Način, na katerega deluje toplotna črpalka zrak voda, lahko razložimo na povsem enostaven način in deluje po principu zakona o termodinamiki. Gre za prenos toplote iz vira z višjo temperaturo na mesto, kjer to toploto potrebujemo. Toploto lahko dovajamo iz zraka, zemlje ali vode, od tega pa je odvisna tudi izbira tipa toplotne črpalke.

Najpogosteje se za ogrevanje izkorišča zrak, saj je tega povsod v neomejenih količinah, redkeje pa imajo ljudje možnost gradnje zahtevnejših ogrevalnih sistemov zemlja-voda ali voda-voda.

toplotna črpalka zrak voda

Razlaga za zahtevnejše glave

Toplotna črpalka zrak voda za ogrevanje stanovanjskih objektov torej prenaša toploto s pomočjo medija, ki spreminja agregatno stanje. Ta medij je običajno plin, ki ima nizko temperaturo uparjanja in pod vplivom toplote prehaja iz tekočega v plinasto agregatno stanje.

Medij v obliki plina potuje skozi kompresor, kjer se mu zvišata tlak in temperatura zaradi mehanskega vpliva. Kompresor za delovanje potrebuje električno energijo. Tekočina, ki izstopi iz kompresorja, gre v kondenzator in tam odda toploto ogrevalnemu plinu. Hladilo se začne ohlajati na račun zmanjšanja gostote. Ko preide iz ekspanzijskega elementa ponovno v uparjalnik, se krog sklene.

Povedano z drugimi besedami, sistem zrak-voda sestavljajo trije med seboj neodvisni krogotoki:

– Prvi krogotok zbira toploto iz zraka in jo prenese v drugi krogotok.

– Drugi, hladilni krogotok, s pomočjo električne energije dvigne temperaturo in s tem doda toploto.

– Tretji krogotok pa prenaša vso nastalo toploto v ogrevalni sistem zgradbe.

Kot smo že prej pojasnili, poteka prenos toplote z ustreznim hladilnim sredstvom, ki se nahaja v vsakem krogotoku in ves čas spreminja agregatno stanje. Zelo pomembno je, da medij ostaja v strogo zaprtem krogotoku in ne uhaja v okolje!

Toplotna črpalka zrak voda obratuje bivalentno

Kadar gre za monovalentno obratovanje, pomeni, da toplotna črpalka deluje samostojno in sama pokrije celotne zahteve po ogrevanju objekta.

Pri bivalentnem delovanju pa gre za pokrivanje toplotnih potreb do zunanjih temperatur okoli 5 stopinj Celzija. Ko se temperature spustijo nižje, se toplotna črpalka zrak voda izklopi in začne delovati drug vir ogrevanja. Lahko deluje tudi vzporedno z drugim virom; če sama ne zmore več pokriti toplotnih potreb objekta, se dodatno vklopi še drug vir. Bivalentno delno vzporedni način ogrevanja pa omogoča reguliranje in izbor delovanja črpalke.

Najpogosteje uporabljen vir za delovanje toplotne črpalke je zrak

Toplotna črpalka zrak voda je tudi najcenejši način uporabe, vzdrževanje je enostavno in običajno ne zahteva posebnih finančnih vložkov. Najbolj kvalitetne toplotne črpalke omogočajo pokrivanje potreb po toploti pri zunanjih temperaturah celo do -20 stopinj Celzija. Najbolj smiselno pa je, da v primeru padca stopinj pod 5 stopinj Celzija zagotovimo drug ogrevalni vir, ki dopolni delo toplotne črpalke. Pri novogradnja se celo omogoči elektronsko upravljanje in hiter preklop z enega ogrevalnega vira na drugega. Ravno pri novih objektih lahko toplotna črpalka zrak voda doseže najvišje izkoristke, saj so toplotne izgube zaradi sodobne gradnje zelo nizke.

Najprimernejše mesto za montažo notranje enote je klet, kjer lahko vzdržujemo stalno temperaturo in te ne padejo pod ledišče.

Toplotna črpalka zrak voda mora imeti obvezno hranilnik toplote, da se potrebna energija za odtalitev uparjalnika vzame iz samega ogrevalnega kroga in se toplotna črpalka ne vklaplja prepogosto.

Ogrevamo lahko tudi sanitarno vodo

Toplotna črpalka zrak voda lahko ogreva še sanitarno vodo, običajno je enota povezana z zalogovnikom vode. Največja prednost je v prihrankih, saj porabi za ogrevanje vode kar trikrat manj električne energije kot običajni električni grelniki. Ker vodo v zalogovniku segrevamo na največ 60 stopinj Celzija, so toplotne izgube precej manjše, poleg tega pa se nabere tudi veliko manj vodnega kamna. Kljub temu je temperatura dovolj visoka, da se prepreči pojav legionele.

Reverzibilni način sistema zrak-voda omogoča tako ogrevanje kot tudi hlajenje; slednje je lahko stensko, talno ali stropno, temperaturo hladne vode pa je potrebno vzdrževati nad temperaturo rosenja.