Delovanje toplotne črpalke skozi leto

Toplotna črpalka je naprava, ki izkorišča toploto okolice ter jo pretvarja v uporabno toploto za ogrevanje prostorov ali za segrevanje sanitarne vode. Namenjena je za postavitev v dovolj velik in zračen prostor (klet, shramba,...) oziroma katerega želimo rahlo ohladiti. Za delovanje vzame 3/4 potrebne toplote iz zraka v prostoru, ostalo predstavlja električna energija za pogon.

Toplota, ki jo izkorišča toplotna črpalka je v različnih snoveh akumulirana sončna energija, zato toplotna črpalka predstavlja obnovljiv vir energije. Toplotne črpalke iz okolice jemljejo energijo na nižjem nivoju kot jo mi potrebujemo za ogrevanje. Zato je potrebno v proces dovesti dodatno pogonsko energijo. Večja kot je ta temperaturna razlika, manjši izkoristek ima toplotna črpalka.

Vrste toplotnih črpalk ločimo glede na vir, ki ga uporabljajo. Najbolj razširjene so zrak-voda, voda-zrak ter zemlja-voda. Vse pa imajo svoje prednosti in slabosti. V preglednici 1 so prikazane vrednosti, ki jih dobimo z uporabo toplotne črpalke.

Preglednica 1: Vrednosti, ki jih dobimo z uporabo toplotne črpalke

Delovna moč 1)		QC e = ----- > 1         Pel	QC = Q0 - Pel
Celoletno delovanje - Število (2)		QH b = ----         Ba	QH = QHa + QWEa
e	Delovna moč (brez enot)
b	Delovanje skozi leto
Qc	Toplotna utekočinjenega kondenzata v W (toplotna moč)
Q0	Toplota iz uparjalnika v W (toplota iz okolja)
Pel	Dodatna električna energija v W
QH	Letna  toplotna potreba v Wh
QHa	Potrebna letna toplota za ogrevanje prostorov v Wh
QWEa	Potrebna letna toplota za ogrevanje vode v Wh
Ba	Potrebna letna toplota v Wh
1)  Delovna moč se šteje za določeno delovno področje. 2) Z letnim delovanjem in z razmerjem pridobljene toplote  se izračuna letna poraba električne energije za delovanje naprave.

Na sliki 1 je prikazana toplotna črpalka v prerezu in način delovanja.