Najenostavnejša in najučinkovitejša je toplotna črpalka "zrak-zrak", ki uporablja toplotni potencial atmosferskega zraka in omogoča ogrevanje stanovanja tudi pri negativnih temperaturah okolice.
Na prvi pogled se lahko zdi taka izjava absurdna: kako lahko ogrevam hišo v hladnem, recimo, -10, s seboj vzamem toploto iz zunanjega zraka? Še posebej, toplotne črpalke "voda-voda" in "zemlja-voda" črpajo toplotno energijo teles, katerih temperatura je sicer majhna, vendar ima še vedno pozitivno vrednost.
Da bi razumeli, kako deluje toplotna črpalka zrak-zrak, je dovolj, da izvedemo enostaven poskus: ohladite vsako telo v zamrzovalni komori na temperaturo, recimo, -28 ° C, in jo nato vzemite na ulico, kjer je temperatura zraka na primer -10 C.
Po določenem času se bo temperatura ohlajenega telesa povečala in enačila s temperaturo okolja. To pomeni, da je bilo ohlajeno telo ogrevano zaradi toplotne energije, ki jo hrani manj ohlajeno telo, v tem primeru okolja.
Ne glede na to, kako hladno je, ima rezervo toplotne energije, ki se lahko uporabi za ogrevanje. Za ta zrak je potrebno še bolj ohladiti in prejeti toploto preusmeriti v hišo.
Kako deluje toplotna črpalka zrak-zrak
Toplotna črpalka zrak-zrak deluje na principu klimatizacije, ki se uporablja v nasprotni smeri: absorbira toploto v hladnejšem zraku,znižanje temperature in dajanje v ogrevalno sobo.
Osnova procesa prenosa toplote je zmožnost hladilnega sredstva za zmanjšanje temperature pri ekspanziji. Hkrati je njena vrednost nižja od temperature okolice, kar vodi do izbire toplote iz okoliškega zraka (spomnite se primera ohlajenega telesa v zamrzovalni komori, ki se izvaja v zmrzanem zraku: temperatura se dviga).
Pri nadaljnjem stiskanju se temperatura hladilnega sredstva dramatično poveča, kar ustvarja idealne pogoje za prenos toplotne energije na ogrevalni prostor. Ko se ponovi več ciklov, se izvede prenos toplotne energije iz zunanjega zraka v prostor, ki zagotavlja učinkovito ogrevanje.
Najbolj razširjene so bile črpalke, ki ogrevajo prostore s pomočjo tokov ogrevanega zraka. Razlikujejo se po hitrosti in visoki učinkovitosti, vendar ne zagotavljajo običajnih ogrevalnih naprav za povezano ogrevanje vode za gospodarske potrebe.
V zvezi s tem nekateri proizvajalci ponujajo tudi toplotne črpalke "zrak-voda", v katerih se toplota, ki se sprosti med stiskanjem hladilnega sredstva, uporablja za ogrevanje vode.
O dostojanstvu in slabostih
- Toplotne črpalke zrak /zrak so univerzalne: v hladnem vremenu se uporabljajo za ogrevanje prostorov, poleti pa za kondicioniranje.
- Za vgradnjo in delovanje tovrstnih toplotnih črpalk ni treba vrtati vrtin, ki bi se ukvarjali z dragimizemeljska dela ali postavijo izmenjevalnike toplote na dno rezervoarja. Količine montažnih del ni težje namestiti na običajno klimatsko napravo.
- Za toplotne črpalke zrak-zrak je značilna visoka toplotna moč .
- Ogrevalni sistem na njihovi osnovi ne zahteva vgradnje radiatorjev za ogrevanje in vgradnje ogrevalnega sistema: dovolj je imeti zračni kanal ali namestiti notranjo črpalko .
- Hlajeni zrak se lahko preprosto sprosti v okolje, kar tudi zelo poenostavi delovanje črpalke (za primerjavo je vredno omeniti delovanje toplotne črpalke voda-voda, v kateri se voda odvzame iz ene vrtine in se vrne v drugo, ki se nahaja na razdalji prvi najmanj 5 m)
- Toplotne črpalke zrak /zrak so cenovno dostopne in se lahko uporabljajo povsod .
Zaradi pravičnosti je treba opozoriti, da imajo toplotne črpalke zrak-zrak številne pomanjkljivosti. Tako je zlasti njihova učinkovitost v veliki meri odvisna od temperature okolja. Pri mrazu pod -10 ° C se poraba električne energije poveča, da se zagotovi delovanje črpalke, kar zmanjša učinek uporabe toplote zunanjega zraka za ogrevanje.
Tako kot pri vseh toplotnih črpalkah je primerno uporabiti le za ogrevanje prostorov z minimalnimi toplotnimi izgubami.
Poleg tega segrevanje s premikom zračnih tokov neizogibno vodi v dvigovanje in premikanje prašnih delcev, ki lahko povzročijo, da nekateri ljudjealergijske reakcije. Strah lahko povzroči hrup tekočih toplotnih črpalk.
Kljub temu je treba toplotne črpalke zrak /zrak šteti za enega najbolj dostopnih in učinkovitih načinov alternativnega ogrevanja za danes.
Rubricator: Toplotne črpalkeOgrevanje vode
