Tepelné čerpadlo
Tepelné čerpadlo je termodynamické zařízení, které slouží k přenosu tepla z jednoho místa (zdroj tepla) na druhé (cílový tepelný odběr) s využitím cyklu tepelného čerpadla. Jeho hlavním cílem je přenést teplo z nižší teploty na vyšší teplotu pomocí pracovní látky a externího zdroje energie.
Tepelná čerpadla pracují na základě principu, že teplo spontánně přechází z vyšší teploty na nižší teplotu. Tepelné čerpadlo tento proces obrací, čímž umožňuje přenos tepla z nižší teploty na vyšší teplotu, což je užitečné při vytápění a ohřevu vody.
Tepelná čerpadla využívají pracovní látku, která cirkuluje v uzavřeném systému. Tato pracovní látka může mít nízkou teplotu a kapalný stav, když je v kontaktu se zdrojem tepla. Během cyklu tepelného čerpadla je tato pracovní látka stlačena a zahřátá, čímž se její teplota zvyšuje. Následně se kondenzuje, uvolňuje teplo a přechází do plynného stavu.
Plynová fáze pracovní látky přechází do expanzního ventilu nebo turbíny, čímž se její tlak a teplota sníží. Tato chladná a plynná pracovní látka pak přechází do tepelného výměníku, kde je v kontaktu s cílovým tepelným odběrem. V tomto kroku pracovní látka absorbuje teplo a opět přechází do kapalného stavu.
Následně se pracovní látka znovu stlačuje, a cyklus tepelného čerpadla se opakuje. Tepelné čerpadlo musí získat energii pro stlačení pracovní látky a pro přenos tepla. Tato energie se získává z externího zdroje, který může být elektrický proud, plyn nebo obnovitelné zdroje energie, jako je sluneční energie nebo geotermální energie.
Výhodou tepelného čerpadla je, že ve srovnání s jinými typy vytápění dokáže poskytnout více tepla, než je energie, která se na něj vynaloží. Tím přispívá k úspoře energie a snížení emisí skleníkových plynů. Kromě vytápění se tepelná čerpadla používají také pro chlazení a přípravu teplé vody v různých aplikacích.
V současnosti existuje několik typů tepelných čerpadel, včetně vzduch-vzduch, vzduch-voda, voda-voda a půda-voda tepelných čerpadel. Každý typ má své vlastní výhody a omezení, která je třeba zvážit při jejich výběru a instalaci.
Celkově tepelná čerpadla představují energeticky efektivní řešení pro získání tepla a chladu a jsou důležitým krokem ve snaze o udržitelné a ekologicky přijatelné systémy vytápění a chlazení.