A klímát eredendően hűtő berendezésként használták éveken, évtizedeken át. Ha valaki „klímázik”, jellemzően arra gondolunk, hogy hűti a szobát. Azonban ha megnézzük, van a klímánknak egy kültéri egysége és egy beltéri egysége, a kettő egy nagy csőköteggel összekötve. Bizony nyáron érezni, hogy a kültéri még kánikula idején is a környezeténél érezhetően melegebb levegőt fúj ki magából. A klímával való gazdaságos fűtés innen nézve szinte elképzelhetetlen, hiszen ezt a berendezést jellemzően pont ellenkező funkcióra használta a többség évtizedeken át.
Minden klíma hőszivattyú elven üzemel, azaz képes alacsonyabb hőmérsékletű levegő hőenergiáját magasabb hőmérsékletű levegőnek leadni. Egy klíma alapvetően a kompresszoros hűtő körfolyamat elvén működik. Nagyon leegyszerűsítve, a kompresszorral a rendszerben lévő gáz halmazállapotú hűtőközeget alacsonyról nagy nyomásra emeljük. Ez a nagynyomású munkaközeg következő lépésben kondenzálódik, azaz cseppfolyóssá válik, magas hőmérsékleten. Ezt követően a még mindig nagy nyomású folyadékot egy adagolószelepen keresztül adagoljuk, mellyel a nyomását csökkentjük. Ezután az alacsony nyomású cseppfolyós hűtőközeg elpárolog, hőt elvonva a környezetétől.
Ez azt jelenti, hogy ahol a hűtőközeg párolog, ott hőt von el a környezetétől, ahol kondenzálódik, ott pedig hőt ad le. Jól érezhető, hogy nyáron ez a hőleadás bizony veszteséghőként eltávozik a környezetbe. Manapság vannak olyan érdekes megoldások az energetikai válság közepette, amiben pl a hűtésigény által keletkezett hulladékhővel használati melegvizet vagy medencét fűtenek.
Rendben, de hogyan cseréldődik fel a két funkció? A válasz nagyon egyszerű: egy négyutú szelepnek nevezett alkatrészegységgel. Ez az egység tulajdonképpen átirányítja a kompresszorból továbbított hűtőközeget a kültéri vagy a beltéri hőcserélője felé, így felcserélve a kondenzátor illetve elpárologtató szerepet. Így megvalósulhat a klímával való gazdaságos fűtés, hiszen a bevitt munka a kompresszor és a ventilátormotorok által felvett áram, míg a hűtőközeg kondenzálásából adódó hőmennyiség ennek akár 4-szerese.
1 kW áram és 4 kW hőteljesítmény? De hát ez a perpetuum mobile hatásfokát is meghaladja!
Sok helyen valóban egyszerűen van megfogalmazva, hogy egy klíma 1kW áramból CSINÁL 4 kW hőenergiát. Ez így nem igaz, 1 kW áram felhasználásával 4kW hőenergiát tudunk leadni a fűtendő térben. Ebből következik, hogy ezt a hőteljesítményt a kültéri bizony el is vonja a környezeti levegőtől.
Mínuszból pluszt, az hogy lehetséges?
Sokan kérdezik, hogy a kinti -5 fokból hogy tud egy szobában pl 30-at csinálni egy klíma? A válasz igen egyszerű. A mi Celsius skálánknak a nulla pontja a víz fagyáspontja. A Kelvin skálán a 0°K az -273°C, ez az abszolút nulla. Ennél nincs lejjebb, hiszen az atomok mozgása megáll. Efölött az atomok mozognak „rezegnek”, ezzel energia, hőenergia keletkezik. Vagyis a -5°C fokos levegő valójában 268°K, ami kellően távol van az abszolút nullától.
Mi a különbség a fűtésre optimalizált és a kiegészítő fűtésre alkalmas klíma között?