Lietuvos klimato sąlygomis, kai žiemą temperatūra dažnai nukrenta žemiau -15°C, daugelį namų savininkų Vilniuje, Kaune, Klaipėdoje ir kituose miestuose neramina klausimas: ar šilumos siurblys gali efektyviai apšildyti namą per stiprius šalčius? Ar šilumos siurblys veikia esant minusinei temperatūrai, kai lauke -20°C ar net -25°C? Ir svarbiausia – kaip apskritai galima išgauti šilumą iš šalto oro?
Šie klausimai tampa ypač aktualūs, kai reikia nuspręsti, kurią šildymo sistemą pasirinkti savo namui. Panagrinėkime, kaip šilumos siurblys veikia žiemą ir kodėl ši technologija tapo viena perspektyviausių šildymui ir karšto vandens ruošimui Baltijos šalyse.
Šilumos siurblio veikimo fizikiniai pagrindai: šaldymo ciklas
Oras–vanduo šilumos siurblio veikimo principas pagrįstas termodinaminiu šaldymo ciklu – panašiai kaip veikia jūsų buitinė šaldytuvė, tik atvirkštine kryptimi. Šilumos siurblys ne kuria šilumą, o perkelia ją iš vienos terpės į kitą.
Šilumos siurblio šaldymo ciklą sudaro 4 pagrindiniai etapai:
- Garavimas: Skystas šaltnešis esant žemam slėgiui teka per išorinio bloko garintuvą, kur sugeria šilumą iš aplinkos oro ir virsta dujomis. Tai vyksta net esant -25°C temperatūrai, nes šaltnešio R32 virimo temperatūra prie žemo slėgio yra apie -50°C.
- Suspaudimas: Dujinis šaltnešis patenka į šilumos siurblio kompresorių, kur suspaudžiamas iki aukšto slėgio, dėl ko ženkliai pakyla jo temperatūra.
- Kondensacija: Įkaitęs dujinis šaltnešis teka per oras–vanduo plokštelinį šilumokaitį (kondensatorių), kur perduoda šilumą šildymo sistemos vandeniui ir atvėsta, vėl virsta skysčiu.
- Išsiplėtimas: Skystas šaltnešis pereina per elektroninį išsiplėtimo vožtuvą, kuriame jo slėgis staigiai sumažinamas, jis atšąla ir grįžta į garintuvą naujam ciklui pradėti.
Esminė šiuolaikiniuose BeeSmart šilumos siurbliuose naudojamo šaltnešio R32 savybė – gebėjimas sugerti šilumą net esant labai žemai temperatūrai. Keičiantis slėgiui, kinta šaltnešio virimo temperatūra, todėl sistema gali efektyviai veikti plačiame temperatūrų diapazone — nuo -25°C iki +43°C.
Pagrindiniai šilumos siurblio komponentai ir jų funkcijos
Šilumos siurblio efektyvumas esant minusinei temperatūrai priklauso nuo jo komponentų kokybės. Štai pagrindiniai šiuolaikinio inverterinio šilumos siurblio elementai:
- Inverterinis DC kompresorius — sistemos „širdis“, užtikrinanti tolygų galios reguliavimą nuo 30% iki 100%, mažinanti įjungimų/išjungimų ciklų skaičių ir ilginanti įrangos tarnavimo laiką.
- Rivytas išorinio bloko garintuvas su didele šilumos mainų plotu ir automatinio atitirpinimo funkcija, apsaugančia nuo ledo susidarymo esant žemai temperatūrai.
- Plokštelinis kondensatorius vidiniame bloke efektyviam šilumos perdavimui iš šaltnešio į šildymo sistemos vandenį.
- Elektroninis išsiplėtimo vožtuvas (EEV) tiksliam šaltnešio dozavimui pagal darbo sąlygas.
- EC ventiliatorių varikliai su tolygiu greičio reguliavimu, optimizuojant energijos sąnaudas.
- Temperatūros ir slėgio jutikliai nuolatinei sistemos darbo kontrolei.
- Elektroninis valdiklis su orų kompensuojama logika, automatiškai koreguojantis sistemos darbą pagal lauko sąlygas.
BeeSmart modelių palyginimas: techninės charakteristikos
Renkantis optimalų šilumos siurblį svarbu suprasti jo techninius parametrus. BeeSmart siūlo modelių liniją su skirtingomis galios ir efektyvumo reikšmėmis:
| Modelis | Šiluminė galia A7 W35 (kW) | COP A7 W35 | Šiluminė galia A-7 W35 (kW) | COP A-7 W35 | Temperatūrų diapazonas (°C) | Šaltnešis | Triukšmo lygis (dBA) | Energijos efektyvumo klasė | Maitinimas |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MHCS 035 NBS/UBS | 9,2 | 4,38 | 5,7 | 2,97 | -25 iki +43 | R32 | 52 | A+++ | 230 V 50 Hz |
| MHCS 045 NBS/UBS | 11,6 | 4,3 | 7,65 | 2,99 | -25 iki +43 | R32 | 52 | A+++ | 230 V 50 Hz |
| MHCS 050 NBS/UBS | 15,35 | 4,78 | 10,5 | 3,27 | -25 iki +43 | R32 | 59 | A+++ | 400 V 50 Hz |
| MHCS 070 NBS/UBS | 18,5 | 4,47 | 12,6 | 3,12 | -25 iki +43 | R32 | 61 | A+++ | 400 V 50 Hz |
Pastaba: Žyma A7 W35 reiškia, kad šiluminė galia ir COP (naudingumo koeficientas) matuojami esant +7°C lauko oro temperatūrai ir +35°C vandens temperatūrai šilumos siurblio išėjime pagal standartą EN14511. Atitinkamai, A-7 W35 reiškia matavimą esant -7°C lauko oro temperatūrai.
Kodėl rinktis BeeSmart šilumos siurblį Lietuvos klimatui
Mycond BeeSmart šilumos siurbliai turi daugybę privalumų, dėl kurių jie yra optimalus pasirinkimas Lietuvos klimato sąlygoms:
- Darbas esant itin žemoms temperatūroms: skirtingai nei daugelis biudžetinių modelių su -15°C riba, BeeSmart siurbliai užtikrintai veikia iki -25°C neprarasdami funkcionalumo.
- Aukštas sezoninis naudingumo koeficientas (SCOP): ypač žematemperatūrinėse šildymo sistemose, tokiose kaip grindinis šildymas, užtikrinantis ženklias elektros energijos sąnaudų sutaupymus.
- Galimybė integruoti su papildomais šilumos šaltiniais: dėl Modbus palaikymo lengva prijungti papildomas šildymo sistemas.
- Orų kompensuojamas valdymas: automatiškai reguliuoja šilumnešio temperatūrą pagal išorės sąlygas ir leidžia sutaupyti iki 20% energijos, palyginti su pastovios temperatūros sistemomis.
- Heat Pump Keymark sertifikacija: nepriklausomas gamintojo deklaruojamų charakteristikų patvirtinimas, užtikrinantis atitiktį Europos kokybės standartams.
Palyginimas su alternatyviomis šildymo sistemomis
Geriau suprasti šilumos siurblių privalumus padės palyginimas su kitomis šildymo sistemomis:
| Šildymo sistema | COP prie +7°C | COP prie -7°C | COP prie -15°C | COP prie -25°C | Pradinės investicijos | Eksploatacinės išlaidos |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BeeSmart šilumos siurblys | 4,3-4,8 | 2,9-3,3 | 2,5-2,8 | 2,0-2,3 | Didelės | Žemos |
| Dujinis katilas | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | Vidutinės | Didelės |
| Geoterminis šilumos siurblys | 4,5-5,0 | 4,3-4,8 | 4,2-4,7 | 4,0-4,5 | Labai didelės | Labai žemos |
| Monoblokinis šilumos siurblys | 4,0-4,5 | 2,8-3,2 | 2,3-2,6 | apribojimas iki -20°C | Didelės | Žemos |
Palyginti su dujiniais katilais, šilumos siurbliai reikalauja didesnių pradinių investicijų, tačiau eksploatacinės išlaidos yra 3–4 kartus mažesnės. Geoterminiai šilumos siurbliai siūlo stabilesnį COP nepriklausomai nuo oro, tačiau gręžinių kaina padidina pradines išlaidas 40–60%. Monoblokiniai šilumos siurbliai yra paprastesni montuoti, tačiau turi atstumų tarp blokų apribojimų ir vandens užšalimo sistemoje riziką.
Montavimo ir eksploatacijos ypatumai
Maksimaliam šilumos siurblio efektyvumui būtina tinkamai suplanuoti montavimą ir reguliariai prižiūrėti sistemą:
- Hidraulinė schema: Rekomenduojama įrengti akumuliacinę talpą, kad sumažėtų kompresoriaus įjungimo/išjungimo ciklų skaičius ir būtų stabilizuota šilumnešio temperatūra.
- Maišymo mazgai: Vienu metu veikiant radiatoriniam šildymui (W55) ir grindiniam šildymui (W35), reikalingi maišymo mazgai, užtikrinantys optimalią temperatūrą kiekvienai sistemai.
- Reguliarus aptarnavimas: Kartą per metus patikrinti šaltnešio slėgį ir išvalyti šilumokaičius, kad būtų palaikomas maksimalus našumas.
- Automatinio atitirpinimo ciklas: Sistema automatiškai nustato ledo susidarymą išoriniame šilumokaityje naudodama temperatūros ir slėgio jutiklius, po to 5–10 minučių įjungia atitirpinimo režimą, persijungdama į vėsinimą.
Atsakymai į dažniausiai užduodamus klausimus
Ar šilumos siurblys gali veikti esant -25 laipsniams?
Taip, šiuolaikiniai BeeSmart šilumos siurbliai specialiai sukurti veikti temperatūrų diapazone nuo -25°C iki +43°C. Esant žemai temperatūrai efektyvumas (COP) mažėja, tačiau sistema toliau užtikrina šildymą.
Kiek elektros energijos sunaudoja šilumos siurblys?
Energijos sąnaudos priklauso nuo modelio galios ir temperatūrinių sąlygų. Esant +7°C, šilumos siurblys, kurio COP 4,5, sunaudoja apie 1 kW elektros energijos, kad pagamintų 4,5 kW šilumos. Esant -15°C ir COP 2,5, suvartotas 1 kW suteiks 2,5 kW šilumos.
Kas yra COP ir SCOP šilumos siurblyje?
COP (Coefficient Of Performance) — momentinis naudingumo koeficientas, rodantis pagamintos šilumos ir suvartotos elektros energijos santykį esant konkrečioms sąlygoms. SCOP (Seasonal COP) — sezoninis koeficientas, atspindintis efektyvumą per visą šildymo sezoną, įvertinant temperatūros pokyčius.
Kodėl žiemą šilumos siurblys ūžia?
Padidėjęs triukšmas žiemą gali būti susijęs su automatiniu atitirpinimo režimu arba kompresoriaus darbu didesniais sūkiais, kompensuojant žemą temperatūrą. BeeSmart modelių maksimalus triukšmo lygis nurodytas techninėse charakteristikose ir siekia nuo 52 iki 61 dBA, priklausomai nuo modelio.
Ar reikalingas atsarginis katilas šilumos siurbliui?
BeeSmart šilumos siurbliams, kurių darbinis diapazonas iki -25°C, atsarginis katilas nėra privalomas. Tačiau regionuose, kur dažnos ekstremalios temperatūros žemiau -25°C, arba norint garantuoto komforto, galima įrengti elektrinį kaitinimo elementą akumuliacinėje talpoje.
Kuo skiriasi šaltnešiai R32 ir R410A?
R32 turi mažesnį globalinio atšilimo potencialą (GWP 675 prieš 2088 R410A), reikalingas mažesnis užpildo kiekis, užtikrina didesnį energijos efektyvumą ir geriau veikia esant žemoms temperatūroms. Todėl šiuolaikiniai BeeSmart šilumos siurbliai naudoja būtent R32.
Kontrolinis sąrašas renkantis šilumos siurblį
Renkantis šilumos siurblį savo objektui, įsitikinkite, kad jis atitinka šiuos 5 pagrindinius kriterijus:
- Galingumo atitiktis: Siurblio šiluminė galia esant -7°C turi padengti 80–100% skaičiuojamų pastato šilumos nuostolių.
- Darbo temperatūrų diapazonas: Lietuvos klimatui rinkitės modelį, kuris garantuotai veikia iki -25°C.
- Energijos efektyvumas: Kuo didesnis SCOP, tuo mažesnės eksploatacinės išlaidos. Žematemperatūrinėms sistemoms rinkitės A+++ klasės modelius.
- Suderinamumas su esama šildymo sistema: Radiatoriams reikalinga aukštesnė šilumnešio temperatūra (W55), o grindiniam šildymui pakanka žemesnės (W35).
- Sertifikatai: Heat Pump Keymark sertifikatas garantuoja deklaruojamų parametrų atitiktį.
Sezoninio efektyvumo (SCOP) skaičiavimo formulė
Sezoninis naudingumo koeficientas (SCOP) skaičiuojamas pagal formulę:
SCOP = Per sezoną pagamintos šiluminės energijos kiekis / Per sezoną suvartotos elektros energijos kiekis
Norint įvertinti konkrečios sistemos SCOP tam tikromis sąlygomis, galima naudoti „binų“ metodą, kuris įvertina valandų skaičių prie kiekvienos lauko oro temperatūros šildymo sezono metu.
Tipinės klaidos renkantis ir įrengiant šilumos siurblį
- Neįvertinamas išorinio bloko šilumokaičio plotas, kuris yra kritiškai svarbus darbui esant žemoms temperatūroms.
- Nenaudojama akumuliacinė talpa, dėl ko dažnai įsijungia/išsijungia kompresorius.
- Neteisingas galios parinkimas, neatsižvelgiant į pastato specifiką ir regiono klimato ypatumus.
- Nepaisoma orų kompensuojamo valdymo, taip prarandant energijos taupymo potencialą.
Susisiekite su mūsų ekspertais ir išsirinkite optimalią modelį
Kiekvienas namas yra unikalus, o optimalaus šilumos siurblio modelio parinkimas reikalauja įvertinti daugybę veiksnių: nuo pastato šiluminės izoliacijos iki esamos šildymo sistemos ypatumų. MyСond inžinieriai padės parinkti BeeSmart modelį, optimalų būtent jūsų objektui.
Susisiekite su mumis telefonu ir gaukite profesionalią konsultaciją. Padėsime užtikrinti, kad jūsų namai Vilniuje, Kaune, Klaipėdoje, Šiauliuose, Panevėžyje, Alytuje ar bet kuriame kitame Lietuvos regione būtų šildomi komfortiškai ir energiškai efektyviai net atšiauriausiomis žiemomis.
