Šilumos siurblio oras-vanduo apskaičiavimas šildymui ir karšto vandens tiekimui

Šilumos siurblio skaičiavimo pavyzdys

Šilumos siurblį parinksime vieno aukšto namo, kurio bendras plotas 70 kv., Šildymo sistemai. m su standartiniu lubų aukščiu (2,5 m), racionalia architektūra ir uždarančių konstrukcijų šilumine izoliacija, atitinkančia šiuolaikinių statybos kodeksų reikalavimus. Pirmojo ketvirčio šildymui. m tokio objekto, pagal visuotinai priimtus standartus, reikia išleisti 100 W šilumos. Taigi, norint pašildyti visą namą, jums reikės:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW šiluminės energijos.

Mes pasirenkame „TeploDarom“ prekės ženklo šilumos siurblį (modelis L-024-WLC), kurio šiluminė galia W = 7,7 kW. Įrenginio kompresorius sunaudoja N = 2,5 kW elektros energijos.

Rezervuaro skaičiavimas

Kolektoriaus statybai skirtoje vietoje dirvožemis yra molingas, gruntinio vandens lygis aukštas (imame kaloringumą p = 35 W / m).

Kolektoriaus galia nustatoma pagal formulę:

Qk = W - N = 7,7 - 2,5 = 5,2 kW.

Nustatykite kolektoriaus vamzdžio ilgį:

L = 5200/35 = 148,5 m (apytiksliai).

Atsižvelgdami į tai, kad neracionalu nustatyti grandinę, kurios ilgis yra didesnis nei 100 m, dėl pernelyg didelio hidraulinio pasipriešinimo, mes sutinkame: šilumos siurblio kolektorių sudarys dvi grandinės - 100 m ir 50 m.

Svetainės plotas, kurį reikės skirti kolektoriui, nustatomas pagal formulę:

S = L x A,

Kur A yra žingsnis tarp gretimų kontūro dalių. Mes priimame: A = 0,8 m.

Tada S = 150 x 0,8 = 120 kv. m.

"Šilumos siurblys yra labai brangus!"

Iš tiesų, geoterminio šildymo sistemos įrengimas iki raktų 2000–2010 m. kainavo apie 30 000–40 000 USD... Tokią aukštą kainą lėmė trys pagrindiniai veiksniai:

• gręžimo kaina tuo metu siekė 35-50 USD. už 1 metrą. Dėl to 60–70% viso biudžeto atiteko išorinio kolektoriaus įrenginiui. Dabar krizės dėka gręžimo kaina sumažėjo iki 15–17 USD. už 1 metrą.
• šilumos siurblių kaina dabar gerokai sumažėjo tiek dėl padidėjusios vidaus konkurencijos Baltarusijos rinkoje, dėl kurios „pažabojo“ vietinių šios rinkos dalyvių apetitą, tiek dėl to, kad visame pasaulyje sumažėjo šios rūšies įrangos kaina.
• platesnis „horizontalių“ rezervuarų įvedimas, kurių įrengimas yra du kartus pigesnis nei „vertikalus“ gręžimas, ir tuo pačiu efektyvumu nenusileidžia „vertikaliems“ rezervuarams.

Todėl šiandien vidurkis sistemos įrenginio „iki raktų“ kaina (su visa įranga ir darbais) sumažėjo iki 9000-15000 USD Tuo pačiu metu jums nereikia parengti ir patvirtinti projekto Avarinių situacijų ministerijoje, statyti „atsargines“ stotis (dujinimo metu), įrengti kaminą, laikytis priešgaisrinių taisyklių ir kt.

Šilumos siurblių konstrukcijų tipai

Yra šios veislės:

• ТН "oras - oras";
• ТН "oras - vanduo";
• TN „dirvožemis - vanduo“;
• TH „vanduo - vanduo“.

Pirmasis variantas yra įprasta padalijimo sistema, veikianti šildymo režimu. Garintuvas montuojamas lauke, o namo viduje įrengtas įrenginys su kondensatoriumi. Pastarąjį pučia ventiliatorius, dėl kurio į kambarį tiekiama šilta oro masė.

Jei tokioje sistemoje yra specialus šilumokaitis su purkštukais, bus gautas HP tipo „oras-vanduo“. Jis prijungtas prie vandens šildymo sistemos.

HP „oras-oras“ arba „oras-vanduo“ tipo garintuvas gali būti dedamas ne lauke, o į ištraukiamojo vėdinimo kanalą (jis turi būti priverstas). Tokiu atveju šilumos siurblio efektyvumas bus kelis kartus padidintas.

Šilumos siurbliams, naudojantiems „vanduo-vanduo“ ir „žemė-vanduo“ tipą, šilumos išgavimui naudojamas vadinamasis išorinis šilumokaitis arba, kaip jis dar vadinamas, kolektorius.

Šilumos siurblio scheminė schema

Tai ilgas kilpinis vamzdis, paprastai plastikinis, per kurį garintuve cirkuliuoja skysta terpė. Abiejų tipų šilumos siurbliai reiškia tą patį įrenginį: vienu atveju kolektorius panardinamas paviršiaus rezervuaro dugne, o antrasis - į žemę. Tokio šilumos siurblio kondensatorius yra šilumokaityje, prijungtame prie karšto vandens šildymo sistemos.

Šilumos siurblių prijungimas pagal „vanduo - vanduo“ schemą yra daug mažiau varginantis nei „gruntas - vanduo“, nes nereikia atlikti žemės darbų. Rezervuaro apačioje vamzdis klojamas spiralės pavidalu. Žinoma, šiai schemai tinka tik rezervuaras, kuris žiemą neužšąla į dugną.

Kodėl šilumos siurblys?

Be šildymo šaltuoju metų laiku, siurblys leidžia vasarą pereiti prie oro kondicionavimo gyvenamajame kambaryje proceso. Norėdami tai padaryti, siurblys perkeliamas į atvirkštinį darbo režimą - aušinimo funkciją. Siekiant užtikrinti ne tik savo namų, bet ir visos planetos atmosferos aplinkos švarą, šilumos siurblių naudojimas kaip šildymas yra labai pagrįstas. Be to, įranga gali pasigirti ilgalaikis darbas, išlaidų taupymas, saugumas ir patogios aplinkos kūrimas namuose.
Visų rūšių energijos nešėjai su kiekvienu terminu brangsta, todėl uolūs savininkai yra pasirengę įdiegti brangią įrangą, kuri atsipirks dirbant nenaudojant dirbtinio kuro. Norint efektyviai eksploatuoti šilumos siurblį, nereikia pirkti skysto, dujinio ar kietojo kuro.

Privačiuose namuose su dideliu plotu šilumos siurblio naudojimas kartu su atsarginiu šildymo metodu leidžia kompensuoti investicines išlaidas šeštaisiais eksploatavimo metais. Tuo pačiu metu 1 kW suvartojamos elektros energijos išsiskiria apie 6 kW šilumos. Šilumos siurblys leidžia jums gauti vandens temperatūrą sistemoje iki 70 ° C.

Namuose su sumontuotu šilumos siurbliu neprivalote naudotis oro kondicionieriaus paslaugomis, nes vasaros laikotarpiu grandine cirkuliuoja aušinimo skystis, kuris žemėje atvėsinamas iki 6 ° C temperatūros. Tai yra pigesnė kaina nei naudojant atskiras oro aušinimo sistemas. Kad siurblys būtų dar efektyvesnis, prie jo prijungiamos papildomos baseino šildymo šakos, o vasarą energija naudojama iš saulės kolektorių.

Veikia šilumos siurblys

Po kieta planetos pluta ir mantija yra raudonai įkaitusi šerdis. Daugelį ateinančių metų, per daugelio žemiečių kartų gyvenimą, šerdis nepakeis savo temperatūros ir sušildys mūsų bendrus namus iš vidaus. Priklausomai nuo klimato sąlygų, maždaug 50-60 m gylyje, žemės temperatūra yra 10–14 ° C... Net ir amžinojo įšalo metu galima naudoti šilumos siurblį, teks padidinti tik vamzdžių klojimo gylį.

Kaip tai veikia

Įranga skirta žemai aplinkos temperatūrai rinkti gilumoje, paversti ją aukštos temperatūros energija ir perduoti namo šildymo sistemai. Planeta nuolat skleidžia šilumą, kuri naudojama namų šildymui. Šiluma gaunama iš aplinkinio oro ir vandens, kurie kaupia saulės energiją.

Iš tikrųjų šilumos siurblys yra blokas, panašus į šaldymo įrangos veikimą. Tik šaldytuve garintuvas yra taip, kad išleistų nereikalingą šilumą, o šilumos siurblyje jis yra nuolat kontaktuodamas su šaltiniu natūrali šiluma:

• naudojant vertikalius ar įstrižus šulinius, sąveikauja su žemės mase, esančia žemiau užšalimo taško;
• vamzdžių naudojimas šiltų ežerų ir upių gylyje leidžia surinkti neužšąlančių vandens srautų energiją;
• specialūs prietaisai renka šilto oro temperatūrą už būsto ribų.

Kuro laikiklio judėjimą per sistemą organizuoja kompresorius. Norint padidinti žemės gylyje surinktą temperatūrą, naudojama susiaurintų piltuvėlių sistema. Praėjęs per juos slėgiu, vežėjas susitraukia ir padidina temperatūrą. Sistemoje sumontuotas kondensatorius atiduoda energiją šildyti šildymo sistemos skystį, kuris galiausiai patenka į namo vidaus šildymo kontūro radiatorius.

Šilumos siurblio naudojimas ištisus metus tiekiami su dviem šilumokaičiais... Vieno garintuvas išskiria aušinimo energiją, o kitas veikia kaip šilumos tiekėjas patalpai šildyti. Šilumos surinkimo šaltinis yra žemės viduriai, neužšąlančių rezervuarų ar oro masių dugnas, iš kurio ilgi vamzdžiai pasiskolina žemos temperatūros energiją.

Privataus namo siurblio struktūrinė schema

• išorinio, kartais nuotolinio surinkimo vamzdžių sistema, kurioje nuolat juda šilumnešis;
• kolektoriaus darbo sistema, apimanti kompresorių, vamzdžius, šilumokaičius, įvairių veiksmų vožtuvus ir piltuvėlius;
• vidaus namo šildymo sistema su vamzdžiais ir radiatoriais arba oro aušinimo sistema.

Eksploatavimo laikotarpiui, per kurį nebus sugedę kuro įrenginiai, siurblių gamintojai ir montuotojai nurodo 20 metų. Bet toks teiginys mažai tikėtinas, nes niekas nepanaikino fizikos dėsnių, o nuolat trinti ir judėti dalis anksčiau nepavyks. Optimalus darbo laikas be remonto ir dalių keitimo gali būti paskirti 10 metų figūrą.

Šilumos generatoriaus gaminimas savo rankomis

Šilumos generatoriaus sukūrimo dalių ir priedų sąrašas:

• reikalingi du manometrai slėgiui matuoti darbo kameros įleidimo ir išleidimo angose;
• termometras įleidimo ir išleidimo skysčio temperatūrai matuoti;
• vožtuvas oro kamščiams pašalinti iš šildymo sistemos;
• įleidimo ir išleidimo šakų vamzdžiai su čiaupais;
• termometro rankovės.

Cirkuliacinio siurblio pasirinkimas

Norėdami tai padaryti, turite nuspręsti dėl reikalingų įrenginio parametrų. Pirmasis yra siurblio gebėjimas valdyti skysčius su aukšta temperatūra. Jei ši sąlyga bus nepaisoma, siurblys greitai suges.

Tada turite pasirinkti darbinį slėgį, kurį gali sukelti siurblys.

Šilumos generatoriui pakanka, kad patekus skysčiui būtų pranešama apie 4 atmosferų slėgį, šį rodiklį galite pakelti iki 12 atmosferų, o tai padidins skysčio kaitinimo greitį.

Siurblio veikimas neturės reikšmingos įtakos šildymo greičiui, nes veikimo metu skystis praeina per sąlyginai siaurą purkštuko skersmenį. Paprastai per valandą transportuojama iki 3–5 kubinių metrų vandens. Daug didesnę įtaką šilumos generatoriaus veikimui turės elektros energijos pavertimo šilumine energija koeficientas.

Kavitacijos kameros gamyba

Bet šiuo atveju vandens srautas bus sumažintas, o tai sukels jo maišymą su šaltomis masėmis. Maža purkštuko anga taip pat padidina oro burbuliukų skaičių, o tai padidina operacijos keliamą triukšmą ir gali sukelti tai, kad burbuliukai pradeda formuotis jau siurblio kameroje. Tai sutrumpins jo tarnavimo laiką. Kaip parodė praktika, priimtiniausias skersmuo yra 9–16 mm.

Pagal formą ir profilį purkštukai yra cilindriniai, kūgiški ir suapvalinti. Negalima vienareikšmiškai pasakyti, kuris pasirinkimas bus efektyvesnis, viskas priklauso nuo likusių diegimo parametrų. Pagrindinis dalykas yra tai, kad sūkurinis procesas atsiranda jau pradinio skysčio patekimo į purkštuką etape.

Horizontalaus šilumos siurblio kolektoriaus apskaičiavimas

Horizontalaus kolektoriaus efektyvumas priklauso nuo terpės, į kurią jis panardinamas, temperatūros, jo šilumos laidumo ir kontakto su vamzdžio paviršiumi ploto. Skaičiavimo metodas yra gana sudėtingas, todėl dažniausiai naudojami vidutiniai duomenys.

• 10 W - palaidotas sausoje smėlėtoje ar uolėtoje dirvoje;
• 20 W - sausoje molio dirvoje;
• 25 W - drėgname moliniame dirvožemyje;
• 35 W - labai drėgnoje molio dirvoje.

Taigi, norint apskaičiuoti kolektoriaus ilgį (L), reikiamą šiluminę galią (Q) reikia padalyti iš dirvožemio kaloringumo (p):

L = Q / p.

Nurodytos vertės gali būti laikomos galiojančiomis tik tuo atveju, jei tenkinamos šios sąlygos:

• Žemės sklypas virš kolektoriaus nėra užstatytas, neužtamsintas ar apsodintas medžiais ar krūmais.
• Atstumas tarp gretimų spiralės posūkių ar „gyvatės“ sekcijų yra mažiausiai 0,7 m.

Skaičiuojant kolektorių, reikia nepamiršti, kad dirvožemio temperatūra po pirmųjų eksploatavimo metų nukrenta keliais laipsniais.

Kaip veikia šilumos siurbliai

Bet kuriame šilumos siurblyje yra darbinė terpė, vadinama šaltnešiu. Paprastai freonas veikia tokiu pajėgumu, rečiau - amoniakas. Pats prietaisas susideda tik iš trijų komponentų:

• garintuvas;
• kompresorius;
• kondensatorius.

Garintuvas ir kondensatorius yra dvi talpyklos, kurios atrodo kaip ilgi lenkti vamzdžiai - ritės. Kondensatorius viename gale prijungtas prie kompresoriaus išleidimo angos, o garintuvas - prie įleidimo angos. Ritinių galai sujungiami, o sankryžoje tarp jų įrengiamas slėgį mažinantis vožtuvas. Garintuvas tiesiogiai ar netiesiogiai liečiasi su šaltiniu, o kondensatorius - su šildymo ar karšto vandens sistema.

Kaip veikia šilumos siurblys

HP operacija grindžiama dujų kiekio, slėgio ir temperatūros tarpusavio priklausomybe. Štai kas vyksta įrenginio viduje:

1. Amoniakas, freonas ar kitas šaltnešis, judantis garintuvu, iš šaltinio terpės įkaista, pavyzdžiui, iki +5 laipsnių temperatūros.
2. Praėjusios per garintuvą, dujos pasiekia kompresorių, kuris pumpuoja jį į kondensatorių.
3. Kompresoriaus išleistas šaltnešis kondensatoriuje laikomas slėgį mažinančiu vožtuvu, todėl jo slėgis čia didesnis nei garintuve. Kaip žinote, didėjant slėgiui, padidėja bet kokių dujų temperatūra. Būtent taip atsitinka su šaltnešiu - jis įkaista iki 60–70 laipsnių. Kadangi kondensatorius plaunamas aušinimo skysčiu, cirkuliuojančiu šildymo sistemoje, pastaroji taip pat įkaista.
4. Šaltnešis mažomis porcijomis per slėgio mažinimo vožtuvą išleidžiamas į garintuvą, kur jo slėgis vėl sumažėja. Dujos išsiplečia ir atvėsta, o kadangi dėl šilumos mainų ankstesniame etape buvo prarasta dalis vidinės energijos, jų temperatūra nukrenta žemiau pradinių +5 laipsnių. Po garintuvo jis vėl įkaista, tada kompresorius jį pumpuoja į kondensatorių - ir taip toliau ratu. Moksliškai šis procesas vadinamas Karno ciklu.

Pagrindinis šilumos siurblių bruožas yra tas, kad šiluminė energija yra paimama iš aplinkos tiesiogine prasme. Tiesa, jo gavybai būtina išleisti tam tikrą kiekį elektros energijos (kompresoriui ir cirkuliaciniam siurbliui / ventiliatoriui).

Tačiau šilumos siurblys vis tiek išlieka labai pelningas: už kiekvieną išleistą kW * h elektros energijos galima gauti nuo 3 iki 5 kW * h šilumos.

Šaltiniai

• https://aquagroup.ru/articles/skvazhiny-dlya-teplovyh-nasosov.html
• https://VTeple.xyz/teplovoy-nasos-voda-voda-printsip-rabotyi/
• https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/raschet-moshhnosti-teplovogo-nasosa.html
• https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/teplovoj-nasos-dlya-otopleniya-doma.html
• https://avtonomnoeteplo.ru/altenergiya/148-teplovye-nasosy-voda-voda.html
• https://avtonomnoeteplo.ru/altenergiya/290-burenie-skvazhin-dlya-teplovyh-nasosov.html
• https://kotel.guru/alternativnoe-otoplenie/teplogenerator-kavitacionnyy-dlya-otopleniya-pomescheniya.html
• https://skvajina.com/teplovoy-nasos/
• https://www.burovik.ru/burenie-skvazhin-teplovye-nasosy.html

Pateikimas oro elementui: šilumos siurbliai „oras-vanduo“

Suomija jau seniai yra viena iš pirmaujančių Europos Sąjungos ekonomikų pagal šilumos siurblių (HP) įvedimo tempą vienam gyventojui. Suomijos šilumos siurblių asociacija (Suomen Lämpöpumppuyhdistys, SULPU) paskelbė įdomią šilumos siurblių pardavimo 2020 m. Statistiką (1 pav.) Šioje Skandinavijos šalyje, kur klimatas yra sunkus.

Iš grafiko matyti, kad kelerius metus iš eilės geoterminės įrangos pardavimo skaičius mažėjo, o šilumos siurblių oras-vanduo pardavimai kasmet auga.Pavertus šiuos duomenis į skaičius, gaunamas toks vaizdas: geoterminių šilumos siurblių pardavimas nuo 2016 m. Sumažėjo nuo 8491 iki 7986 vienetų, tai sudarė -5,9%, o oro-vandens šilumos siurblių pardavimas nuo 2020 m. Išaugo nuo 3709 iki 4138 vnt., kuris siekė + 11,6%.

Tokią dinamiką lemia padidėjęs oro-vandens šilumos siurblio stabilumas dėl mokslo ir technologijų plėtros, taip pat patogesnės investicijos ir paprastas montavimas, palyginti su geoterminiais šilumos siurbliais.

Pirmaujantis šildymo technologijų gamintojas Suomijoje -) - daugelį metų taip pat sutelkė dėmesį į efektyvių ir tvarių šilumos siurblių „oras – vanduo“ kūrimą, o pastaruoju metu rinkoje pasirodė sėkmingai pasirodęs „Tehowatti Air“.

Tai universalus paketų sprendimas, tinkantis daugybei nuosavybės tipų: privatiems, komerciniams ir viešiesiems. Starterio pakuotėje visada yra lauko blokas, ty pats oras-vanduo šilumos siurblys ir vidinis modulis, į kurį įeina: elektrinis katilas ir vandens šildytuvas, pagamintas iš specializuoto rūgščiai atsparaus feritinio nerūdijančio plieno, visa reikalinga automatika , vidinių ir išorinių elementų tvirtinimo elementai ir saugos grupė ... Taigi, bet kuris klientas ir montuotojas gauna paruoštą surinkti „konstruktorių“ ir per trumpiausią laiką išsprendžia problemą ne tik su šildymo ir karšto vandens tiekimu, bet ir galutinio kliento pageidavimu net su oro kondicionieriumi namai.

Modelių asortimentas apima įvairius HP „oras-vanduo“ lauko įrenginių derinius - nuo biudžeto iki „pažangių“ sprendimų, kurie galutiniam vartotojui suteikia maksimalų sutaupymą.

Šį variantą sau pasirinko ir Švenčiausiosios Mergelės Marijos Ėmimo į dangų bažnyčios parapija (Išganytojas Senoje) 2020 m., Rekonstruojant šventyklą. Gamintojas „JÄSPI“ ir platintojas „DOMAP“ kartu pasirinko optimalų įrangos paketą šiai problemai išspręsti. „Tehowatti Air“ naudojimo pranašumas slypi ne tik tame, kad siūlome patogų montavimui komplektą, bet ir tai, kad šią įrangą galima lengvai integruoti į esamą šildymo ir karšto vandens sistemą.

Šiek tiek istorijos

Akmeninę bažnyčią 1753 m. Liepos 20 d. Įkūrė Sankt Peterburgo ir Shlisselburg Sylvester arkivyskupas. Šventykla buvo pastatyta turtingo mokesčių ūkininko Savvos Jakovlevo (Sobakino) lėšomis. Anksčiau Bartolomeo Rastrelli buvo laikomas pastato architektu, dabar Andrejus Kvasovas yra pripažintas labiau tikėtinu projekto autoriumi.

Šventyklos architektūra buvo suprojektuota mišriu stiliumi. Aukšta paauksuota ikonostazė buvo laikoma viena geriausių Sankt Peterburge. Pažymėtini ir graikų rašto paveikslas bei sidabro sostas, sveriantis 6 svarus 38 svarus (apie 113,8 kg).

2011 m. Pradėta aktyviai plėtoti Švenčiausiosios Mergelės Marijos Ėmimo į dangų bažnyčios atstatymo projektą Senajos aikštėje. Tais pačiais metais prasidėjo šventyklos restauravimo darbai. Statybininkams teko užduotis atidaryti asfaltą ir apskaičiuoti apytikslę katedros vietą. Paaiškėjo, kad senasis pamatas nebuvo sunaikintas. Architektus ypač nudžiugino katedros šventųjų šventumas - altoriaus pagrindas. Netoli altoriaus plokštės buvo rastas užantspauduotas įėjimas į Išganytojo kriptą - palaidotas įėjimas į bažnyčios rūsius. Paprastai kunigai ir kilmingi parapijiečiai buvo laidojami kriptoje. Greičiausiai Senajame esančioje Išganytojo bažnyčioje bus atkurta senoji bazė.

2014 metais bažnyčios pamatai specialiu įsakymu buvo pripažinti kultūros paveldo objektu. Dabar šioje vietoje draudžiami bet kokie darbai, išskyrus teritorijos gerinimą ir bažnyčios pastato restauravimą.

„Tehowatti“ oro sistema vietoje

Aikštelėje buvo įrengtas „JÄSPI Tehowatti Air“ oro-vandens šilumos siurblys su lauko keitiklio bloku „Nordic 16“ - ši sistema sukurta efektyviam šildymui, aušinimui ir karšto vandens tiekimui tiek naujuose, tiek atnaujintuose objektuose.Kuriant jį, ypatingas dėmesys buvo skiriamas montavimo ir naudojimo paprastumui. Ši sistema buvo paleista ir sėkmingai veikia viešojo pastato vandens grindų šildymui ir karšto vandens tiekimui. Šilumos siurblio „oras-vanduo“ lauko įrenginys „Nordic 16“ efektyviai veikia esant lauko temperatūrai iki –25 ° C, tuo pačiu galėdamas tiekti į šildymo sistemą iki 63–65 ° C įkaitintą šildymo terpę.

Atkreipkime dėmesį į detales. Kaip minėta aukščiau, „JÄSPI Tehowatti Air“ sistemos vidinis rezervuaras pagamintas iš rūgščiai atsparaus feritinio nerūdijančio plieno, kuris naudojamas ypač sunkiomis sąlygomis karšto vandens sistemoje.

Taip pat šilumos siurblio įkrovimo ritė pagaminta iš nerūdijančio plieno šukos. Ši ritė užtikrina greitą, energiją taupantį ir tikslų įkrovimą. Per vidinį įrenginį šiluma paskirstoma patalpos viduje ir buitiniam vandeniui šildyti.

Jei šilumos siurblys iš gatvės negauna pakankamo energijos kiekio objekto reikmėms, tada automatinis šildymas ir reikalinga papildoma šiluma teikiama naudojant HP vidinio bloko elektrinį kaitinimo elementą.

Suomiški aukštos kokybės „Tehowatti Air“ komponentai ir medžiagos suteikia ilgalaikį taupymą mažo energijos suvartojimo forma, be dažnos įrangos priežiūros. Tiek lauko, tiek vidaus įrenginiai veikia esant žemam triukšmo lygiui.

„JÄSPI Tehowatti Air“ oro-vandens šilumos siurblių sistemos yra suprojektuotos ir pagamintos Suomijoje, pasižymi geriausia kokybe iki smulkiausių detalių, praktiškai nereikalauja priežiūros ir yra labai patikimos (sprendžia kliento problemą, kai vidutinis tarnavimo laikas yra 20–25). metų). Kurdamas savo įrangą, JÄSPI („Yaspi“) naudoja aukšto lygio žinias šildymo srityje ir ilgametę patirtį eksploatuojant įrangą atšiauriomis šiaurinėmis sąlygomis.

Šilumos siurblių šulinių ypatybės

Pagrindinis šildymo sistemos veikimo elementas, naudojant šį metodą, yra šulinys. Jo gręžimas atliekamas tam, kad tiesiai jame būtų sumontuotas specialus geoterminis zondas ir šilumos siurblys.

Šilumos siurbliu pagrįstos šildymo sistemos organizavimas yra racionalus tiek mažiems privatiems nameliams, tiek visoms žemės ūkio paskirties žemėms. Nepriklausomai nuo teritorijos, kurią reikės šildyti, prieš gręžiant šulinius, reikia atlikti geologinio ruožo įvertinimą toje vietoje. Tikslūs duomenys padės teisingai apskaičiuoti reikalingų šulinių skaičių.

Šulinio gylis turėtų būti parinktas taip, kad jis galėtų ne tik suteikti pakankamai šilumos svarstomam objektui, bet ir leisti pasirinkti standartinių techninių charakteristikų šilumos siurblį. Norint padidinti šilumos perdavimą, specialus tirpalas pilamas į šulinių, kuriuose yra įmontuota grandinė, ertmę (kaip alternatyvą tirpalui galima naudoti molį).

Pagrindinis šilumos siurblių gręžinių gręžinių reikalavimas yra visiškas visų be išimties požeminio vandens horizonto izoliavimas. Priešingu atveju vandens patekimas į pagrindinius horizontus gali būti laikomas tarša. Jei aušinimo skystis pateks į požeminį vandenį, tai turės neigiamų pasekmių aplinkai.

Kas yra šilumos siurblys?

Šilumos siurblį prieš 150 metų išrado lordas Kelvinas ir pavadino šilumos daugikliu. Jį sudaro kompresorius, kaip įprastas šaldytuvas, ir du šilumokaičiai. Veikimo principą galima palyginti su šaldytuvu. Pastarasis turi groteles gale, kurios įkaista, šaldiklio viduje jos atvėsta. Jei paimsime šį šaldiklį, duosime mėgintuvėlius, įdėsime freono vamzdelius į vonią, tada vonioje esantis vanduo bus atvėsęs, o grotelės pašildys iš užpakalio, o šaldytuvas pumpuos šilumą iš vonios ir šildys kambarys per grotas. Šilumos siurblys veikia taip pat.

Čia į žemę eina du vamzdžiai.Tada jie išsiskiria ir šiame name buvo išgręžta apie 350 bėgančių metrų šulinių. Į kiekvieną duobutę įkišamas y formos zondas. Per šį zondą teka skystis, kurį sušildo žemės šiluma. Iš šilumos siurblio išeina apie -1 laipsnių temperatūra, o iš žemės grįžta +5 laipsniai. Tai yra uždara sistema su šiuo cirkuliaciniu siurbliu, jis pumpuojamas, o šiluma pašalinama ir perduodama namui. Šie du vamzdžiai šildo šiltas grindis. Paprastas šaldytuvas, bet su galingesniu kompresoriumi.

Naminė elektronika Kinijos parduotuvėje.

Šilumos siurblių gręžinių gręžimo kainos

Pirmojo geoterminio šildymo kontūro įrengimo kaina

Kodėl namo šildymo ir vandens tiekimo sistemai pasirinkau šilumos siurblį?

Taigi, nusipirkau sklypą namui pastatyti be dujų. Dujų tiekimo perspektyva yra po 4 metų. Reikėjo nuspręsti, kaip išgyventi šį laiką.

Svarstytos šios galimybės:

1. 1) dujų bakas 2) dyzelinis kuras 3) granulės

Visų šių šildymo rūšių išlaidos yra proporcingos, todėl nusprendžiau atlikti išsamų skaičiavimą naudodamas dujų bako pavyzdį. Svarstymai buvo tokie: 4 metai importuojamoms suskystintoms dujoms, po to pakeitus katilo antgalį, tiekiant pagrindines dujas ir minimalias išlaidas perdirbant. Rezultatas:

• 250 m2 namo katilo, dujų bako kaina yra apie 500 000 rublių
• reikia iškasti visą aikštelę
• patogios degalinės prieigos galimybės ateityje
• išlaikymas apie 100 000 rublių per metus:
• name bus šildymas + karštas vanduo
• -150 ° C ir žemesnėje temperatūroje išlaidos yra 15-20 000 rublių per mėnesį).

Iš viso:

• dujų bakas + katilas - 500 000 rublių
• operacija 4 metus - 400 000 rublių
• pagrindinio dujotiekio tiekimas į vietą - 350 000 rublių
• purkštuko pakeitimas, katilo priežiūra - 40 000 rublių

Iš viso - 1 250 000 rublių ir daug ažiotažo dėl šildymo klausimo per ateinančius 4 metus! Asmeninis laikas pinigų prasme taip pat yra tinkama suma.

Todėl mano pasirinkimas atitiko šilumos siurblį, kurio išlaidos buvo proporcingos 3 gręžinių gręžimui po 85 metrų ir jo įsigijimui su montavimu. „Buderus“ 14 kW šilumos siurblys veikia 2 metus. Prieš metus jam sumontavau atskirą skaitiklį: 12 000 kWh per metus !!! Kalbant apie pinigus: 2400 rublių per mėnesį! (Mėnesinė įmoka už dujas būtų didesnė) Šildymas, karštas vanduo ir nemokamas oro kondicionierius vasarą!

Oro kondicionierius veikia iš šulinių pakeldamas + 6-8 ° C temperatūros aušinimo skystį, kuris naudojamas patalpoms aušinti per įprastus ventiliatoriaus ritės įrenginius (radiatorius su ventiliatoriumi ir temperatūros jutiklį).

Įprasti oro kondicionieriai taip pat yra daug energijos reikalaujantys - mažiausiai 3 kW kambaryje. Tai yra 9–12 kW visam namui! Į šį skirtumą taip pat reikia atsižvelgti atsiperkant šilumos siurblį.

Taigi atsipirkimas per 5-10 metų yra mitas tiems, kurie sėdi ant dujų vamzdžio, likusieji yra laukiami „Žaliųjų“ energijos vartotojų klube.

Oro šilumos siurblių savininkai iš NVS

Alina Šuvalova, Dniepras (Dnipropetrovskas), Ukraina

Jie atsisakė centralizuoto šildymo ir bute sumontavo „oras-oras“ šilumos siurblį (mano vyro iniciatyva). Sutaupoma nemažai dėl to, kad visur yra plastikiniai langai, namas apšiltintas, o iš visų pusių butai yra šildomi.

Atsitiko taip, kad butą šildome tik šiek tiek, o patys galime reguliuoti temperatūrą. Kai mes darbe, o vaikas mokykloje, siurblys išjungiamas, jis įjungia laikmatį ir įsijungia, kai sūnus grįžta namo (per šį laiką butas neturi laiko atvėsti).

Kaševičius Aleksejus, Baltarusija

Savo namui nusipirkau oras-oras šilumos siurblį (prieš tai jis buvo šildomas virykle). Iš pradžių viskas vyko kaip pagal laikrodį, o kai atėjo šaltis, kamščiai pradėjo nuolat skristi.Aš to nesureikšminau, o kai pradėjau nuolat nokautuoti, paskambinau elektrikui.

Kaip paaiškėjo, šaltu oru jis sunaudoja per daug elektros energijos, o mūsų tinklas nėra tam sukurtas. Buvo pasirinkimas - arba grįžti prie krosnies šildymo, arba sėdėti šaltyje. Apskritai sezonas pasirodė ne itin patogus, nesu nusprendęs, ką toliau daryti. Per brangu kloti ir prijungti galingesnį laidą.

Montavimo niuansai

Renkantis šilumos siurblį „vanduo-vanduo“, svarbu apskaičiuoti darbo sąlygas. Jei valas yra panardintas į vandens telkinį, turite atsižvelgti į jo tūrį (uždaram ežerui, tvenkiniui ir kt.), O įrengus upėje - srovės greitį.

Jei bus atlikti neteisingi skaičiavimai, vamzdžiai užšals ledu, o šilumos siurblio efektyvumas bus lygus nuliui.

Kas yra aušintuvas ir kaip jis veikia

Imant požeminio vandens mėginius, reikia atsižvelgti į sezoninius svyravimus. Kaip žinote, pavasarį ir rudenį požeminio vandens kiekis yra didesnis nei žiemą ir vasarą. Būtent, pagrindinis šilumos siurblio veikimo laikas bus žiemą. Norėdami išsiurbti ir pumpuoti vandenį, turite naudoti įprastą siurblį, kuris taip pat sunaudoja elektrą. Jo sąnaudos turėtų būti įtrauktos į bendrą sumą ir tik po to turėtų būti atsižvelgta į šilumos siurblio efektyvumą ir atsipirkimo laikotarpį.

puikus variantas yra naudoti artezinį vandenį. Jis išeina iš gilių sluoksnių dėl sunkio jėgos, esant slėgiui. Bet jūs turėsite įdiegti papildomą įrangą, kad ją kompensuotumėte. Priešingu atveju gali būti pažeisti šilumos siurblio komponentai.

Vienintelis artezinio šulinio naudojimo trūkumas yra gręžimo kaina. Išlaidos greitai neatsipirks, nes trūksta siurblio, kuris pakeltų vandenį iš įprasto šulinio ir perpumpuotų jį į žemę.

Šildymo šilumos generatoriaus veikimo technologija

Darbiniame kūne vanduo turi gauti padidintą greitį ir slėgį, kuris atliekamas naudojant įvairaus skersmens vamzdžius, siaurėjančius išilgai srauto. Darbo kameros centre sumaišomi keli slėgio srautai, dėl kurių atsiranda kavitacijos reiškinys.

Siekiant reguliuoti vandens srauto greičio charakteristikas, prie išleidimo angos ir darbo ertmėje įrengiami stabdžių įtaisai.

Vanduo juda į priešingą kameros galą esantį antgalį, iš kurio jis teka grįžimo kryptimi, kad būtų galima pakartotinai naudoti naudojant cirkuliacinį siurblį. Šildymas ir šilumos susidarymas atsiranda dėl skysčio judėjimo ir aštraus išsiplėtimo išeinant iš siauros antgalio angos.

Teigiamos ir neigiamos šilumos generatorių savybės

Kavitaciniai siurbliai priskiriami paprastiems įtaisams. Jie mechaninę vandens variklio energiją paverčia šilumine energija, kuri išleidžiama kambario šildymui. Prieš pastatydami kavitacijos įrenginį savo rankomis, reikėtų atkreipti dėmesį į tokio įrengimo privalumus ir trūkumus. Teigiamos savybės:

• efektyvus šilumos energijos gaminimas;
• ekonomiškas dėl degalų trūkumo;
• prieinama galimybė įsigyti ir pasigaminti patiems.

Šilumos generatoriai turi trūkumų:

• triukšmingas siurblio veikimas ir kavitacijos reiškiniai;
• ne visada lengva gauti medžiagų gamybai;
• naudoja 60–80 m2 kambariui deramą talpą;
• užima daug naudingo kambario ploto.

Šulinio gręžimas šilumos siurblio sistemai

Šulinio įtaisą geriau patikėti profesionaliai įrengimo organizacijai. Optimaliausia tai padaryti šilumos siurblį parduodančios bendrovės atstovams. Taigi, jūs galite atsižvelgti į visus gręžimo niuansus ir zondų vietą iš konstrukcijos ir įvykdyti kitus reikalavimus.

Specializuota organizacija padės gauti leidimą gręžti gruntinį šilumos siurblio zondą. Remiantis teisės aktais, draudžiama naudoti požeminį vandenį ekonominiais tikslais. Mes kalbame apie vandenų, esančių po pirmuoju vandeninguoju sluoksniu, naudojimą bet kokiai paskirčiai.

Paprastai vertikalių sistemų gręžimo procedūra turėtų būti derinama su valstybės administracijos institucijomis. Leidimų trūkumas užtraukia baudas.

Gavę visus reikiamus dokumentus, pradedami montavimo darbai tokia tvarka:

• Gręžimo taškai ir zondų vieta vietoje nustatomi atsižvelgiant į atstumą nuo struktūros, kraštovaizdžio ypatybes, požeminio vandens buvimą ir kt. Palaikykite mažiausiai 3 m atstumą tarp šulinių ir namo.
• Importuojama gręžimo įranga ir kraštovaizdžio darbams reikalinga įranga. Norint montuoti vertikaliai ir horizontaliai, reikia grąžto ir kūjo. Gręžiant gruntą kampu, naudojamos gręžimo platformos su ventiliatoriaus kontūru. Plačiausiai naudojamas sekamas modelis. Zondai dedami į gautus šulinius, o spragos užpildomos specialiais tirpalais.

Šilumos siurblių gręžiniai (išskyrus kolektorių laidus) leidžiami mažiausiai 3 m atstumu nuo pastato. Maksimalus atstumas iki namo neturėtų viršyti 100 m. Projektas vykdomas remiantis šiais standartais .

Koks turėtų būti šulinio gylis

Gylis apskaičiuojamas remiantis keliais veiksniais:

• Efektyvumo priklausomybė nuo šulinio gylio - yra toks dalykas kaip metinis šilumos perdavimo sumažėjimas. Jei šulinys turi didelį gylį ir kai kuriais atvejais reikia padaryti kanalą iki 150 m, kiekvienais metais sumažės gaunamos šilumos rodikliai, laikui bėgant procesas stabilizuosis. maksimalus gylis nėra geriausias sprendimas. Paprastai daromi keli vertikalūs kanalai, nutolę vienas nuo kito. Atstumas tarp šulinių yra 1-1,5 m.
• Skaičiuojant gręžinio gręžinį zondams atliekamas atsižvelgiant į tai: bendras gretimos teritorijos plotas, požeminio vandens ir artezinių gręžinių buvimas, bendras šildomas plotas. Pavyzdžiui, gręžinių su dideliu gruntiniu vandeniu gręžinių gylis yra smarkiai sumažėjęs, palyginti su šulinių gamyba smėlingoje dirvoje.

Geoterminių gręžinių sukūrimas yra sudėtingas techninis procesas. Visus darbus, pradedant projektine dokumentacija ir baigiant šilumos siurblio paleidimu, turi atlikti tik specialistai.

Norėdami apskaičiuoti apytikslę darbo kainą, naudokite internetines skaičiuokles. Programos padeda apskaičiuoti vandens tūrį šulinyje (įtakoja reikiamo propilenglikolio kiekį), jo gylį ir atlikti kitus skaičiavimus.

Kaip užpildyti šulinį

Medžiagų pasirinkimas dažnai priklauso tik nuo pačių savininkų.

Rangovas gali patarti atkreipti dėmesį į vamzdžio tipą ir rekomenduoti kompoziciją šulinio užpildymui, tačiau galutinį sprendimą reikės priimti savarankiškai. Kokios yra galimybės?

• Šuliniams naudojami vamzdžiai - naudokite plastikinius ir metalinius kontūrus. Praktika parodė, kad antrasis variantas yra priimtinesnis. Metalinio vamzdžio tarnavimo laikas yra mažiausiai 50-70 metų, metalo sienos turi gerą šilumos laidumą, o tai padidina kolektoriaus efektyvumą. Plastiką lengviau montuoti, todėl statybų organizacijos dažnai siūlo būtent tai.
• Medžiaga tarpams tarp vamzdžio ir žemės užpildyti. Šulinių užkimšimas yra privaloma taisyklė. Jei tarpas tarp vamzdžio ir žemės nėra užpildytas, laikui bėgant susitraukia, o tai gali pakenkti grandinės vientisumui. Tarpai užpildomi bet kokia gero šilumos laidumo ir elastingumo statybine medžiaga, pavyzdžiui, „Betonit“. Šilumos siurblio šulinio užpildymas neturėtų trukdyti normaliai šilumos cirkuliacijai nuo žemės iki kolektoriaus. Darbas atliekamas lėtai, kad neliktų tuštumų.

Net jei zondai iš pastato ir vienas kito gręžiami ir išdėstomi teisingai, po metų reikės papildomų darbų dėl kolektoriaus susitraukimo.

Šilumos siurbliai: veikimo principas ir pritaikymas

Antrasis termodinamikos dėsnis sako: šiluma gali spontaniškai judėti tik viena kryptimi, nuo labiau įšilusio kūno iki mažiau šildomo, ir šis procesas yra negrįžtamas. Todėl visos tradicinės šildymo sistemos yra pagrįstos tam tikro šilumos nešiklio (dažniausiai vandens) pašildymu iki aukštesnės temperatūros, nei reikalinga patogumui, ir tada šis šilumos nešiklis kontaktuoja su šaltesniu patalpos oru ir pačia šiluma. iki 2-osios termodinamikos pradžios, eis į šį orą, jį šildydamas. Ir tai yra šiuolaikinio šildymo paradigma: jei norite sušildyti žmogų - pašildykite orą, kuriame jis yra! Norėdami šildyti aušinimo skystį, turite deginti kurą, todėl degimo procesas yra susijęs su visomis kitomis pasekmėmis (gaisro pavojumi, anglies dvideginio išmetimu, degalų rezervuaru ar nelabai estetišku vamzdžiu šalia visų rūšių). namo siena). Tačiau kuro atsargos, nors ir didelės, nėra neribotos. Ir jei tai yra neatsinaujinanti eksploatacinė medžiaga, kuri kada nors turėtų pasibaigti, tai neturėtų stebinti, kad jos kaina nuolat auga ir augs ateityje. Dabar, jei šildymo procesui buvo įmanoma panaudoti kokį nors papildytą šilumos šaltinį, vertės augimo procesą buvo galima sustabdyti (arba sulėtinti) ir, ko gero, atsikratyti neigiamų degimo proceso pasekmių. Vienas pirmųjų apie tai pagalvojo 1849 m. Williamas Thompsonas, anglų fizikas, vėliau tapęs lordo Kelvino vardu. Ar įmanoma gauti reikiamą šilumą ne šildant, o perduodant, paimant ją kažkur lauke ir perduodant kambario viduje. Tas pats 2-asis termodinamikos dėsnis sako, kad jūs galite paleisti šilumą priešinga kryptimi, perkeldami ją iš šaltesnio (pavyzdžiui, iš lauko oro) į šiltesnį (patalpų orą), tačiau tam reikia išleisti energiją (arba, kaip fizikai sakyk, dirbk). Kiek šiltas gali būti šaltas oras? - pasakysi. Tada atsakykite į vieną klausimą: ar -15⁰C šilčiau nei -25⁰C? Teisingai šilčiau! Jei paimsite energiją iš oro, esant -15⁰С temperatūrai, tada ji atvės, tarkime, iki –25 ° C. 1852 m. Lordas Kelvinas suformulavo šilumos variklio, perduodančio šilumą iš žemos temperatūros šaltinio vartotojui, turinčiam aukštesnę temperatūrą, veikimo principus, pavadindamas šį prietaisą „šilumos daugikliu“, kuris dabar žinomas kaip „šilumos siurblys“. ". Tokie šaltiniai gali būti dirvožemis, vanduo rezervuaruose ir šuliniuose, taip pat aplinkiniai oro. Visuose juose yra mažo potencialo saulės sukaupta energija. Jums tiesiog reikia išmokti jį paimti ir paversti aukštesnės temperatūros forma, tinkama naudoti. Visi šie šaltiniai yra atsinaujinantys ir visiškai nekenksmingi aplinkai. Į „Žemės“ sistemą neįvedame jokios papildomos šilumos, o tiesiog ją perskirstome, paimdami vienoje vietoje (išorėje) ir perduodami kitam (vidiniam vartotojui). Tai visiškai naujas būdas sukurti patogų patalpų klimatą. Lauke temperatūra labai skiriasi: nuo „labai šalta“ iki „labai karšta“, o žmogus jaučiasi patogiai esant gana siaurai +20 .. + 25⁰С temperatūros diapazonui, ir būtent šią temperatūrą jis sukuria savo namuose. Jei namuose reikia padidinti temperatūrą (šildymas žiemą), galite pasiimti trūkstamą šilumą iš gatvės ir perduoti ją į namus, o degdami kurą (tradiciniai katilai) viduje nesukurti padidėjusios temperatūros šaltinio! Ir jei namuose reikia sumažinti temperatūrą (vėsinimas vasarą), šilumos perteklių galima pašalinti perkeliant jį iš kambario į gatvę. Pastarasis realizuojamas per mums visiems pažįstamus oro kondicionierius. Taigi, ką mes turime? Dėl šildymas patalpose naudojame tuos pačius prietaisus: katilus, virykles ir kt., veikiančius deginant degalus viduje ir aušinimas - kiti: oro kondicionieriai, pernešantys šilumos perteklių iš namo į gatvę. Kaip viliojanti būtų turėti vieną įrenginį visoms progoms: universalus klimato vienetaskad ištisus metus namuose būtų palaikoma patogi temperatūra, tiesiog perduodant šilumą iš lauko į vidų ar atgal! Dabar mes jums parodysime, kad stebuklai yra įmanomi.

Grįžkime prie šilumos siurblio. Kaip tai veikia? Jis pagrįstas vadinamuoju atvirkštiniu Karno ciklu, žinomu mums iš mokyklos fizikos kurso, taip pat medžiagos savybė garinant absorbuoti šilumą ir kondensacijos metu (virstant skysčiu) - ją atiduoti... Norėdami geriau suprasti, pereikime prie analogijos. Mes visi turime šaldytuvą.

Bet ar kada susimąstėte, kaip tai veikia? Atrodo, kad jos užduotis yra „sukurti šaltį“: bet ar taip? Iš tikrųjų, šaldytuvo viduje esantis maistas atvėsinamas atimant iš jo šilumą. Tarkime, kad iš parduotuvės atsinešėte atšaldytą mėsą, kurios temperatūra buvo + 1⁰C, ir išmetėte ją į šaldiklį. Po kurio laiko mėsa sušalo, o jos temperatūra tapo -18⁰С. Mes paėmėme iš jo net 19⁰C šilumos, o kur dingo ši šiluma? Jei palietėte šaldytuvo galinę sienelę (paprastai ji pagaminta ritės vamzdžio pavidalo), pastebėsite, kad ji yra šilta ir kartais karšta. Tai yra šiluma, paimta iš mėsos (tos pačios 19 ° C) ir perkeliama ant galinės sienos. Tačiau aušinimo metu mėsos temperatūra buvo –5⁰С ir –10⁰С, tačiau šaldytuvas vis tiek sugebėjo iš jos paimti šilumą, ją vis labiau atvėsindamas. Tai reiškia, kad net iš šaldytos mėsos, kurios temperatūra yra –10⁰C, galite pasiimti šilumą paversdami ją mėsa, kurios temperatūra yra –18⁰C: tai reiškia, kad ši šiluma ten buvo, bet žemos temperatūros. Šaldytuvas sugebėjo ne tik paimti šią žemos temperatūros šilumą, bet ir paversti ją aukštos temperatūros pavidalu. Šaldytuvo gale esanti šiluma gali padėti sušilti, atsiremdama į ją. Tam tikra prasme šaltas mėsos gabalas sušildė mus jame esančia šiluma, nors iš karto sunku tuo patikėti. Sužinojome, ką šaldytuvas padarė su mėsos gabalu: jis atėmė šilumą (viduje) ir perkėlė į galinę sieną (išorėje). Dabar pats laikas sužinoti, kaip jis tai padarė? Šaldytuvo viduje praeina dar viena ritė, panaši į pirmąją, ir kartu jos sudaro uždarą kilpą, kurioje kompresoriaus pagalba cirkuliuoja lengvai išgaruojančios dujos - freonas. Tik ji laisvai cirkuliuoja. Prieš įeinant į šaldytuvą, ritės vamzdžio skersmuo smarkiai susiaurėja, o po to smarkiai išsiplečia. Freonas, judėdamas vamzdžiu dėl kompresoriaus veikimo, „išspausdamas“ per siaurą gerklę, patenka į vakuuminę zoną (žemesnis slėgis), nes „Netikėtai“ patenka į labai padidintą tūrį (slėgio kritimą). Patekęs į žemo slėgio zoną, freonas pradeda intensyviai garuoti (virsti dujine būsena) ir, eidamas palei vidinę ritę, sugeria šilumą iš jo sienų, o jie savo ruožtu ima šilumą iš aplinkinio oro šaldytuvo viduje. . Rezultatas: oras viduje atvėsinamas, o maistas atvėsinamas nuo sąlyčio su juo. Taigi, kaip ir estafečių varžybose, išilgai grandinės, garuojantis freonas sukelia šilumos nutekėjimą iš produktų į patį freoną: „Kelionės“ pabaigoje palei vidinę ritę freono temperatūra pakyla keliais laipsniais. Kita freono dalis paima kitą šilumos dalį viduje. Koreguodami vakuumo laipsnį, galite reguliuoti freono garavimo temperatūrą ir atitinkamai šaldytuvo aušinimo temperatūrą. Be to, „pašildytą“ freoną kompresorius išsiurbia iš vidinės ritės ir patenka į išorinę ritę, kur jis suspaudžiamas iki tam tikro slėgio, nes kitame išorinės ritės gale „užkirsti kelią“ vadinama siaura skylė Droselis arba termostatinis (išsiplėtimo) vožtuvas. Dėl freono dujų suspaudimo jų temperatūra pakyla, tarkime, iki +40 .. + 60⁰С, o praeinanti per išorinę ritę ji išskiria šilumą į išorinį orą, atvėsta ir virsta skysta būsena (kondensuojasi) ). Toliau freonas vėl atsiduria priešais siaurą gerklę (droselį), išgaruoja, atimdamas šilumą, ir procesas vėl kartojamas. Todėl vadinama vidinė ritė, kur išgaruoja freonas, atima šilumą Garintuvas, ir vadinama išorinė ritė, kur freonas, kondensuodamasis, išskiria paimtą šilumą Kondensatorius... Čia aprašytas prietaisas ima šilumą vienoje vietoje (viduje) ir perduoda ją į kitą vietą (išorėje). Būdingas prietaiso bruožas yra tai, kad uždara grandinė, per kurią cirkuliuoja freonas, yra padalinta į 2 zonas: žemo slėgio (vakuuminę) zoną, kurioje freonas gali intensyviai išgaruoti, ir aukšto slėgio zoną, kur kondensuojasi. Šių dviejų zonų separatorius yra droselio skylė, o išlaikyti skirtingą slėgį vienoje uždaroje grandinėje tampa įmanoma dėl kompresoriaus veikimo, kuriam reikia energijos. (Jei kompresorius sustotų, po kurio laiko slėgis garintuve ir kondensatoriuje išsilygintų, o perdavimo procesas sustotų). Tie. prietaisas sugeba šilumą perduoti iš šaltesnio į šiltesnį, tačiau tik išleisdamas tam tikrą energijos kiekį. Tie. supaprastinta, paimdami šaldytuvą ir atidarydami jo duris į gatvę, pasukę galinę sieną kambario viduje, galite ją šildyti. Tik būtina, kad į šaldytuvą visada patektų grynas išorinės temperatūros oras ir pašalintas atvėsęs nuo sąlyčio su vidiniu šilumokaičiu. Tai galima lengvai realizuoti prie įleidimo angos įrengus ventiliatorių, kuris ant ritės varytų naujas oro dalis. Tada šiluma, paimta iš išorinio oro, bus perkelta į kambario vidų, ją pašildant. Tie. šaldytuvas, atviros durys į lauką ir yra paprastas šilumos siurblys. Pirmieji serijiniai oro šilumos siurbliai atrodė taip. Jie atrodė kaip langų kondicionieriai. Tai yra, tai buvo metalinė dėžutė, įkišta į lango angą, nukreipta į garintuvą į išorę, o kondensatorius - į vidų. Prieš garintuvą buvo ventiliatorius, kuris per ritės šilumokaičius varė šviežio oro srautus, o aušinamas oras išėjo iš kitos dėžutės pusės. Garintuvas nuo kondensatoriaus buvo atskirtas izoliaciniu sluoksniu. Ant vidinės ritės taip pat buvo ventiliatorius, kuris per savo šilumokaitį varė kambario orą ir išpūtė jau sušilusį orą. Toliau tobulinant prietaisą, išorinė dalis buvo atskirta nuo vidinės dalies ir pradėjo atrodyti kaip padalinta oro kondicionierių sistema. Dvi visumos dalys yra sujungtos šiluma izoliuotais variniais vamzdeliais, kuriuose cirkuliuoja freonas, ir elektros kabeliais, skirtais tiekti energiją ir valdymo signalus. Šiuolaikiniai oro šilumos siurbliai yra sudėtingas prietaisas su intelektualiu elektroniniu valdymu, galintis veikti autonomiškai, sklandžiai koreguoti jų veikimą priklausomai nuo išorinės temperatūros, nustatytos vidinės temperatūros ir daugelio režimų. Tai leidžia papildomai sutaupyti sunaudotos elektros energijos.

Pagrindinė šilumos siurblių (HP) klasifikacija atliekama pagal mažo potencialo šaltinį, iš kurio imama energija (oras, dirvožemis, vanduo), ir vartotojui - šilumos nešiklį, kuris keičia šilumą kondensatoriumi ir vėliau naudojamas šildymo sistema (oras, vanduo; vietoj vandens kartais naudojamas antifrizas). Išvardinkime dažniausiai pasitaikančius dalykus:

1. Oro šilumos siurbliai (VTN). Prieinamiausia kategorija, ypač oras-oras.

-TAS oras-oras

-TAS oras-vanduo

2. Žemės šilumos siurbliai (GTN). Brangiausia kategorija, nes reikalauja brangaus kasimo ar gręžimo, šimtų metrų vamzdžio ir didelio kiekio antifrizo.

-TH dirvožemis-vanduo

3. Vandens šilumos siurbliai. Vamzdžiai su antifrizu klojami ant rezervuaro (ežero, tvenkinio, jūros ...) arba dviejų artezinių šulinių dugno (iš vieno šulinio paimamas gėlas vanduo, o į kitą - aušinamas vanduo). Brangumas priklauso nuo to, kuris vandens patekimo būdas - šilumos šaltinis - naudojamas. Bet šiaip ne pigu!

-TH vanduo-vanduo

Dabar - svarbiausias dalykas: Apie laimėjimą... Bet kuris iš išvardytų šilumos siurblių leidžia gauti daugiau energijos, nei buvo išleista jo perdavimui (kompresoriaus, ventiliatorių, elektronikos veikimui ...). Šilumos siurblio efektyvumas įvertinamas naudojant efektyvumo koeficientą COP (angl. Coefficient Of Performance), kuris yra lygus gaunamos šiluminės energijos (kW * h) ir sunaudotos elektros energijos santykiui. Ši be matmenų vertė parodo, kiek kartų daugiau šilumos energijos pagamina šilumos siurblys, palyginti su suvartotu. COP priklauso nuo šaltinio (lauko žemos temperatūros šilumos) ir Vartotojo (temperatūra namuose +20 .. + 25⁰С) temperatūros skirtumo ir paprastai svyruoja nuo 2 iki 5.

Tai yra mūsų pranašumas naudojant šilumos siurblius: už 1 kW suvartotos elektros energijos iš aplinkos galite nemokamai gauti nuo 1 kW iki 4 kW šilumos, kuri išėjimo galia suteikia namams nuo 2 iki 5 kW šilumos.