Kāpēc siltumsūkņi ir visizdevīgākais un solīgākais gāzes un elektriskās apkures aizvietotājs?
Siltumsūkņi ir iekārtas, kas, pateicoties tehnoloģijai, vairo alternatīvo avotu (zeme, apkārtējā gaisa, gruntsūdeņu) siltumenerģiju un pārvada to apkures sistēmā.
Saules gaisma un gaiss ir neizsmeļami zemas temperatūras siltuma avoti. Šī siltumenerģija ir bezmaksas un atjaunojama.
Siltumsūknis pārvada vai sūknē siltumenerģiju no viena vidēja uz citu. Siltumsūkņa darbības princips tiks aprakstīts vēlāk rakstā.
Kā darbojas siltumsūknis?
Pumpu konstrukcijā, kā arī dzesēšanas iekārtās, tiek izmantots apļveida cikls ar tajā cirkulējošu dzesēšanas šķidrumu, kas spēj vārīties pat ar minimālu sildīšanu. Tikai siltumsūknis apkurei darbojas kā "apgriezts ledusskapis".
Kā darbojas siltumsūknis
Siltumsūkņa darbību var sadalīt 5 posmos:
- freona vārīšana iztvaicētājā
- dzesēšanas šķidruma saspiešana ar kompresoru
- siltuma pārvade no kondensatora uz apkures loku
- atdzesētā kondensētā dzesēšanas šķidruma pāreja caur throttle vārstu
- atgriešanās atdzesētā un šķidrā freona uz iztvaicētāja siltummaiņa
Siltumsūkņi ir paredzēti apkurei un dzesēšanai. Papildu funkcija ir ūdens sildīšana mājsaimniecības vai rūpnieciskai lietošanai. Tas ir visfunkcionālākais aprīkojums salīdzinājumā ar jebkuriem katliem vai gaisa kondicionieriem.
Siltumsūknis darbojas ļoti ekonomiski, jo tas patērē enerģiju tikai kompresora un cirkulācijas sūkņu darbībai. Siltumsūkņu energoefektivitāte ir ļoti augsta. Enerģijas pārvēršanas koeficients sasniedz 4-6 un pat augstāku. Tas nozīmē, ka katrs kilovats izmantotās enerģijas tiek pārvērsts siltumsūknī par 3-5 kilovatiem siltuma, kas tiek izmantots mājas apkurei vai ūdens sildīšanai.
Jums nāksies maksāt vairākas reizes mazāk par mājas apkuri vai ūdens sildīšanu, nekā ja tiktu izmantots elektriskais katls vai katls. Apkures izmaksas var samazināt līdz 75-80%!
Pašreizējo gāzes tarifu apstākļos gāzes katla ekspluatācijas izmaksas ir 2-3 reizes augstākas nekā siltumsūkņa.
Kā darbojas siltumsūknis mājas apkurei?
Siltumu var iegūt no:
- gruntsūdeņu līmeņa 15-20 m dziļumā;
- tuva ūdens ķermeņa;
- zemes plāksnēm ar horizontālu kolektoru, kura iegriešanas dziļums ir līdz 1.2-1.5 m;
- dziļām urbšanas akām līdz 40-50 m dziļumā.
Iespēju izmantot siltumsūkņu tehnoloģiju, lai samazinātu siltuma zudumus un samazinātu apkures izmaksas, ir daudz vairāk.
Piemēram, izmantojot lieko siltumu no tehnoloģiskajiem procesiem, notekūdeņu siltumu un daudzos citos gadījumos.
Siltumsūkņu veidi
Iekārtas, kas izmanto ģeotermālo siltumu, siltumu no gaisa vai iekārtas, kas iegūst hidrotermālo siltumu. Izcelsim vairākus galvenos siltumsūkņu veidus.
Zemes avota siltumsūknis
Zemes avota siltumsūknis ir sistēma, kas iegūst lieko siltumu no virsmas augsnes slāņa, dziļām urbšanas akām vai tuvā ūdens ķermeņa.
Zemes temperatūra zem sasalšanas slāņa ziemā vienmēr ir pozitīva – līdz 5-10 (° C). Vasarā uzkrātais siltums ir pietiekams, lai zemes avota siltumsūknis varētu sildīt telpu ziemā.
Siltuma noņemšanai tiek ieklāts cauruļveida plastmasas kolektors vai tiek nolaistas divas zondes, kurās cirkulē dzesēšanas šķidrums, kas ziemas apstākļos nesasalst. Jo vairāk dzīvojamās platības, jo garākas ir kolektora caurules vai dziļākas zondes. Specifiskā siltuma noņemšanas jauda dažādiem augsnes veidiem var svārstīties no 8 līdz 32 W / m². Tiek ņemtas vērā arī augsnes un tās slāņu īpašības, kas prasa ģeoloģiskos pētījumus.
Ja tuvumā ir dīķis vai ūdenskrātuve ar pietiekamu ūdens tilpumu un dziļumu, spirāles un plastmasas kolektora gredzeni tiek ievietoti tajā līdz dziļumam (līdz dibenam).
Ūdens-ūdenim siltumsūknis
Ūdens-ūdenim siltumsūknis, kura princips balstās uz siltuma iegūšanu no gruntsūdeņiem, ir diezgan sarežģīts uzstādīšanā. Ūdens temperatūra dziļumā ir nemainīga visu gadu – apmēram + 10 ° C.
Lai uzstādītu šādu siltumsūkni, ir nepieciešama ūdens horizontāla dziļuma, daudzuma, kvalitātes un tīrības analīze. Tās veiktspēja attiecībā uz siltumu vai aukstumu nav atkarīga no atmosfēras apstākļiem vai sezonas maiņas. Ūdens siltumsūkņa enerģijas pārvēršanas koeficients ir augsts – COP līdz 5 un augstāks, bet uzstādīšana un apkope ir problemātiska.
Ūdens-ūdenim siltumsūknis apkurei ir izdevīgs variants tikai kompetentas iekārtas izvēles un aprēķina, kā arī augsti kvalificētas uzstādīšanas un palaišanas gadījumā.
Ģeotermālo un ūdens siltumsūkņu cena ir augsta, jo ir nepieciešami iepriekšēji pētījumi un dārgi uzstādīšanas darbi.
Gaisa-ūdenim siltumsūknis
Šāds siltumsūknis ir pieejamāks cenas un uzstādīšanas ziņā. Tas vislabāk piemērots integrācijai modernizētā apkures sistēmā, un to ir viegli uzstādīt un ātri atmaksājas, kad to ievieš jaunā mājā. Tā kā tā siltuma veiktspēja ir atkarīga no ārējās gaisa temperatūras, ir izdevīgi izmantot gaisa siltumsūkni divvalentās shēmās, ar rezerves otro siltuma avotu.
Siltumsūkņa kopējā jauda ar rezerves avotu kļūst gandrīz puse no tās izmaksām, bet energoefektivitāte un ekonomija kopējā siltumapgādes sistēmā paliek optimāla.
Atšķir monobloka izkārtojumu vai komplektu, kas ietver ārējās un iekšējās vienības. Invertera gaisa avota siltumsūknis precīzi un ekonomiski reaģē uz prioritārajiem siltuma, karstā ūdens vai aukstuma slodzēm. Šādu sistēmu energoefektivitātes koeficients ir līdz 5 vai vairāk, tās spēj darboties pat pie ārējām temperatūrām līdz -25 ° C. Tie ir vispopulārākie siltumsūkņi lietošanai mērenā klimatā lielākajā daļā Ukrainas teritorijas.
Šādi modeļi ir pieejami klimata apstākļu ziņā ātri atmaksājoša projekta modernizācijai vai uzstādīšanai jaunā mājā gan miljonu pilsētās, gan reģionos.
Izcils gaisa-ūdenim siltumsūkņa piemērs ir Arctic Home Basic un Arctic Home Smart sērija, augstas veiktspējas iekārtas no britu zīmola Mycond.
Gaisa-gaisam siltumsūknis
Izmantojot siltumu no ventilācijas vai ārējā gaisa, gaisa-gaisam siltumsūknis ir līdzīgs gaisa kondicioniera darbībai dzesēšanas / apkures režīmā, bet ar prioritāti darbam apkurei. Šis siltumsūknis tiek izmantots kā sistēma, kas ļauj ietaupīt naudu mājas apkurei ne tikai Eiropā, bet arī Ukrainā.
Tāpat šādus siltumsūknis var aprīkot ar komplektu karstā ūdens sagatavošanai un tos raksturo augstas sezonas energoefektivitātes rādītāji.
Ir arī citas siltumsūkņu sistēmu shēmas:
- zemes-gaisa siltumsūknis;
- sālsūdens-ūdens siltumsūknis;
- citi.
Siltumsūkņi tiek izmantoti ūdens sildīšanai baseinos vai tehnoloģiskajos procesos, dažās rūpniecības jomās vai būvniecībā, lai sildītu jebkuru komerciālu objektu.
Siltumsūkņu priekšrocības
- Inovatīvas tehnoloģijas siltumapgādē, gaisa kondicionēšanā un karstā ūdens apgādē, kas apvienotas vienā ierīcē – siltumsūknī.
- Ekonomiski un vairākkārt zemākas izmaksas apkurei un karstā ūdens apgādei.
- Videi draudzīgs siltumsūknis, bez CO2 emisijām un vides piesārņojuma.
- Ugunsdrošība, nav nepieciešama uzraudzība, apstiprināšana, pastāvīga iekārtas drošības uzraudzība.
- Inteliģenta kontrole un ekonomiski ekspluatācijas režīmi, mikroklimata kontrole pēc temperatūras un mitruma sensoriem.
- Kontrole dažādām temperatūras apkures shēmām: radiatori un grīdas apkure.
- Gaisa kondicionēšana un apkure ar siltumsūkņiem un ventilatoru konvektoriem.
- Zemes avota siltumsūknis, kura cena ir augsta, ir ekonomiski izdevīgs variants jaunās mājas apkurei bez gāzes, īpaši ierobežotas elektroapgādes apstākļos mājā.
Secinājumi
Tikai augsti kvalificēti speciālisti var izvēlēties pareizo siltumsūkņu iekārtu komplektu, kas darbojas saskaņā ar vienu vai otru shēmu, atsaucoties uz konkrētu privātmājas daļu, ņemot vērā inženiertehniskās sistēmas un ēku plānojumu.
Pareizi aprēķini nosaka: sistēmas izmaksas, tās efektivitāti un uzticamību. Siltumsūkņi ir inovatīvas sistēmas ar sarežģītu uzstādīšanu un inteliģentu kontroli. Lai īstenotu šādus projektus, nepieciešams vērsties pie profesionāļiem, lai izvēlētos vispiemērotāko iekārtu komplektu attiecībā uz jaudu un cenu un aprēķinātu ekonomisko ieguvumu no tās īstenošanas.
