Οι αντλίες θερμότητας αποτελούν μια σύγχρονη, αποδοτική και φιλική προς το περιβάλλον λύση για τη θέρμανση και, σε πολλές περιπτώσεις, την ψύξη κτιρίων. Αντί να παράγουν θερμότητα καίγοντας ορυκτά καύσιμα (όπως πετρέλαιο ή φυσικό αέριο), οι αντλίες θερμότητας λειτουργούν μεταφέροντας θερμότητα από μια πηγή χαμηλότερης θερμοκρασίας σε έναν χώρο υψηλότερης θερμοκρασίας.
Πώς Λειτουργεί μια Αντλία Θερμότητας;
Η λειτουργία μιας αντλίας θερμότητας βασίζεται στις αρχές της ψύξης, παρόμοια με τον τρόπο που λειτουργεί ένα ψυγείο ή ένα κλιματιστικό, αλλά με δυνατότητα αντιστροφής της διαδικασίας για θέρμανση. Η διαδικασία περιλαμβάνει τέσσερα βασικά εξαρτήματα και ένα ειδικό ψυκτικό υγρό:
- Εξατμιστής: Σε λειτουργία θέρμανσης, ο εξατμιστής βρίσκεται στην εξωτερική μονάδα. Το ψυκτικό υγρό, σε χαμηλή πίεση και θερμοκρασία, απορροφά θερμότητα από τον περιβάλλοντα αέρα, το έδαφος ή το νερό (ανάλογα με τον τύπο της αντλίας). Ακόμα και σε κρύο καιρό, υπάρχει διαθέσιμη θερμική ενέργεια στο περιβάλλον. Καθώς απορροφά θερμότητα, το ψυκτικό υγρό μετατρέπεται σε αέριο.
- Συμπιεστής: Το αέριο ψυκτικό οδηγείται στον συμπιεστή. Ο συμπιεστής αυξάνει δραματικά την πίεση του αερίου, γεγονός που προκαλεί και αντίστοιχη μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας του. Το αέριο πλέον είναι πολύ θερμό.
- Συμπυκνωτής: Το καυτό, υψηλής πίεσης αέριο ψυκτικό ρέει προς τον συμπυκνωτή, ο οποίος βρίσκεται στην εσωτερική μονάδα (ή συνδέεται με το σύστημα θέρμανσης του σπιτιού, π.χ. καλοριφέρ, ενδοδαπέδια). Εδώ, το αέριο απελευθερώνει τη θερμότητά του στον εσωτερικό χώρο ή στο νερό του συστήματος θέρμανσης. Καθώς χάνει θερμότητα, το ψυκτικό συμπυκνώνεται ξανά σε υγρή μορφή, παραμένοντας όμως σε υψηλή πίεση.
- Εκτονωτική Βαλβίδα: Το υγρό ψυκτικό, υπό υψηλή πίεση, περνά μέσα από την εκτονωτική βαλβίδα. Η βαλβίδα μειώνει απότομα την πίεση του υγρού, προκαλώντας παράλληλα και πτώση της θερμοκρασίας του. Το ψυκτικό είναι πλέον κρύο, σε χαμηλή πίεση, και έτοιμο να επιστρέψει στον εξατμιστή για να ξαναρχίσει τον κύκλο απορρόφησης θερμότητας.
Για την ψύξη, η διαδικασία απλά αντιστρέφεται. Η εσωτερική μονάδα λειτουργεί ως εξατμιστής, απορροφώντας θερμότητα από τον χώρο, και η εξωτερική μονάδα λειτουργεί ως συμπυκνωτής, αποβάλλοντας τη θερμότητα στο περιβάλλον.
Τύποι Αντλιών Θερμότητας:
- Αέρα-Αέρα: Μεταφέρουν θερμότητα μεταξύ του εξωτερικού αέρα και του αέρα του εσωτερικού χώρου. Λειτουργούν και για ψύξη.
- Αέρα-Νερού: Μεταφέρουν θερμότητα από τον εξωτερικό αέρα στο νερό που κυκλοφορεί σε σύστημα θέρμανσης (καλοριφέρ, ενδοδαπέδια, fan coils) ή για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Πολλές μπορούν να λειτουργήσουν και αντίστροφα για ψύξη.
- Γεωθερμικές (Εδάφους-Νερού): Αντλούν θερμότητα από το σταθερής θερμοκρασίας υπέδαφος μέσω ενός δικτύου σωληνώσεων (γεωεναλλάκτης) και τη μεταφέρουν στο σύστημα θέρμανσης/ψύξης του κτιρίου.
- Νερού-Νερού: Αντλούν θερμότητα από υπόγεια ή επιφανειακά ύδατα (λίμνες, ποτάμια).
