Toplotna črpalka - kompresijska

Toplotna črpalka je zaprt krogotok, v katerem se hladilno sredstvo pretaka skozi uparjalnik, kompresor (zgoščevalnik), kondenzator in ekspanzijski ventil (reducirni ventil).

Kompresijske toplotne črpalke prevladujejo predvsem kot manjše toplotne črpalke. Na podlagi hladilne tekočine dosegajo maksimalno temperaturo okoli 55 do 60 °C, kar jih omejuje na delovanje v nizko temperaturnih ogrevalnih sistemih.

Slika 1 - Shema delovanja kompresijske toplotne črpalke

Kot pogonsko gorivo za delovanje kompresorja se v prvi vrsti uporablja električna energija (v zadnjem času tudi z modulirano regulacijo). Pri velikih napravah pa najpogosteje plin ali dizelsko gorivo, pri čemer se pri slednjem lahko tudi dodatno uporablja odpadna toplota motorja, kar vsekakor naredi te naprave še posebej gospodarne. Zaradi višjih stroškov izdelave, večje občutljivosti in višjih stroškov vzdrževanja, se velike naprave toplotnih črpalk najpogosteje uporabljajo s pogonom na plin oziroma na dizelsko gorivo.  Po pravilu se velike naprave uporabljajo od moči 50 kW naprej.

Kratek opis poteka delovanja termodinamičnega krožnega procesa:

A.    Uparjalnik - hladilna tekočina v uparjalniku odvzame toploto mediju iz okolja in se upari.

B.    Kompresor - uparjeno hladilno sredstvo nato potuje skozi kompresor, kjer se mu zaradi vloženega mehanskega dela kompresije, zvišata tlak in temperatura.

C.   Kondenzator - V kondenzatorju se uparjeno hladilno sredstvo kondenzira in odda toploto mediju, ki ga ogreva.

D.   Ekspanzijski ventil - utekočinjeno hladilno sredstvo nato potuje skozi ekspanzijski ventil, kjer ekspandira na nižji tlak in nato preide nazaj v uparjalnik.