Základní informace o tepelném čerpadle
Jaký je princip tepelného čerpadla? Který spotřebič v domácnosti pracuje podobně? Zdrojem tepla je vzduch, zem nebo voda v řece, která je ochlazována vnějšími stěnami výměníku. Médium pro přenos tepla se nazývá chladicím prostředkem, i když hlavním účelem systému je vytápění. Používá se kapaliny s bodem varu -10°C ...
Pomocí tepelného čerpadla je možno odebírat teplo z okolí (vzduchu, vody nebo země) a předávat je do domu formou vytápění místností nebo např. bazénu. Ve srovnání s konvenčním elektrickým vytápěním, kdy musíme dodat k vytápění veškerou energii, potřebuje tepelné čerpadlo energii jen na pohon kompresoru a zbytek energie je odebírán z okolí.
Vytápěcí systém s tepelným čerpadlem potřebuje výkonný ohřev výparníku teplem z okolí, což je většinou realizováno hlubokými sondami ve vrtech pod vyhřívaným domem. Vrty a sondy prodražují investičně vytápěcí systémy s tepelnou pumpou, avšak samotný provoz je pak levnější.
Tepelné čerpadlo pracuje na stejném principu jako kompresorová chladnička, je však využíván teplý konec systému. Zdrojem tepla je vzduch, zem nebo voda v řece, která je ochlazována vnějšími stěnami výměníku. Médium pro přenos tepla se nazývá chladicím prostředkem, i když hlavním účelem systému je vytápění. Používá se kapaliny s bodem varu -10°C (při atmosférickém tlaku). Páry chladicího média jsou z výměníku (výparníku) odsávány kompresorem a stlačením jsou ohřáty. Horké páry v kondenzátoru (a současně vytápěcím výměníku) zkapalní a přenosové médium předá teplo vodě ústředního topení, ochladí se a po průchodu tryskou expanzního ventilu se při sníženém tlaku odpařuje opět ve výparníku (výměníku).
Tepelné čerpadlo přenáší tepelnou energii z prostředí s nižší teplotou do prostředí s vyšší teplotou.
Vytápění pomocí tepelného čerpadla může být pro případ velkých mrazů doplněno dalším (např. plynovým) topením. Elektrická energie potřebná pro pohon kompresoru tepelného čerpadla je několikrát menší než energie předaná ve výměníku topnému médiu (horké vodě). Poměr topné energie (předaného tepla) Q a dodané elektrické energie W dosahuje v nejlepším případě hodnoty ε = 4. K prvním budovám vytápěným pomocí tepelného čerpadla patří budova OSN v New Vorku z roku 1950.
Tepelných čerpadel se využívá k vytápění obytných domů a bazénů a ke klimatizaci administrativních budov.
Tip na elektrotechnický slovník najdete zde ...
