Kas yra šilumos siurblys?

Kodėl šilumos siurbliai yra pelningiausias ir perspektyviausias dujinio ir elektrinio šildymo pakaitalas?

Šilumos siurbliai - tai įranga, kuri, pasitelkusi technologiją, padaugina alternatyvių šaltinių (dirvožemio, aplinkos oro, požeminio vandens) šiluminę energiją ir perduoda ją į šildymo sistemą.

Saulė ir oras yra neišsenkantys žemos temperatūros šilumos šaltiniai. Ši šilumos energija yra nemokama ir atsinaujinanti.

Šilumos siurblys perduoda arba perpumpuoja šilumos energiją iš vienos terpės į kitą. Šilumos siurblio veikimo principas aprašytas toliau straipsnyje.

Kaip veikia šilumos siurblys?

Projektuojant siurblius, kaip ir šaldymo įrenginius, naudojamas kontūras, kuriame cirkuliuoja šaldymo agentas, galintis užvirti net minimaliai šildant. Tik šildymui skirtas šilumos siurblys veikia kaip "atvirkštinis šaldytuvas".

Kaip veikia šilumos siurblys

Šilumos siurblio darbą galima suskirstyti į 5 etapus:

1. freono virimas garintuve
2. šaldymo agento suspaudimas kompresoriumi
3. šilumos perdavimas iš kondensatoriaus į šildymo kontūrą
4. atvėsusio kondensuoto šaldymo skysčio tekėjimas per droselinį vožtuvą
5. atvėsusio ir skysto freono grįžimas į garintuvo šilumokaitį

Šilumos siurbliai skirti šildymui ir vėsinimui. Papildoma funkcija - šildyti vandenį buitinėms ar pramoninėms reikmėms. Tai funkcionaliausia įranga, palyginti su bet kuriais katilais ar oro kondicionieriais.

Šilumos siurblys veikia labai ekonomiškai, nes energiją vartoja tik kompresoriaus ir cirkuliacinių siurblių darbui. Šilumos siurblių energijos vartojimo efektyvumas yra labai didelis. Energijos konversijos koeficientas siekia 4-6 ir net daugiau. Tai reiškia, kad kiekvieną sunaudotą energijos kilovatą šilumos siurblys paverčia 3-5 kilovatais šilumos, kuri naudojama namui šildyti arba vandeniui pašildyti.

Už namo šildymą ar vandens pašildymą teks mokėti kelis kartus mažiau nei tuo atveju, jei būtų naudojamas elektrinis katilas ar boileris. Šildymo išlaidas galima sutaupyti iki 75-80 %!

Pagal dabartinius dujų tarifus dujinio katilo eksploatacija yra 2-3 kartus brangesnė nei šilumos siurblio.

Čia buvo nuotrauka. Atsisiųskite ją

Kaip veikia namų šildymui skirtas šilumos siurblys?

Šiluma gali būti išgaunama iš:

• požeminio vandens sluoksnio 15-20 m gylyje;
• netoliese esančio vandens telkinio;
• dirvožemio padėklo su horizontaliu kolektoriaus klojimu iki 1,2-1,5 m gylyje;
• giliai išgręžtų šulinių, kurių gylis siekia 40-50 m.
  

Yra ir daugiau būdų, kaip panaudoti šilumos siurblių technologiją šilumos nuostoliams sumažinti ir šildymo išlaidoms sumažinti.

Pavyzdžiui, naudojant technologinių procesų perteklinę šilumą, nuotekų šilumą ir daugeliu kitų atvejų.

Šilumos siurblių tipai

Yra sistemų, naudojančių geoterminę šilumą, šilumą iš oro arba įrenginių, išgaunančių hidroterminę šilumą. Išskirsime kelis pagrindinius šilumos siurblių tipus.

Žemės šilumos siurblys

Gruntinis šilumos siurblys - tai sistema, kuri perteklinę šilumą ima iš paviršinio dirvožemio sluoksnio, gilių gręžinių arba netoliese esančio vandens telkinio.

Žemės paviršiaus temperatūra giliau už įšalusį sluoksnį žiemą visada būna teigiama - iki 5-10 (°C). Vasaros metu sukauptos šilumos pakanka, kad gruntinis šilumos siurblys žiemą galėtų šildyti patalpas.

Šilumai paimti klojamas vamzdinis plastikinis kolektorius arba nuleidžiami dvigubi zondai, kuriuose cirkuliuoja aušinimo skystis, kuris žiemos sąlygomis neužšąla. Kuo daugiau gyvenamojo ploto, tuo ilgesni kolektoriaus vamzdžiai arba zondų gylis. Specifinė šilumos nuvedimo galia skirtingose dirvose gali svyruoti nuo 8 iki 32 W/m². Taip pat atsižvelgiama į dirvožemio ir jo sluoksnių savybes, todėl reikia atlikti geologinius tyrimus.

Jei šalia namo yra tvenkinys ar rezervuaras, kuriame yra pakankamas vandens tūris ir gylis, plastikinio kolektoriaus spiralės ir žiedai įstatomi į jį iki gylio (iki dugno).

Šilumos siurblys vanduo-vanduo

Šilumos siurblį vanduo-vanduo, kurio veikimo principas pagrįstas šilumos išgavimu iš požeminio vandens, įrengti gana sudėtinga. Vandens temperatūra gylyje yra pastovi ištisus metus - apie + 10 °С.

Norint įrengti tokį šilumos siurblį, reikia išanalizuoti vandens horizonto gylį, vandens kiekį, kokybę ir švarumą. Jo veikimas šilumos ar šalčio atžvilgiu nepriklauso nuo atmosferos sąlygų ar sezono kaitos. Vandens šilumos siurblio energijos konversijos koeficientas yra aukštas - COP iki 5 ir daugiau, tačiau įrengimas ir priežiūra yra problemiški.

Šildymui skirtas šilumos siurblys vanduo-vanduo yra pelningas variantas tik kompetentingai parinkus ir apskaičiavus įrangą, taip pat labai kvalifikuotai ją sumontavus ir paleidus.

Geoterminių šilumos siurblių ir šilumos siurblių vanduo-vanduo kaina yra didelė, nes reikia atlikti preliminarius tyrimus ir brangiai kainuoja montavimo darbai.

Šilumos siurblys oras-vanduo

Toks šilumos siurblys yra prieinamesnis kainos ir įrengimo požiūriu. Jis labiausiai tinka integruoti į modernizuotą šildymo sistemą, be to, jį lengva sumontuoti, o įdiegus naujame name jis greitai atsiperka. Kadangi jo šiluminis našumas priklauso nuo lauko oro temperatūros, orinį šilumos siurblį naudinga naudoti bivalentiniuose kontūruose su antruoju atsarginiu šilumos šaltiniu.

Bendra šilumos siurblio su atsarginiu šaltiniu galia tampa beveik perpus mažesnė už jo kainą, tačiau visos šilumos tiekimo sistemos energijos vartojimo efektyvumas ir ekonomiškumas išlieka optimalus.

Skirkite monobloko išdėstymą arba komplektą, į kurį įeina lauko ir vidaus blokai. Inverterinis oro šilumos siurblys tiksliai ir ekonomiškai reaguoja į prioritetines šilumos, karšto vandens ar šalčio apkrovas. Tokių sistemų energijos vartojimo efektyvumo koeficientas yra iki 5 ar daugiau, jos gali veikti net esant lauko temperatūrai iki -25 °C. Tai populiariausi šilumos siurbliai, skirti naudoti vidutinio klimato zonose didžiojoje Ukrainos teritorijos dalyje.

Tokie modeliai yra galimybė, kurią galima rinktis atsižvelgiant į klimato sąlygas greitai atsiperkantį šildymo modernizavimo ar įrengimo naujame name projektą tiek milijoniniuose miestuose, tiek regionuose.

Puikus šilumos siurblio oras-vanduo pavyzdys yra britų prekės ženklo "Mycond" didelio našumo įranga "Arctic Home Basic" ir "Arctic Home Smart" serijos.

Šilumos siurblys oras-vanduo

Naudodamas šilumą iš vėdinimo arba lauko oro, šilumos siurblys oras-vanduo savo veikimu panašus į vėsinimo / šildymo oro kondicionierių, tačiau pirmenybė teikiama šildymui. Šis šilumos siurblys naudojamas kaip sistema, leidžianti sutaupyti pinigų namo šildymui ne tik Europoje, bet ir Ukrainoje.

Be to, tokie šilumos siurbliai gali būti komplektuojami su karšto vandens ruošimo rinkiniu ir pasižymi aukštais sezoninio energijos vartojimo efektyvumo rodikliais.

Yra ir kitų šilumos siurblių sistemų schemų:

• žemės-oro šilumos siurblys;
• sūrymo-vandens šilumos siurblys;
• kitos.
  

Šilumos siurbliai naudojami vandeniui šildyti baseinuose arba technologiniuose procesuose, kai kuriose pramonės srityse arba statyboje bet kokiam komerciniam objektui šildyti.

Šilumos siurblių privalumai

• Novatoriškos šilumos tiekimo, oro kondicionavimo ir karšto vandens tiekimo technologijos, pateiktos viename įrenginyje - šilumos siurblyje.
• Ekonomiškos ir kelis kartus mažesnės šildymo ir karšto vandens tiekimo sąnaudos.
• Ekologiškas šilumos siurblys, neišmetamas CO2 ir neteršiama aplinka.
• Priešgaisrinė sauga, nereikalinga priežiūra, patvirtinimas, nuolatinė įrangos saugos kontrolė.
• Pažangus valdymas ir ekonomiški darbo režimai, mikroklimato reguliavimas temperatūros ir drėgmės jutikliais.
• Skirtingų temperatūrų šildymo kontūrų valdymas: radiatoriai ir grindinis šildymas.
• Oro kondicionavimas ir šildymas su šilumos siurbliais ir ventiliatoriniais kontūro įrenginiais.
• Gruntinis šilumos siurblys, kurio kaina yra aukšta, yra ekonomiškai naudingas variantas naujam namui šildyti nenaudojant dujų, ypač esant ribotam namo aprūpinimui elektros energija.

Išvados

Tik aukštos kvalifikacijos specialistai gali parinkti tinkamą šilumos siurblio įrangos komplektą, veikiantį pagal vieną ar kitą schemą, atsižvelgiant į konkrečią privataus namo sekciją, atsižvelgiant į inžinerines sistemas ir pastato planavimą.

Teisingi skaičiavimai lemia: sistemos kainą, jos efektyvumą ir patikimumą. Šilumos siurbliai - tai naujoviškos sistemos, pasižyminčios sudėtingu montavimu ir pažangiu valdymu. Norint įgyvendinti tokius projektus, būtina kreiptis į specialistus, kad šie parinktų tinkamiausią įrangos komplektą pagal galią ir kainą bei apskaičiuotų ekonominę naudą jį įdiegus.