MITSUBISHI ELECTRIC

Přeskočit na hlavní obsahPřeskočit na hlavní menu




Princíp funkcie tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo zvláda zdanlivo nemožné: Z jedného kilowatu elektrickej energie dokáže vytvoriť štyrikrát toľko vykurovacieho výkonu, lebo okolo 75% potrebného výkonu zoberie zo životného prostredia, kde je teplo počas celého roka neobmedzene k dispozícii. Aj pri -25 °C je schopné tepelné čerpadlo vykurovať teplom z vonkajšieho vzduchu. Preto sú tepelné čerpadlá energeticky úsporné a ekologické.

Princíp funkcie tepelného čerpadla
Princíp funkcie tepelného čerpadla
Princíp funkcie tepelného čerpadla

    Grafická ukážka funkcie TČ: kliknite tu

      Pointa činnosti tepelného čerpadla je v tom že pracuje s chladivom ktoré v závislosti od skupenstva a objemu mení svoju teplotu. Kompresor stlačí studené pary a tým zvýši ich teplotu, potom vojdú do kondenzátora a ta im odoberie teplo vykurovací systém a pary skondenzujú. Skondenzované pary sú stále pri vysokom tlaku. Expanzný ventil uvoľní tlak a v dôsledku poklesu tlaku sa chladivo prudko ochladí aj na -20 °C. Aj keď je vonku -15 °C a výparník má -20 °C tak ho “ohreje“ na cca -16 °C takže sme získali 4 °C. Chladné pary vojdú do kompresora, tam sa zvýši tlak chladiva a tým sa zvyšuje aj jeho teplota napríklad na 60 °C. Táto teplota je už využiteľná na vykurovanie. Tento cyklus sa opakuje stále dookola. My dodávame energiu iba na prácu kompresora a v princípe:
      Z 1 kW energie dodanej do kompresora získame 4 kW tepelného výkonu pre vykurovanie.

      Z 1 kW energie dodanej do kompresora získame 4 kW tepelného výkonu pre vykurovanie.

      Hodnotenie účinnosti tepelného čerpadla

      Tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré využíva nízkoteplotnú energiu, ktorej je okolo nás neobmedzené množstvo. Teplo odoberá zo vzduchu (odvádza ho z nižšej teplotnej hladiny do vyššej teplotnej hladiny).

      Energia zo vzduchu = energia zadarmo

      Tepelné čerpadlo energiu nevyrába len prečerpáva na vyššiu teplotnú úroveň, pri spotrebe určitého množstva elektrickej energie. Prečerpanú energiu získava takmer zadarmo, pri vhodných podmienkach dokáže ušetriť 50 až 80 percent nákladov na vykurovanie. V praxi to znamená, že na získanie 1 kW tepla potrebujeme len 0,25 až 0,30 kW elektrickej energie .

      Tepelné čerpadlo má teda obrovskú výhodu oproti všetkým iným spôsobom vykurovania v období zdražovania cien energii.

      Najväčšou výhodou kúrenia s TČ je úspora nákladov na vykurovanie a ohrev teplej vody.

      Pri vykurovaní elektrickou energiou získate z 1 kW el. energie 1 kW tepla. Pri tepelnom čerpadle tepelný výkon z 1 kW elektrickej energie závisí od hodnoty COP.

      Hlavnou charakteristikou na posúdenie efektívnosti tepelného čerpadla je efektívne výkonové číslo COP (z anglického Coefficient Of Performance) , ktoré definujeme ako pomer zisku z tepelného čerpadla Qk (vykurovací výkon) k dodanej vonkajšej práci Pk (energetický príkon) a pomocnej práci Pa (napr.obehové čerpadlo)‏

      vzorec pre výpočet efektívneho výkonového čísla

      Qk – Vykurovací (kondenzačný) výkon v (kW)
      Pk – Elektrický príkon potrebný na chod kompresora v (kW)‏
      Pa – Elektrický príkon potrebný na chod ostatných zariadení (kW)‏

      Hodnota COP v praxi

      Hodnota COP sa pohybuje v rozhraní 2,5 - 5 (záleží od teploty vzduchu a výstupnej teploty vody alebo vzduchu z TČ) to znamená že z 1 kW el.energie možeme získať až 5 kW tepla. Z toho 4kW tepla sú prečerpané okolitého vzduchu.Čím je nižšia teplota vykurovacieho systému , tým može byť nižšia výparná teplota média a výkonové číslo COP je vyššie,teda aj účinnosť systému. Takisto platí čím vyššia je teplota zdroja nízkopotenciálnej energie, tým vyššia je aj hodnota COP. Pre optimálnu prevádzku tepelného čerpadla sú teda vhodné nízkoteplotné vykurovacie sústavy a zdroje nízkoteplotnej energie s vyššími teplotami.