Toplotna črpalka je naprava, ki prenaša toploto iz nižjetemperaturne snovi ali prostora v prostor z višjo temperaturo in je naprava, ki omogoča prenos prvotne toplote v obratni smeri. Toplota se lahko spontano prenaša iz visokotemperaturnih objektov v nizkotemperaturne objekte, vendar ne v nasprotni smeri, toplotne črpalke pa lahko najprej pridobijo nizkocenovno toplotno energijo iz naravnega zraka, vode ali zemlje in delujejo preko enega dela električne energije. , nato pa ljudem zagotoviti visokokakovostno toploto, ki jo je mogoče uporabiti. Vrste toplotnih črpalk lahko glede na vir toplote razdelimo na toplotne črpalke zrak-voda, toplotne črpalke voda-voda in toplotne črpalke zemlja-voda.
Toplotna črpalka zrak je najbolj razširjena in priljubljena toplotna črpalka. Ta članek se osredotoča na toplotne črpalke na zrak.
Toplotna črpalka vodni vir
Na splošno se površinska podzemna voda, ki je zakopana pod 20 metri površine, lahko vse leto vzdržuje na približno povprečni letni temperaturi v regiji in je idealen naravni vir mraza in toplote. Sistem toplotne črpalke vodnega vira je energetsko varčen sistem HVAC, ki uporablja značilnosti podzemne vode (podzemne vode, rek, jezer, oceanov itd.) in ga je mogoče razdeliti na "sistem z odprto zanko" in "sistem z zaprto zanko". ".
Sistem z zaprto zanko vodi mešanico vode in antifriza do vodnega vira, kot je jezero, kjer teče skozi tuljave ali plošče za izmenjavo toplote v vodi in izmenjuje toploto z vodo. Segreto zmes se nato po cevi napelje v toplotno črpalko in izmenjuje toploto s hladilnim sredstvom.
V sistemu z odprto zanko se voda črpa iz vira in se napeljuje neposredno v toplotno črpalko, ki nato izmenjuje toploto s hladilnim sredstvom in vodo vrača v vir. Ker to vključuje črpanje in izpust iz vodnih virov, bo morda potrebno dovoljenje za črpanje in dovoljenje za izpust lokalne agencije za okolje. Zato je treba pred namestitvijo geotermalne toplote iz zemeljskega vira vedeti, ali so razmere lokalnega vodnega vira in geološka zgradba mesta primerni za vrtanje vrtin za pridobivanje in uporabo vode.
Toplotna črpalka zemlja vir
Geotermalna toplotna črpalka, znana tudi kot toplotna črpalka zemlja. Pod površjem zemlje je temperatura stalna 50 do 60 F (10 do 15,56 stopinj), naravni in večni vir toplote, toplotna črpalka z zemeljskim virom pa izkorišča ta stalni vir toplote s prenosom in koncentriranjem toplote zagotoviti uporabnikom ogrevanje, hlajenje prostorov in sanitarno vodo. Skratka, če želite pridobiti toploto iz površinske zemlje, morate izkopati vodnjak z globino od 10 do 20 m³ (globina je odvisna od lokalne geologije in geotermalnih razmer).
Princip toplotne črpalke zemlja-voda
Slika prikazuje, da zrak iz bivalnih prostorov teče v sistem in mu je dodana ali odvzeta toplota. Ta toplota se nato odloži (če je zrak toplejši od želenega) v tleh. Če je zrak hladnejši od želenega, se toplota odvzema zemlji.
Toplotna črpalka zračnega vira
Načelo toplotne črpalke z virom zraka je nasprotno principu delovanja klimatske naprave, uporablja en del električne energije za pogon kompresa, nato pa absorbira do 4 dele proste toplote iz zunanjega zraka, končna moč pa lahko do 4 dele toplote za ogrevanje bazenov, radiatorjev, sistemov talnega ogrevanja ali toplozračnih konvektorjev in tople vode v vašem domu. Lahko pridobiva toploto iz zraka, tudi če je temperatura nizka kot -30 stopinj. Toplota, ki jo pridobivajo iz tal, zraka ali vode, se nenehno naravno obnavlja, kar vam prihrani stroške goriva in zmanjša škodljiv CO2emisije.
