Princíp tepelného čerpadla
História tepelných čerpadiel
Základnú myšlienku princípu tepelného čerpadla vyslovil už v roku 1852 Lord Kelvin vo svojej druhej termodynamickej vete.Ale prvé tepelné čerpadlo zostrojil v podstate náhodný americký vynálezca Robert C. Webber na konci 40. rokov minulého storočia.Práve keď prevádzal pokusy s hlbokým zamrazením, dotkol sa omylom výstupného potrubia mraziaceho prístroja a popálil si dlaň.
To ho priviedlo na myšlienku pripojiť výstup z mrazáku s bojlerom na teplú vodu. Kedže mal ale stále prebytok tepla, napojil horúcu vodu na potrubnú slučku a pomocou malého vetráku začal vháňať teplý vzduch do domu.
Následne skúsil úspešne čerpať teplo zo zeme pomocou zemných kolektorov. A kedže ho výsledky veľmi príjemne prekvapili, v nasledujúcom roku už predal svoj starý kotol na uhlie.
Princíp tepelného čerpadla
(pre netechnicky zameraných)
Tepelné čerpadlo pracuje na rovnakom princípe ako chladnička. Tá odoberá teplo potravín - chladí - a v zadnej časti chladničky - ohrieva. Rovnako pracuje tepelné čerpadlo, ale obrátene a s oveľa väčším výkonom. Odoberá teplo vode, vzduchu alebo zemi, a pomocou radiátoru alebo podlahového vykurovania vyhrieva.
(pre technicky zameraných)
Asi najlepšie sa dá pochopiť princíp pomocou nasledujúceho obrázku:
Prvý dej: Od vzduchu, vody alebo zeme odoberá teplo chladivo kolujúce v tepelnom čerpadle a tým sa odparuje (mení skupenstvo na plynné).
Druhý dej: Kompresor tepelného čerpadla prudko stlačí o niekoľko stupňov ohriate plynné chladivo a vďaka fýzikálnemu princípu kompresie, kedy pri vyššom tlaku stúpa teplota, ako teplotný výťah "vynesie" ono nízkopotencionálne teplo na vyššiu teplotnú hladinu cca 80° C.
Tretí dej: Takto ohriate chladivo pomocou druhého výmenníku predá teplo vode v radiátoroch, ochladí sa a skondenzuje.Radiátory toto teplo vyžiaria do miestnosti. Ochladená voda vo vykurovaciom okruhu potom putuje naspäť k druhému výmenníku pre ďaľšie ohriatie.
Štvrtý dej : Priechodom cez expanzný ventil putuje chladivo naspäť k prvému výmenníku kde sa opäť ohreje.
Tento kolobeh sa neustále opakuje. Týmto spôsobom tepelné čerpadlo vykuruje teplom z prírody.