Toplotna črpalka in fizikalni razvoj

Znanstveniki so se vrsto let ukvarjali v prvi vrsti s sistemom hlajenja, ki ga je opravljala toplotna črpalka, dolga leta raziskav pa je pripeljalo do ideje, da v kolikor s toplotno črpalko lahko ohlajamo, tako je možno tudi ogrevanje. To je bil dolgoletni proces, da so razvojne študije pripeljale do tega, da je toplotna črpalka lahko osnova za varčnejše in bolj ekonomično ogrevanje stanovanjskih prostorov, kasneje tudi sanitarne vode.

Fizikalne teorije so se pisale že dva stoletja prej, v zadnjih osemdesetih letih, pa je oživela ideja o ogrevanju domov, z izkoristkom naravnih virov, ki nam jih daje narava. Tako se je ideja prenesla v prakso in toplotna črpalka je dobila svoj pomen v ogrevalni tehniki, v pravem pomenu besede. Razvoj se nadaljuje z letom v leto in toplotna črpalka je vedno bolj dovršena in zmogljiva naprava, ki se uporablja vedno pogosteje.

Leta prej je bilo najtežje izkoristit tisto kar nam nudi narava. Na dlani imamo celotno obličje zemlje, njeni osnovni viri za preživetje so pred našimi očmi vsak dan, od nas je odvisno kako in v kolikšni meri bomo te vire izkoristili tako, da bomo dejansko imeli od tega korist mi sami, ampak se moremo zavedati, da z vsakim posegom v naravo, lahko le to poškodujemo, do te mere, da ti viri ne bodo več rodovitni in koristni za našo prihodnost. Naravo je potrebno obvarovati na vsakem koraku, premišljeno. 

Zato je danes toplotna črpalka ena izmed tistih naprav, ki s svojim delovanjem izkorišča tri glavne naravne vire, zrak, vodo in zemljo, jo pretvarja v toploto za ogrevanje prostorov v zimskem času in sanitarnih voda skozi vse leto, glede na njeno napeljavo pa omogoča udobno ohlajene prostore v vročih dneh. Res je bil proces dolgotrajen, z leti so se vršili razni preizkusi, kako doseči najbolj optimalne rezultate glede ogrevanja, obdelava raznih parametrov, glede ogrevalne površine, glede same kapacitete in zmogljivosti proizvajanja toplote, do danes, ko se proces razvoja še ni ustavil.…

Toplotna črpalka in zrak

Ob vseh virih, ki nam jih daje narava, je možno izkoristiti prav vsakega, saj so varčni energijski viri talne in površinske vode, toplota zemlje, sončna energija in zrak. Zrak je unikaten vir toplote, ki ga ne moremo izčrpati, je pa povsod okoli nas. Zato je v sodobnem svetu, ob gradnji nizkoenergijskih hiš možnosti za prihranek še večji, ekološki in ugoden za bivanje. Nameščena toplotna črpalka omogoča izkoriščanje naravnega vira, v korist ogrevanja prostorov, kot tudi sanitarne vode v gospodinjstvu. 

V  praksi je znano, da je toplotna črpalka zrak – voda, izmed vsemi metodami finančno najugodnejša. Saj je postavitev in projekt manj zahteven, kot ostale metode izvedbe toplotnih črpalk. Je pa zanimiv podatek, da toplotna črpalka, zrak – voda, pokrije izgube toplote v objektu, kar do 5⁰C pod ničlo, ko je se ta temperatura spusti nižje, je potrebno za ogrevanje prostorov uporabiti še kak drugi dodatni vir, v kolikor toplotna črpalka uporablja le zunanji zrak. 

Kadar pa toplotna črpalka uporablja za črpanje notranji zrak, je potrebna namestitev črpalke v prostoru, ki omogoča optimalno notranjo temperaturo, ki znaša približno 3⁰C in mora biti konstantna ves čas, da se dosegajo optimalni rezultati izkoristka notranjega zraka za proizvodnjo topotne energije. Najprimernejša prostora v hišah in objektih sta po navadi, kot tudi navajajo strokovnjaki, kletni in podstrešni prostori, kjer pa moremo kontrolirati omenjeno temperaturo, da ima toplotna črpalka najbolj optimalno delovanje. Posledično lahko v tem primeru pričakujemo, da bo toplotna črpalka proizvedla toplote za ogrevanje okoli 100 kvadratnih metrov površine.

Hranilnik toplote, je pomemben del napeljave, saj omogoča zbiranje toplote, obenem pa prepreči prepogost zagon toplotne črpalke in ji podaljša življenjsko dobo. S tem se učinkovito ogreva tudi sanitarna voda, saj je toplotna črpalka nameščena na grelnik vode, povprečno se ogreje temperatura sanitarne vode do 55⁰C, kar je dovolj za normalno uporabo, obenem pa je zaščiten tudi grelnik vode, saj se zaradi optimalne višine temperature ogrevane vode  preprečuje nastanek vodnega kamna.…