Tepelné čerpadlá

       Tepelné čerpadlá využívajú slnečné teplo akumulované v pôde, v spodnej vode alebo (spravidla ide o elektrický prúd) na vykurovanie. Moderné tepelné čerpadlá sú tak efektívne, že ich môžeme celoročne využívať ako zdroj tepla na vykurovanie a na ohrev teplej vody.    Začiatky teoretických prác na tému tepelných čerpadiel a možnosti ich praktického využívania sa datujú do polovice 19. stor., keď  William Thomson ( Lord Kelvin ) zverejnil svoje úvahy a výpočty.

Môžeme byť hrdí na to, že konštruktérom prvého tepelného čerpadla na svete je slovenský rodák Aurel Stodola.
Jeho tepelné čerpadlo z roku 1928 dodnes pracuje vo Švajčiarsku a vykuruje radnicu v Ženeve s odoberaním tepla z vody jazera (jedná sa o uzavretý okruh). Na Slovensku máme najdlhšie pracujúce tepelné čerpadlo bez poruchy v Hlbokom pri Bojniciach od r.1991.

Čo je vlastne tepelné čerpadlo?

       Tepelné čerpadlo je jednoduché zariadenie, ktoré pracuje na princípe podobnom, ako chladnička (odoberá teplo z potravín, pričom jej hnacím prvkom je najčastejšie kompresor poháňaný elektromotorom a výmenníkom na zadnej strane teplo odvádza do okolitého prostredia).

Funkčný princíp tepelného čerpadla je založený na tom, že sa okolitému prostrediu (pôde, spodnej vode, vzduchu) odoberá teplo a toto teplo sa dostane na vyššiu teplotnú úroveň tak, že je ho možné využiť na vykurovanie obytných priestorov či ohrev teplej vody.

Technický štandard v súčasnosti predstavujú elektrické tepelné čerpadlá, ktorých funkčný princíp vlastne zodpovedá chladničke.

Pri príjme tepla z okolitého prostredia sa tekuté pracovné médium nachádza pri nízkom tlaku na primárnej strane (studenej strane) vo výparníku. Teplotná hladina tepelného zdroja (z vonka na výparníku) je vyššia ako je bod varu pracovného média, takže pracovné médium sa vyparuje a pritom okolitému prostrediu odoberá teplo. Táto teplotná hladina môže byť nižšia ako 0 °C. Kompresor nasáva odparené pracovné médium z výparníku a stláča ho, pričom stúpa teplota pary (obdobne ako v prípade cyklistickej hustilky pri fúkaní plášťa kolesa na bicykli). Z kompresoru sa dostáva pracovné médium v stave pary na sekundárnej strane (teplej strane – vo vykurovacom systéme) do kondenzátora, ktorý je chladený vykurovacou vodou. Teplota vykurovacej vody je nižšia ako kondenzačná teplota pracovného média takže dochádza k ochladeniu pary, ktorá pri tom znovu kondenzuje. Teplo prijaté výparníkom ako aj energia, ktorá je dodatočne privádzaná už spomínanou komprimáciou, sa pritom odovzdáva do vykurovacej vody. Pracovná látka je potom odvádzaná cez expanzný ventil do výparníka. Pritom dochádza k zníženiu vysokého tlaku kondezátora na nízky tlak výparníka ako aj k ochladeniu.
       Tým sa cyklus uzatvára.  Zjednodušene povedané, tepelné čerpadlo je vykurovacím zariadením, ktoré pracuje na opačnom princípe ako kompresorová alebo absorpčná chladnička.
       Veríte, že jedna kWh elektrickej energie sa premení na tri alebo až na päť prípadne až na sedem kWh tepelnej energie ? Áno, je to skutočnosť !