Tepelné čerpadlá sa stávajú stále populárnejším riešením na vykurovanie aj chladenie budov. Ich fungovanie je založené na jednoduchom fyzikálnom princípe, ktorý využíva prírodné zdroje energie, ako je vzduch, zem alebo voda. Táto technológia dokáže účinne prevádzať teplo z okolitého prostredia do interiéru alebo naopak odvádzať prebytočné teplo von.
Princíp fungovania
Základným princípom tepelného čerpadla je prenos tepla pomocou chladiva, látky, ktorá ľahko mení skupenstvo. Proces je možné rozdeliť do niekoľkých kľúčových fáz:
1. Odoberanie tepla z okolia
Tepelné čerpadlo získava teplo z vonkajšieho prostredia – napríklad zo vzduchu, vody alebo zeme. Aj pri nízkych teplotách obsahujú tieto zdroje dostatok energie na zahriatie chladiva, ktoré cirkuluje v uzavretom systéme.
2. Zahrievanie chladiva a zmena skupenstva
Chladivo v plynnom stave absorbuje teplo a pri stlačení kompresorom sa jeho teplota výrazne zvýši. Tento proces, známy ako adiabatické stlačenie, umožňuje ohrev na požadovanú teplotu.
3. Odovzdanie tepla do interiéru
Ohriate chladivo odovzdáva teplo do vykurovacieho systému (napríklad do radiátorov alebo podlahového vykurovania) prostredníctvom výmenníka tepla. Po odovzdaní tepla sa chladivo opäť ochladí a zmení na kvapalinu.
4. Opakovanie cyklu
Ochladnuté chladivo je znovu pripravené na absorpciu tepla z okolitého prostredia. Tento cyklus sa neustále opakuje, čím je zaistené stabilné vykurovanie.
Typy tepelných čerpadiel
Existujú tri hlavné typy tepelných čerpadiel, ktoré sa líšia zdrojom energie:
• Vzduch-voda: Odoberajú teplo zo vzduchu a sú vhodné pre väčšinu klimatických podmienok.
• Zem-voda: Využívajú geotermálnu energiu a ponúkajú stabilný výkon počas celého roka, ale vyžadujú inštaláciu zemných kolektorov alebo vrtov.
• Voda-voda: Získavajú energiu z podzemnej vody, sú veľmi efektívne, ale inštalácia vyžaduje prístup k vodnému zdroju.
Výhody systému
Tepelné čerpadlá sú obľúbené nielen vďaka vysokej účinnosti a nízkym prevádzkovým nákladom, ale aj vďaka šetrnosti k životnému prostrediu. Premena obnoviteľných zdrojov na tepelnú energiu minimalizuje emisie skleníkových plynov a podporuje udržateľný rozvoj.
Zdroj obrázka: romaset / stock.adobe.com