В т.нар. изпарител топлината от околната среда се предава на течен хладилен агент, който поради специфичните си свойства се изпарява дори при ниски температури.
Начинът на работа на термопомпите просто обяснен
Поискайте съвет
Термопомпата получава енергията за отопление от околната среда. Поради тази причина тя се нарича още отопление от околната среда. Но как всъщност работи? Принципът е подобен на този на хладилника — само че в обратна посока. Докато хладилникът извлича топлинна енергия от храната, т.е. от вътрешността на хладилника, и я отвежда навън, термопомпата прави обратното. Тя извлича топлинна енергия от околната среда извън сградата и я прави използваема за отопление на помещенията. В допълнение към вътрешния или външния въздух термопомпата е в състояние да използва топлинната енергия от подпочвените води и почвата.
Структура и принцип на работа на термопомпата
Независимо от използвания екологичен енергиен източник термопомпената система се състои от три части:
Система на топлинния източник: черпи енергия от околната среда
Термопомпа: превръща топлината от околната среда в използваема
Система за разпределение и съхранение на топлина: разпределя и съхранява топлината в сградата.
Компонентите на термопомпата могат да използват енергията от околната среда само при взаимодействието си. Процесът започва от топлинния източник. При термопомпите, използващи земята, тук циркулира смес от вода и антифриз — солен разтвор, който се нагрява. Термопомпите въздух-вода, от друга страна, засмукват въздух отвън чрез вентилатор. След това соленият разтвор и въздухът се подават към самата термопомпа. В т.нар. цикъл на охлаждане помпата повишава температурното ниво, след което топлината се предадава на разпределителната система, състояща се от панелно отопление или радиатори, или се съхранява временно в буфер или резервоар за гореща вода.
Процес на хладилния кръг— същност на принципа на термопомпата
Тъй като температурата на оползотворената топлина обикновено не е достатъчна за отопление на сградата или на топлата вода, при работата на термопомпата е необходим термодинамичен процес. Гореспоменатият процес на хладилния кръг се осъществява на четири етапа и се повтаря непрекъснато:
Задвижван от ток сгъстител, наречен компресор, засмуква парите на хладилния агент и ги компресира. Увеличаването на налягането води и до повишаване на температурата. Принципът може да се наблюдава не само при функционирането на термопомпата. Ако отворът на велосипедна въздушна помпа се държи затворен и въздухът се компресира, цилиндърът на въздушната помпа се нагрява.
В кондензатора топлината на горещите пари на хладилния агент се предава на топлопреносната система. Тъй като хладилният агент отделя енергия, той се охлажда.
Така нареченият разширителен клапан намалява налягането на хладилния агент. Това го връща в първоначалното му състояние и процесът в термопомпата може да започне отново. Принципът може да се наблюдава и при бутилка за течен газ, например. Ако клапанът е отворен, върху него може да се образува лед дори през лятото.
Хладиленшят агент е от съществено значение за работата на термопомпата
Хладилният агент е необходим, за да може термопомпата да изпълнява своите функции. Важна характеристика е ниската температура на кипене, която кара течността да преминава от течно в газообразно състояние дори при ниски температури. Дори температури от -20° C са достатъчни за това. Ето защо термопомпата работи и през зимата при ниски външни температури. Последното поколение термопомпи Viessmann използва естествения хладилен агент пропан (R290), който по нищо не отстъпва на класическите хладилни агенти по отношение на своите свойства.
Бележки за режима на работа
Как работят термопомпите през зимата и какво трябва да знаете за електроенергията от термопомпи? Научете повече подробности за работата и функциите на термопомпите.
Компресията изисква електрически ток
Съществен компонент на охладителната верига е компресорът. Това е така, защото без компресия изходните температури са твърде ниски, за да могат да отопляват сградата до комфортна температура - още повече в много студени дни с двуцифрени минусови температури. В практиката се използват различни компресори, включително бутални или спирални, които са с електрическо задвижване. Консумацията на енергия от термопомпата за компресиране зависи от много фактори. Сред тях са изискванията за отопление, технологията на компресора и не на последно място температурната разлика между източника на топлина и отоплителната система. По принцип, колкото по-голяма е температурната разлика между източника на топлина и температурата на потока, толкова повече трябва да работи компресорът.
Сравняване на тарифите за електроенергия с термопомпа
По правило термопомпата работи с електроенергия. Много от доставчиците на енергия предлагат тарифи със специални условия за собствениците на термопомпи. Те могат да бъдат по-евтини от обикновената електроенергия за домакинствата, но са обвързани с определени условия. Например доставчикът на електроенергия има право да изключва термопомпата от електрозахранването по време на т.нар. периоди на прекъсване на електрозахранването. Освен това за електроенергията от термопомпата се изисква допълнителен електромер. Затова още в началото трябва да се провери дали такава тарифа е подходяща и по-евтина. Все пак трябва да се има предвид, че екологичният баланс на термопомпата може да се подобри, ако електроенергията идва от възобновяеми енергийни източници.
Топлоподаване, осигурено и през зимата
Дори при много ниски външни температури термопомпата работи надеждни. Топлоснабдяването е особено ефективно при термопомпите вода/вода и солен разтвор/вода. Това е така, защото температурите в земята и в подпочвените води са постоянни през цялата година. Но термопомпите въздух-вода работят и при двуцифрени отрицателни температури. При екстремни външни температури електрическият нагревателен елемент осигурява временна поддръжка - ако е необходимо.
Обръщане на функцията на термопомпата за охлаждане
Принципът на функциониране на термопомпата е реверсивен. По тази причина помещенията могат не само да се отопляват, но и да се охлаждат - ако са изпълнени техническите изисквания. Прави се разграничение между естествено и активно охлаждане. Докато при второто функцията на термопомпата се обръща активно, при пасивното или естественото охлаждане тя остава изключена.
