Princíp tepelného čerpadla

História tepelných čerpadiel

Základnú myšlienku, týkajúcu sa princípu tepelného čerpadla, vyslovil Lord Kelvin už v roku 1852 vo svojej druhej termodynamickej vete. Pre pochopenie funkcie čerpadla je najdôležitejšia časť, v ktorej sa hovorí o spôsobe šírenia tepla, keďže za všetkých okolností ide o smer od teplejšej k chladnejšej časti.

Prvé tepelné čerpadlo

Bolo zostrojené v podstate náhodou americkým vynálezcom Róbertom C. Webberom na konci štyridsiatych rokov minulého storočia. V okamžiku, keď robil pokusy s hlbokým zamrazením, dotkol sa omylom výstupného potrubia mraziaceho prístroja a popálil si dlaň.

Tejto náhode vďačíme za odhalenie funkcie tepelného čerpadla. Webber následne prepojil výstup z mrazničky s bojlerom na teplú vodu. Keďže mal 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. Výsledky ho natoľko príjemne prekvapili, že v nasledujúcom roku predal svoj starý kotol na uhlie :)

Princíp a funkcia tepelného čerpadla

Pre úplných laikov

Tepelné čerpadlo pracuje podobne ako chladnička, ktorá odoberá teplo potravinám - chladí - a v zadnej časti chladničky - kúri. Rozdiel je iba v tom, že tepelné čerpadlo pracuje na opačnom princípe s omnoho väčším výkonom. Odoberá teplo vode, vzduchu alebo zemi, a pomocou radiátorov alebo podlahového vykurovania vytvára teplo.

Pre technických nadšencov

Princíp tepelného čerpadla je najlepšie zreteľný z nasledujúcej schémy:

Princíp tepelného čerpadla

Prvá fáza - Vyparovanie:

Chladivo kolujúce v tepelnom čerpadle odoberá teplo zo vzduchu, vody alebo zeme, čím zmení skupenstvo z kvapalného na plynné a následne sa odparuje.

Druhá fáza - Kompresia:

Kompresor tepelného čerpadla prudko stlačí plynné chladivo ohriate o niekoľko stupňov, a vďaka fyzikálnemu princípu kompresie (pri vyššom tlaku stúpa teplota), ako teplotný výťah znásobí malý prírastok tepla na vyššiu teplotnú hladinu, ktorá sa pohybuje okolo 80°C.

Tretia fáza - Kondenzácia:

Zahriate chladivo odovzdá pomocou druhého výmenníka teplo vode v radiátoroch, následne sa ochladí a skondenzuje. Radiátory získané teplo vyžiaria do miestnosti a ochladená voda vo vykurovacom okruhu putuje späť k druhému výmenníku pre opätovné ohriatie.

Štvrtá fáza - Expanzia:

Chladivo putuje priechodom cez expanzný ventil späť k prvému výmenníku, kde sa opäť ohreje.

Tento kolobeh sa neustále opakuje.
Kde ste: Tepelné čerpadlá pre rodinné domy | Princíp tepelného čerpadla
Tepelné čerpadlá MACH
EURÓPSKY FOND PRE REGIONÁLNY ROZVOJ A MINISTERSTVO PRIEMYSLU
A OBCHODU ČR POPDORUJÚCI INVESTÍCIE DO VAŠEJ BUDÚCNOSTI