Šilumos siurblių pramonė nestovi vietoje, todėl kuriami nauji inžineriniai sprendimai, pagrįsti jau žinomomis technologijomis. Rinkodaros specialistai, norėdami gauti pelno ir padidinti pardavimus, dažnai slepia informaciją apie produktą, reklamuodami jį kaip revoliucinį ir nepakartojamą. Ryškiausias pavyzdys – šilumos siurbliai. Reklaminėje medžiagoje neaprašomas tokių prietaisų veikimo principas arba namų šildymo efektyvumo lygis. Tačiau norėdami suprasti, kaip viskas veikia ir kokia naudinga gali būti sistema, galite perskaityti šį straipsnį.
Kas yra šilumos siurblys, jo taikymo sritis
Šilumos siurblio techninė apibrėžtis – tai prietaisas, skirtas energijai iš vienos vietos į kitą perduoti ir kartu padidinti efektyvumą. Šią mechaniką lengva iliustruoti. Įsivaizduokite kibirą šalto vandens ir stiklinę karšto vandens. Tas pats energijos kiekis sunaudojamas jiems pašildyti nuo tam tikro šilumos taško. Tačiau jo taikymo veiksmingumas skiriasi. Jei tuo pat metu kibiro su vandeniu temperatūrą sumažinsime 1 laipsniu, dėl gautos šiluminės energijos stiklinėje esantis skystis praktiškai pasieks virimo temperatūrą.
Galiausiai vartotojas gauna du šilumos šaltinius, iš kurių vienas (iš produktų paimta energija) yra visiškai nemokamas.
Toks yra šilumos siurblio veikimo principas. Įrenginio funkcinė schema, palyginti su šaldytuvu, yra atvirkštinė – šiame įrenginyje šilumokaitis, radiatoriaus grotelės, yra naudingas ir galiausiai efektyvesnis komponentas. Jis veikia taip:
- šilumos ištraukimo kontūras yra už patalpos ribų, aplinkui tvyro stabilios temperatūros aplinka;
- Veikiant šilumos siurbliui darbinės terpės temperatūra dėl natūralių fizikinių procesų priverstinai sumažinama žemiau aplinkos temperatūros;
- darbinis kūnas išskiria šilumą, kurios intensyvumas priklauso nuo susidariusio temperatūrų skirtumo
- darbinė terpė patenka į būsenos konversijos grandinę ir patalpos šilumokaitį;
- energija išsiskiria į orą ar kitą terpę;
- pradinės būsenos darbinė terpė tiekiama į ciklo pradžią (šilumos paėmimo grandinę).
Ši šildymo grandinė turi keletą privalumų ir trūkumų. Tačiau optimaliomis sąlygomis šilumos siurblys rodo, kad gerokai sutaupoma. Šildyti namą kainuoja 70-80 proc. mažiau nei naudojant klasikinį dujinį ar kietojo kuro katilą.
Galutinis šilumos siurblio efektyvumas priklauso nuo daugelio veiksnių. Kai kuriais technologiniais sprendimais galima išspręsti tik ribotą skaičių problemų. Kiti susiję su sudėtingu šilumos siurblių įrengimu.
Šiandien yra daug buitinių prietaisų, kurių savininkai nežino, kad juose naudojamos novatoriškos ir revoliucinės šilumos išgavimo iš aplinkos idėjos. Tai gali vykti net esant minusinei lauko temperatūrai. Tai yra oro kondicionieriai su šildymo funkcija, kuris iš tiesų pagrįstas šilumos siurblio mechanikos principais. Šių „oras-oras” įrenginių veikimo principai bus paaiškinti vėliau.
Privataus namo šildymo schema su šilumos siurbliu
Optimalus šilumos siurblio naudojimas namams šildyti apima talpykla. Supaprastintai tai atrodo taip:
Šilumos siurblių klasifikavimas pagal terpės savybes
Šilumos siurblių klasifikacija yra gana plati. Prietaisai skirstomi pagal darbinio kūno tipą, jo fizinės būsenos keitimo principą, konversijos įtaisų naudojimą, būtino energijos nešiklio pobūdį. Jei atsižvelgsime į tai, kad rinkoje pateikiami modeliai su įvairiais klasifikavimo kriterijų deriniais, taps aišku, kad gana sunku išvardyti visus. Tačiau pagrindiniais grupės suskirstymo principais galima laikyti.
Šilumos siurblio įrengimas, konstrukcija ir galutinės charakteristikos priklauso nuo šilumos šaltinio ir recipiento terpės parametrų. Šiandien yra keletas inžinerinių sprendimų tipų.
„oras-oras”
Šilumos siurbliai oras-vanduo – dažniausiai pasitaikantys vienetai. Jie yra kompaktiški ir palyginti paprasti. Šio tipo mechanika naudojama buitiniuose oro kondicionieriuose su šildymo režimu. Veikimo principas paprastas:
- Lauko šilumokaitis atvėsta žemiau oro temperatūros ir atima šilumą;
- kai gaunamas freonas suspaudžiamas radiatoriuje, jo temperatūra gerokai pakyla;
- Patalpoje esantis ventiliatorius šildo patalpą pučiant į šilumokaitį.
Aplinkos energija nebūtinai išgaunama naudojant išorinį šilumokaitį. oras gali būti pučiamas į patalpoje esantį tam skirtą įrenginį. Štai kaip kai kurie ortakių sistemos.
Šilumos siurbliai vanduo-vanduo išsiskiria didesne galia ir efektyviu šilumos kiekiu. Priežastis – padidėjusi skysčio šiluminė talpa. Vandens sluoksnis, kuriame yra zondas arba šilumokaitis, greitai atiduoda energiją, o dėl didžiulio tūrio jo charakteristikos sumažėja nežymiai, todėl sistema veikia stabiliai. Be to, skiriasi ir įranga „vanduo į vandenį” didesnis efektyvumas.
Patarimas! Tam tikromis sąlygomis sistema vanduo-vanduo gali apsieiti be tarpinių komponentų – šildymo kontūro akumuliacinės talpyklos. Tinkamai įvertinus esamas klimato sąlygas ir parinkus įrenginio galingumą, name įrengiamas vandens šildytuvas su šilumos siurbliu ir organizuojama efektyvi grindų šildymo sistema.
Vanduo-oras, oras-vanduo, oras-vanduo
Kombinuotąsias sistemas reikia rinktis ypač atidžiai. atidžiai įvertinamos esamos klimato sąlygos. Pavyzdžiui, vandens ir oro šilumos siurblio ciklo efektyvumas šildant regionuose, kuriuose vyrauja stiprios šalnos. Sistema „oras-vanduo” kartu su grindiniu šildymu ir antriniu karšto vandens rezervuaru gali padėti sutaupyti daugiausia lėšų šiose srityse, kur oro temperatūra retai nukrenta žemiau -5 °C…-10 laipsnių.
Sistema, kuri prisitaiko prie aplinkos ypatybių, yra pagrįsta termopumpą, ventiliatoriaus šilumokaičio įrenginį, bet kurios klasės šiluminį pistoletą. Esant pakankamai aukštai lauko temperatūrai (iki -5…-Šilumos siurblys veikia įprastiniu režimu ir užtikrina pakankamą šildymo galią (iki 10 laipsnių Celsijaus). Sistemos konstrukcijos ypatybė – jos išorinio šilumokaičio vieta atskirame vėdinimo kanale. Kai lauko temperatūra nukrenta žemiau optimalios temperatūros, tiekiamas oras pašildomas šildytuvu (dyzeliniu, elektriniu arba dujiniu).
Ypatingas dėmesys: dauguma schemų, kuriose numatytas oro temperatūros pritaikymas arba šilumos siurblio stabilizavimas, taikomos įrenginiams „oras-oras” ir „oras-vanduo”. Kitose sistemose dėl išorinių šilumokaičių, izoliuotų žemėje arba vandenyje, tokios „šiltnamio” eksploatavimo sąlygos yra neįmanomos.
Pagrindinės charakteristikos ir šilumos siurblio našumo skaičiavimas
Bendras šilumos siurblio įrengimo namų šildymui racionalumas, dėl finansinių išlaidų. Tai apima:
- įrangos pirkimo kaina;
- įrengimo išlaidos, kurios gali apimti žemės darbus;
- periodinės techninės priežiūros išlaidas;
- Apytikslė dažnai pasitaikančių gedimų šalinimo kaina.
Modelio pasirinkimas pagal jo pajėgumą, kaip nurodyta pirmiau, grindžiamas bendru šilumos poreikiu. Apytikriai apskaičiuojant vieno aukšto 10×10 metrų namo (300 kubinių metrų tūrio) tūrį, jis atrodo maždaug taip:
- atsižvelgiama į didžiausią neigiamą žiemos temperatūrą (-20);
- nustato skirtumą tarp kambario ir aplinkos (20 -20 = 40);
- turi sienos šilumos nuostolius, apskaičiuotus pagal jų medžiagos etaloninius duomenis (plytoms lentelėje nurodyta vertė yra 1, šilumos nuostoliai – 1x300x40 yra 12000 kilokalorijų per valandą arba 13,5 kW).
Šis skaičius yra mažiausia šilumos siurblio galia, kurios pakanka namui apšildyti. Norint parinkti optimalų modelį, charakteristiką reikia padidinti bent 50 %. taip yra dėl to, kad šilumos siurblys žiemą turės veikti neoptimaliomis sąlygomis, arti apatinio nulinės aplinkos temperatūros efektyvumo taško. Nagrinėjamo pavyzdžio rodiklis yra maždaug 20 kW.
Antroji skaičiavimo dalis – Talpyklos talpos pasirinkimas. Ši sistemos dalis rekomenduojama tam, kad šilumos siurblys galėtų veikti ribotą ciklų skaičių per dieną. Įrangos dokumentuose pateikiamos rekomendacijos dėl šilumos akumuliavimo talpos tam tikram ciklo greičiui. Vidutinis rodiklis yra 30 litrų kilovatui, kai pradedama 3 kartus, 20 litrų, kai pradedama 5 kartus. Taigi pirmiau pateiktame pavyzdyje nurodytam namui penkiems šilumos siurblio veikimo ciklams per dieną reikėtų mažiausiai 400 litrų akumuliacinės talpyklos.
Išvada
Jei atlikę klimato, galimų energijos šaltinių, dirvožemio pobūdžio analizę nusprendėte įsigyti šildymui skirtą šilumos siurblį, rekomenduojame Patikėkite sistemos kūrimą profesionalams. Optimalus modelio pasirinkimas priklauso ne tik nuo prietaiso mechaninių savybių. Specialistai atsižvelgs į dirvožemio šilumos išsklaidymo gebą, parinks gero efektyvumo derinio schemą, apskaičiuos geriausią. Todėl profesionalų sukurta šildymo sistema su šilumos siurbliu neprivers jūsų patirti netikėtumų ir gailėtis dėl savo pasirinkimo.
Ar verta namus šildyti šilumos siurbliu? Norėčiau sužinoti jūsų nuomonę ir patirtį šiuo klausimu. Ar tokia investicija atsipirktų ilgalaikiu laikotarpiu, ar yra kitų efektyvių šildymo sistemų alternatyvų? Kokios yra privalumai ir trūkumai naudojant šilumos siurblį Lietuvos sąlygomis? Ačiū už atsakymą!
Šilumos siurblys yra efektyvus būdas šildyti namus Lietuvos sąlygomis. Tai aplinkai draugiška ir ekonomiška šildymo sistema, kuri išnaudoja aplinkos šilumą. Šilumos siurblys gali padėti sutaupyti šildymo sąskaitas ilgalaikiu laikotarpiu, nes energijos sąnaudos yra ženkliai mažesnės nei naudojant tradicinius šildymo būdus, tokius kaip dujos ar elektra.
Vienas iš privalumų naudojant šilumos siurblį yra tai, kad jis yra labai efektyvus ir aplinkai draugiškas. Tačiau reikia atkreipti dėmesį į tai, kad šilumos siurblio įrengimas gali būti brangesnis nei tradicinių šildymo sistemų įrengimas. Be to, šilumos siurblys veikia geriau, jei namas yra gerai šiltinamas ir nepriklauso nuo individualios situacijos.
Vis dėlto, įvertinus visus privalumus ir trūkumus, šilumos siurblys yra verta investicija ilgalaikiu laikotarpiu, atsižvelgiant į didelius šilumos sąnaudų taupymus. Svarbiausia yra pasitikrinti įvairias šildymo sistemas ir pasirinkti geriausią sprendimą pagal savo poreikius bei galimybes.
Šilumos siurblys yra išties efektyvus būdas šildyti namus Lietuvoje. Nepaisant kainų skirtumo įrengimo metu, jis leidžia sutaupyti daugiau pinigų ilgalaikėje perspektyvoje. Šilumos siurblys taip pat yra draugiškas aplinkai, nes naudoja žaliąją energiją. Svarbu atsižvelgti į tai, kad tai tinkamas sprendimas tik gerai izoliuotiems namams. Taigi, pasirinkus šilumos siurblį, reikia apsvarstyti įvairias galimybes ir atsižvelgti į individualius poreikius bei galimybes.
Šilumos siurblys yra daugelio žmonių pasirinkimas šildant namus Lietuvoje dėl jo efektyvumo ir ilgalaikės pinigų sutaupymo galimybės. Taip pat, jis yra draugiškas aplinkai, naudojantis žaliąją energiją. Tačiau svarbu atsiminti, kad šilumos siurblys veiksmingiausias gerai izoliuotuose namuose. Todėl renkantis šilumos siurblį, svarbu įvertinti savo individualius poreikius ir galimybes, bei apsvarstyti visas galimas variantus.
Šilumos siurblys yra puikus būdas efektyviai šildyti namus Lietuvos klimato sąlygomis. Tai ne tik aplinkai palankus, bet ir ekonomiškas variantas, leidžiantis sutaupyti energijos sąnaudas ilgalaikiu laikotarpiu. Nors įrengimas gali būti brangesnis nei tradicinių sistemų, šilumos siurblys pasižymi dideliu efektyvumu. Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad šilumos siurblys geriau veikia gerai šiltinamuose namuose. Visiškai apsvarstę privalumus ir trūkumus, galime daryti išvadą, kad šilumos siurblys yra verta investicija, leidžianti sutaupyti šildymo sąskaitas ir rūpintis aplinka. Tai puikus sprendimas, atsižvelgiant į savo poreikius.