Kako deluje toplotna črpalka

Toplotne črpalke so v zadnjih desetletjih doživele pravi preboj med načini ogrevanja in postajajo stalnica tako v novogradnjah kot v objektih, kjer se odločajo za menjavo ogrevalnega sistema. Ogrevanje s toplotno črpalko prinaša namreč številne prednosti, med katerimi velja izpostaviti izjemno nizke stroške za ogrevanje, ekološki način delovanja, saj toplotna črpalka za delovanje izkorišča naravne obnovljive vire in nezahtevnost za uporabo, saj so potrebne le začetne nastavitve ob zagonu toplotne črpalke. Poleg tega je za nakup toplotne črpalke mogoče pridobiti subvencijo Eko sklada, s čimer se zmanjša začetni denarni vložek, zato je toplotna črpalka najpogostejša izbira, ko gre za ogrevanje bivalnih prostorov in tudi sanitarne vode. Način, kako deluje toplotna črpalka, je odvisen od tega, iz katerega naravnega vira pridobiva energijo, osnovni princip pa je tak, da sprejema energijo pri nižji temperaturi in jo oddaja pri višji. Gre za sklenjen krog, izmenjava energije pa poteka po zakonitostih, predstavljenih v nadaljevanju.

Kako deluje toplotna črpalka?

Toplotna črpalka deluje po zakonu o termodinamiki in izmenjavi energije med mediji, za kar je potrebno hladilno sredstvo, ki v zaprtem hladilnem tokokrogu nenehno spreminja svoje agregatno stanje. Za spreminjanje agregatnega stanja sta ključna procesa izhlapevanje in utekočinjanje, toplotna črpalka pa poleg tega potrebuje še dodaten vir energije – navadno elektrika ali plin – ki dvigne temperaturo na želeno vrednost. Način, kako deluje toplotna črpalka, tako poteka po sistemu treh zaprtih, medsebojno neodvisnih tokokrogov:

• Krogotok A oz. primarni krogotok je zaslužen za zbiranje toplote, ki je shranjena v zunanjem okolju in za posredovanje te toplote v naslednji krogotok B.
• V krogotoku B oz. hladilnem krogotoku se še doda toplota s pomočjo dodatnega vira energije, s čimer se temperatura dvigne na želeno stopnjo.
• V krogotoku C oz. sekundarnem krogotoku se celotna toplota prenese v ogrevalni sistem objekta. Prenos toplote se vrši preko ustreznega nosilca toplote oz. medija, ki je v vsakem krogotoku.

Kaj je delovni medij?

Delovni medij oz. hladilno sredstvo je ključen element pri tem, kako deluje toplotna črpalka. To je snov, ki ima nizko vrelišče oz. nizko temperaturo izhlapevanja in je nosilec celotnega procesa prenašanja toplote iz enega v drugi krogotok. Krožni proces poteka s spreminjanjem agregatnega stanja delovnega medija – ko sta tlak in temperatura nizka, delovni medij toploto sprejema in izhlapeva, ko sta visoka, pa delovni medij toploto oddaja in se pri tem utekočini. Pri tem je ključnega pomena, da delovni medij tekom procesa ne uhaja v okolje, saj bi onesnažil naravo in povzročil manj učinkovito delovanje toplotne črpalke.

Ključni sestavni deli toplotne črpalke
Za prenos toplote iz okolice v toplotno črpalko je nujnih več sestavnih delov, ki razkrivajo, kako deluje toplotna črpalka. Znotraj ključnih sestavnih delov potekajo posamezni procesi v vsakem od treh krogotokov.

• V uparjalniku poteka prenos toplote iz okolja v krogotok toplotne črpalke. Delovni medij toplotne črpalke v procesu prenosa toplote izhlapi in se ohladi v tokokrogu A. Za prenos toplote mora biti izpolnjen pogoj, da je temperatura delovnega medija nižja od temperature okolja.
• Kompresor toplotne črpalke ob pomoči dodatnega vira energije prečrpa delovni medij, ki je bil predhodno uparjen, hkrati pa poveča tlak plina delovnega medija. Povečan tlak povzroči stisnjenje plina v kompresorju in dvig temperature delovnega medija. Kompresor deluje tako dolgo, da temperatura delovnega medija doseže želeno raven.
• V kondenzatorju se vrši proces prenosa toplote iz toplotne črpalke v ogrevalni sistem. V njem se toplota, skladiščena v delovnem sredstvu, prenese na medij, priključen na ogrevalni sistem, v krogotoku C (zrak ali voda). V procesu prenosa se delovni medij znotraj toplotne črpalke utekočini, kar povzroči povišanje temperature medija v krogotoku C.
• V ekspanzijskem ventilu se konča proces hladilnega kroga. Tlak utekočinjenega delovnega medija se izenači s tlakom v uparjalniku. S tem ko se zniža tlak, se zniža tudi temperatura delovnega medija na začetno raven. S tem je proces, kako deluje toplotna črpalka, zaključen, delovni medij pa je znova pripravljen za sprejem toplote v uparjalnik.

Poenostavljen odgovor na to, kako deluje toplotna črpalka je ta, da deluje po enakem principu kot klima naprava ali hladilnik, le da gre v tem primeru za segrevanje energije iz okolice. Če tudi vi razmišljate o nakupu toplotne črpalke, je za vas pravi naslov podjetje Emundia. Tam imate na voljo pestro izbiro toplotnih črpalk, kupci pa se najpogosteje odločajo za črpalko zrak-voda, saj je vsestransko uporabna, enostavna za vzdrževanje in primerna za namestitev kjerkoli. Usposobljeni prodajalci v trgovini Emundia vam bodo svetovali o najprimernejši varianti toplotne črpalke glede vaše potrebe po ogrevanju, po odločitvi pa poskrbeli tudi za dostavo in montažo toplotne črpalke. Nakup lahko opravite tudi na obroke, podjetje Emundia pa poskrbi za celostno storitev vse od svetovanja do končne montaže, zraven pa nudi še servisiranje in vzdrževanje toplotne črpalke. Sedaj ko veste, kako deluje toplotna črpalka, le še oddate povpraševanje na spletni strani Emundie in že ste korak bližje do nove toplotne črpalke, ki bo poskrbela za učinkovito ogrevanje vašega doma.