Šilumos siurblio veikimo namuose šildymo principas

Šilumos energijai transformuoti, perduoti ir paversti naudojamas specialus įtaisas, panašus į oro kondicionierių ar šaldytuvą. Šilumos siurblys nenaudojamas šildymui - jis perduoda tik daugiau šilumos, nei gauna iš tinklo. Prietaiso pagalba galite pumpuoti dirvožemio, oro ar vandens energiją į šildymo komunikacijas.

Veikimo principas ir dizainas

Šilumos siurblį sudaro freono grandinė su kompresoriumi, išsiplėtimo vožtuvas, šilumokaičiai (kondensatorius, garintuvas) ir varinis vamzdynas. Komplektai surišami naudojant jungiamąsias detales ir automatines dalis.

Įrenginio veikimo principas pagrįstas žemos kokybės šilumos pasirinkimu:

• vanduo (nuo +2 iki +7 laipsnių);
• oras (nuo -25 iki +35 laipsnių);
• dirvožemis (nuo -5 iki +5 laipsnių).

Paimant šilumos išteklius, pradinė terpė atšaldoma, o vidinės grandinės šaltnešis pradeda virti ir virsta garais. Dujos suspaudžiamos kompresoriumi ir staiga praranda tūrį, tuo pačiu padidindamos temperatūrą ir slėgį. Įkaitinto freono veikimas yra šilumos išteklių perdavimas į šilumos magistralę. Šilumos siurbliai veikia uždaro kontūro principu ir naudoja tik energiją tiesiogiai nešildydami aušinimo skysčio.

Įrenginys leidžia gauti 3-5 kW šilumos iš 1 kW sunaudotų energijos išteklių.

Šilumos siurblių veislės

Šilumos siurbliai, skirti privačiam namui šildyti, yra klasifikuojami pagal kelis kriterijus. Priklausomai nuo energijos perdavimo tipo:

• Suspaudimas - susideda iš kompresoriaus, kondensatoriaus, garintuvo ir plėstuvo. Įranga veikia šilumnešio suspaudimo ir išplėtimo ciklo principu su tolesniu šildymu.
• Absorbcija - veikia absorbento ir freono pagrindu. Absorbcijos įtaisas yra efektyvus ir yra naujos kartos siurblys.

Pagal šilumos šaltinį galite pasirinkti įrenginį:

• oras - išgauna šiluminius išteklius iš atmosferos;
• geoterminis - energiją ima iš vandens ar dirvožemio;
• antrinis - veikia su antrine vandens ar oro šiluma.

Antriniai šilumos įtaisai gali paimti energiją iš nuotekų.

Šilumos siurblio aparatas taip pat skiriasi atsižvelgiant į energijos suvartojimo ir transformavimo aplinką, savybes ir darbo metodus.

Požeminio vandens sistema

Prietaisai leidžia ištisus metus gauti šilumos iš žemės žarnų. Pagal geoterminės grandinės tipą galima pasirinkti šias modifikacijas:

• Horizontali - vamzdžių pavidalo sistema, esanti žemiau dirvožemio užšalimo, 1,5-2 m gylyje. Temperatūros režimas ištisus metus siekia + 3 ... + 15 laipsnių, todėl šilumą galima gauti bet kuriuo metu .
• Vertikalus - rezervuaras atrodo kaip 50–200 m gylio gręžinys. Viduje yra specialūs zondai, kurie ima šilumą iš pastovaus temperatūros gradiento.

Tvarkant vertikalų kontūrą, reikia atsižvelgti į geologinę dirvožemio sudėtį. Vietoje, kurioje yra horizontalus kontūras, negalima statyti namų, kloti plytelių.

Vandens-vandens sistema

Norėdami šildyti kambarį, turėsite naudoti pastovios +7 ir aukštesnės laipsnių temperatūros požeminio vandens energiją. Ši technologija numato vandens tiekimą išcentriniu siurbliu į specialią stotį. Šiluminė energija į antifrizą perduodama apatine prietaiso grandine.Ši parinktis leidžiama svetainėse:

• be požeminio vandens arba esant minimaliam jų atsiradimo lygiui;
• su šuliniais, kuriuose vandens ženklas nesumažėja;
• su minimalia druskos sudėtimi ir tarša;
• įrengtas drenažo šulinys, galintis priimti per valandą nuo 2200 litrų nuotekų.

Geriausias vandens-vandens įrangos variantas yra vietovė šalia upės ar kito vandens telkinio.

Sistema „vanduo-oras“

Šilumos siurbliai šildo ne patalpų orą, o patį šilumos nešiklį. Jis gali būti naudojamas šildymui, karšto vandens ruošimui. Sistema turi daug privalumų:

• sumontuotas neišgręžiant išorinio kontūro;
• jis yra patikimas ir patvarus;
• galioja rudenį ir pavasarį.

Siurblių trūkumai yra šie:

• COP sumažėjimas, kai temperatūra pasiekia +1,2 laipsnio;
• lauko atšildymui naudokite atbulinę eigą.

Stotys nėra vienintelės šilumos gamybos priemonės. Jie veikia kartu su šildymo katilu.

Oras-oras sistema

Oras-oras prietaisai šilumos energiją gauna iš gatvių oro masių. Iš išorės jie primena oro kondicionierius, tačiau gali veikti esant žemai temperatūrai. Šaltas oras pašildomas kondensatoriuje. TN pranašumai yra šie:

• kaina palyginama su oro kondicionieriaus kaina;
• greitas montavimas;
• nėra šilumos nešėjų nutekėjimo pavojaus.

Tarp sistemų trūkumų:

• galimybė veikti tik esant temperatūrai iki -20 laipsnių;
• poreikis kiekvieno kambario viduje įrengti specialų bloką;
• sąlygų karštam vandeniui gauti nebuvimas.

Oras-oras šildymo įranga gali būti naudojama papildomai šildyti vasarnamį ar kaimo namą.

Sistemos pasirinkimo kriterijai

Prieš įsigydami šilumos siurblį, turite apsvarstyti:

• Sistemos sąrankos išlaidos. Norėdami prijungti VT Maskvoje, turėsite nustatyti horizontalų kontūrą. Iškasta duobė (10 tūkst. Rublių / pamaina už ekskavatoriaus nuomą), tada atliekamas pasiruošimas darbui (5 tūkst. Rublių). Šulinys kainuoja 1000 rublių / lm, atsižvelgiant į zondo įrengimą ir vamzdyną. Norint, kad sistema veiktų normaliai, reikės 350 m grandinės arba 350 tūkstančių rublių.
• Energijos suvartojimas. 9 kW šilumos siurblys sunaudoja 2,7 kW / h elektros energijos, o tai yra pigiau nei panašiame elektriniame katile.
• Atsipirkimas. Alternatyvus šildymas, atsižvelgiant į įrengimo išlaidas ir elektros sąnaudas, atsipirks po 3 metų.
• Gyvenamosios vietos regiono klimato sąlygos. TH yra neveiksmingos vietovėse, kuriose žiemos yra šalnos. Jie negalės pasiimti reikiamo šilumos kiekio iš dirvožemio, oro ar vandens.
• Įrenginio galia. 10x10 kvadratų vieno aukšto namo savininkas turi atlikti skaičiavimus, remdamasis: maksimalia neigiama temperatūra (-20 laipsnių); temperatūros skirtumai lauke ir kambaryje (20 - -20 = 40); sienų šilumos nuostoliai (plytos - 13,5 kW). Prie paskutinio minimalios galios rodiklio turite pridėti apie 50%.
• Sandėliavimo bako talpa. Pradėjus 3 siurblio paleidimus, reikia 30 litrų vandens, o 5 - 20 litrų.

Renkantis įrangą, atsižvelgiama į namo būklę ir vietovės, kurioje jis yra, ypatybes.

Privalumai ir trūkumai

Šildymo komunikacijos su šilumos siurbliu turi daug privalumų:

• energijos taupymas: sunaudojant 1 kW / h, gaunama 4 kW / h šilumos;
• sumažinti sistemos remonto išlaidas;
• universalumas - tinka montuoti regionuose, kuriuose nėra dujotiekių, elektros linijų, nes veiks ore, dirvožemyje ar vandenyje;
• visiškas sistemos automatizavimas - ilgo nebuvimo atveju savininkas gali nustatyti pastovų +10 laipsnių temperatūros režimą;
• aplinkos sauga - negamina oksidų, rūgščių ir benzenkarboksirūgščių;
• nėra avarinių situacijų - aušinimo skystis ir sistemos komponentai neįkaista iki kritinės temperatūros;
• galimybė veikti esant temperatūrai iki -15 laipsnių;
• grįžtamumas - įrenginiai vasarą atvėsina namą, pašalindami šilumą iš kambarių ir nukreipdami jį į atsarginę aplinką;
• ilgalaikis naudojimas: be kapitalinio remonto siurblys naudojamas 25-50 metų, kompresoriaus atsarginė dalis sugenda kas 15-20 metų.

Šilumos siurblių naudojimo trūkumai yra šie:

• geoterminės sistemos organizavimo finansinės išlaidos;
• ilgalaikis (5–10 metų) sistemos atsipirkimas;
• poreikis naudoti papildomą šildymą šaltuose regionuose.

Grindų šildymo sistemose leidžiama naudoti ventiliatoriaus ritės elementus, kurie šilumą ar šaltį perduoda orui iš vandens. Jei turite seną namą, jums reikės pertvarkyti šildymą.

Populiarūs šilumos siurblių gamintojai

Šilumos siurblius daugiausia gamina įmonės iš Azijos. Pirmieji Europos rinką tiekė „Daikin“, „Mitsubishi Electric“ ir „Hitach“. Įrangą taip pat gamina gamintojai iš Pietų Korėjos (LG ir Samsung), Kinijos (Midea ir Gree).

Europos prekės ženklai „Dimplex“, „Nibe“, „Alpha-Inno Tec“, „AJ Tech“, „CIAT“, „Technibel“, „Atlantic“, „Airwell“, „Buderus“ taip pat turi ATW modifikacijas.

Pasidaryk pats šilumos siurblys

Galima patiems pasigaminti šilumos siurblį tik nedideliam namui šildyti.

1. Įsigykite seną šaldytuvą ir išardykite jį nuimdami automatiką.
2. Padarykite kondensatorių iš 100 l plieno bako, perpjauto per pusę. Į rezervuarą dedama varinė ritė su 1 mm storio sienomis.
3. Padarykite ritę, apvyniodami varinį vamzdelį aplink dujų ar deguonies balioną, stebėdami tą patį atstumą tarp posūkių.
4. Pritvirtinkite posūkius, perverdami laidą per skylutes aliuminio kampuose.
5. Suvirinkite bako dalis.
6. Iš 60–80 litrų talpos plastikinės talpyklos pagaminkite garintuvą. Jame įrengta ritė ir sriegis išleidimo ir tiekimo vamzdžiams.
7. Įrenkite įrangą kambaryje ir prijunkite 2 ortakius, supjaustytus į priekinę varčią.
8. Lituojami variniai vamzdžiai, siurblys freone.
9. Padarykite pradinį startą ir prijunkite konstrukciją prie šildymo.

Oras bus tiekiamas per viršutinį kanalą į šaldiklį, atvėsinamas ir tiekiamas į korpusą. Sušilus šilumokaičiui ant galinės sienos oro masės pateks į kambarį.

Dėl darbo gaunama sistema su uždara kilpa. Joje cirkuliuoja šaltnešis, imantis ir perduodantis energiją iš garintuvo į kondensatorių. Gaunama šilumos energija turi mažą galią, todėl reikia papildomai prijungti šiltų grindų arba mažos inercijos tipo radiatorius.

Išleidžiamo vandens temperatūra bus ne aukštesnė kaip 50-60 laipsnių.

Schema

Dvivalentė šildymo sistemos schema padės sutaupyti nepriklausomą prietaiso gamybą ir jo montavimą. Tai apima šilumos siurblio galios apskaičiavimą pagal minimalią temperatūrą. Įrenginys neveiks visu pajėgumu visus metus.

Nanos šiuo atveju yra pasyvus įrenginys, prie kurio prijungtas dujų arba kietojo kuro katilas. Aplinkkelis yra prijungtas prie pastarojo.

Termo siurblio modifikacijos yra efektyvi, tačiau brangi įranga. Esant ilgam atsipirkimo laikotarpiui, jie bus vienintelė alternatyva vietovėse, kuriose nėra dujų.