Βασικές αρχές

ΠΩΣ ΜΠΟΡΕΙ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΝΑ ΠΑΡΑΓΕΙ ΘΕΡΜΑΝΣΗ

Συνήθως θερμική ενέργεια μπορεί να ληφθεί από μια ενεργειακή πηγή, μόνο όταν η θερμοκρασία της πηγής αυτής είναι υψηλότερη από την θερμοκρασία του περιβάλλοντός της. Για παράδειγμα, η φλόγα του καυστήρα ενός λέβητα κεντρικής θέρμανσης. Ένα μέσο μεταφοράς ενέργειας - συνήθως το νερό - ρέει μέσα στην ενεργειακή πηγή και απορροφά ενέργεια από αυτήν, λόγω της μεγάλης θερμοκρασιακής τους διαφοράς. Ουσιαστικά δηλαδή, η θερμική ενέργεια μεταδίδεται από το θερμότερο προς το ψυχρότερο μέσο. Η ενέργεια η οποία μεταδίδεται από την φλόγα του καυστήρα προς το νερό, μεταφέρεται στην συνέχεια μέσω των σωληνώσεων προς τα θερμαντικά σώματα, όπου και αποβάλλεται προς το περιβάλλον του δωματίου. Η τεχνολογία των αντλιών θερμότητας βασίζεται πάνω στο ίδιο φυσικό φαινόμενο. Η μόνη διαφορά είναι η ενεργειακή πηγή - η ενέργεια από το περιβάλλον αντί της φλόγας του καυστήρα. Ομως η ενέργεια από το περιβάλλον δεν διατείθεται σε τόσο υψηλές θερμοκρασίες. Το μέσο μεταφοράς ενέργειας πρέπει να είναι ψυχρότερο ώστε να υπάρχει ακόμα η απαιτούμενη θερμοκρασιακή διαφορά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιούμε ειδικό ψυκτικό υγρό αντί για νερό, για την μεταφορά της θερμικής ενέργειας. Το ψυκτικό υγρό απορροφά ενέργεια από το περιβάλλον και η αντλία θερμότητας αναλαμβάνει, μέσω του θερμοδυναμικού της κύκλου, να ανυψώσει την ενέργεια αυτή σε ένα υψηλότερο θερμοκρασιακό επίπεδο ώστε να είναι κατάλληλη για την θέρμανση του κτιρίου. Η αρχή λειτουργίας της, θυμίζει αυτήν του ψυγείου. Μόνο που η αντλία θερμότητας προσφέρει θέρμανση (και ψύξη αν απαιτηθεί).

Δωρεάν ενέργεια από το περιβάλλον
Η αντλία θερμότητας εκμεταλλεύεται την ηλιακή ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στο περιβάλλον μας. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα, πρακτικά να εκμεταλλεύεται μια αστείρευτη ενεργειακή πηγή. Τρείς τρόποι χρησιμοποιούνται, για να έχουμε το καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα: Πρώτον η απορρόφηση ενέργειας από τον περιβάλλοντα αέρα, δεύτερον η χρήση του εδάφους ως τροφοδότη ενέργειας, και τρίτον η εκμετάλλευση των υπόγειων υδάτων ως ενεργειακή πηγή. Αυτές οι τρείς αντίστοιχα, κατηγορίες αντλιών θερμότητας, δίνουν την δυνατότητα σε κάθε είδους κατοικία, να χρησιμοποιήσει το περιβάλλον για την θέρμανσή της.

Ενεργειακή πηγή: Αέρας

airΟ εξωτερικός αέρας οδηγείται μέσω ενός αθόρυβου ανεμιστήρα μέσα στην αντλία θερμότητας. Ο θερμικός εναλλάκτης της αντλίας θερμότητας απορροφά ενέργεια από τον αέρα. Η αντλία θερμότητας μετατρέπει την ενέργεια αυτή σε θερμική ενέργεια για το κτίριο. Η εύκολη τοποθέτηση του, κάνει το σύστημα αυτό ιδιαίτερα βολικό για κτίρια με υπάρχουσα εγκατάσταση θέρμανσης. Πολλά ενεργειακά κτίρια, θερμαίνονται με αυτό το σύστημα επίσης.

Ενεργειακή πηγή: Έδαφος

solidΜία ή περισσότερες γεωτρήσεις βάθους 50 έως 100 m γίνονται στο έδαφος (ανάλογα με την θερμική απαίτηση του κτιρίου) Ενα ειδικό μέσο μεταφοράς ενέργειας, μεταφέρει την γεωθερμική ενέργεια του εδάφους από τις γεωτρήσεις, προς την αντλία θερμότητας. Η αντλία θερμότητας μετατρέπει την γεωθερμική αυτή ενέργεια σε ενέργεια θέρμανσης για το κτίριο. Αυτός ο τύπος εγκατάστασης λειτουργεί όλο τον χρόνο με σταθερά υψηλή απόδοση, καθώς η θερμοκρασία του εδάφους σε τέτοια βάθη παραμένει σταθερή όλο τον χρόνο. Για τις γεωτρήσεις απαιτείται μια σχετικά μικρή επιφάνεια εδάφους.

Ο ενεργειακός κύκλος
Η αντλία θερμότητας απορροφά θερμότητα από το περιβάλλον, στέλνοντάς την προς την εγκατάσταση θέρμανσης. Η διαδικασία γίνεται ως εξής: Ένα ψυχρό, υγρό ψυκτικό μέσο διοχετεύεται μέσα στον θερμικό εναλλάκτη (εξατμιστής)της αντλίας θερμότη τας. Εκεί παραλαμβάνει θερμότητα από το περιβάλλον, και εξατμίζεται. Το ατμοποιημένο πλέον ψυκτικό μέσο, οδηγείται τώρα στον συμπιεστή, όπου και συμπιέζεται αυξάνοντας όχι μόνο την πίεσή του αλλά και την θερμοκρασία του. Επειτα ένας δεύτερος θερμικός εναλλάκτης (συμπυκνωτής) διοχετεύει την θερμική ενέργεια του ψυκτικού μέσου προς την εγκατάσταση θέρμανσης, ψύχοντας και υγροποιώντας ταυτόχρονα το ψυκτικό μέσο. Τέλος το υγροποιημένο ψυκτικό μέσο, ρίχνει την πίεσή του περνώντας μέσα από μιά βαλβίδα εκτόνωσης, και ο κύκλος ξεκινά από την αρχή.

Χρησιμοποιώντας υψηλή τεχνολογία, η STIEBEL ELTRON βελτιώνει συνεχώς την αποτελεσματικότητα και αποδοτικότητα των αντλιών θερμότητας. Η ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για να λειτουργήσει ο συμπιεστής της αντλίας, αποτελεί ουσιαστικά την μοναδική πρωτεύουσα ενέργεια που χρειάζεται για να λειτουργήσει η συσκευή. Κάποιες από τις αντλίες θερμότητας της STIEBEL ELTRON μπορούν να δώσουν μέχρι και 6.0 KW θερμικής ενέργειας για κάθε ΚW/h πρωτεύουσας ενέργειας που καταναλώνει. Ολες οι συσκευές και τα συστήματα της STIEBEL ELTRON χαρακτηρίζονται από υψηλή αξιοπιστία και ελάχιστη απαίτηση συντήρησης. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα, πολλές εγκαταστάσεις
της STIEBEL ELTRON που βρίσκονται σε συνεχή λειτουργία για πάνω από 25 χρόνια, να μην έχουν παρουσιάσει ποτέ πρόβλημα ή βλάβη.

Η αρχή λειτουργίας

  1. Ένα ψυχρό, υγρό ψυκτικό μέσο, οδηγείται μέσα στον θερμικό εναλλάκτη (εξατμιστής) της αντλίας θερμότητας. Εκεί το ψυκτικό μέσο απορροφά θερμική ενέργεια από το περιβάλλον, λόγω θερμοκρασιακής διαφοράς. Εξαιτίας αυτής της απορροφούμενης ενέργειας το ψυκτικό μέσο ατμοποιείται.
  2. Τ ο ατμοποιημένο ψυκτικό μέσο, συμπιέζεται μέσα στον συμπιεστή. Αυξάνοντας την πίεσή του, αυξάνει ταυτόχρονα και η θερμοκρασία του.
  3. Ένας δεύτερος θερμικός εναλλάκτης (συμπυκνωτής) μεταφέρει την θερμική αυτή ενέργεια προς το σύστημα θέρμανσης, καθώς το ψυκτικό μέσο ψύχεται και υγροποιείται.
  4. Η πίεση του υγρού πλέον ψυκτικού μέσου μειώνεται μέσω της βαλβίδας εκτόνωσης, και η διαδικασία ξεκινά από την αρχή.