Tepelné čerpadlo
Tepelné čerpadlo je termodynamické zariadenie, ktoré slúži na prenos tepla z jedného miesta (zdroj tepla) na druhé (cieľový tepelný odber) s využitím cyklu tepelného čerpadla. Jeho hlavným cieľom je preniesť teplo z nižšej teploty na vyššiu teplotu pomocou pracovnej látky a externého zdroja energie.
Tepelné čerpadlá pracujú na základe princípu, že teplo spontánne prechádza z vyššej teploty na nižšiu teplotu. Tepelné čerpadlo tento proces obracia, čím umožňuje prenos tepla z nižšej teploty na vyššiu teplotu, čo je užitočné pri vykurovaní a ohreve vody.
Tepelné čerpadlá využívajú pracovnú látku, ktorá cirkuluje v uzavretom systéme. Táto pracovná látka môže mať nízku teplotu a kvapalný stav, keď je v kontakte so zdrojom tepla. Počas cyklu tepelného čerpadla je táto pracovná látka stlačená a zahriata, čím sa jej teplota zvyšuje. Následne sa kondenzuje, uvoľňuje teplo a prechádza do plynného stavu.
Plynová fáza pracovnej látky prechádza do expanzného ventilu alebo turbíny, čím sa jej tlak a teplota znížia. Táto chladná a plynná pracovná látka potom prechádza do tepelného výmenníka, kde je v kontakte s cieľovým tepelným odberom. V tomto kroku pracovná látka absorbuje teplo a opäť prechádza do kvapalného stavu.
Následne sa pracovná látka znova stlačuje, a cyklus tepelného čerpadla sa opakuje. Tepelné čerpadlo musí získať energiu na stlačenie pracovnej látky a na prenos tepla. Táto energia sa získava z externého zdroja, ktorý môže byť elektrický prúd, plyn alebo obnoviteľné zdroje energie, ako je slnečná energia alebo geotermálna energia.
Výhodou tepelného čerpadla je, že v porovnaní s inými typmi vykurovania dokáže poskytnúť viac tepla, ako je energia, ktorá sa naň vynaloží. Tým prispieva k úspore energie a zníženiu emisií skleníkových plynov. Okrem vykurovania sa tepelné čerpadlá používajú aj na chladenie a prípravu teplej vody v rôznych aplikáciách.
V súčasnosti existuje niekoľko typov tepelných čerpadiel, vrátane vzduch-vzduch, vzduch-voda, voda-voda a pôda-voda tepelných čerpadiel. Každý typ má svoje vlastné výhody a obmedzenia, ktoré je potrebné zvážiť pri ich výbere a inštalácii.
Celkovo tepelné čerpadlá predstavujú energeticky efektívne riešenie na získanie tepla a chladu a sú dôležitým krokom v snahe o udržateľné a ekologicky prijateľné systémy vykurovania a chladenia.