Jak funguje tepelné čerpadlo

Princip tepelného čerpadla popsal již v polovině 19. století význačný britský fyzik lord Kelvin (1824-1907). První prototyp tohoto zařízení sestrojil koncem 40. let minulého století americký vynálezce Robert C. Webber. První prakticky použitelný systém tepelného čerpadla byl uveden do provozu až v roce 1924 ve Švýcarsku. Ve větší míře se však začala tepelná čerpadla využívat začátkem 70. let minulého století, kdy došlo k zvýšení cen energie.

Tepelné čerpadlo pracuje na principu uzavřeného chladicího okruhu podobně jako chladnička, která odebírá teplo potravinám a předává je kondenzátorem do místnosti. Tímto způsobem se sníží teplota ve vnitřním prostoru chladničky a ohřeje se vzduch v místnosti. Tepelné čerpadlo odebírá teplo vodě, vzduchu nebo zemi a předává je do topných systémů.

Princip tepelného čerpadla

Princip tepelného čerpadla
Čtyři základní části chladicího okruhu: výparník, kompresor, kondenzátor a expanzní ventil.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 První fáze – Vypařování

Chladivo kolující v tepelném čerpadle odebírá teplo ze vzduchu, vody nebo země, čímž změní skupenství z kapalného na plynné a následně se odpařuje.

Druhá fáze – Komprese

Kompresor tepelného čerpadla prudce stlačí plynné chladivo ohřáté o několik stupňů, a díky fyzikálnímu principu komprese (při vyšším tlaku stoupá teplota), jako teplotní výtah znásobí malý přírůstek tepla na vyšší teplotní hladinu, která se pohybuje kolem 80 °C.

Třetí fáze – Kondenzace

Zahřáté chladivo předá pomocí druhého výměníku teplo vodě v radiátorech, následně se ochladí a zkondenzuje. Radiátory získané teplo vyzáří do místnosti a ochlazená voda v topném okruhu putuje nazpět k druhému výměníku pro opětovné ohřátí.

Čtvrtá fáze – Expanze

Chladivo putuje průchodem přes expanzní ventil nazpátek k prvnímu výměníku, kde se opět ohřeje.