Kaip veikia šilumos siurbliai

Geriausi žmonijos protai kuria naujas technologijas energijai kurti, kad sumažėtų gamtos išteklių vartojimas. Tinkamas pasirinkimas yra šilumos siurblys. Priklausomai nuo įrangos, darbui gali prireikti dirvožemio, vandens ar oro. Straipsnyje bus aprašytas šilumos siurblių veikimo principas..

Turinys:

Toliau bus svarstomi šie klausimai:

• užpildų tipas, jų privalumai ir trūkumai;
• įrangos veikimo principas;
• šildymo sistemos įrenginys.

Kas yra šilumos siurblys

• Šilumos siurblys naudojamas tiek visiškam namo šildymui, tiek grindinio šildymo įrengimui. Veikimo principas yra toks: aušinimo skystis patenka į šilumokaitį. Šaltnešis, susidaręs dėl susidariusios šilumos, susidaro į dujas, įkaitintas iki maksimalios temperatūros. Antrame šilumokaityje jis atiduoda šilumą skysčio nešikliui, pastarasis jau praeina per šildymo sistemos vamzdžius.
• Gamintojai rinkoje pristato kelių tipų šilumos siurblius, kurie gali naudoti įvairių rūšių „kurą“: dirvožemį, orą ir vandenį..

• Geoterminiai katilai mūsų šalyje vis dar mažai naudojami dėl didelių išlaidų. Tačiau šilumos siurblio veikimo principas sulaukia vis daugiau gerbėjų ir sulaukia teigiamų atsiliepimų..

Šilumos siurblių sistemos „gruntinis vanduo“ ir „gruntinis oras“ veikimo principas

• Geoterminė įranga, naudojanti dirvožemį kaip kurą, tiekia šildomą orą į patalpas per vandens vamzdžius ar ortakius, kurie suteikia šių sistemų pavadinimą..
• Fizinės dirvožemio savybės leidžia jam saugoti dieną gautą šilumą nuo saulės. Kolektorius sumontuotas giliai žemėje, žemiau jo užšalimo gylio. Aušinimo skystis, nuolat cirkuliuojantis per kolektoriaus kanalus, perima šią išsklaidytą šilumą.
• Mažiausios potencialios energijos nepakanka net šunų veislyne sušildyti. Tačiau to pakanka, kad šaltnešis užvirtų, o tai yra kitas šildymo sistemos etapas. Esant temperatūrai, šaltnešis įgauna dujinę būseną ir patenka į kompresorių, kur suspaudžiamos dujos.
• Didėjant slėgiui, dujų temperatūra pakyla ir jau išeinant iš kompresoriaus yra 70–120 laipsnių, kartais net didesnė. Šaldytuvas kondensatoriuje perduoda sukauptą temperatūrą į šildymo terpę.

• Pakeliui į reduktorių dujos virsta skysčiu, kuris juda per droselinę sklendę, kur staigiai sumažėja slėgis atgal į garintuvą. Tokia šilumos siurblio veikimo schema, jei nesigilinsite į smulkiausias detales, numato patalpų šildymą..
• Kompresoriui, kuris siurbia šaltnešį, reikalingas maitinimas. Už 1 kW kainą išėjimo metu gauname 4 kW šiluminės energijos, kur 3 kW skirtumas gaunamas iš žemės.

Šilumos siurblio veikimo schemos pliusai ir minusai

Iš teigiamų savybių galima pastebėti šilumos šaltinio pastovumą. Tai yra, esant tam tikram gyliui, net esant stipriausiam šalčiui, dirvožemio temperatūra nesikeičia..

Sistemos trūkumas yra toks:

• didelei įrangos kainai ir brangiems montavimo darbams – įrangos nuoma skylėms kasti ir specialistų pritraukimui prisijungti. Nors čia galite naudoti horizontalų kolektorių ir savarankiškai iškasti tranšėją;
• „užimant“ didelį plotą, skirtą kolektoriui įrengti. Paprastai šis sklypas yra daug didesnis nei šildomo namo plotas;

• nesant galimybės teritoriją panaudoti žaliosioms erdvėms, nes neigiama temperatūra nuolat paveiks jų šaknis. Be to, kritiniu atveju gali tekti iškasti dalį aikštelės, kad būtų galima patikrinti įrangos gedimą..

Oras-oras ir oras-vanduo sistemų šilumos siurblio veikimo principas

• Ši technologija reiškia įrangos, kuri paima orą iš atmosferos, kad galėtų toliau sušilti, veikimą. Tai gali būti modernūs „išmanieji“ oro kondicionieriai ir šilumos siurbliai, skirti pramoniniam naudojimui..
• Pagrindinė sistemos konfigūracija apima ventiliatorius, kurie veikia priverstinai įsiurbiant orą. Kompresorius turi slėgį, kad cirkuliuotų šaltnešį uždaroje grandinėje.

• Kondensatoriuje freonas įgauna dujinę formą ir įkaista iki maždaug 60 laipsnių. Praeidamos per garintuvą, dujos grįžta į ankstesnę skystą būseną. Sukaupta teigiama temperatūra plinta per ventiliacijos kanalus.
• Valdymo vožtuvas leidžia nustatyti komforto režimą kambaryje. Automatikos įrenginys naudojamas nuolat stebėti nurodytų parametrų įgyvendinimą. Avarinėse situacijose jiems duodamas signalas apie esamus gedimus.

• Naujoviški modeliai leidžia nuotoliniu būdu (per internetą) valdyti nustatymus. Čia įranga programuojama atsižvelgiant į paros laiką, lauko temperatūrą ir apsilankymo šildomoje patalpoje intensyvumą..

Argumentai “už”. Minusai

• Iš karto reikia pažymėti, kad ši sistema nėra naudojama kaip nepriklausomas šildymo šaltinis. Dažniau jis veikia kaip pagalbininkas, sumažinantis pagrindinio šildytuvo apkrovą. Šiluminis koeficientas yra maždaug 2,5 kW, o tai reiškia, kad už 1 kW elektros energijos gausime 3,5 kW šilumos energijos. Indikatoriai gali skirtis priklausomai nuo lauko temperatūros.
• Panašūs prietaisai naudojami vandens šildymui baseinuose.

Tokios įrangos privalumai yra šie:

• oro srautų šildymas vyksta patalpų viduje, o tai sumažins šilumos gamybos sąnaudas;
• galimybė periodiškai naudotis šildymu, pavyzdžiui, kaimo namas, kuris lankomas tik savaitgaliais. Naudodami nuotolinio valdymo pultą, galite įjungti šildymo sistemą pažodžiui porą valandų iki atvykimo.

Skraidymas tepalu bus šios sistemos veikimo apribojimas, susijęs su daugumos šalies regionų klimato sąlygomis. Efektyvus šildymas galimas tik esant temperatūrai nuo -15 iki + 20 laipsnių ir papildomai pastato šilumos izoliacijai. Kai kurių modelių apatinė riba yra iki -30 laipsnių.

Lauko šilumokaitis montuojamas ant sienos; galingesnei įrangai gali prireikti pamato. Įrenginiai, sumontuoti rūsyje, dėl savo didelio našumo perduoda triukšmą ir vibracijas į vidų.

Sistemos „vanduo-oras“ ir „vanduo-vanduo“ veikimo principas

• Jei netoli būsto yra neužšąlantis rezervuaras su tekančiu vandeniu arba požeminis vanduo teka negiliame gylyje, tada tikslingiau įrengti šilumos siurblį, veikiantį „vanduo-oras“ ir „vanduo-vanduo“ principais..

• Šilumokaičio vamzdžių sistema klojama rezervuaro apačioje. 5 kg apkrova kiekvienam rankovės metrui užtikrins jos stabilumą – neleis jai judėti veikiant srovei. Naudojant elektrinį siurblį, aušinimo skystis per kanalą tiekiamas į garintuvą.
• Sukaupta šiluma perduodama į vidinę grandinę, pripildytą mažai išgaruojančio šaltnešio. Esant aukštai temperatūrai, freonas įgauna dujinę formą ir patenka į kondensatorių. Antrinė grandinė šildo aušinimo skystį, kuris patenka į namo oro ar vandens šildymo sistemą.
• Uždaro tipo siurblio veikimas aprašytas aukščiau. Čia cirkuliacija vyksta uždarame rate – pasibaigus apyvartai, vandens aušinimo skystis teka atgal į rezervuarą.
• Atviros grandinės sistema numato dviejų gręžinių gręžimą iki gruntinio vandens lygio. Viename iš jų sumontuotas elektrinis siurblys, pumpuojantis vandenį į šilumokaitį ir toliau pagal ankstesnę schemą. Antrasis šulinys, esantis mažiausiai 5 metrus nuo ankstesnio, skirtas jau atvėsusiam aušinimo skysčiui išleisti.

Argumentai “už”. Minusai

Dėl žemo slėgio ir nepakankamai aukštos temperatūros sistema gali būti naudojama su šilumos skydais ir šildomomis grindimis.

Tarp privalumų yra šie:

• pelningumas. Aukštos kokybės įranga suteikia 7-8 kW šilumos už 1 kW elektros energijos;
• minimalus naudojamas plotas dėl kompaktiško paties įrenginio dydžio ir valdymo įrenginio atokumo.

Na, debetas yra didelis trūkumas. Gruntinio vandens lygis gali keistis dėl rezervuaro judesių. Todėl sistema vieną dieną taps nenaudinga, staigiai nukritus vandeniui..

Esant atokiems atviriems rezervuarams, šilumos siurblių montavimas laikomas nepelningu ir neveiksmingu. Be to, norint sudaryti klojimo, gręžimo ir žemės darbų schemą, būtina pritraukti specialistus ir išsinuomoti įrangą.

Geriausi gamintojai

Rinkoje pristatoma pirmaujančių ir mažai žinomų įmonių įranga.

• Pirmąsias eilutes užima gamintojas NIBE AB (Švedija). Jo įranga pasižymi unikaliomis savybėmis ir techninėmis charakteristikomis. Šilumos siurblio kaina su šiuo veikimo principu yra nuo 500 000 rublių.
• HELIOTHERM (Austrija) yra šiek tiek žemiau. Kita pozicija skirta seniausio prekės ženklo „Viessman“ (Vokietija) gaminiams, kurie beveik šimtmetį kūrė ir gamino prietaisus šildymo sistemoms..

• Pirmaujantys gamintojai yra atsakingi už kokybę, siurbliui suteikiant garantiją iki 25 metų be rūpesčių. Remiantis jų garantijomis, kai kurie komponentai tarnaus mažiausiai 100 metų..

Sistemos surinkimas savarankiškai

• Deja, namų amatininkams nepavyks susidoroti su sudėtingų prietaisų klojimu ir montavimu. Šis darbas susideda iš daugelio etapų nuo projektavimo iki automatinio bloko surinkimo. Subtilumai ir niuansai lydi kiekvieną diegimo žingsnį, kurio nepasirengęs žmogus negali žinoti.
• Neteisingas linijos ilgio apskaičiavimas, netinkamas rezervuaro gylis, netinkamas reguliavimas ir balansavimas gali sugadinti visą sistemą. Todėl taupyti nepraktiška, perkelkite šios sunkios užduoties sprendimą ant specializuotų įmonių pečių.

Rezultatas

Baigdamas norėčiau nešališkai apsvarstyti šilumos siurblių, kuriuos gamintojai taip plačiai reklamuoja, naudą..

• Efektyvumas yra prieštaringas klausimas. Didelės įrangos, montavimo ir vėlesnės priežiūros išlaidos kainuos gana centus. Taupumas gali būti tvirtinamas esant lauko temperatūrai iki -5 laipsnių. Žinant mūsų atšiaurias žiemas, agregatų energijos suvartojimas automatiškai žymiai padidėja.
• Universalumas. Vasarą sistemos gali būti naudojamos kaip oro kondicionieriai. Tačiau, atsižvelgiant į ankstesnį punktą, kyla klausimas: ar nėra brangu vėsinti namus?
• Draugiškumas aplinkai – patvirtintas besąlygiškai, nes nenaudojami gamtos ištekliai ir nėra degimo produktų į atmosferą.

• Šildymo efektyvumas. Šį faktorių patvirtina tik kokybiška ir viso pastato izoliacija. Esant kitoms sąlygoms, šilumos siurblio įrengimas yra nepraktiškas..
• Automatinis valdymas neabejotinai kartais padidina komfortą. Ši funkcija leidžia nuotoliniu būdu valdyti temperatūrą patalpose iš kompiuterio ar telefono. Tačiau ne visi modeliai turi šį pranašumą..

Saugus veikimas įmanomas tik kokybiškai pasirinkus visus šildymo sistemos komponentus ir, žinoma, kompetentingai sumontavus.