Historie tepelných čerpadel

Vývoj technologie tepelných čerpadel sahá až do 19. století: Francouz Nicolas Carnot publikoval první principy provozu tepelných čerpadel v roce 1824. První zemní tepelné čerpadlo bylo uvedeno do provozu v USA v roce 1945, bylo vybaveno kompresorem s jmenovitým výkonem 2 kW a poháněl systém ohřevu vzduchu pomocí ventilátoru. Od té doby se tepelná čerpadla pro vytápění a přípravu teplé vody stala spolehlivou a ekologickou možností vytápění.

Princip činnosti

Princip činnosti tepelného čerpadla je založen na technologii známého zařízení jako je lednička. Obecně platí, že tepelné čerpadlo využívá teplo z okolí a vyžaduje pouze malé množství elektřiny k pohonu procesů a oběhového čerpadla. Podle toho, zda se jedná o energii ze vzduchu, půdy nebo vody, se princip fungování mírně liší.

Jak tedy tepelné čerpadlo funguje?

Když se venku pořádně ochladí , je jen otázkou času, kdy se ochladí i v budově, protože teplo se vždy pohybuje ve směru teplotních změn: od teplejšího k chladnějšímu. Je to zdánlivě nevyhnutelný přírodní zákon, který „obchází“ tepelné čerpadlo pomocí triku. Díky němu je možné přenášet teplo opačným směrem, tedy z chladného prostoru do teplejšího.

Jak je tohle možné?

První fází provozu tepelného čerpadla je sběr a přenos tepla ze zdroje tepla. Za tuto fázi je zodpovědný výparník. Když teplo jde do kompresoru, tam se zvýší jeho tlak a teplota. Kondenzátor přebírá chladivo již v plynné formě. V tomto okamžiku je tepelná energie předána hornímu zdroji. Výsledkem provozu kondenzátoru je kondenzace chladiva. Po průchodu expanzním ventilem se chladivo vrací zpět do výparníku. Celý proces se nepřetržitě opakuje při spotřebě malého množství elektřiny.

Tepelná čerpadla mají také chladicí plynový okruh. U vzduchových tepelných čerpadel je to venkovní vzduch, který ohřívá chladivo.

Vytápěný objekt má instalaci vytápění a zásobníky tepla. Obvykle v něm cirkuluje voda jako topné médium. Voda absorbuje teplo, které chladivo odevzdává v kondenzátoru při kondenzaci, a směruje ho do rozvodu, jako je sálavé vytápění nebo radiátory, do otopné vody nebo zásobníku teplé užitkové vody.