Hőszivattyú Fogyasztás Kalkulátor: Útmutató a Megfelelő Teljesítmény Kiválasztásához

A levegő-víz hőszivattyú megfelelő teljesítményének kiválasztása kulcsfontosságú otthona hatékony fűtéséhez. Ha túl kicsi a hőszivattyú, nem fogja tudni kielégíteni a fűtési igényt a leghidegebb napokon. Ha túl nagy, akkor pedig drágább a kelleténél, és gyakori ki-be kapcsolással üzemelhet, ami csökkenti a hatékonyságot és az élettartamot.

Cikkünkben közérthetően bemutatjuk az alapelveket, hogyan becsülhető meg az épület hőszükséglete és ezzel a szükséges hőszivattyú teljesítménye. Egyszerű példaszámításokon keresztül szemléltetjük, mire érdemes figyelni. Ezt követően a témát mélyebben is érintjük: szó lesz a hőszükséglet számításáról (W/m² mutatóval), a hőszivattyúk COP és SCOP értékeiről, valamint arról is, miként befolyásolja a tervezést a puffertartály, a használati meleg víz (HMV) igény és a tartalékfűtés.

Mekkora hőszivattyú kell egy családi házhoz?

A szükséges hőszivattyú-teljesítmény elsősorban az épület fűtési hőigényétől függ - vagyis attól, mekkora hőveszteséget kell pótolni a téli hidegben. Ezt számos tényező befolyásolja egyszerre.

Épület hőszükséglete (hővesztesége)

Minden épületnek van egy becsült hővesztesége, amit Wattban fejezhetünk ki. Ez mutatja meg, hogy a leghidegebb időben mekkora fűtőteljesítmény kell az állandó belső hőmérséklet fenntartásához. Minél nagyobb az épület hővesztesége, annál nagyobb teljesítményű hőszivattyú szükséges a fűtéshez. A hőveszteséget befolyásolja a falak, nyílászárók, födém hőszigetelése és a szellőzés is. Gyakran W/m² vagy W/m³ formában adják meg (négyzetméterenkénti vagy légtérköbméterenkénti igény), így könnyebben becsülhetünk.

Például egy átlagos szigetelésű épületnél gyakran 50 W/m² fűtési igénnyel számolhatunk, de rossz szigetelésnél ez lehet 80-100 W/m² is, míg egy korszerű, energiatakarékos háznál akár 30-40 W/m², passzívház esetén pedig csak ~10 W/m².

Fan-Coil rendszerek bemutatása

Szigetelés és nyílászárók állapota

Az épület hőszükségletét leginkább a hőszigetelés minősége határozza meg. A vastag szigetelésű falak, korszerű ablakok és ajtók kevesebb hőt engednek ki, így kisebb teljesítmény is elegendő lehet a fűtéshez. Ezzel szemben egy régi, szigeteletlen háznál a falakon és ablakokon elszökő hő pótlására jóval nagyobb fűtőteljesítményre lesz szükség.

Fűtött alapterület és belmagasság

Nem mindegy, mekkora teret kell fűteni. Nagyobb alapterületű vagy több szintes házak értelemszerűen több hőt igényelnek. Fontos a belmagasság is: a fűtendő légtérfogat számít. Egy 100 m²-es, normál belmagasságú (2,7 m) ház fűtési igénye jóval kisebb, mint egy ugyanekkora alapterületű, de 4 méteres belmagasságú polgári házé. Ezért a hőszivattyú teljesítményének megválasztásánál a négyzetméter mellett a belső légköbmétert (m³) is figyelembe kell venni.

Külső és belső hőmérséklet különbsége

Minél hidegebb van kint, az épület annál több hőt veszít a környezet felé. A tervezésnél ezért a méretezési külső hőmérsékletet szoktuk alapul venni - Magyarországon jellemzően -12…-15°C a legalacsonyabb tervezési hőmérséklet (éghajlati zónától függően). A kívánt belső hőmérséklet például +22°C, így a számításnál ~34-37°C hőmérséklet-különbséggel kalkulálunk. Ha kisebb a kinti hideg (pl. csak -5°C), akkor a hőigény is arányosan alacsonyabb; extrém hidegben viszont meredeken nő a szükséges fűtési teljesítmény.

A hőszivattyú kiválasztásánál tehát figyelembe kell venni, hogy a készülék a leghidegebb napokon is elegendő kapacitással bírjon - vagy gondoskodni kell kiegészítő fűtésről.

Ugyanaz az épület alacsony hőmérsékletű padlófűtéssel üzemelve kisebb előremenő vízhőfokot igényel, mint radiátoros fűtésnél. Ez a hőszivattyú hatékonyságát (COP-jét) befolyásolja. Maga a szükséges hőteljesítmény a ház hőveszteségétől függ, nem a fűtőtestek típusától. Viszont, ha radiátorok vannak és csak magasabb vízhőmérséklettel tudjuk felfűteni a házat, előfordulhat, hogy a hőszivattyú névleges teljesítménye csökken a magas hőfok miatt (mert a készülék hatásfoka romlik).

Útmutató a konvektor fogyasztás kalkulátor használatához

Hőszivattyús fűtési rendszer bemutató

Egyszerű példaszámítás

Az alapelvek megértéséhez nézzünk egy egyszerű példát. Tegyük fel, hogy van egy 120 m²-es családi házunk:

Jól szigetelt, új építésű ház - fajlagos hőigény kb.
Átlagos szigetelésű családi ház - hőigény kb.
Régebbi, gyenge szigetelésű ház - hőigény kb.

Látható, hogy ugyanannak a háznak a hőszükséglete a szigetelés minőségétől függően drasztikusan változik (~5 kW vs. ~10 kW). Ez a számítás persze egyszerűsített, de jó közelítést ad.

A példából kiindulva elmondhatjuk, hogy egy 120 m² körüli, átlagosan szigetelt magyarországi ház esetén kb. 6-8 kW teljesítményű hőszivattyúra van szükség a fűtéshez. Ha pedig a ház régebbi (nincs vagy minimális a szigetelése), akár 10-12 kW is indokolt lehet. Fontos: mindig hagyjunk némi tartalék kapacitást is a számítások után. Egy kis túlméretezés (például +10-20%) biztosítja, hogy a berendezés nem fog teljesítményhatáron üzemelni a leghidegebb napokon sem.

Pontos hőszükséglet számítás

Az eddigiekben a fűtési alapigény becslésével foglalkoztunk, leegyszerűsítve. A pontos hőszükséglet számítás alapjaiban megegyezik az épületenergetikai számításokkal: figyelembe veszi az összes lehűlő szerkezet (falak, padló, födém, ablakok) hőátbocsátását és a szellőzési hőveszteséget is. Egy teljes körű számításhoz ismerni kell az egyes szerkezetek U-értékét (W/m²K), felületét, valamint a tervezési hőmérséklet-különbséget. Laikusként azonban ritkán van kéznél ilyen részletes adat.

Fogyasztási teszt: Suzuki Swift vs. Citroën C-Zero

Ezért terjedtek el az egyszerűsített kalkulációk és ökölszabályok, például a már említett Watt per négyzetméter módszer. Ennek lényege, hogy az épület típusából, korából kiindulva megbecsülhető egy fajlagos hőigény érték (W/m²), amivel megszorozva a fűtött alapterületet megkapjuk a hozzávetőleges hőszükségletet.

Látható, hogy a legjobb és legrosszabb eset között akár 3x-os különbség is lehet. Ha bizonytalan az épülete hőszigetelési kategóriáját illetően, érdemes szakemberhez fordulni vagy hőszükséglet-kalkulátort használni. Léteznek online kalkulátorok is, amelyek néhány adat (falfajta, szigetelés vastagsága, alapterület stb.) megadásával becslést adnak a szükséges fűtési teljesítményre.

A számítás menete röviden:

A tervező mérnök meghatározza a tervezési hőmérséklet-különbséget (pl. ΔT = 22°C belső és -15°C külső, azaz 37°C).
Ezután összeszámolja az épület lehűlő felületeit és azok hőátbocsátási tényezőit.
Minden szerkezetre kiszámítja az adott hőmérséklet-különbségnél fellépő veszteséget (A × U × ΔT).
Összeadja a transzmissziós veszteségeket, és hozzáadja a szellőzési veszteséget (ami lehet természetes infiltráció vagy gépi szellőzés hővesztesége).
Az eredmény az épület összesített hővesztesége Wattban. Ezt osztva az alapterülettel kapjuk meg a W/m² értéket az adott épületre.

Ne feledjük: a hőszükséglet számításakor célszerű tartalékkal tervezni. Általában 10-20% ráhagyást szokás alkalmazni, hogy a hőszivattyú extrém hidegben se maradjon alul. Emellett, ha a hőszivattyú a használati meleg vizet (HMV) is előállítja, ennek igényét is be kell építeni a számításba.

Végül, a kapott teljesítmény alapján választjuk ki a piacon elérhető legközelebbi névleges teljesítményű készüléket (jellemzően a hőszivattyúkat 6 kW, 8 kW, 10 kW stb. A hőszivattyú hatékonyságát a gyártók elsősorban a COP és SCOP értékekkel adják meg.

COP és SCOP értékek

COP (Coefficient of Performance) - magyarul gyakran jóságfok vagy teljesítmény-tényező: Azt mutatja meg, hogy a hőszivattyú mennyire hatékonyan alakítja át a felvett villamos energiát hőenergiává. Értéke a leadott hasznos hőenergia és a felhasznált villamos energia aránya. Például COP = 4 azt jelenti, hogy 1 kW villamos teljesítménnyel 4 kW fűtési energiát állít elő a gép. Minél magasabb a COP, annál gazdaságosabban működik a hőszivattyú (annál kevesebbet fogyaszt egy adott hőmennyiség előállításához).

A COP értéket mindig egy konkrét működési pontra adják meg - általában +7°C külső hőmérséklet és 35°C fűtővíz (padlófűtés) esetén szokták megadni a névleges COP-ot. Figyelem: ha hidegebb az idő vagy magasabb előremenő hőmérséklet kell (pl. radiátoroknál 45-50°C), a pillanatnyi COP ennél alacsonyabb lesz.

SCOP (Seasonal COP) - szezonális teljesítmény-tényező: Az SCOP az egész fűtési szezonra vonatkozó átlagos hatásfokot jelenti. Figyelembe veszi, hogy a hőszivattyú az idény során különböző külső hőmérsékleti viszonyok között üzemel. Az SCOP érték egy éves átlagos COP, amely pontosabb képet ad a valós hosszú távú hatékonyságról. Például egy korszerű levegő-víz hőszivattyú SCOP értéke magyarországi éghajlaton lehet ~3,5-4,5 között, ami nagyon jó hatékonyságot jelent (ez függ attól is, hogy padlófűtést vagy radiátort lát el). Az SCOP érték alapján sorolják energetikai osztályokba a hőszivattyúkat (pl. A++, A+++).

Fontos tudni, hogy a megadott névleges fűtőteljesítmény általában egy adott körülményhez tartozik (pl. +7°C külső hőmérséklet esetén). Levegő-víz hőszivattyúknál a külső hőmérséklet csökkenésével a gép fűtőkapacitása is csökken (hacsak nem ún. inverteres teljesítmény szabályzású, ami valamennyire képes kompenzálni, vagy speciális T-CAP technológiájú, ami a teljesítményt szinten tartja -20°C-ig).

Tehát érdemes megnézni a készülék teljesítmény-táblázatát is: sok gyártó feltünteti, hogy pl. -7°C-on már csak a névleges teljesítmény ~80-90%-át adja le a hőszivattyú. A COP érték szintén drasztikusan csökken hidegben (pl. -15°C-nál lehet, hogy csak COP 2-2,5 körül teljesít a gép). Emiatt a méretezésnél tanácsos olyan modellt választani, amelynek névleges kapacitása némi tartalékkal fedezi a hőigényt, vagy tisztában lenni azzal, hogy extrém hidegben a készülék kiegészítő fűtésre szorul (bekapcsol a beépített elektromos fűtőpatron).

Puffertartály szerepe

A puffertartály egy víztároló tartály, amelyet gyakran a hőszivattyús fűtési rendszerekbe építenek. Feladata, hogy hőt tároljon és kiegyenlítse a rendszerben a hőmérséklet-ingadozásokat. Először is, a puffertartály nem csökkenti az épület hőigényét, tehát a számított kW értékét nem írhatjuk felül vele. Amit viszont tesz: üzemstabilitást ad a rendszernek.

Egy hőszivattyú akkor működik a legjobban, ha hosszabb ideig folyamatosan üzemelhet, nem pedig percenként kapcsol ki és be. Kisebb hőigényű időszakokban (pl. enyhébb őszi napokon, vagy éjjel, amikor kint kevésbé hideg van) előfordulhat, hogy a ház pillanatnyi hőigénye a hőszivattyú minimális modulációs teljesítménye alá csökken. Ilyenkor a gép rövid ciklusokban kapcsolgatna. A puffertartály viszont puffereli a felesleges hőt: a hőszivattyú felfűti a tartály vizét, majd kikapcsol, és a fűtési kör ebből a forró vízből veszi ki a hőt, amíg tud.

Mikor ajánlott a puffertartály?

Ha a hőszivattyú túlméretezett a terheléshez képest (például azért, mert a piacon csak nagyobb kapacitású modell érhető el az igényünkhöz, vagy későbbi bővítést tervezünk), akkor mindenképp érdemes beépíteni. Ugyancsak ajánlott padlófűtéses rendszereknél, ahol a víz hőmérséklete alacsony, és a hőszivattyú nagyon magas hatásfokon dolgozik - a puffertartály segít abban, hogy a hőszivattyú hosszabb ideig működhessen optimális állapotban, még ha a termosztát gyakran le is zárná a kört kis hőveszteség mellett. Emellett leolvasztási ciklusoknál is hasznos a puffer: amikor a levegő-víz hőszivattyú a külső egységét leolvasztja (defrosztál), a fűtési rendszerből von el hőt.

Befolyásolja-e a teljesítményigényt?

Közvetlenül nem, hiszen a ház hőigénye adott. Közvetetten azonban annyiban igen, hogy egy puffertartállyal ellátott rendszer elviselhetőbben kezeli a túlméretezést. Azaz, ha mondjuk az Ön számított hőigénye 8 kW, és egy 10 kW-os hőszivattyút választ (mert például az a típus érhető el jó áron), akkor egy puffer segít, hogy a 10 kW-os gép is hatékonyan működjön, ne legyen probléma a minimális teljesítménnyel.

Összefoglalva: a puffertartály egy hasznos kiegészítő, mely stabilabb működést és hosszabb élettartamot biztosít a hőszivattyúnak, különösen akkor, ha a készülék mérete nem teljesen ideális a hőigényhez képest.

Használati meleg víz (HMV) igénye

Amennyiben a levegő-víz hőszivattyú nem csak fűt, hanem a használati meleg vizet (HMV) is előállítja, a tervezéskor ezt is bele kell kalkulálnunk.

Hogyan vegyük ezt figyelembe?

Az egyik módszer, ha a fűtési hőigényhez egyszerűen hozzáadunk egy biztonsági százalékot a HMV miatt. Gyakori ajánlás, hogy nagyjából 20-30% extra teljesítményt érdemes rászámolni a melegvíz-készítés miatt. Például ha a ház fűtési hőigénye ~6 kW, akkor egy csak fűtésre elég lenne egy 6 kW-os hőszivattyú; de HMV-vel együtt inkább ~8 kW-os gépet válasszunk, hogy a melegvíz készítés se jelentsen szűk keresztmetszetet. Ez persze nem azt jelenti, hogy a HMV-hez folyamatosan 2 kW plusz kell, hiszen a vízmelegítés nem 24 órában történik.

Megoldások a HMV igény kielégítésére:

Sok hőszivattyú kombinált üzemmódban működik, azaz időnként átvált fűtésről HMV készítésre, majd vissza. Ezt nevezik váltószelepes megoldásnak, amikor is a berendezés egy háromjáratú szelep segítségével hol a fűtési kört, hol a HMV tartályt fűti. Ilyen esetben fontos, hogy a hőszivattyú viszonylag gyorsan fel tudja fűteni a HMV tartályt (tipikusan 1-2 órán belül), hogy ne hűljenek ki közben a radiátorok/padló. Ezért is indokolt némileg nagyobb teljesítmény, vagy egy kellően nagy puffertartály, amely ez idő alatt is fűti a házat.

HMV tartállyal integrált hőszivattyúk: A piacon kaphatók olyan monoblokk vagy split hőszivattyúk, amelyek beépített HMV tartállyal (pl. 180-300 liter) rendelkeznek. Ezek általában gyárilag összehangolt rendszerek, és a nevleges teljesítményüket eleve úgy adják meg, hogy a HMV igényt is figyelembe veszik.
Legionella védelem és magas vízhőmérséklet: A HMV tartályokat időnként fel kell fűteni magas hőmérsékletre (60°C fölé) a legionella baktériumok elpusztítása érdekében. A hőszivattyúk többsége 50-55°C-ig hatékony, a fölött hatásfokuk romlik. Ilyenkor gyakran elektromos fűtőbetét segít rá a víz felfűtésére. Ezt is vegyük figyelembe: a beépített fűtőbetét teljesítménye (pl. 3-6 kW) lényegében a tartalékfűtés része, és a villamos hálózatunk terhelését növeli, ha működik.

Összegzés: Ha a hőszivattyú a fűtés mellett a meleg vizet is biztosítja, válasszunk egy picit nagyobb teljesítményű modellt, vagy olyat, amelyik kifejezetten kombinált üzemre van tervezve.

Tartalékfűtés

Tartalékfűtésnek (avagy kiegészítő fűtésnek) nevezzük azt a pótlólagos hőforrást, amely akkor lép működésbe, ha a hőszivattyú egyedül nem tudja biztosítani a szükséges fűtőteljesítményt. A leggyakoribb a hőszivattyú beépített elektromos fűtőpatronja.

Szinte minden levegő-víz hőszivattyú beltéri egységében van egy elektromos fűtőszál (jellemzően 3, 6 vagy akár 9 kW teljesítménnyel), ami automatikusan bekapcsol, ha a hőszivattyú kompresszora maximálisan megy, mégis elmarad a kívánt hőmérséklettől a fűtés. Lehet tartalék egy másik fűtési rendszer is, például ha megmarad a régi gázkazán vagy van egy kandalló.

Miért van minderre szükség?

Ahogy korábban említettük, extrém hidegben a hőszivattyú ... Ha energiahatékony, környezetbarát és hosszú távon gazdaságos fűtési megoldást keres, a hőszivattyú kiváló választás. A megadott adatok alapján a kalkulátor figyelembe veszi az épület adatain kívül a hőszivattyú működési tartományát is. Ha Bivalens azaz hibrid üzemre, abban az esetben a hidegebb hőmérséklet esetén segéd energiára is szükség lesz.

Továbbá a kalkuláció folyamán figyelembe vesszük a gép terhelését is, azaz az átlagos téli hőmérséklet esetén (+2°C) a hőszivattyú nem „pöröghet” 70%-nál nagyobb terhelésen. Ezzel a méretezéssel 100% biztonsággal állítjuk, hogy az általunk méretezett hőszivattyú kifűti a házat, és az élettartama 3x hosszabb lesz mint az alulméretezett hőszivattyús rendszereké.

Létrehoztunk egy egyszerűen kezelhető hőszivattyú kalkulátort annak érdekében, hogy Ön könnyen kiszámíthassa, mekkora és milyen teljesítményű hőszivattyúra van szüksége.

Egyszerű használat: A kalkulátor használata nem igényel különleges szakértelmet vagy előzetes tudást.
Tervezés és döntéshozatal támogatása: A kalkulátor által nyújtott információk segítenek Önnek megalapozott döntést hozni a hőszivattyú telepítésével kapcsolatban, valamint segítik a hosszú távú költségtervezést.

*Az ingatlan tényleges hőigénye és a hőszivattyú hatásfoka nagyon sok környezeti tényezőtől függ. Az itt megadott értékek általános, elméleti, közelítő jellegűek. Ezért a valós adatok ettől eltérhetnek. Ha bármilyen kérdése van, vagy további információra van szüksége, forduljon hozzánk bizalommal.

Szeretné megtudni, hogy mekkora hőszivattyú és napelem rendszer kell a 0 Ft-os fűtésszámlához?

*A várható éves fogyasztás a kalkulált hőszivattyú becsült várható fogyasztását mutatja, és a megadott fűtött alapterületből került kiszámításra. A kalkuláció egy átlagos CC energetikai besorolású ingatlannal számol, ami az elmúlt 10 évben épült ingatlanokra jellemző.

*Tartalmazza a hőszivattyú anyagárát (kültéri, beltéri egység, szükséges szerelvények, HMV és puffer tartály) és beüzemelést. Az áramszolgáltatótól kedvezményes áron vételezhet áramot a hőszivattyú működtetéséhez H tarifával.

KEHOP Plusz Otthonfelújítási Program (Kombinált támogatás: kamatmentes kölcsön és vissza nem térítendő támogatás. Részletfizetési lehetőség Partnerünk, az InstaCash Kft. Elfogadom az InstaCash Kft. hogy a DS Optim Kft. Szeretnék feliratkozni a Wagner Solar Hungária Kft.

tags: #fan #coil #fogyasztás #kalkulátor