Sorpcijska toplotna črpalka

Do štiri petine energije, potrebne za ogrevanje pridobimo s pomočjo toplotne črpalke s toploto iz okolja, ki nas čaka neposredno pred našimi hišnimi vrati. To je predvsem toplota sonca, ki je shranjena v zunanjem zraku, podtalnici in v zemlji. Ogrevanje s toplotnimi črpalkami imenujemo, uporabljati energijo, ki se vsak dan obnavlja. Energija, ki je ekološko in gospodarsko hkrati sprejemljiva. 

Sorpcijska oziroma absorpcijska toplotna črpalka se po njeni izgradnji razlikuje od kompresijske toplotne črpalke. To pomeni, da je namesto mehanskega kompresorja vstavljen toplotni kompresor. Slika 1 prikazuje shematsko zgradbo absorpcijske naprave toplotne črpalke.

Slika - Zgradba absorpcijske naprave toplotne črpalke 

Toplotni kompresor, v prvem delu toplotne črpalke, ki ga lahko imenujemo tudi toplotni pogon, je sestavljen iz absorberja, črpalke za pretok, izstiskovalnika, grelca in dušilca topila. V tem krogu kroži mešani delovni medij, ki se z menjavo koncentracije iz hladilnega medija in odgovarjajočega topila, (absorpcijskega medija) združi.

Danes so običajni mediji za združevanje voda / amonijak ali litijev bromid. Hladni medij (na primer - voda / amonijak), ki ga pod visokim tlakom topilna črpalka potiska v izstiskovalec in se tam segreva. Pri tem se amonijak iztisne in tako zapusti izstiskovalnik v obliki pare - izpari. Njegova nadaljnja pot je opisana v drugem delu. 

Ostanek topila gre iz iztiskovalnika preko dušilca, kjer se njegov tlak zmanjša, naprej do dušilca in se sreča s parami amonijaka, ki ga medij absorbira. Pri tem se sprošča toplota, ki ga izmenjevalec toplote odda ogrevalni napravi. Nato črpalka vrne medij v stanje visokega tlaka in le ta se vrne v iztiskovalnik. Tako je krogotok toplotnega pogona zaključen.

V drugem delu, v »toplotnem uporabniku«, je absorpcijska topilna črpalka sestavljena iz kondenzatorja, dušilca hladnega medija in izparilnika. Kot že v prej opisanem postopku, se v izstiskovalcu ustvarjene pare amonijaka najprej pošljejo v kondenzator. Ta je zgrajen kot izmenjevalec toplote, ki odda pretežni del toplote, ki jo vsebuje amonijak v ogrevalni krog.

S tem kondenzirajo amonijakove pare. Tekoči amonijak se nato preko naslednjega dušilca, zniža na nižji tlak in dovede v izparilnik, ki je formiran kot zunanji del, kar nam omogoča, da na ta način zmanjšan tlak amonijaka preko sprejemanja toplote iz zraka, zemlje ponovno izpari, ter se te pare amonijaka v absorberju ponovno vežejo s topilnim medijem.

Prednost absorpcijske toplotne črpalke proti kompresijski toplotni črpalki je v tem, da poleg topilne črpalke v agregatu ni nobenih delujočih premičnih delov, kar omogoča skoraj neslišno delovanje, dolgo življenjsko dobo in minimalno vzdrževanje. Poleg tega lahko namesto električne energije uporabimo plin ali olje.