toplotna crpalka logo

Kako deluje toplotna črpalka

Povsem osnovna definicija pojma delovanja toplotne črpalke je, da slednja premika toploto iz enega vira v drugega. Območje iz katerega se toplota »vzame« je vedno bolj vroče od površine, kam se toplotna dostavi. Toplotni izvor so lahko različne lokacije: zrak, zemlja ali voda. Različni toplotni izvori so tudi vzrok za obstoj različnih tipov toplotnih črpalk.

Sledi še bolj strokovna razlaga...
Toplotna črpalka opravlja prenos toplotne s pomočjo delovnega medija, ki prenaša toploto iz okolice v poljuben ogrevalni sistem s spremembo svojega agregatnega stanja. Hladiva (snovi z nizkimi temperaturami uparjanja) se uporabljajo v toplotnih črpalk kot delovno sredstvo, ki v uparjalniku pod vplivom toplote, ki je bila odvzeta iz okolice prehajajo iz tekočega v plinasto stanje. V obliki plina nato hladivo potuje skozi kompresor, kjer se mu zviša tlak in dvigne temperatura zaradi vloženega mehanskega dela. Kompresorju je potrebno dovesti električno energijo, tekočina pa po izstopu iz kompresorja preide v kondenzator kjer odda toploto ogrevalnemu mediju. Hladivo se nato na račun zmanjšanja gostote začne ohlajati, saj je nastala ekspanzija. Krožni proces je sklenjen ko hladivo preide iz ekspanzijskega elementa ponovno v uparjalnik.

kako deluje toplotna crpalka

Na kakšne načine obratuje toplotna črpalka?

Ločimo dva osnovna načina obratovanja toplotne črpalke

  • Bivalentno obratovanje: zrak-voda

Bivalentno alternativno obratovanje toplotne črpalke je obratovanje pri katerem črpalka pokriva toplotne potrebe do določene zunanje temperature (to je običajno do temperature -5°C). Pri nižji temperaturi se črpalka izklopi, obratovati pa prične drug vir ogrevanja (lahko tudi toplovodni kotel).
Bivalentno vzporedno obratovanje: Pri tem načinu deluje toplotna črpalka neprekinjeno. Ko toplotna črpalka ne zmore več pokrivati toplotnih potreb zgradbe se dodatno priključi še drug vir ogrevanja – toplovodni kotel.
Bivalentno delno vzporeden način pa je način pri katerem izbiramo poljubno delovanje črpalke pri določenih zunanjih temperaturah s pomočjo same regulacije.

  • Monovalentno obratovanje: voda-voda

Edini vir ogrevanja in hlajenja pri monovalentnem načinu obratovanja je toplotna črpalka (deluje samostojno). Črpalka v tem načinu pokriva celotne zahteve po ogrevanju zgradbe sama.