U današnje vreme, sve je veća svest o korišćenju energetski efikasnih rešenja za grejanje i hlađenje unutrašnjeg prostora. Takav odnos prema korišćenju energije je doveo do pojave toplotnih pumpi. One su trenutno na prvom mestu i smatraju se najefikasnijim sistemom grejanja i hlađenja u ekonomskom i energetskom smislu. Ponudu pogledaj na sledećem linku.
Zašto su toplotne pumpe energetski efikasne?
Toplotne pumpe upotrebljavaju toplotnu energiju iz podzemnih voda. U podzemnim slojevima, na dubini od 15m, temperatura se ne koleba i konstantna je tokom promena godišnjih doba. Temperatutra u podzemnim slojevima je oko 15 stepeni celzijusa.
Ova nekolebljivost temperature podzemnih voda, koje se koriste za rad toplotnih pumpi, daje visok koeficijent grejanja. Preko 70% energije koja se potroši za grejanje se dobija besplatno iz podzemnih voda tokom upotrebe toplotnih pumpi. U suprotnom, rad toplotnih pumpi koje rade po principu vazduh-voda, zavisi od temperature vazduha i koeficijent grejanja opada kako se snižava spoljna temperatura.
Kako su toplotne pumpe ekonomski isplative?
Kada se uporede sa sistemima za grejanje koji se zasnivaju na sagorevanju, toplotne pumpe su mnogo jeftinije. Njihovim dugoročnim korišćenjem se smanjuje potrošnja energije kao i količina novca za plaćanje računa.
Koeficijent grejanja toplotnih pumpi je odnos između utrošene i obnovljene energije. Ako je koeficijent 4, to pokazuje da je za jedan utrošen kilovatčas električne energije dobijeno 3 kilovatčasa geotermalne energije. Na ovaj način su troškovi grejanja 4 puta manji.
Termalne pumpe smanjuju emisiju ugljen dioksida u vazduhu. One preuzimaju energiju iz jedne sredine, kao što je podzemlje, i prenose je u drugo okruženje, odnosno, unutrašnji prostor.
Proces rada
Toplotne pumpe rade tako što se voda iz prethodno izbušenog bunara prepumpava u toplotni izmenjivač. Odatle se deo toplote koji je uzet od podzemne vode prenosi u freon koji isparava. Ohlađena voda se vraća u drugi bunar koji mora da se nalazi na istoj dubini u zemlji kao i prvi bunar. Ista visina je bitna da ne dođe do remećenja podzemnih voda. U kopresoru se sabija freon i otpušta toplotu koja odlazi u vodu koja se dalje kreće kroz kondezator i podno grejanje ili radijatore u unutrašnjem prostoru.
Isparavanje i kondezacija – dva bitna prirodna procesa
Isparavanje i kondenzacija su dva prirodna procesa koja se konstantno smenjuju tokom rada toplotnih pumpi. Prepumpavanje toplote je fizička pojava u osnovi rada toplotnih pumpi i vazana je za procese isparavanja i kondenzacije. Kada se dešava prepumpavanje dolazi do promene agregatnog stanja iz tečnog u gasovito i obrnuto.
Što se tiče isparavanja, to je prirodna pojava koja oduzima toplotu okolini. Kao kod ljudskog organizma kada na toploti znoj isparava i odnosi višak toplote kako bi se organizam hladio i time regulisala temperatura tela.
Kod kondenzacije proces je suprotan i dolazi do oslobađanja toplote. Kad voda ispari iz posude pretvara se u vodenu paru, a kada se kondezuje vodena para prelazi u tečno stanje.
Princip rada toplotne pumpe
Toplotna pumpa poseduje svoj proces rada koristeći prirodne procese isparavanja i kondezacije. Na početku ovog procesa kopresor povećava pritisak i temperaturu freona. Kondenzator hladi freon i on prelazi iz gasovitog u tečno stanje. Freon predaje lantentnu toplotu kondenzatoru, onu koju je preuzeo od vode. Na kraju procesa se smanjuje pritisak i freon isparava i time hladi vodu kojoj se oduzima energije koja će ponovo preći u kondenzator.