiával működik, ezért ellenőrizni kell, hogy a meglévő hálózat elbírja-e a terhelést. A kültéri egység elhelyezése szintén kritikus pont. Fontos a rendszer megfelelő méretezése is. Az engedélyezési kérdéseket sem érdemes figyelmen kívül hagyni, különösen társasházaknál. Végül, de talán a legfontosabb: a kivitelező kiválasztása. Egy rosszul megtervezett vagy kivitelezett rendszer nemcsak drágább lehet, hanem hosszú távon problémás is.

Mikor nem ideális a hőszivattyú utólagos beépítése?

Bár a levegő-víz hőszivattyú sok esetben kiváló megoldás, vannak olyan helyzetek, amikor nem ez a legjobb választás - vagy csak komoly átalakításokkal válik azzá. Az egyik leggyakoribb probléma a rossz állapotú, szigeteletlen ingatlan. Ha a ház folyamatosan „szökik a hő”, a hőszivattyú nem tud hatékonyan működni, és a várt megtakarítás elmarad. Szintén nem ideális, ha a fűtési rendszer kizárólag régi, kis felületű radiátorokból áll. Ezek magas hőmérsékletet igényelnek, amit a hőszivattyú csak rossz hatásfokkal tud biztosítani. Ebben az esetben vagy radiátorcsere, vagy más hőleadó (pl. [missing text]) szükséges. Problémát jelenthet a gyenge elektromos hálózat is. Ha nincs elegendő kapacitás, a rendszer nem fog megfelelően működni, és költséges bővítés válhat szükségessé. A helyhiány szintén korlátozó tényező lehet. A kültéri egységnek megfelelő hely kell, ahol biztosított a légáramlás, és nem zavarja a környezetet. Társasházaknál az engedélyezés és a zajszint is komoly akadály lehet. Nem ideális választás az sem, ha irreális elvárásaid vannak. Összességében tehát nem arról van szó, hogy a hőszivattyú „rossz választás”, hanem arról, hogy bizonyos körülmények között előbb más fejlesztésekre van szükség.

Gyakori hibák az utólagos hőszivattyú telepítés során

Az utólagos hőszivattyú telepítés sok esetben kiváló döntés, de csak akkor, ha megfelelően történik. Az egyik legnagyobb hiba a nem megfelelő méretezés. Ha a hőszivattyú túl kicsi, nem tudja kifűteni az ingatlant, ha pedig túl nagy, akkor gyakran ki-be kapcsol, ami rontja a hatásfokot és növeli a kopást. Gyakori probléma az is, amikor a szigetelést teljesen figyelmen kívül hagyják. Sokan esnek abba a hibába is, hogy nem alakítják át a meglévő fűtési rendszert. Az olcsó, gyenge minőségű berendezések választása szintén problémás lehet. Hiba az is, ha nem megfelelő helyre kerül a kültéri egység. Sokan alábecsülik az elektromos hálózat szerepét. A kivitelező kiválasztása is kritikus pont. Ha ezeket a hibákat elkerülöd, már fél sikered van. A levegő-víz hőszivattyú utólagos beépítése nemcsak egy termék kiválasztásáról szól, hanem egy komplex rendszer megtervezéséről és szakszerű kivitelezéséről.

Az utólagos hőszivattyú telepítés előnyei

A levegő-víz hőszivattyú egyik legnagyobb előnye, hogy nem csak új építésnél jelent jó választást, hanem meglévő ingatlanoknál is komoly előrelépést hozhat. Az egyik legfontosabb előny a rezsiköltségek csökkentése. A hőszivattyú sokkal hatékonyabban működik, mint a hagyományos fűtési rendszerek, hiszen nem hőt termel, hanem a környezetből nyeri ki azt. Szintén nagy előny, hogy egyetlen rendszerrel megoldhatod a fűtést, a használati melegvíz előállítását, sőt akár a hűtést is. A környezetvédelem szempontjából is egyre fontosabb a hőszivattyú használata. Az ingatlan értéke is növekedhet egy ilyen korszerű rendszerrel. A komfortérzet szintén javul. A hőszivattyú egyenletesebb hőeloszlást biztosít, nincs hirtelen hőingadozás, és a rendszer csendesen működik. Összességében tehát az utólagos hőszivattyú telepítés nemcsak egy technikai fejlesztés, hanem egy hosszú távú befektetés is.

tags: #hyundai #ionic #electric #hopumpa #utolagos #beepitese