Základný princíp fungovania tepelného čerpadla

Princíp tepelného čerpadla je známy už viac ako 100 rokov. Konštruktér prvého tepelného čerpadla bol Slovák Aurel Stodola.

Tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré využíva netradičné zdroje energie na vykurovanie a na prípravu teplej vody. Pracuje na princípe odoberania nízko-potenciálneho tepla z okolia (z vody, zeme, vzduchu), a jeho prečerpaním dochádza ku zmene teploty na úroveň využiteľnú vo vykurovacom systéme. Typy tepelných čerpadiel: zem-voda, voda-voda, voda-vzduch, vzduch-voda, vzduch-vzduch.

Základný princíp fungovania kompresorového tepelného čerpadla voda-voda možno opísať štyrmi dejmi:
1. dej – vyparovanie
Od vzduchu, vody alebo zeme odoberá teplo chladivo kolujúce v tepelnom čerpadle a tým sa chladivo odparuje (mení sa skupenstvo na plynné – odparovač).

2. dej – kompresia
Kompresor tepelného čerpadla prudko stlačí o niekoľko stupňov ohriate plynné chladivo a vďaka fyzikálnemu princípu kompresie, kedy pri vyššom tlaku stúpa teplota, ako teplotný výťah „vynesie“ ono nízko potenciálne teplo na vyššiu teplotu, okolo 80 °C.

3. dej – kondenzácia
Takto ohriate chladivo pomocou druhého výmenníku odovzdá teplo napr. vode v radiátoroch, ochladí sa a skondenzuje – kondenzátor.

4. dej – expanzia
Priechodom cez expanzný ventil putuje chladivo naspäť k prvému výmenníku, kde sa opäť ohreje. Kolobeh týchto 4 dejov sa neustále opakuje.

Obr. 1: Princíp fungovania tepelného čerpadla voda-voda.

Na základe našich realizácií možno konštatovať, že najrozšírenejším druhom tepelného čerpadla ktorým vybavujeme naše stavby je typ vzduch-voda.