Historie tepelných čerpadel
Tepelná čerpadla jsou inovativní technologií vytápění a chlazení, která využívá tepelnou energii z okolí k regulaci teploty v domácnostech a průmyslových prostorách. Historie tepelných čerpadel však sahá až do dávné minulosti, ale moderní aplikace této technologie začaly nabývat významu až v průběhu 20. století.
Milníky:
1748: William Cullen předvádí umělé chlazení.
1834: Jacob Perkins sestrojuje praktickou chladničku s diethyletherem.
1852: Kelvin popisuje teorii tepelného čerpadla.
1855-1857: Peter von Rittinger vyvíjí a konstruuje první tepelné čerpadlo.
1945: John Summer sestrojí v Norwichi tepelné čerpadlo se zdrojem tepla ve velkém měřítku.
První pokusy s využitím tepelných čerpadel se datují do 19. století, kdy se někteří vědci pokoušeli využít principu termodynamiky k přeměně energie. V roce 1852 si americký vynálezce Lord Kelvin (William Thomson) patentoval tepelné čerpadlo, které využívalo cyklus parní komprese a expanze k přenosu tepla. Tato technologie byla však stále v rané fázi vývoje a nebyla široce využívána.
Během 20. století docházelo k postupnému zdokonalování technologií tepelných čerpadel. Jedním z průlomových okamžiků bylo vynalezení chladícího média Freon v roce 1928 společností DuPont. Freon se stal klíčovým prvkem pro moderní tepelná čerpadla, která jsou schopna účinně přenášet teplo při různých teplotách. Freon v průběhu času nahradila jiná chladiva, která nejsou pro životní prostředí tak riziková.
Problémy v minulosti způsobovalo především to, že technicky nebyly vyřešeny všechny provozní stavy, které musí tepelné čerpadlo zvládnout. Je to prakticky chladicí zařízení, které z jednoho prostředí přenáší tepelnou energii do druhého prostředí, přičemž vstupní a výstupní parametry se průběžně mění. První tepelná čerpadla tyto požadavky dostatečně nezvládla, byla poruchová a nesplnila očekávání svých majitelů.
Druhým významným faktorem, který negativně ovlivnil provozní zkušenosti s tepelnými čerpadly, byla jejich instalace. Tepelné čerpadlo nebylo možné jen tak zapojit do stávajícího otopného systému, který dobře fungoval s olejovým kotlem, a předpokládat, že systém bude vytápět objekt stejně. To si tehdy instalatéři neuvědomovali, a proto nevědomky přispěli k tomu, že tepelná čerpadla neplnila očekávání. Trvalo řadu let, než se důvěra v tepelná čerpadla opět obnovila.
Během druhé poloviny 20. století se tepelná čerpadla začala
masivněji prosazovat v domácnostech a průmyslových aplikacích, zejména díky
rostoucímu zájmu o úsporu energie a ochranu životního prostředí.
Dnes jsou tepelná čerpadla klíčovou součástí snah o udržitelnost a
snižování emisí skleníkových plynů. Jejich historie je příkladem evoluce
technologie směrem k ekologičtějším a účinnějším řešením pro regulaci teploty v
našich domovech a pracovních prostorách.
Moderní tepelná čerpadla jsou schopna využívat energii z různých zdrojů, včetně vzduchu, vody a země, a poskytují efektivní, environmentálně pozitivní a ekonomické řešení pro vytápění, chlazení a ohřev vody.
Univerzita v Glasgow