Toplotne črpalke
Toplotne črpalke izkoriščajo toplotno energijo oklice. Ker je temperatura okolice v ogrevalni sezoni nižja, kot bi si uporabniki želeli, moramo toplotni črpalki pomagati z električno energijo za pogon kompresorja. Z 1 kW električne moči dobimo okoli 3- do 5 kW toplotne moči, odvisno od okoliščin. Običajni viri toplote vokolici, ki jih uporabljamo pri toplotni črpalki, so zrak, zemlja in podtalna voda. Glede na rast cen fosilnih goriv (kurilno olje in zemeljski plin) se investicija v toplotno črpalko kmalu povrne. Če je ogrevalni sistem pravilno zasnovan, omogoča toplotna črpalka v poletnem času hlajenje brez dodatne investicije za sobno klimatsko napravo. Ob uporabi pasivnega hlajenja (hlad zemlje) pa so tudi stroški za hlajenje minimalni.
Toplotna črpalka je naprava za ogrevanje, ki sprejema toploto okolja, jo poveča z električno energijo, kompresorjem, in z visoko učinkovitostjo ogreje prostor. Pri tem kompresor porabi 25% energije v primerjavi s pridobljeno toploto. Kar 75% ali več nam nudi narava brezplačno.
| Naprava | Vložena energija | Pridobljena energija |
|---|---|---|
| Peč na olje | 1 kW | 0,75 kW |
| Plinska peč | 1 kW | 1 kW |
| Toplotna črpalka | 1 kW | 4 kW |
Delovanje toplotne črpalke - termodinamični cikel:
- Hladivo prejme toploto okolja in preide v plinasto stanje na strani toplotnega vira - izparilnika.
- Uparjen plin s kompresorjem stisnemo in ga dodatno segrejemo na visoko temperaturo.
- Vroča para odda toploto v kondenzatorju, ki segreje medij v sistemu ogrevanja ali vodo. Pri tem plin preide v tekoče stanje.
- Poleg kompresorja je poglavitnega pomena tudi ekspanzijski ventil, ki tekočino dodatno ohladi, preden se vrne v izparilnik po novo energijo.
Temperatura, tlak in volumen so v konstantnem sorazmerju. To pomeni, kadar plinu dvignemo tlak, mu naraste temperatura.
Vloga kompresorja je pospešitev, stiskanje - dodajanje energije.
Vloga ekspanzijskega ventila je upočasnitev, raztezanje - odvzemanje energije.