Hőszivattyú forrásának megtekintése

A '''hőszivattyú''' olyan berendezés – kalorikus gép –, mely arra szolgál, hogy az alacsonyabb hőmérsékletű környezetből hőt vonjon ki és azt magasabb hőmérsékletű helyre szállítsa, és leadja az ottani környezetnek. Használatának célja a hőenergiával való gazdálkodás, melynek során hűtési energiát fűtésben (pl. melegvíz-készítésben) fel lehet használni, illetve környezeti hőt lehet hasznosítani. A hőszivattyú elvileg olyan [[hűtőgép]], melynél nem a hideg oldalon elvont, hanem a meleg oldalon leadott hőt hasznosítják. Minden olyan fizikai elv alapján készülnek hőszivattyúk, melyeket a hűtőgépeknél is használnak. Leggyakoribbak a [[Gőzkompressziós hűtőgép|gőzkompressziós]] elven működő berendezések, de léteznek [[Abszorpciós hűtőgép|abszorpciós]] hőszivattyúk is. A hőszivattyúk fordított üzemmódban is működnek, ekkor a melegebb hely hűtésére is használhatók. A hőszivattyúk energiamérlegüket tekintve fordított üzemmódban működtetett [[hőerőgép]]nek, „erő-hő gépeknek” is felfoghatók.

A gőzkompressziós hőszivattyúkban alkalmasan választott hűtőfolyadék gőze áramlik zárt csővezetékben. A gőz a fűteni kívánt oldalon elhelyezett [[Gőzkondenzátor|kondenzátorban]] lecsapódik, miközben hőjét a kondenzátor csőfalán keresztül átadja vagy a helyiség levegőjének, vagy a központi fűtés vizének. Ezután a cseppfolyós hűtőközeg fojtószelepen keresztül expandál, eközben hirtelen elpárolog és hőmérséklete lecsökken. A kisnyomású, hideg gőzt a hideg oldali hőcserélőben a külső környezet felmelegíti, majd a [[kompresszor]] összesűríti és visszajuttatja a kondenzátorba, és a folyamat megismétlődik. Megfelelően kialakított hőszivattyúban az áramlás iránya megfordítható, ekkor a berendezés fűtés helyett hűti a helyiséget. A legtöbb esetben a hőszivattyúk hőforrásul a külső levegőt, vagy a talajt, esetleg természetes vizeket (tenger, tó, folyó, talajvíz) használnak.

[[Fájl:Heatpump.svg|thumb|300px|Gőzkompressziós hőszivattyú körfolyamatának vázlata: 1)&nbsp;kondenzátor, 2)&nbsp;fojtószelep, 3)&nbsp;elpárologtató, 4)&nbsp;kompresszor.]]

== Működése ==
A [[Termodinamika|termodinamika második főtétele]] szerint a hő nem áramlik hidegebb helyről melegebbre spontán módon, külső munkát kell befektetni ahhoz, hogy ez a folyamat végbemenjen. A hőszivattyúk abban különböznek egymástól, hogy ezt a külső munkát milyen módon juttatják a rendszerbe, de alapvetően úgy fogható fel, hogy a hőszivattyúk fordított működésű [[hőerőgép]]ek. A hőerőgépekben a meleg tartályból a hideg felé áramlik a hő, miközben a gép a hőenergia különbséget mechanikai munkává alakítja. Hasonlóképpen a hőszivattyú mechanikai munka bevitelét igényli ahhoz, hogy hőt áramoltasson hidegebbről melegebb helyre.

Mivel a hőszivattyú bizonyos mennyiségű munkát fektet be a hő szállításához, a hűtőközeg meleg oldalon mérhető energiája a befektetett mechanikai munkával nagyobb, mint a hideg oldalon mérhető. Ez hőerőgépnél fordítva igaz: a munkaközeg hőenergiája itt a hideg oldalon a termelt mechanikai munkával kisebb, mint a meleg oldalon.

[[Fájl:Refrigerator-cycle2.svg|thumb|200px|Gőzkompressziós hűtőgép körfolyamata a hőmérséklet-entrópia diagramban.]]
[[Fájl:Pumpeprosess.JPG|thumb|300px| R134a hűtőközeggel üzemelő gőzkompressziós hőszivattyú körfolyamata a log(p)-i diagramban.&nbsp;1-2 kompresszió, &nbsp;2-3 hűtés-lecsapódás, 3-4&nbsp;[[Fojtás (termodinamika)|fojtás]], 4-1&nbsp;elpárolgás]]

A leggyakrabban használt hőszivattyú a szokás szerint hűtőközegnek nevezett munkaközeg elpárolgása és lecsapódása (lekondenzálódása) közben fellépő termodinamikai változásokat hasznosítja. A gőz állapotú munkaközeget egy [[kompresszor]] összesűríti és keringeti a rendszerben, ennek folyamán felmelegszik a munkaközeg, mely ezután egy [[Gőzkondenzátor|kondenzátornak]] hívott hőcserélőben lehűl és lecsapódik. A kondenzátorban hőjét átadja a fűtendő helyiségnek, majd a folyékony halmazállapotú, mérsékelt hőmérsékletű csapadék nyomáscsökkentő berendezésen áramlik át, mely fojtószelep, kapilláris, esetleg hőhasznosító szerkezet, például [[Turbina (erőgép)|turbina]] lehet. A nyomáscsökkentő berendezésen átáramló nagyrészt folyékony munkaközeg egy másik hőcserélőbe, az elpárologtatóba jut, ahol a hűtőközeg elpárolog, miközben hőt vesz fel a környezetből. Ezután a hűtőközeg visszajut a kompresszorba és a folyamat ismétlődik. Megjegyzendő, hogy a munkaközeget a hőszivattyúknál is általában ''hűtőközeg''nek nevezik, noha a helyesebb elnevezés inkább ''fűtőközeg'' lenne, de a szokás onnan származik, hogy a hűtőgépek és a hőszivattyúk munkaközege megegyezik, és a korábban csak hűtőgépekkel foglalkozó szakemberek kezdtek később hőszivattyúkkal is foglalkozni.

A [[termodinamika]]i [[körfolyamat]] jól követhető az [[entrópia]]-[[hőmérséklet]] (T-s) diagramban. A folyamat az 1 pontból indul, ahol a közeg a p<sub>o</sub> nyomáson telített gőz állapotban van. Az 1-2 folyamat [[adiabata|adiabatikus]] kompresszió, mely a [[kompresszor]]ban játszódik le. Ideális esetben ennek az állapotváltozásnak a képe a diagramban függőleges egyenes (izentropikus kompresszió), valóságban azonban az állapotváltozás irreverzibilis, az entrópia mindig növekszik, ezért a görbe jobb felé kissé elhajlik. A 2-5 folyamatok a kondenzátorban zajlódnak le: a 2-3 folyamat a túlhevítési hő elvonása, a 3. pontban a gőz eléri a telítettségi állapotot a ''p'' nyomáson. A 3-4 folyamat során a hőmérséklet nem változik, egyre több gőz csapódik le, a 4. pontban folyadék állapot alakul ki. A 4-5 szakasz a kondenzátorban a folyékony hűtőközeg esetleges utóhűtése, majd az 5-6 folyamat a fojtásos állapotváltozás, ez hirtelen nyomásesést jelent, melynek végén a közeg p<sub>o</sub> nyomásra expandál, a folyadék egy része (mintegy a fele) hirtelen elpárolog és a közeg nedves gőz állapotba kerül, ez a folyamat izentalpikus, vagyis a folyamat közben az [[entalpia]] nem változik. Végül a 6-1 folyamat során az elpárologtatóban hőt vesz fel a közeg a hűtendő térből állandó hőmérsékleten és nyomáson, miközben a gőz nedvességtartalma állandóan csökken. Ekkor a közeg a körfolyamat kiindulási pontjára, az 1. állapotba jut vissza és a folyamat kezdődik elölről. Természetesen a fent leírtak ideális közegre vonatkoznak, a valóságos folyamatok kismértékben eltérnek ettől.

Az ilyen rendszereknél alapvetően fontos, hogy a hűtőközeg elegendően magas hőmérsékletet érjen el a kompresszor után a kondenzátorban, mivel a termodinamika második főtétele értelmében csak melegebb helyről áramlik hő a hidegebb felé. Hasonlóképpen a folyadék kellően alacsony hőmérsékletre kell lehűljön a fojtásos expanzió után, mivel az elpárologtatóban sem áramlik hidegebb helyről a melegebb felé hő. Ezen kívül a nyomáskülönbségnek kellően nagynak kell lennie, hogy a közeg lecsapódjék a meleg oldalon és elpárologjon a kisnyomású részen a hideg oldalon. Minél nagyobb a hőmérséklet-különbség, annál nagyobb nyomáskülönbség szükséges és következésképpen annál nagyobb energia szükséges a közeg komprimálására. Ennél fogva minden hőszivattyúra igaz, hogy a fajlagos fűtőteljesítmény (egységnyi befektetett munka által átvitt hő) csökken a hőmérséklet-különbség növekedésével.

A különböző hőmérsékleti és nyomáskövetelményeknek megfelelően igen sokféle hűtőközeg áll rendelkezésre. A hűtőgépek, klímaberendezések és néhány fűtési rendszer is hasonló követelményeket támaszt a munkaközeggel szemben, így ezek a gépek hasonló technológiákra épülnek.

Az épületgépészetben alkalmazott hőszivattyúk általában gőzkompressziós elven működnek. Legtöbbször felszerelik egy olyan szeleppel és optimalizált hőcserélőkkel, melyek lehetővé teszik a hőáramlás megfordítását. A szelep átkapcsolásával a hűtőfolyadék áramlási iránya megfordítható, ilyenformán a hőszivattyú egyaránt képes fűteni és hűteni is az épületet. Hűvösebb éghajlaton a fűtés az alapállapot. A folyamat megfordíthatósága miatt a kondenzátor és elpárologtató működése időnként felcserélődik, ezért mindkettő olyan kialakítású, hogy mindkét üzemmódban betöltse funkcióját. Emiatt a fűtő-hűtő hőszivattyúk fajlagos fűtőteljesítménye mindig kicsit kisebb, mint a csak fűtésre vagy csak hűtésre tervezett hőszivattyúké.

Hőszivattyút használnak esetenként úszómedencék vizének előmelegítésére vagy háztartási melegvíz előállítására is.

Néhány esetekben egyetlen hőszivattyú képes ellátni a fűtési és melegvíz igényt is, azonban a két feladat eltérő követelményei miatt ez csak igen ritkán oldható meg.

=== Hőszivattyú Európában ===

Míg Észak- és Nyugat Európában a hőszivattyúk használata elterjedt, Közép-Kelet Európában a statisztikák szerint egyelőre nincs jelentős hagyománya az alkalmazásuknak, bár az utóbbi években folyamatosan nőnek az eladási adatok, ami arra enged következtetni, hogy az emberek egyre jobban elismerik a hőszivattyúk létjogosultságát.

A 8 legtöbb hőszivattyúval rendelkező ország Svédország, Németország, Franciaország, Ausztria, Finnország, Hollandia, Dánia, Lengyelország.

A BSRIA nemzetközi tanácsadó cég adatai szerint 2011 és 2017 között Európában megduplázódtak a hőszivattyúegység-eladások. Bár a 8 legtöbb hőszivattyúval rendelkező ország alapvetően a víz forrású hőszivattyúkat részesíti előnyben, egyre dinamikusabban nő a levegő forrású rendszerek eladása is, így elképzelhető, hogy rövid időn belül ezek fognak dominálni. 

A hőszivattyúk használata azonban nem teljesen egyforma a vezető országokban, ugyanis más-más típust részesítenek előnyben. Például Finnországban, valamint Hollandiában a magasabb teljesítményű hőszivattyúk dominálnak, míg Svédországban inkább a kis teljesítményűek a jellemzőek.<ref>{{CitWeb |url=http://www.euroterm.hu/cache/2010-04-21_fekete_csaba_hoszivattyu_eloadas_q1w2.pdf |szerző= |szerző2= |szerző3= |szerző4= |szerző5= |szerző6= |szerző7= |szerző8= |szerző9= |cím=A hőszivattyúk versenyképessége Magyarországon |alcím=Távhőszolgáltatási Konferencia Velence, 2010. április 21-23. |közreműködők= |weblap= |nyelvkód=|hely= |kiadó= |dátum=2010-04-21 vagy év= |oldal= |elér=2017-07-09 |formátum=|méret= |archívurl= |archívdátum= |doi= |egyéb= |idézet= }}</ref>

A hőszivattyúk eladási aránya folyamatosan nő, köszönhetően annak a ténynek, hogy sok európai ország támogatja a használatukat. Franciaországban például adókedvezmény jár a hőszivattyú használatáért, Németországban pedig kedvezményes hitelkonstrukciókat dolgoztak ki a váltás finanszírozására, ami 5 év alatt 50 százalékos növekedést eredményezett a hőszivattyúk eladásában. A szakértők hasonló növekedésre számítanak a jövőben is. A fellendülés más országokban, így például Svájcban, Csehországban és Lengyelországban is jelentős, Szlovéniában pedig szintén a telepítéshez nyújtott támogatás hozott sikert.<ref>{{CitWeb |url=http://mapasz.hu/attores-a-hoszivattyuk-piacan/ |szerző=Friedmann Ani |szerző2= |szerző3= |szerző4= |szerző5= |szerző6= |szerző7= |szerző8= |szerző9= |cím=Áttörés a hőszivattyúk piacán |alcím= |közreműködők= |weblap=http://mapasz.hu |nyelvkód= |hely= |kiadó= |dátum=2016-01-11 vagy év= |oldal= |elér= |formátum= |méret= |archívurl= |archívdátum= |doi= |egyéb= |idézet=2017-07-09 }}{{Halott link|url=http://mapasz.hu/attores-a-hoszivattyuk-piacan/ |date=2019-11 }}</ref>

=== Hőszivattyúk Magyarországon ===

Magyarországon napjainkban még mindig a fa és a földgáz az első számú fűtőanyag, emellett azonban az emberek egyre szélesebb körben ismerik a hőszivattyúkban rejlő lehetőségeket. Ennek megfelelően a hőszivattyúk eladása dinamikusan növekszik hazánkban, de még mindig nem igazán számottevő. Évente körülbelül 1200-1500 hőszivattyút adnak el , ez pedig elmarad a környező országok eredményétől. Gázkészülékből ennek a sokszorosát értékesítik minden évben a fűtési szezon előtt.<ref>{{CitWeb |url=https://www.napelemek-napkollektorok.hu/magazin/geotermikus-energia/hoszivattyuk-elterjedese-magyarorszagon/ |szerző= |szerző2= |szerző3= |szerző4= |szerző5= |szerző6= |szerző7= |szerző8= |szerző9= |cím=A hőszivattyúk elterjedése Európában és Magyarországon |alcím= |közreműködők= |weblap=https://www.napelemek-napkollektorok.hu |nyelvkód=|hely= |kiadó= |dátum=2017-04-27 vagy év= |oldal= |elér=2017-07-09 |formátum=|méret= |archívurl= |archívdátum= |doi= |egyéb= |idézet= }}</ref>  

A váltás leginkább az anyagi oldal miatt nehézkes, ugyanis a meglévő fűtésrendszer lecserélése hőszivattyúra beruházást igényel. Ez, bár egyszeri, nem olcsó, ami sokakat visszatart, még akkor is, ha szimpatikusak számukra a hőszivattyúk.

A külföldi pozitív példákat látva Magyarországon is támogatják a hőszivattyúk telepítését. 2017-ben az Otthon Melege Program 2017 pályázat keretein belül komoly támogatást lehet szerezni fűtéskorszerűsítésre, így a hőszivattyús rendszerek kiépítésére is. A pályázat révén 24-25 százalékos támogatást lehet elnyerni a hőszivattyúk beszerzéséhez, vagyis a költségek mintegy negyede finanszírozható belőle.<ref>{{CitWeb |url=http://magyaridok.hu/gazdasag/elindult-hoszivattyus-rendszerek-telepitesenek-palyazati-tamogatasa-1451899/ |szerző=MTI |szerző2= |szerző3= |szerző4= |szerző5= |szerző6= |szerző7= |szerző8= |szerző9= |cím=Elindult a hőszivattyús rendszerek telepítésének pályázati támogatása |alcím= |közreműködők= |weblap=http://magyaridok.hu |nyelvkód=|hely= |kiadó= |dátum=2017-03-01 vagy év= |oldal= |elér=2017-07-09 |formátum=|méret= |archívurl= |archívdátum= |doi= |egyéb= |idézet= }}</ref>

== Munkaközegek ==
A hőszivattyúk és hűtőgépek munkaközegei általában megegyeznek. Az 1990-es évekig a hűtőközeg legtöbbször haloalkánokat alkalmaztak, ilyen például az R-12 ([[Diklór-difluor-metán]]), mely egyike a [[DuPont]] cég közös ''Freon'' fantázianevű vegyületeinek. Ezek gyártását [[1995]]-ben betiltották, mivel egyik okozója volt a földi atmoszféra ózonrétege bomlasztásának. Az egyik széleskörűen használt helyettesítő hűtőközeg a tetrafluor-etán (HFC), más néven R-134a (1,1,1,2-tetrafluor-etán). Az R-134a nem annyira hatékony, mint az R-12, több energiát igényelnek azok a hőszivattyúk, amelyekben alkalmazzák, de környezetkimélőbbek. Esetenként más hűtőközegeket, például a folyékony [[ammónia|ammóniát]] és a kevésbé korrozív, de gyúlékony [[propán]]t vagy [[bután]]t is alkalmaznak.

[[2001]]-től növekvő mértékben használják a [[szén-dioxid]]ot, más néven R-744-et. Lakóépületeknél és kereskedelmi alkalmazásoknál az R-22 (HCFC) még gyakran előfordul, a HFC nem rombolja az ózonréteget, ezért egyre gyakrabban használják. Fordított [[Stirling-motor|Stirling-ciklus]] alapján működő rendszerek [[hidrogén]]t, [[hélium]]ot vagy [[levegő]]t használnak. Az újabb hőszivattyúkban R600A (izobután) hűtőközeg kering, ami szintén környezetbarát anyag.

== Hatékonyság ==
[[Fájl:HeatpumpCOP.svg|bélyegkép|300px|Hőszivattyú <math> \boldsymbol{\varepsilon}\,</math> elméleti fajlagos fűtőteljesítménye. <br/>t= a kondenzátor hőmérséklete, <br/>t<sub>0</sub>= a környezet hőmérséklete.]]
A hőszivattyúk hatékonyságát a fajlagos fűtőteljesítménnyel jellemzik. Az <math> \boldsymbol{\varepsilon}\,</math> ''fajlagos fűtőteljesítmény'' vagy közérthetőbb nevén ''jóságfok ''(angolul ''Coefficient of Performance'', COP vagy CoP) az egységnyi hasznosított hőenergia leadására felhasznált külső munka nagysága, dimenzió nélküli mennyiség:

:<math> \boldsymbol{\varepsilon}_F = \frac {Q_F}{W} =\frac {Q_F}{Q_F-Q_0} </math>,
ahol
:<math> Q_F \,</math> a felső hőmérsékletszinten leadott hőmennyiség,
:<math> W \,</math> a működtetéshez szükséges befektetett mechanikai munka
:<math> Q_0 \,</math> a hőforrásból (környezetből) hő formájában felvett belső energia.{{refhely|Harmata 1982}}
A fajlagos fűtőteljesítmény elméleti értéke a T-s diagram indexeivel jelölt entalpia értékekkel:
:<math> \boldsymbol{\varepsilon}_{F0} = \frac {i_2-i_5}{i_2-i_1} </math>

Ha az idealizált fordított üzemű [[Carnot-ciklus|Carnot-gépet]] használnánk hőszivattyúként, az adott hőmérsékleti határok között elméletileg elérhető legnagyobb fajlagos fűtőteljesítményt kapnánk:

:<math> \boldsymbol{\varepsilon}_{F0} = \frac {T_1}{T_1-T_0} = \frac {1}{\eta_{Carnot}} </math>,
ahol
:<math> T_1 \,</math> az ideális gáz meleg oldali abszolút hőmérséklete [K],
:<math> T_0 \,</math> az ideális gáz hideg oldali abszolút hőmérséklete [K],
:<math> \eta_{Carnot} \,</math> pedig a Carnot-ciklusú [[hőerőgép]] [[hatásfok]]a.

Ezt az értéket a gyári tesztpadokon pillanatnyilag mérhető teljesítményektől (hőlépcsőtől függően EN 255 vagy EN 14511 szabványnak megfelelően) ki lehet terjeszteni szezonális vagy éves energiafogyasztásokra is. Ha ennek alapjául a COP-értékhez hasonlóan az elfogyasztott elektromos energiát (munkát) vesszük, akkor szezonális munkaaránynak (angolul SPF, németül JAZ) nevezzük. Ha figyelembe vesszük az áramtermelés erőművi átalakítási és szállítási veszteségeit is, akkor szezonális primerenergia-tényezőnek (SPF<sub>prim</sub>) nevezzük. A kettő között EU-szerte jellemző arányossági tényező a 2,5 (a 2013/114/EU határozat{{refhely|2013/114/EU határozat}} szerint 40%-os átlagos erőművi hatásfok esetén). Ez azt jelenti, hogy a jóságfoknak legalább el kell érnie a 2,5 értéket, hogy a kapott fűtési energia nagyobb legyen, mint az erőműben befektetett primerenergia.

Épület fűtésére szolgáló külső levegő hőjét hasznosító hőszivattyú fajlagos fűtőteljesítménye enyhe időben 3-4 körüli értéket mutat, elektromos fűtésre ugyanez az érték 1,0. Ez körülbelül megfelel a fűtésszezon átlagos munkaarányának is, vagyis 1 [[joule]] elektromos energiát használó ellenállásfűtés (villanyradiátor, hősugárzó, hőtárolós kályha stb.) 1 joule hőt termel, míg 1 joule elektromos energiát felhasználó hőszivattyú 3-4 joule hőt termel.

A fajlagos fűtőteljesítmény erősen függ a levegőből nyert hő esetén a külső hőmérséklettől. Igen hideg külső hőmérséklet esetén több munkát kell befektetni az eredményes fűtéshez, mint enyhe időben. A levegő hőjét hasznosító hőszivattyúk ezért kisegítő hagyományos fűtést is igényelnek, mert nagy hideg esetén gazdaságosabb azt alkalmazni. Geotermikus hőszivattyúknál ez nem áll fenn, mert a talaj, talajvíz hőmérséklete gyakorlatilag állandó az egész év folyamán.

A diagramból az is látható, hogy a fajlagos fűtőteljesítmény annál jobb, minél kisebb a meleg oldali hőmérséklet. Ez azt mutatja, hogy hatékonyabban lehet a hőszivattyút padlófűtésre és falfűtésre használni, mint hagyományos radiátorokra, melyeknél a kisebb fűtőfelület miatt magasabb hőmérsékletre van szükség ugyanannyi hő leadására.

Fontos tudatosítani, hogy a fajlagos fűtőteljesítmény nem elsősorban a hőszivattyú konstrukciójától függ, hanem az üzemi körülményektől. Ugyanannak a hőszivattyúnak más-más hőmérsékleti viszonyok mellett más a fajlagos fűtőteljesítménye. A fűtés gazdaságosságát ezért a fajlagos fűtőteljesítményből nem lehet megítélni

== Hőforrások ==
{{refhely|foek hoszivattyu}}
* '''Talajkollektoros rendszer''' esetében több száz méter hosszú speciális kemény PVC köpennyel ellátott rézcsöveket, vagy polietilén csöveket fektetnek le 1-2 méter mélyen. Hátránya, hogy nagy felületen (a fűtött alapterület 1,5-3-szorosán) kell megbontani a telket a csövek lefektetésekor, ezért leginkább új építésű házak esetén jöhet szóba.
Segítségével négyzetméterenként 20-30 wattnyi energiát nyerhetünk. Ennek nagysága függ a talaj hővezetésétől, nedvességtartalmától, és az esetleges talajvíztől.

* '''Talajszondás rendszer''' esetén kb. 15&nbsp;cm átmérőjű, 50–200 méter hosszú lyukat fúrnak a földbe leginkább függőlegesen. Ebbe helyezik az U alakú szondát, amiben zárt rendszerben cirkulál a hűtőközeg. 200 méteres mélység esetén kb. 17&nbsp;°C-os a talaj.

Lehet két- vagy háromkörös rendszer, attól függően, hogy a szondában közvetlenül a hűtőközeg áramlik, vagy fagyálló folyadék adja át közvetetten hőjét a hűtőközegnek. A szondák speciális esete az energiakaró: több szondát egymás mellé helyezve nyáron eltárolják a hőenergiát a földben, amit télen hasznosítanak. Különösen nyári hűtési igény esetén, ill. ipari méretekben gazdaságos.

Nagyságrendekkel mélyebb szondák esetén (1000-2000 méter) már nem a talajrétegekben eltárolt napenergia kerül közvetetten hasznosításra, hanem elsősorban a geotermikus energia. A Föld középpontjában lejátszódó reakciók hője a felszín felé áramlik, ezért minél mélyebb a fúrt kút, annál nagyobb a kúttalp körüli réteg hőmérséklete. Ez a hőmérséklet a geotermikus gradienstől függ. (egy kilométerrel mélyebben mennyivel melegebb a földkéreg) Ez hazánkban 60&nbsp;K/km körüli érték, szemben a 30&nbsp;K/km-es európai átlaggal.

* '''Masszív abszorber''' (beton építmény) föld alatti vagy föld feletti beton- vagy téglafalban betonlemezben műanyag csőkígyót helyeznek el. Külön e célra épített szoborszerű elemek, vagy támfalak, homlokzati betonfelületek is felhasználhatóak.
A működés elve hasonló a talajkollektorokhoz: A beton jól vezeti a hőt, tömege alkalmas a hő tárolására. Segít a levegő, talaj, esővíz hőjének átvételében, a napsugárzást közvetlen is hasznosíthatja.

* '''Talajvíz'''. A talajvíz-kútból búvárszivattyúval nyert víz hőjének elvonása után a vizet vagy egy másik kútba, vagy felszíni vízbe (patak, tó, folyó) vezetik, vagy elszivárogtatják földbe fektetett dréncsöveken át. Nagyobb, EHPA<ref>European Heat Pump Association</ref> díjazású példa [[Újszilvás]] község négy intézménye – a polgármesteri hivatal, a helyi közösségi ház, az óvoda és az általános iskola – fűtésének ellátása egy talajvizes rendszerrel.<ref>http://www.pentaklima.hu/2014/11/nibe-hoszivattyuk-ujszilvason.html{{Halott link|url=http://www.pentaklima.hu/2014/11/nibe-hoszivattyuk-ujszilvason.html |date=2018-11 }}</ref>

A talajvíz állandó hőmérséklete (7–12&nbsp;°C) és jó hővezető-képessége révén ideális hőforrás.
További speciális alkalmazás, amikor hőforrásként egy tó szolgál. Ebbe helyezik el körkörösen a kollektorként szolgáló csöveket.

* '''Levegő''' ''(levegőkazán)''. A külső levegőt ventilátor(ok) szívják be és a hőszivattyú hűti le azt. Előnye, hogy bármilyen talajszerkezet és telekadottság esetén telepíthető, hátránya viszont a külső levegőtől való függés, aminek a hőmérséklete nem állandó. Ezért a rendszer hatékonysága és hőteljesítménye előnytelenül változó. További problémát jelenthet a ventilátor(ok) által keltett zaj.
Felhasználásra kerülhet még a ház pincéjének levegője is.

Központi szellőztető rendszerrel ellátott, légmentesen szigetelt ház esetén a kifújásra kerülő elhasznált levegő is használható hőforrásként, vagy a befúvásra kerülő levegőt melegítve, vagy a fűtési rendszerre (melegvíz-készítésre) rásegítve. (Ennél egyszerűbb megoldás a hőcserélők alkalmazása, ahol a kifújt meleg és a beszívott hideg levegő egy nagy felületű berendezésen át adja át a hőt, anélkül, hogy keveredne.)

* '''Hulladékhő'''. Számításba jöhet hőforrásként a szennyvíz, az elhasznált termálvíz, hűtendő elektromos berendezések és ipari eszközök. Szennyvíz hőjének a hasznosítására magyarországi példa a [[szekszárd]]i húskombinát, ahol a 22&nbsp;°C-os szennyvíz a hőforrás; elfolyó termálvíz felhasználására pedig a [[harkány]]i gyógyfürdő, melynek 32-35&nbsp;°C-os elfolyó vizét használják fel két egyenként 1100&nbsp;kW-os hőszivattyúval. Például a MOM Park fűtési igényét is szennyvíz hőtartalmát hasznosító hőszivattyúval elégítik ki. Elektromos berendezések hűtésére telefonközpontokat lehet mondani (Budapesten kettő, Győrben egy ilyen telefonközpont üzemel a Telekomnál). Szervertermek hője is hasznosítható ilyen célból, melyre példa az UNITEF irodaház szimultán hűtő-fűtő hőszivattyús rendszere.<ref>http://www.pentaklima.hu/2014/11/szimultan-hutes-futes-hoszivattyuval.html{{Halott link|url=http://www.pentaklima.hu/2014/11/szimultan-hutes-futes-hoszivattyuval.html |date=2018-11 }}</ref>

* '''Szezonális tároló'''. A nyári évszakban a hűtésből származó hőt a talajnak adják át, a tárolás magában az erre kialakított jelentős térfogatú rétegben történik, majd télen a fűtési üzemben ebből a rétegből, tárolóból veszik a hőt. Viszonylag low-tech szezonális tároló alacsony talajvízmozgás esetén a talajszonda is. Erre példa Vecsésen a CBA áruház, ahol a 2 db 160&nbsp;kW-os hőszivattyú számára nem hőforrás, hanem puffertároló a parkoló alá lefúrt 30&nbsp;db 100&nbsp;méter mély szonda. Hőforrás a hűtőházak, a hűtőládák és a nyári klimatizálás hulladékhője. A nyári meleget „elteszik télire”.

Az egyik első nagyméretű kivitelezett kombinált (hűtő-fűtő) hőszivattyú a [[zürich]]i városháza számára készült. Itt hőforrásul a [[Limmat]] folyó vizét használták.{{refhely|Dietzel 1977}}

== Jegyzetek ==
{{jegyzetek}}

== Források ==
* {{hely|Pattantyús 1961}} {{citlib |szerző=Pattantyús |cím= Gépész- és Villamosmérnökök Kézikönyve |alcím=3. kötet |kiadó= Műszaki Könyvkiadó |hely= Budapest |év= 1961 }}
* {{hely|Pattantyús-Ábrahám 1983}} {{citlib|szerző= [[Pattantyús-Ábrahám Géza|Pattantyús Á. Géza]] |cím=A gépek üzemtana.'' |kiadó= Műszaki Könyvkiadó |hely= Budapest |év= 1983 |isbn= 963-10-4808-X }}
* {{hely|Fischetti 2008}}{{citper |szerző= Mark Fischetti |cím=Warming and Cooling |url=http://www.sciam.com |periodika= Scientific American |év=2008 |hónap=08|oldal= 84-85}} {{en}}
* {{hely|Ochsner 2010}} {{citlib|szerző=Karl Ochsner |cím=Wärmepumpen in der Heizungstechnik |kiadó=C.F. Müller|év=2010}} {{de}}
* {{hely|Harmata 1982}} {{citlib|szerző=dr. Harmata András|cím=Termodinamika műszakiaknak|kiadó=Műszaki| hely=Budapest|év=1982 |isbn= 963-10-4467-X }}
* {{hely|2013/114/EU határozat}} [http://eur-lex.europa.eu/legal-content/HU/ALL/?uri=CELEX:32013D0114 Az Európai Bizottság határozata a különböző technológiájú hőszivattyúk által szolgáltatott energia megújuló energiaforrásokból származó részének kiszámításáról]
* {{hely|foek hoszivattyu}} {{citweb |url=http://www.foek.hu/korkep/enhat/hoszivattyu/hoszivattyu.html |cím=Környezetkimélőbb Építés Adatbázisa (KÖRKÉP) |weblap=foek.hu |accd=2009-01-02 |aurl=https://web.archive.org/web/20081222015329/http://www.foek.hu/korkep/enhat/hoszivattyu/hoszivattyu.html# |archd=2008-12-22 }}
* {{hely|Dietzel 1977}} {{citlib |szerző=F.Dietzel |cím=Műszaki hőtan |kiadó=Műszaki |hely=Budapest |év=1977 |isbn= 963-10-2697-3 }}

== További információk ==
{{Commonskat|Heat pumps}}
* {{citweb |url=http://www.hev-sugar.hu/?mod=hoszivattyu |cím=Hőszivattyú rövid ismertető |weblap=hev-sugar.hu |accd=2009-01-02 |aurl=https://web.archive.org/web/20081223131734/http://www.hev-sugar.hu/?mod=hoszivattyu# |archd=2008-12-23 }}
* {{citweb|url=http://www1.eere.energy.gov/geothermal/heatpumps.html |cím=Gyakorlati adatok lakóházak hőszivattyúval felszereléséshez|weblap=eere.energy.gov}} {{en}}
* {{citweb|url=https://trident-hoszivattyu.hu/a-hoszivattyukrol/|cím=A hőszivattyúkról|weblap=trident-hoszivattyu.hu}}
* {{citweb |url=http://www.esb-hoszivattyu.hu/megtakaritas.htm |cím=Mennyit takaríthatok meg a hőszivattyú alkalmazásával? (dolgozat) |szerző=Tölgyesi Antal |weblap=esb-hoszivattyu.hu |accd=2009-06-22 |archívurl=https://web.archive.org/web/20091217094957/http://www.esb-hoszivattyu.hu/megtakaritas.htm |archívdátum=2009-12-17 }}
* {{citweb|url=http://geotermikus-hoszivattyu.hu/hoszivattyu-2/geotermikus-hoszivattyu/ |cím=A Geotermikus hőszivattyú fajtái és előnyei |weblap=geotermikus-hoszivattyu.hu}}
* [https://web.archive.org/web/20140219063400/http://www.telekom.hu/static/sw/download/Delfin_Dij_Thermo.pdf Mért adatok] (PDF, 214 kB) telefonközpontok hőszivattyús hűtéséről, telekom.hu
* [https://web.archive.org/web/20160304131131/http://www.nathan.nl/uploads/merk/logo/wp_guide_de_2012_2013.pdf Tervezési segédlet] németül (PDF, 32,4 MB), nathan.nl
*[https://www.rifeng-hoszivattyu.hu/energia-kalkulator Fűtési energia kalkulátor pl a hőszivattyúkhoz]

{{Nemzetközi katalógusok}}
{{DEFAULTSORT:Höszivattyu}}
[[Kategória:Hőszivattyúk| ]]