Na jakém principu funguje tepelné čerpadlo?

Zdroj: Freepik.com

Přírodní zákony, které využívá tepelné čerpadlo

Pojďme si jednoduše, ale detailněji vysvětlit, jak funguje tepelné čerpadlo. Celý princip vychází z přírodních zákonů. Existují 2 jevy, které člověk využil k získání tepla. Prvním jevem je změna teploty během přeměny skupenství nějaké látky. Vypařování (přechod z kapalného skupenství na plynné) a kondenzaci čili kapalnění látek (přechod z plynného skupenství na kapalné) lze regulovat pomocí změny tlaku. Čím vyšší je tlak, tím vyšší je teplota varu, při níž se z kapaliny stává pára, a naopak. Pokud látka přechází z kapalného do plynného skupenství, musíme jí dodat energii zvnějšku. To je fyzika. Ale jak vlastně tepelné čerpadlo využívá tyto přírodní jevy?

Princip fungování tepelného čerpadla

Venkovní jednotka tepelného čerpadla typu vzduch–voda nasává vzduch a vede ho k tepelnému výměníku. Zároveň je zde kapalné chladivo, které je chladnější než přiváděný vzduch, a to se začíná vypařovat. Kompresor nasaje chladivo v plynném skupenství, přičemž se zvýší jeho teplota. Teplé páry dále proudí do kondenzátoru, kde předají tepelnou energii do otopného systému u vás doma. Chladivo se opět zkapalní a celý cyklus se opakuje znovu a znovu. Díky vhodné změně tlaku člověk dokáže řídit vypařování i kondenzaci, což následně umožňuje přenášet energii z místa na místo.

Kouzlo jménem elektřina, bez které by celý proces nefungoval

Stále vám to není jasné? Jak je možné, že se můžeme ohřát například od země, která má teplotu jenom 8 stupňů? Zásadní roli hraje energie zvnějšku. V tomto případě elektřina, která pohání kompresor, díky čemuž lze teplo z chladnějšího tělesa převést (přečerpat) na vyšší teplotu – třeba kolem 50 stupňů, kterou následně použijeme doma v radiátorech.

Tepelné čerpadlo: ekologické a nenáročné na provoz

Dnešní tepelná čerpadla jsou výkonnější než dřív a zvládnou pracovat i při −20 °C. Stále se ale využívají ještě s jiným zdrojem vytápění, a to z toho důvodu, aby byl zajištěn maximální tepelný komfort v případě poruchy nebo extrémně nízkých venkovních teplot. Hlavní výhodou ale zůstává maximální úspora nákladů na energii, ekologická šetrnost a nenáročný provoz.