Gdje se nalazim >> Naslovnica >> O toplinskim pumpama>> Princip rada

O toplinskim pumpama

Princip rada

Toplinska pumpa funkcionira na istom principu kao i kuhinjski hladnjak samo je ovdje sve obrnuto. Hladnjak oduzima toplinu namirnicama i ispušta je u okolni prostor.
Tekući rashladni medij isparava u izmjenjivaču topline, prelazi u plinovito stanje, naglo se hladi i oduzima toplinu svim okolnim toplijim predmetima (zato je hladnjak dobro zatvorena i temeljito izolirana kutija). Medij s prikupljenom toplinom je topliji, a topliji plin teži širenju i povećanju volumena. Međutim, električni ga kompresor prisilno stlačuje i zgušnjava do tekućeg stanja pri čemu se dodatno podiže temperatura medija. Ovako zagrijan medij pretvoren u tekućinu protiskuje se kroz kapilarnu cjevčicu u rebrasti radijator (drugi izmjenjivač topline, kondenzator) na stražnjoj strani hladnjaka odakle zračna struja odvodi toplinu u okolni prostor.

Toplina oduzeta namirnicama odlazi u zrak, a medij se hladi. No, kompresor ga i dalje gura kroz cijev koja ulazi u unutrašnjost hladnjaka, u isparivač (izmjenjivač topline).

Tu medij prolazi kroz sapnicu (ekspanzijski ventil) i ulazi u proširenje isparivača gdje se slobodno širi i naglo prelazi iz tekućega u plinovito stanje.

Naglim širenjem pada mu temperatura pa ohlađene ploče ovog izmjenjivača ponovno upijaju toplinu namirnica i tako se ciklus ponavlja. Toplinska pumpa ima sve ove elemente, ali je redoslijed procesa malo drukčiji jer se toplina iz okoline (tlo, voda, zrak) iskorištava za grijanje zatvorenog prostora. Toplinu iz tla preuzima medij koji kruži podzemnim cijevima (ili kroz sondu).

Ovako zagrijan stiže u toplinsku pumpu gdje predaje toplinu drugom (plinovitom) mediju u isparivaču.
Ovaj se zagrijava, raste mu tlak no kompresor ga stlačuje u tekuće stanje pri čemu se dodatno podiže temperatura (npr. s 3° - 7°C na 50° ili 70°C). Ovako zagrijan medij odvodi se cijevima do izmjenjivača u velikom spremniku gdje toplinu predaje vodi (ili drugom mediju - npr. za cijevi podnog grijanja). Pritom se hladi i povratnim vodom vraća u toplinsku pumpu.

No, kako je cijeli sustav pod tlakom koji u pojedinim koracima procesa doseže i 15 bara, ovaj ohlađeni medij protiskuje se kroz sapnicu (ekspanzijski ventil) nakon čega se širenjem naglo hladi (i do -3°C) i ulazi u isparivač.

Zbog velike temperaturne razlike između medija zagrijanog toplinom tla (8° - 12°C) i ohlađenog plinovitog medija, u isparivaču toplina naglo prelazi na plinoviti medij i zagrijava ga npr. do + 3°C pri čemu se u plinu podiže tlak. Nakon prisilnog stlačivanja u kompresoru temperatura dodatno raste do 50° ili 70°C, a tu toplinu medij predaje vodi u izmjenjivaču (kondenzatoru) u velikom spremniku. I tako stalno u krug.

Toplinske pumpe spadaju u najefektivnije sustave za grijanje i pripremu tople vode, jer one iskorištavaju sunčevu energiju sadržanu u vanjskom zraku, zemlji ili vodi, i istu tu energiju koriste tijekom cijele godine.Princip rada toplinske pumpe
Ta besplatna energija okoliša isporučuje toplinskoj pumpi cca 75% toplinske energije. Uz pomoć samo 25% strane energije (struje) dobivamo 100% toplinske energije. Zbog toga se vanjskom zraku, zemlji ili podzemnim vodama preko izmjenjivača topline mora oduzeti energija okoliša. Poslije toga ta se energija u krugu toplinske pumpe podiže na viši nivo temperature kako bi se predala sustavu grijanja.

 

Vrh stranice