Lämpöpumpun sisällä: Kylmäpiiri

Mitä lämpöpumpun sisällä tapahtuu? Tämän ymmärtääksesi, tulee meidän tarkastella kylmäpiiriä, joka on lämpöpumpun sydän.

Kylmäpiiri - Lämpöpumppusi sydän

Kylmäpiiri huolehtii energiasta, joka kerätään energialähteestä. Energialähde voi olla lämpökaivo, maapiiri tai ulkoilma. Kylmäpiiri voi hyödyntää energiaa myös hyvin alhaisessa lämpötilassa, usein alle 0 C. Tämän jälkeen kylmäpiiri nostaa lämpötilaa huomattavasti, jopa 65 C riippuen lämpöpumpusta ja lämmitysjärjestelmästä.

Kylmäpiirin kompressori mahdollistaa korkeamman lämpötilan saamisen. Tämä tapahtuu prosessilla, jossa nostetaan painetta huomattavasti. Tarkempi kuvaus alla.

Tämä on myös selitys, miksi lämpöpumppu tarvitsee hieman sähköenergiaa toimiakseen. Sähköenergiaa tarvitaan eri komponenttien toimintaan (kompressori, kiertovesipumppu ja muu elektroniikka).

Kylmäpiirin toiminta

Keruuneste kiertää keruuputkessa ja ottaa lämpöenergiaa kalliosta, maasta, ilmasta tai vedestä alhaisessa lämpötilassa

    1. Lämmönvaihtimessa haalea keruuneste kohtaa jääkylmän jäähdytysnesteen, joka kiertää lämpöpumppusi kylmäpiirissä. Jäähdytysneste lämpiää muutaman asteen ja haihtuu.  
    2. Tämän jälkeen kompressori nostaa painetta nyt kaasumuotoisesta jäähdytysaineesta. Kun paine kasvaa, myös lämpötila nousee.
    3. Lämmönvaihtimen avulla (lauhdutin) lämpö siirtyy kuumasta jäähdytysnesteestä talon lämmitysjärjestelmään ja samanaikaisesti jäähdytysnesteen lämpötila alenee ja se muuttuu jälleen nesteeksi.
    4. Kylmäaine kiertää edelleen lämpöpumpun sisällä. Vaihtoventtiilissä paine laskee takaisin, lämpötila alenee ja jäähdytysnesteestä tulee jääkylmää. Prosessi alkaa alusta kun jäähdytysneste kohtaa keruunesteen uudelleen. 

* Keruuneste on neste, joka ei voi jäätyä. Esimerkiksi glykoli.

** Nykyään lämpöpumpuissa käytetään ympäristöystävällisiä jäähdytysnesteitä kuten hiilivetyä tai hiilidioksidia.

Lämpöpumpussa kaasu, joka tiivistyy, lämpenee ja kaasu, joka laajenee, kylmenee. Esimerkiksi pyörän pumppu puristaa ilmaa, jossa lämpö muodostuu.