Mechaniczne pompy ciepła wykorzystują właściwości fizyczne lotnej cieczy parowniczej i kondensacyjnej, znanej jako czynnik chłodniczy. Pompa ciepła spręża czynnik chłodniczy, dzięki czemu jest on bardziej gorący po stronie, po której ma być ogrzany, i uwalnia ciśnienie po stronie, po której ciepło jest pochłaniane.

Systemy klimatyzacji – Anterm Białystok a czynnik chłodniczy

Kamienie milowe:

  • 1748: William Cullen demonstruje sztuczne chłodzenie.
  • 1834: Jacob Perkins buduje praktyczną lodówkę z eterem dietylowym. 1852: Lord Kelvin opisuje teorię leżącą u podstaw pompy ciepła.
  • 1855–1857: Peter von Rittinger projektuje i buduje pierwszą pompę ciepła.
  • 1928: Aurel Stodola buduje pompę ciepła w obiegu zamkniętym (źródło wody z jeziora Genewskiego), która do dziś zapewnia ogrzewanie ratusza w Genewie.
  • 1945: John Sumner, miejski inżynier elektryk dla Norwich, instaluje eksperymentalną pompę ciepła zasilaną pompą wodną, wykorzystującą sąsiednią rzekę do ogrzewania nowych budynków administracyjnych Rady. Sezonowy wskaźnik efektywności na poziomie 3,42. Średnia moc cieplna 147 kW i moc szczytowa 234 kW.
  • 1948: Robert C. Webber jest uznawany za projektanta i konstruktora pierwszej gruntowej pompy ciepła.
  • 1951: Pierwsza duża instalacja – Royal Festival Hall w Londynie zostaje otwarta z zasilaną gazem miejskim odwracalną wodną pompą ciepła zasilaną przez Tamizę, zarówno na potrzeby ogrzewania zimowego, jak i chłodzenia letniego. Reklamujemy systemy klimatyzacji – Anterm Białystok.

Systemy klimatyzacji - instalacja sanitarna

Systemy klimatyzacji – Anterm Białystok – zasady działania

Ciecz robocza w stanie gazowym jest poddawana ciśnieniu i cyrkulowana przez układ za pomocą sprężarki. Po stronie wylotowej sprężarki gorąca i wysokociśnieniowa para jest schładzana w wymienniku ciepła, zwanym skraplaczem, aż skrapla się w wysokociśnieniową ciecz o umiarkowanej temperaturze. Skondensowany czynnik chłodniczy przechodzi następnie przez urządzenie obniżające ciśnienie, zwane również dozownikiem. Może to być zawór rozprężny, rurka kapilarna lub ewentualnie urządzenie do odciągania przedmiotu obrabianego, takie jak turbina. Ciekły czynnik chłodniczy pod niskim ciśnieniem trafia następnie do innego wymiennika ciepła, parownika, w którym ciecz absorbuje ciepło i wrze. Czynnik chłodniczy powraca następnie do sprężarki i cykl jest powtarzany.

Istotne jest, aby czynnik chłodniczy osiągnął wystarczająco wysoką temperaturę po sprężeniu, aby uwalniać ciepło przez „gorący” wymiennik ciepła (skraplacz). Podobnie, płyn musi osiągnąć wystarczająco niską temperaturę, gdy pozwoli się rozprężyć, w przeciwnym razie ciepło nie może przepływać z zimnego otoczenia do cieczy w zimnym wymienniku ciepła (parowniku). W szczególności różnica ciśnień musi być na tyle duża, aby płyn skraplał się po stronie gorącej i nadal odparowywał w obszarze niższego ciśnienia po stronie zimnej. Im większa różnica temperatur, tym większa wymagana różnica ciśnień, a co za tym idzie więcej energii potrzebnej do sprężenia płynu. W ten sposób, jak w przypadku wszystkich pomp ciepła, współczynnik wydajności (ilość energii cieplnej przemieszczanej na jednostkę pracy wejściowej) maleje wraz ze wzrostem różnicy temperatur.