Η αντλία θερμότητας είναι ένα ενεργειακά αποδοτικό σύστημα που απορροφά θερμότητα από τον αέρα του περιβάλλοντος για θέρμανση και ζεστό νερό. Η θέρμανση με αντλίες θερμότητας χαρίζουν μεγάλη εξοικονόμηση ενέργειας, γρήγορη απόσβεση των χρημάτων ενώ έχει χαμηλό κόστος συντήρησης. Η εγκατάσταση αντλιών θερμότητας είναι αρκετά εύκολη διαδικασία ενώ δεν απαιτούν μεγάλο χώρο εγκατάστασης. Έχουν αθόρυβη λειτουργία και ευκολία αντικατάστασης ή διασύνδεσης με τα ήδη υπάρχοντα συστήματα θέρμανσης.
Αντλία θερμότητας είναι η ηλεκτρική συσκευή εκείνη η οποία αφαιρεί θερμότητα από ένα χώρο ή από το περιβάλλον και τη μεταφέρει σε κάποιον άλλο. Εναλλάσσει, δηλαδή, τον κύκλο ψύξης του συστήματος με αποτέλεσμα να δίνει ζεστό ή κρύο αέρα ή άλλο μέσο μεταφοράς θερμότητας ή ψύχους ανάλογα με τις ανάγκες του χώρου.
Ειδικότερα η αντλία θερμότητας είναι ένα ενεργειακά αποδοτικό σύστημα που απορροφά θερμότητα από τον αέρα του περιβάλλοντος για θέρμανση και ζεστό νερό. Μεταφέρει τη θερμότητα του αέρα του περιβάλλοντος στην οικία μέσω υδραυλικού συστήματος νερού, όπως ενδοδαπέδια θέρμανση, fan coil, και σώματα καλοριφέρ.
Στο πρώτο στάδιο το ψυκτικό υγρό είναι πιο ψυχρό από τον εξωτερικό αέρα. Επομένως ο εξωτερικός αέρας διαπερνά τον πρώτο εναλλάκτη θερμότητας και το ψυκτικό υγρό απορροφά τη θερμότητα και εξατμίζεται.
Στο δεύτερο στάδιο ο ατμός περνά από τον συμπιεστή και συμπιέζεται. Κατά την συμπίεση του αυξάνεται η πίεση και η θερμοκρασία του ατμού, συγκεντρώνοντας αποτελεσματικά τη θερμότητα.
Στο τρίτο στάδιο ο θερμός ατμός περνά από τον δεύτερο εναλλάκτη θερμότητας, όπου η θερμότητα αποδεσμεύεται στο νερό και ο ατμός συμπυκνώνεται ξανά σε υγρό. Το νερό που έχει θερμανθεί από το σύστημα κυκλοφορεί στο εσωτερικό της οικίας για την κεντρική θέρμανση και τη θέρμανση του νερού χρήσης.
Στο τέταρτο και τελικό στάδιο το ψυκτικό υγρό περνά από τη βαλβίδα εκτόνωσης, όπου μειώνεται η πίεση και η θερμοκρασία του και είναι έτοιμο να αρχίσει τον επόμενο κύκλο. Ωστόσο οι αντλίες θερμότητας δεν είναι νέα τεχνολογία. Χρησιμοποιούνται στην Ευρώπη αλλά και ανά τον κόσμο εδώ και αρκετές δεκαετίες.
Τα ψυγεία και τα κλιματιστικά αποτελούν ένα κοινό παράδειγμα της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Επιπλέον η θερμότητα έχει φυσική ροή και η μετάδοση της πραγματοποιείται από ένα σώμα ή σύστημα μεγαλύτερης θερμοκρασίας προς κάποιο άλλο μικρότερης θερμοκρασίας.
Όπως όμως, αναφέραμε και παραπάνω τα συστήματα αυτά έχουν την ικανότητα να μεταφέρουν τη θερμότητα αντίθετα προς την φυσική ροή. Αντλεί δηλαδή θερμότητα και για αυτό ονομάζεται έτσι.
Ειδικότερα, τους θερινούς μήνες αφαιρεί θερμότητα από έναν κλιματιζόμενο χώρο και την αποβάλλει στο περιβάλλον, ενώ τους χειμερινούς μήνες αφαιρεί θερμότητα από το περιβάλλον και την αποβάλλει στον κλιματιζόμενο χώρο.
Τέλος τα βασικά μέρη από τα οποία αποτελείται η αντλία θερμότητας είναι τα παρακάτω.
1. Τον συμπιεστή που απορρίπτει θερμότητα στο περιβάλλον
2. Τον ατμοποιητή που απορροφά θερμότητα από τον εσωτερικό χώρο ή το περιβάλλον.
3. Τον μηχανισμό αντιστροφής που τον αποτελεί μια τετράοδη βαλβίδα η οποία είναι υπεύθυνη για την εναλλαγή του κλιματιστικού κύκλου.
4. Τους αυτοματισμούς που είναι υπεύθυνοι για την ορθή λειτουργία του συστήματος.
5. Την ηλεκτρική αντίσταση που αυξάνει τη θερμική απόδοση του συστήματος.
Στο σημείο αυτό θα πρέπει να επισημάνουμε ότι οι αντλίες θερμότητας διεξάγουν πάντα ψυκτικό κύκλο και ποτέ θερμικό, διότι δεν υφίσταται.
Βασικες κατηγορίες αντλιών θερμότητας
1. Αντλίες θερμότητας monoblock ή compact.
Το συγκεκριμένο μηχάνημα αποτελείται από μία εξωτερική μονάδα η οποία περιλαμβάνει και το υδραυλικό συγκρότημα και προορίζεται για εγκατάσταση σε εξωτερικό χώρο έτσι ώστε να απορροφά ενέργεια από το περιβάλλον άμεσα.
2. Αντλίες θερμότητας διαιρούμενου τύπου split.
Σε αυτόν τον τύπο αντλίας θερμότητας η εξωτερική μονάδα αποτελεί το ψυκτικό συγκρότημα το οποίο είναι και αυτό που απορροφά ενέργεια από τον περιβάλλον , ενώ η εσωτερική μονάδα αποτελεί το υδραυλικό συγκρότημα όπου είναι και το κομμάτι το οποίο θα συνδεθεί με την υδραυλικές σωληνώσεις θέρμανσης (κυρίως θα το συναντήσουμε επίτοιχο).
Ειδικοί όροι για την επιλογή αντλίας θερμότητας
Ο συντελεστής απόδοσης ( Coefficient of Performance – COP ) της αντλίας είναι η μέτρηση εκείνη που μας αποδεικνύει κατά το πόσο η αντλία μας είναι αποδοτική σε σχέση με το ποσό ενέργειας που καταναλώνει. Ειδικότερα, ορίζεται διαιρώντας το ποσό ενέργειας που αποδίδει προς το ποσό ηλεκτρικής ενέργειας που χρειάζεται για να λειτουργήσει η αντλία σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία.Όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός απόδοσης τόσο πιο αποδοτική είναι η αντλία μας. COP= (ENERGY OUT / ENERGY IN ) x 100%
Ο λόγος ενεργειακής απόδοσης ( Energy Efficiency Rating – EER ) της αντλίας είναι η μέτρηση εκείνη που μας αποδεικνύει κατά πόσο η αντλία μας είναι αποδοτική στην ψύξη. Συγκεκριμένα, ορίζεται διαιρώντας την ψυκτική ικανότητα της αντλίας σε Btu/h προς την ηλεκτρική ενέργεια που εισάγεται σε watt σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία.Όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός απόδοσης τόσο πιο αποδοτική είναι η αντλία μας. EER= (OUTPUT COOLING ENERGY IN BTU / INPUT ELECTRICAL ENERGY IN WATT) x 100%
Εν κατακλείδι, οι Αντλίες Θερμότητας μπορούν να εγκατασταθούν σε νέα ή υφιστάμενα κτίρια και μπορούν να συνδεθούν με υπάρχοντα θερμαντικά σώματα, σύστημα ενδοδαπέδιας θέρμανσης και δροσισμού καθώς και με σώματα Fan Coils για θέρμανση και ψύξη. Επίσης μπορούν να συνδυαστούν και με το ήδη υπάρχον λεβητοστάσιο, ή και με άλλες ανανεώσιμες πηγές, όπως για παράδειγμα τα ηλιακά συστήματα για υποστήριξη θέρμανσης.
