Delovanje toplotne črpalke omogoča učinkovito rabo naravnih virov

Delovanje toplotne črpalke temelji na prenosu toplote iz okolja, naj bo to zrak, zemlja ali voda, v prostor, ki ga želimo ogrevati, pri čemer porabi naprava precej manj elektrike kot drugi ogrevalni sistemi. Razvoj sega v sredino 20. stoletja, ko so se prve komercialne naprave začele uporabljati predvsem v hladnejših podnebjih. Sprva so bile relativno preproste in drage, z razvojem tehnologije pa je delovanje toplotne črpalke postalo učinkovitejše, cenovno dostopnejše in prijaznejše do okolja.

V 80. in 90. letih prejšnjega stoletja so se začeli uveljavljati sistemi zemlja-voda, ki so zaradi stabilnejše temperature tal omogočali boljšo izrabo energije. V zadnjih dveh desetletjih pa smo priča hitremu razvoju in širši uporabi naprav z invertersko tehnologijo, ki prilagajajo moč glede na potrebe uporabnika. Vse bolj so razširjene tudi razne hibridne rešitve s pametnimi sistemi upravljanja, tako da so kupci velikokrat v dilemi, katero toplotno črpalko zrak voda izbrati.

Danes se večina odloča za napredne sisteme zrak voda, ki so zaradi enostavnosti vgradnje in razmeroma nizkih začetnih stroškov najbolj dostopna rešitev za ogrevanje stanovanjskih hiš. Ljudje so v zadnjih letih tudi bolje spoznali, kako deluje toplotna črpalka, kar je močno prispevalo k zaupanju v tehnologijo. Pomemben premik predstavlja vse večja vgradnja nizkotemperaturnih sistemov, kot je talno gretje, ki je idealno za učinkovito izrabo energije.

Enostavna razlaga, kako deluje toplotna črpalka

Prve ideje o prenosu temperature so se pojavile že v 19. stoletju, ko je William Thomson (kasneje lord Kelvin) formalno opisal termodinamične zakonitosti. Te so kasneje postale osnova za delovanje naprav, predvsem hladilnih sistemov. V začetku 20. stoletja so se začele uporabljati tudi za ogrevanje prostorov, vendar so bile sprva precej drage in neučinkovite. Velik preboj, ki je vplival na delovanje toplotne črpalke, se je zgodil po drugi svetovni vojni z razvojem zmogljivejših kompresorjev in hladilnih sredstev.

Če želimo razumeti, kako deluje toplotna črpalka, moramo vsaj približno vedeti, katere komponente jo sestavljajo. Njeni glavni deli so uparjalnik (evaporator), kompresor, kondenzator in ekspanzijski ventil (razširjevalni ventil).

Delovanje toplotne črpalke je dokaj enostavno. Hladilno sredstvo v uparjalniku kroži po ceveh in pri tem absorbira toploto iz zunanjega vira. Tudi če je zunanja temperatura zelo nizka, v okolju še vedno obstaja določena količina energije. Hladilno sredstvo začne izhlapevati, plin pa se preko kompresorja stisne, s čimer se povečata njegova temperatura in tlak.

Topel visokotlačni plin v kondenzatorju odda svojo energijo ogrevalnemu sistemu (npr. radiatorjem ali talnemu ogrevanju). Pri tem se ohladi in kondenzira nazaj v tekoče stanje. Tekočina se premakne skozi ekspanzijski ventil v nižji tlak, kar zniža tudi njeno temperaturo in tako je pripravljena na ponovni cikel.

Pogosto vprašanje je, katero toplotno črpalko zrak voda izbrati?

Pri nakupu je ključno upoštevati karakteristike, ki vplivajo na učinkovitost, zanesljivost in stroške obratovanja. Najprej je pomembno, da ocenimo velikost ogrevanega prostora in energijske izgube objekta, saj je od tega odvisno, kako deluje toplotna črpalka zrak voda. Premajhna moč ne bo dovolj zmogljiva, prevelika pa bo neučinkovita in dražja za uporabo.

Pomembno je preveriti COP (Coefficient of Performance), oziroma koeficient učinkovitosti. Gre za odločilno merilo, katero toplotno črpalko zrak voda izbrati, saj nam pove, koliko toplote bo naprava proizvedla glede na porabljeno električno energijo. Na primer, COP 4 pomeni, da za vsak kilovat električne energije, ki jo porabi, proizvede štiri kilovate toplote.

COP se lahko tudi spreminja glede na zunanje pogoje, predvsem na temperaturo zraka in ogrevanega medija. Ob nižjih zunanjih temperaturah običajno pade, ker črpalka težje črpa energijo iz hladnejšega zraka. COP je torej ključni pokazatelj energetske učinkovitosti, ki nam pomaga oceniti, koliko bomo privarčevali pri ogrevanju.

Med uveljavljenimi in zanesljivimi znamkami, kot je na primer LG, obstajajo kakovostni modeli z naprednimi inverterskimi tehnologijami, ki precej vplivajo na učinkovitejše delovanje toplotne črpalke. Poleg tega imajo dober servisni in tehnični podporni sistem, kar je zelo pomembno pri dolgoročni uporabi.

Kako deluje toplotna črpalka v sistemu priprave sanitarne vode?

V stanovanjskih hišah je delovanje toplotne črpalke za pripravo ogrevane sanitarne vode izjemno priljubljena rešitev, saj omogoča zanesljivo ogrevanje z znatnim prihrankom energije. Zaradi centralizirane zasnove se naprave uporabljajo tudi v večstanovanjskih objektih in blokih, kjer oskrbujejo več gospodinjstev hkrati.

V hotelskih objektih, kjer je potreba po gretju vode precejšnja, predstavljajo ekonomičen in zanesljiv način za upravljanje porabe. Prav tako so primerne za športne centre in bazene, kjer zagotavljajo stalno in udobno oskrbo z vročo vodo v garderobah, prhah in sanitarnih prostorih.

Tudi v industrijskih obratih in gostinskih lokalih je zelo pomembno, katero toplotno črpalko zrak voda izbrati. Z njihovo uporabo lahko namreč podjetja zmanjšajo operativne stroške, hkrati pa prispevajo pomemben delež k trajnostnem delovanju. Tovrstni sistemi so vse bolj prisotni tudi v javnih ustanovah, kot so šole, vrtci in bolnišnice. Celostno gledano predstavljajo tehnološko napredno, ekonomično in okolju prijazno rešitev, prilagojeno potrebam različnih uporabnikov.

Podjetje IBLO je z dolgoletnimi izkušnjami in strokovnim pristopom zanesljiv partner pri izbiri in vgradnji toplotnih črpalk ter klimatskih naprav za gospodinjstva, podjetja, javne in zasebne ustanove. Z izbiro pravih modelov in strokovno razlago, kako deluje toplotna črpalka, so pomagali že številnim strankam zmanjšati stroške, ne glede na to, ali gre za pripravo sanitarne vode, ogrevanje ali hlajenje s toplotno črpalko.