Ali znate podrobno razložiti kako deluje vaš televizor? Ali pa mobilni telefon? Kako je možno, da lahko sredi tuje države v nekaj sekundah pokličete domačo številko. Ali točno veste, kako deluje mikrovalovna pečica in ali vam je jasno vsaj to, kako deluje ekran na dotik? Prav tako se zadnje čase veliko ljudi, ki nameravajo zamenjati ogrevalni sistem sprašuje, kako delujejo toplotne črpalke.
Samo navodila za uporabo
Ogromnega znanja, ki tiči v izdelkih in omogoča njihovo delovanje uporabniki ne potrebujemo. Že samo navodila za uporabo sodobnih naprav so tako obširna, da zadostuje, da poznamo samo funkcije, ki so za nas najpomembnejše, vse ostalo je nepotrebno. Prav tako nam ni potrebno podrobno vedeti, na kakšnih termodinamičnih principih deluje toplotna črpalka. Pomembno pa je, da poznamo njene prednosti in koristi, ki jo prinaša.
Batni kompresor in tekočina z nizkim vreliščem omogočata odvzemanje na levi in oddajajanje toplote na desni strani. |
Toplotna črpalka – toplotni stroj
Že kot srednješolci smo ob kozarčku primerjali ogrevalno in hladilno tehniko. Če hočemo čašo vina ogreti za eno stopinjo bomo za to potrebovali eno do dve vžigalici, če pa jo hočemo ohladiti, pa moramo zgraditi toplotni stroj.
Ta stroj deluje krožno, cevni tokokrog je nepredušno zaprt, edini gibljivi del pa je kompresor. Potrebujemo še hladivo, to je posebna tekočina, ki se sama od sebe začne spreminjati v paro že pri temperaturah, veliko nižjih od 0°C. Kompresor z gibanjem bata poganja hladivo skozi cevi, v katerih se na enem mestu nahaja zožen prehod, z drobno luknjico. Ta deluje kot pištola za barvanje, ki na izstopni strani hladivo pod pritiskom razprši v meglo. Ta oblak megle je zelo hladen in začne dobesedno srkati toploto iz okolice. Pri tem se malo ogreje, takoj nato ga zajame bat kompresorja in ga začne pod visokim tlakom potiskati v drugi del toplotnega stroja, kjer se zaradi pritiska utekočini in ogreje. Toploto tega vročega dela stroja nato z vodo odvzamemo in pošljemo v domače ogrevanje. Utekočinjeno hladivo po ceveh spet prispe do drobne luknjice, se razprši v hladno meglo in vse se ponovi.
Toplotna črpalka – različni viri energije: zrak – voda, zemlja – voda, geosonda, voda – voda |
Kako deluje toplotna črpalka v različnih sistemih:
Daš 1, dobiš 5
Toplotni stroji, ki prestrezajo toploto okolice so zanimivi predvsem zaradi visokega izkoristka, kar pomeni, da vložimo malo, dobimo pa veliko. Za 1 kW energije, vložene v vrtenje elektromotorja kompresorja lahko pod dobrimi pogoji dobimo 5 kWh toplote na izstopni strani, od tega so 4 kW prestreženi iz okolja. Odličen izkoristek imajo tudi nove led žarnice, ki z manj elektrike oddajo veliko svetlobe. Ena od naprav, ki pa ima zelo slab izkoristek je avtomobil, saj od litra vloženega bencina samo eno četrtino spremenimo v vožnjo, tri četrtine pa se spremenijo v odpadno toploto.
Tudi zato je toplotna črpalka tza ogrevanje aka zanimiva, koristna in potrebna.
