Toplotne črpalke v kombinaciji z vakuumskimi kolektorji koristimo za:
- ogrevanje prostorov in vode
- ogrevanje prostorov
- ogrevanje sanitarne vode
Kaj je toplotna črpalka?
Toplotne črpalke so naprave, ki izrabljajo toploto iz okolja in jo pretvarjajo v uporabno toploto za segrevanje zgradb in pripravo tople sanitarne vode. Ogrevanje s toplotno črpalko imenujemo tudi alternativno ogrevanje, saj spada pod alternativne vire energije, ravno tako kot sonce, veter, biomasa…, dočim pa fosilna goriva ne spadajo sem, saj so glavni vir onesnaženja na našem planetu.
Fizikalno načelo delovanja toplotne črpalke je, da prenaša toplotno energijo iz nižjega temperaturnega potenciala na višjega ali obratno. Primer hladilnik. Jemlje toploto iz notranjosti hladilnika in jo prenaša na okolico. (hladi notranjost, segreva zunanjost).
Načelo delovanja toplotne črpalke
Toplotna črpalka za delovanje potrebuje medij. Medij imenujemo tudi hladivo. Hladiva so snovi, ki se uparjajo pri nižji temperaturi. Pri višjih temperaturah in tlakih pa kondenzirajo. Tako lahko oddajajo kondenzacijsko toploto. Okolico predstavljajo mediji, ki jim jemljemo toploto (zrak, podtalna ali površinska voda in drugi viri), uporabni medij pa je tisti, kateremu dovajamo toploto (sanitarna voda, voda za ogrevanje, zrak..)
Modra puščica = razvlaževanje
Rdeča puščica = segrevanje za +25°C
Hladivo, ki kroži po uparjalniku, odvzame toploto okoliškemu mediju in potuje do kompresorja. Tu se mu tlak dvigne in medij kondenzira. Pot nadaljuje do kondenzatorja, kjer lahko to povečano toplotno energijo odda na medij, ki ga ogreva. Uparjalnik in kondenzator sta v bistvu prenosnika toplote, po katerih se pretakata v enem primeru para, v drugem pa kondenz eko-plina, ki je v toplotni črpalki. Kompresorju moramo dovajati delo preko pogonskega motorja. Le redkeje dovajamo kak drug vir energije. Bistveno je to, da nam sistem toplotne črpalka vrne več toplotne energije, kot smo vložili dela na kompresorju.
Razmerje med pridobljeno toplotno energijo Q0 na kondenzatorju in vloženim delom AK na kompresorju imenujemo grelno število(e =Q0 / AK ). Naše naprave dosegajo grelno število 5 in več.
Energetski krog:
Topel, suhi zrak vpihujemo spodaj, ta zrak potuje navzgor in se zasiti s paro. Kondenzator (1) vsisava ta zrak in ga razvlažuje in sedaj suhi zrak prenaša skozi kanal (2) do ventilatorja (3).
|