Dizalica topline: što je i kako funkcionira

Što je dizalica topline

• Uređaji koji omogućavaju prijenos energije iz toplinskoga spremnika niže temperaturne razine u toplinski spremnik više temperaturne razine uporabom dodatne energije pomoću lijevokretna kružna procesa prikladne radne tvari
• Toplinski spremnici različitih temperaturnih razina pritom su:
  ➢ toplinski izvor: prostor ili medij niže temperaturne razine od kojeg se toplina odvodi
  ➢ toplinski ponor: prostor ili medij više temperaturne razine kojem se toplina dovodi

Osnovno načelo rada

Sustav se sastoji od četiri komponente: isparivača, kompresora, kondenzatora i ekspanzijskog ventila. Rashladnim sredstvom koje kruži kroz te komponente toplinska energija se preuzima s jedne strane i predaje na drugoj.

Faze rada

Isparivač preuzima toplinsku energiju iz okolišnog medija, zraka, tla ili vode, pri čemu rashladno sredstvo prelazi iz tekućeg u plinovito stanje.

Kompresor povećava tlak plinovitog rashladnog sredstva, čime mu raste temperatura.

Kondenzator predaje toplinu sustavu grijanja objekta, na primjer vodi u cijevima podnog grijanja ili radijatorima, a rashladno sredstvo se pritom vraća u tekuće stanje.

Ekspanzijski ventil snižava tlak rashladnog sredstva i vraća ga na početak ciklusa.

Izvor topline

Dizalice topline dijele se prema izvoru iz kojeg crpe energiju:

Zrak-voda sustavi crpe toplinu iz vanjskog zraka i predaju je vodi u sustavu grijanja. Rade pri negativnim vanjskim temperaturama, a konkretni radni raspon ovisi o modelu i proizvođaču.

Zrak-zrak sustavi crpe toplinu iz vanjskog zraka i predaju je izravno u prostor putem unutarnje jedinice. Ovo su klasični reverzibilni klima uređaji koji mogu i grijati i hladiti.

Geotermalne dizalice topline crpe toplinu iz tla putem kolektora ili bušotina. Temperatura tla na određenoj dubini je stabilna kroz cijelu godinu, što osigurava ujednačenu učinkovitost neovisno o vanjskoj temperaturi.

Voda-voda sustavi crpe toplinu iz podzemnih voda ili površinskih vodenih tijela.

Učinkovitost

Učinkovitost dizalice topline mjeri se koeficijentom učinkovitosti, koji se označava kao COP za trenutni rad ili kao SCOP za sezonsku učinkovitost. COP vrijednost od 4 znači da uređaj za svaki kilovat uložene električne energije isporučuje četiri kilovata toplinske energije. Stvarna vrijednost COP-a ovisi o razlici temperature između izvora topline i temperature na kojoj se toplina predaje sustavu grijanja. Što je ta razlika manja, to je učinkovitost viša.