Топлинската пумпа е уред кој одзема топлина од околината (воздух, вода, земја), и ја предава на средина со повисоко температурно ниво за греење на простории. На сликата подолу е прикажана шема на една топлинска пумпа каде што се гледа дека се одзема 3 kWh топлина од околината, се троши 1 kWh електрична енергија во електромоторот и се добива 4 kWh топлина за греење на просторијата. Значи, за 1 kWh потрошена ел. енергија се добива 4 kWh топлина. За споредба: кај електрична печка или греалка за да се добие топлинска енергија од 4 kWh треба да се потроши 4 kWh ел. енергија, тоа е четири пати повеќе.
Значи, нема согорување туку се одзема и користи топлина од околината. На пример, може од надворешниот воздух иако истиот има релативно ниска температура, тој се лади (на пример) од 7оС на 0оС.
Во зависност од средината од која се одзема топлина (т.н. топлински извор) и од средината во која се предава топлината постојат следниве изведби на топлински пумпи:
– воздух-воздух (одзема топлина од околниот воздух; се предава топлина во просторија);
– воздух-вода (одзема топлина од околниот воздух; се предава топлина на вода за греење);
– вода-вода (одзема топлина од вода; се предава топлина на вода за греење). Тука припаѓаат геотермалните топлински пумпи кои одземаат топлина од подземна вода, а има и други изведби.
Најприменети се топлинските пумпи воздух-воздух, всушност тоа се клима уредите кои служат и за ладење во летниот период. Кај топлинските пумпи воздух-вода и вода-вода додатен бенефит е добивањето на санитарна топла вода и тоа со 4 до 5 пати помала потрошувачка на ел. енергија во споредба со конвенционалните ел. бојлери. Постојат топлински пумпи со поголем капацитет од неколку десетици или стотици киловати наменети за централно греење (и ладење) на разни видови згради, како и со капацитет од неколку мегавати наменети за топлификација на поголеми населби и реони. И уште еден позитивен факт: при работа на топлинските пумпи нема штетни емисии на гасови, значи нема ниту локално загадување. Ако се земе предвид дека во тек е енергетска транзиција кон користење на ел. енергија од обновливи извори, тогаш се добива греење со нула емисии на стакленички гасови. Од тие причини, Меѓународната агенција за енергија (IEA) објави дека греењето на просториите (и за други намени во индустриите) во иднина ќе се одвива главно со топлински пумпи како замена на фосилните горива (јаглен, нафта и гас).
Граѓаните, фирмите, институциите и други кои треба да инсталираат систем за греење треба првин да консултираат специјализирана фирма за начинот на греење со топлински пумпи. Има разни варијанти во зависност од типот на објектот (куќата, зградата), од типот и цената на опремата. Треба да се избере оптимално решение. Подоцна при набавка на опремата треба да се обратат до таква фирма во која има и обучен кадар за монтажа, одржување и сервисирање, вклучувајќи и резервни делови.
Примената на топлинските пумпи може да биде различна зависно од условите, околината (извор на топлина), капацитетот, намената и др. Тие овозможуваат одлично решение за сопствено централно греење на индивидуални куќи, на згради на државни и јавни установи, на комерцијални објекти и др.
Енегетската ефикасност на топлинските пумпи се изразува со греен фактор (Coefficient of Performance – COP) кој претставува однос на добиената топлина и потрошената електрична енергија. COP може да изнесува од 3 до 5 во зависност од квалитетот на опремата и условите за работа. На пример, колку е надворешниот воздух со повисока температура, толку е СОР со поголема вредност, односно со поголема енергетска ефикасност.
Кај топлинските пумпи каде што извор на топлина е надворешниот воздух, со опаѓање на неговата температурата се намалува и топлинскиот капацитет на топлинската пумпа, што е негативна страна. Затоа, при изборот треба да се направи консултација со стручно лице.
Д-р Ристо Цицонков, редовен професор
Машински факултет – Скопје
