Tepelné čerpadlá, vykurovanie, chladenie a klimatizácia - technológie pre komfortnú a umelú klímu.

Ako pracujú tepelné čerpadlá?

 TECHNOLÓGIA TEPELNÝCH ČERPADIEL

Tepelné čerpadlá pracujú ako už bolo uvedené na princípe termodynamického chladiaceho obehu, ktorý je v súčasnosti používaný najmä v realizácii parného kompresorového a absorpčného chladiaceho obehu. V obidvoch aplikáciách je tepelná energia transformovaná do nízkotlakej časti obehu (výparníka zariadenia) z okolitého prostredia (vzduch, voda, pôda ako aj odpadné tepelné toky z priemyselných technologických aj iných tepelných procesov) a získávaná z vysokotlakej časti (kondenzátora zariadenia) ako užitkový tepelný tok pre vykurovacie a iné ohrievacie tepelné procesy.

Transformácia tepelnej energie na vyššiu teplotnú úroveň

            Pre uskutočnenie takejto transformácie tepelnej energie z nižšej na vyššiu teplotu je potrebné do systému samozrejme dodať pohonnú energiu vo forme mechanickej energie alebo vysokoteplotnejtepelnej energie. Celkový úžitkový tepelný tok z kondenzátora zariadenia je potom súčtom nízkoteplotnej energie dodanej do výparníka a pohonnej energie zariadenia.

            Keďže nízkoteplotná energia získavaná z okolitého prostredia je sekundárnym odpadným  zdrojom energie, efektívnosť takejto transformácie energie závisí od pomeru množstva „zadarmo“ získanejnízkoteplotnej energie k množstvu pohonnej energie zariadenia. Tento pomer závisí najmä od teplotných parametrov jednotlivých energetických tokov.

Rozdiely v teplotných úrovniach

Rozdiel medzi funkciou tepelného čerpadla a chladiaceho zariadenia je teda len v teplotnej úrovni energetických tokov dodávaných do nízkotlakej časti obehu (výparníka zariadenia) a získavaných z vysokotlakej časti obehu (kondenzátora). V tepelnom čerpadle teplotná  úroveň  toku  energie  do výparníka odpovedá teplotnej úrovni použitého okolitého prostredia (voda, vzduch, ap.), teplotná úroveň úžitkového tepelného toku z kondenzátora odpovedá požadovanej teplotnej úrovni vykurovacieho alebo iného ohrievacieho procesu. V chladiacom zariadení naopak tepelný tok z kondenzátora odpovedá teplote okolitého prostredia používaného pre chladenia kondenzátora (väčšinou okolitý vzduch alebo voda) a teplotná úroveň tepelného toku do výparníka musí odpovedať požadovanej teplote chladenej látky.

Ohrev i chladenie

Tepelné čerpadlo alebo chladiace zariadenie je možné využiť  pre ohrievacie a chladiace procesy striedavo (najmä v aplikácii na teplovzdušné vykurovanie v zime a klimatizáciu v lete), alebo aj súčasne, čo je energeticky efektívne ak rozdiely medzi potrebnými teplotami tepelných tokov do výparníka a z kondenzátora zariadenia  nie sú príliš veľké.

Parné kompresorové tepelné čerpadlá

Najväčší podiel v súčasnosti realizovaných tepelných čerpadiel pracuje na princípe parného kompresorového chladiaceho obehu. Hlavné komponenty takéhoto systému sú:

o        kompresor (komprimuje pomocou dodávanej mechanickej energie na kompresor nasávané pary chladiva z výparníka na tlak v kondenzátore),

  • kondenzátor (v ňom dochádza k ochladzovaniu a skvapalneniu pár chladiva vonkajším tepelným tokom využívaným ako zdroj tepelnej energie),
  • expanzný ventil (znižuje tlak kvapalného chladiva z kondenzačného na tlak vo výparníku),
  • výparník (dochádza v ňom k vyparovaniu chladiva pomocou vonkajšieho tepelného toku získavaného z okolitého prostredia).

Uvedený termodynamický obeh sa uskutočňuje pomocou pracovnej látky - chladiva, ktorého vlastnosti - najmä bod varu a kondenzácie v závislosti od tlaku musí odpovedať požadovaným teplotným parametrom tepelných tokov do výparníka a z kondenzátora.

Pohonná energia obehu

Pohonná mechanická energia na kompresor popísaného obehu sa väčšinou realizuje pomocou elektrickej energie prostredníctvom elektromotora, celková energetická efektívnosť zariadenia potom výrazne závisí aj od účinnosti výroby elektrickej energie. Mechanický pohon kompresora je možné v praktických aplikáciách realizovať aj pomocou spaľovacieho motora prípadne parnej alebo plynovej turbíny. Hlavnou výhodou takýchto inštalácií je využitie odpadných horúcich plynov pohonného zariadenia pre ďalší zisk a zvýšenie teplotnej úrovne získávanej tepelnej energie.

Absorpčné tepelné čerpadlá

Pracovnou látkou obehu je dvojica látok -absorbent a chladivo (v súčasnosti sa používa pre tepelné čerpadlá väčšinou voda ako chladivo a lithium bromid ako absorbent). Pohonnou energiou takéhoto systému je vysokoteplotná tepelná energia dodávaná väčšinou pomocou vodnej pary, horúcej tlakovej vody alebo spaľovaním plynného paliva  do generátora (vypudzovača) systému.

V generátore systému absorpčného tepelného čerpadla  sa uvedená dvojica pracovných látok s výrazne rozdielnym bodom varu v závislosti od tlaku tepelnou cestou rozdeľuje, chladivo sa vypudzuje a prúdi do kondenzátora a výparníka, kde plní rovnakú funkciu ako v kompresorovom chladiacom obehu a absorbent prúdi cez expanzný ventil do absorbéra, kde sa zlučuje s parami chladiva z výparníku (je to chemická reakcia, pri ktorej vzniká teplo a preto treba absorbér chladiť - získávame teda navyše okrem tepelného toku z kondenzátora aj tepelný tok z absorbéra). Roztok chladiva aabsorbenta sa v kvapalnom stave čerpá z absorbéra do generátora a tak dochádza k uzavretiu celého kontinuálneho absorpčného cyklu.

Proces absorpcie s vypudzovaním bez kompresie

Na rozdiel od kompresorového obehu je teda v absorpčnom obehu proces kompresie pracovnej látky nahradený procesom absorpcie a vypudzovania tepelnou cestou, čím odpadá nutnosť použitia mechanickej pohonnej energie, ak neuvažujeme potrebu mechanickej pohonnej energie na čerpanie roztoku chladiva a absorbenta do generátora, na čo je potrebná najmä u veľkých zariadení len zanedbateľná časť pohonnej energie zariadenia. 

V porovnaní s kompresorovými tepelnými čerpadlami dosahujú absorpčné zariadenia vyššiu energetickú efektívnosť najmä pri veľkých tepelných výkonoch a pri možnosti využitia generovaného tepelného toku nielen z  kondenzátora ale aj z absorbéra. Výskum a vývoj absorbčných tepelných čerpadiel z hľadiska zvyšovania ich energetickej aj ekonomickej efektívnosti je v poslednom období tak výrazný, že je možné v najbližšej budúcnosti očakávať až kvantitatívne dvojnásobné zvýšenie parametrov ich efektívnosti pre najmä priemyselné aplikácie.

Kontaktný formulár

Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte nás kontaktovať na telefónnych číslach našich zákazníckych liniek, e-mailových adresách, alebo vyplňte nižšie uvedený formulár. Radi Vám poslúžime. Obchod a služby zákazníkom Tel.: 02 202 830 29 E-mail: obchod@klimainfo.sk Zákazníci ktorí sa chcú registrovať v našich databázach pre získanie exkluzívnych benefitov, zliav a záruk, nech uvedú čo najviac možných kontaktných údajov (nie je to podmienkou), umožní nam to ale byť s Vami v užšom kontakte, informovať Vás o našich aktualitách, akciách a novinkách. Odoslaním tohto formulára dávam spoločnosti KLÍMA, s.r.o. výslovný súhlas na spracovanie vyššie uvedených osobných údajov uvedených v registračnom formulári v jej informačnom systéme po dobu trvania spracovania mojej požiadavky. Spoločnosť KLÍMA, s.r.o. sa zaväzuje, že nesprístupní tieto osobné údaje tretím osobám a že tieto budú spracovávané v súlade so zákonom č. 428/2002 Z.z. o ochrane osobných údajov. Ďakujeme za prejavenú dôveru.

CAPTCHA
Táto otázka má za úlohu zistiť, či formulár odosiela človek, alebo spamový robot.
Image CAPTCHA
Napíšte znaky, ktoré vidíte na obrázku.

Klimatizácie GREE

Spoločnosť KLÍMA, s.r.o. je exkluzívnym dovozcom klimatizácií a tepelných čerpadiel GREE pre Slovenskú Republiku. Viac o produktoch GREE nájdete na www.gree.sk

Zakúpiť klimatizácie a tepelné čerpadlá GREE ale aj najširší výber z viac ako 10 ďalších značiek: Daikin, Mitsubishi, LG, Panasonic, Samsung, Hitachi a podobne s celkovým výberom niekoľko stoviek klimatizácií a tepelných čerpadiel, môžete aj vy na: www.klimaobchod.sk za nízke, prípadne aj výpredajové ceny.