Toplotne črpalke so v zadnjih letih postale najpogostejši sistem za ogrevanje vseh vrst stavb. Razlogi za to so številni. Prvič, toplotne črpalke so okolju prijazne, saj izkoriščajo obnovljive vire energije, kot so zrak, voda ali zemlja. Drugič, so energetsko učinkovite in zato stroškovno ugodne. Tretjič, so primerne za uporabo v različnih vrstah stavb, od stanovanjskih do poslovnih. Poleg tega lahko toplotne črpalke zagotavljajo tako ogrevanje kot tudi hlajenje prostorov.
Kako delujejo toplotne črpalke?
Vse vrste toplotnih črpalk deluje na podoben način: s pomočjo hladilnega sredstva prenašajo toploto iz okolice v hišo. Za to izrablja toplotno iz različnih virov, kot so zrak, voda ali toplota zemlje. Hladilno sredstvo se segreje v izmenjevalniku toplote, ki se nahaja zunaj hiše, nato pa se prenese v notranjost hiše, kjer se sprosti toplota. Toplotna črpalka deluje tudi kot klimatska naprava, saj lahko s pomočjo reverzibilnega cikla obrne proces in hladi prostor. Za delovanje potrebuje električno energijo, ki pa jo porabi manj kot proizvede toplote.
Poznamo tri vrste toplotnih črpalk: TČ zrak voda, TČ voda-voda in TČ zemlja voda
Toplotne črpalke delimo tudi glede na obliko izvedbe. Poznamo kompaktno izvedbo (v kompaktni izvedbi sta toplotni črpalka in hranilnik toplote (vode) v enem sklopu) in split ali ločena izvedba (v primeru, da je toplotna črpalka ločena od hranilnika vode imenujemo takšno izvedbo split ali ločena izvedba)
Delovanje toplotne črpalke zrak / voda
Toplotne črpalke zrak/voda so naprave, ki izkoriščajo toplotno energijo zraka za ogrevanje prostorov in sanitarne vode. Za delovanje potrebujemo tudi električno energijo, ki poganja kompresor in ventilator. Kompresor dvigne tlak in temperaturo hladilnega sredstva, ki kroži med uparjalnikom in kondenzatorjem. Uparjalnik je toplotni prenosnik, ki sprejema toploto iz zunanjega zraka in jo prenaša na hladilno sredstvo. Kondenzator je toplotni prenosnik, ki oddaja toploto iz hladilnega sredstva v ogrevalni sistem ali v zalogovnik tople vode. Ekspanzijski ventili znižajo tlak in temperaturo hladilnega sredstva, da se lahko ponovno uparijo v uparjalniku. Toplotne črpalke zrak/voda so enostavne za namestitev in uporabo, imajo visok izkoristek in tako okolju prijazne.
Delovanje geotermalnih toplotnih črpalk voda/voda in zemlja/voda
Toplotne črpalke voda/voda in zemlja/voda sta dve vrsti toplotnih črpalk, za katere obstaja tudi ime geotermalne toplotne črpalke. Te izkoriščajo toploto iz zemlje ali iz podtalnice in so zelo primerne za ogrevanje doma in sanitarne vodo. Toplotna črpalka voda/voda izkorišča toploto iz podtalnice, je učinkovita in primerna za uporabo v bližini vodnih virov. Toplotna črpalka zemlja/voda pa izkorišča toploto iz zemlje, kar je učinkovito in primerno za uporabo na območjih, kjer ni dostopa do podtalnice.
Ker je osnovni vir delovanja toplotne črpalke električna energija in ker se bodo cene elektrike v prihodnje višale, je za vse investitorje v ogrevalni sistem s toplotno črpalko priporočljiva investicija v sončno elektrarno. Sončna elektrarna nam poleg brezplačne elektrike v gospodinjstvu pridela dovolj energije, da se lahko tudi ogrevamo brezplačno.
