U takozvanom isparivaču toplina okoline prenosi se na tekuće rashladno sredstvo koje zbog svojih specifičnih svojstava isparava i pri niskim temperaturama.
Jednostavno objašnjenje rada toplinske crpke
Toplinska crpka dobiva energiju za grijanje iz okoline. Zbog toga je također poznata kao grijanje iz okoline. Kako zapravo funkcionira toplinska crpka? Princip je sličan radu hladnjaka, samo obrnuto. Dok hladnjak oduzima toplinsku energiju hrani, odnosno unutrašnjosti hladnjaka i usmjerava je prema van, toplinska crpka radi suprotno. Ona oduzima toplinsku energiju okolini izvan zgrade i čini je iskoristivom za grijanje unutrašnjeg područja. Osim sobnog odnosno vanjskog zraka, toplinska crpka može crpiti toplinsku energiju iz podzemnih voda i tla.
Ustroj i način rada toplinske crpke
bez obzira na izvor energije iz okoliša, sustav toplinske crpke sastoji se od tri dijela:
Instalacija izvora topline: crpi energiju iz okoliša
Toplinska crpka: čini toplinu iz okoliša iskoristivom
Sustav distribucije i skladištenja topline: distribuira i skladišti toplinu u zgradi
Tek kada djeluju zajedno, sastavni dijelovi toplinske crpke omogućuju upotrebu energije iz okoline. Proces počinje instalacijom izvora topline. Kod geotermalnih dizalica topline ovdje cirkulira mješavina vode i sredstva protiv smrzavanja – rasolina koja se zagrijava. Dizalice topline zrak-voda, s druge strane, usisavaju vanjski zrak preko ventilatora. Rasolina ili vanjski zrak zatim dospijevaju do stvarne toplinske crpke. U takozvanom procesu ciklusa hlađenja, ona podiže razinu temperature prije nego što se toplina grijanja prenese u distribucijski sustav koji se sastoji od podnog grijanja ili radijatora ili se privremeno pohrani u međuspremnik ili spremnik PTV-a.
Proces ciklusa hlađenja kao jezgra principa rada toplinske crpke
Budući da temperatura dobivene topline obično nije dovoljna za zagrijavanje zgrade ili tople vode, za rad toplinske crpke potreban je termodinamički proces. Već spomenuti proces ciklusa hlađenja odvija se u četiri koraka i kontinuirano se ponavlja:
Kompresor na električni pogon, koji se naziva kompresorom, usisava pare rashladnog sredstva i komprimira ih. Povećanje tlaka također povećava i temperaturu. Princip se može uočiti i izvan funkcije toplinske crpke. Ako se otvor zračne pumpe za bicikl zatvori i zrak se komprimira, cilindar zračne pumpe se zagrijava.
U kondenzatoru se toplina iz vruće pare rashladnog sredstva prenosi na sustav distribucije topline. Kako rashladno sredstvo oslobađa energiju, ono se hladi.
Takozvani ekspanzijski ili otpusni ventil smanjuje tlak rashladnog sredstva. To ga vraća u prvobitno stanje i proces toplinske crpke može ponovno započeti. Princip se također može promatrati, primjerice, na boci tekućeg plina. Ako je ventil otvoren, led se može stvoriti na ventilu čak i ljeti.
Rashladno sredstvo ključno je za način rada toplinske crpke
Da bi toplinska crpka mogla obavljati svoju funkciju, potrebno je rashladno sredstvo. Važna je značajka nisko vrelište, pri čemu tekućina čak i pri niskim temperaturama prelazi iz tekućeg u plinovito stanje. Za to su dovoljne i temperature od minus 20 Celzijevih stupnjeva. Zbog toga toplinska crpka radi i zimi kada su vanjske temperature niske. Toplinske crpke tvrtke Viessmann najnovije generacije upotrebljavaju prirodno rashladno sredstvo propan (R290) koji po svojim svojstvima ni u čemu ne zaostaje za klasičnim rashladnim sredstvima.
Napomene o načinu rada
Kako rade dizalice topline zimi i na što treba obratiti pozornost pri upotrebi električne energije iz toplinske crpke? Saznajte više o radu i funkciji toplinske crpke.
Kompresija zahtijeva električnu energiju
Važan sastavni dio kruga hlađenja je kompresor. Bez kompresije, početne temperature su preniske da bi mogle zagrijati zgradu na ugodnu temperaturu – posebno u vrlo hladnim danima s dvoznamenkastim temperaturama ispod ništice. U praksi se upotrebljavaju različiti kompresori, uključujući klipne kompresore ili spiralne kompresore na električni pogon. Potrošnja struje toplinske crpke za kompresor ovisi o mnogim faktorima. Oni uključuje potrebu za grijanjem, tehnologiju kompresora i, na kraju, ali ne manje važno, temperaturnu razliku između izvora topline i sustava grijanja. U principu vrijedi sljedeće: što je viša temperaturna razlika između izvora topline i temperature polaznog voda, to više kompresor mora raditi.
Usporedba tarife struje za toplinsku crpku
Funkcija toplinske crpke u pravilu se temelji na struji. Mnogi opskrbljivači energijom nude tarife toplinskih crpki s posebnim uvjetima za vlasnike toplinskih crpki. One mogu biti povoljnije od konvencionalne električne energije za kućanstvo, ali podliježu određenim preduvjetima. Opskrbljivač električnom energijom, primjerice, ima pravo odvojiti toplinsku crpku od napajanja tijekom takozvanih perioda blokade. Osim toga, potrebno je dodatno strujno brojilo za struju iz toplinske crpke. Treba stoga na početku provjeriti je li takva tarifa moguća i je li povoljnija. Treba međutim uzeti u obzir sljedeće: ako struja dolazi iz obnovljivih izvora energije, ekološka ravnoteža toplinske crpke može se dodatno poboljšati.
Opskrba toplinom osigurane je i zimi
Toplinska crpka radi pouzdano čak i pri vrlo niskim vanjskim temperaturama. Opskrba toplinom posebno je učinkovita pri toplinskim crpkama voda-voda i rasolina-voda. Razlog je što tlo i podzemna voda imaju stalne temperature tijekom cijele godine. Toplinske crpke zrak-voda rade i na dvoznamenkastim temperaturama ispod nule. Pri ekstremnim vanjskim temperaturama, žarna šipka pruža privremenu podršku - ako je to potrebno.
Obrtanje funkcije toplinske crpke na hlađenje
Princip rada toplinske crpke je reverzibilan. Zbog toga se prostorije mogu ne samo grijati, nego i hladiti – ako su zadovoljeni tehnički preduvjeti. Razlikujemo funkcije Natural i Active Cooling. Dok se pri potonjem funkcija toplinske crpke aktivno obrće, pri pasivnom ili prirodnom hlađenju ona ostaje isključena.
Subvencije za toplinsku crpku
Grijanje toplinskim crpkama osigurava trajno niske troškove grijanja. Osim toga, više se ne izgaraju fosilni energenti poput prirodnog plina ili sirove nafte, što znači da emisije CO₂ stagniraju. Kupnjom i pogonom toplinske crpke vlasnici sustava također daju doprinos zaštiti klime. Iz tog razloga država subvencionira ulaganja u obnovljive sustave grijanja. Podrobne informacije o načinima i preduvjetima za subvencioniranje nalaze se u poglavlju Subvencije za toplinsku crpku.
Upute za zahtjev za subvencijom: informacije i pojedinosti o online zahtjevu pažljivo su prikupljene. Međutim, ne jamčimo da su podaci točni ili potpuni. Mjerodavni su samo važeći zakoni, odredbe i smjernice - pravno obvezujuće informacije mogu se dobiti od navedenih institucija. Ne postoji pravo na subvencioniranje. Iznimke mogu proizaći iz zakonskih propisa kao što su tarife za napajanje iz Zakona o obnovljivim izvorima energije i Zakona o kombiniranoj toplinskoj i električnoj energiji. Nadalje, suglasnosti izdaje samo nadležni ured za suglasnosti u okviru raspoloživih proračunskih sredstava.