Šilumos siurblys

Tikriausiai esate susipažinęs su šiuolaikinėmis šildymo sistemomis. Ar žinai, kas bus po 10 metų? Ar žinote, kokios šildymo sistemos yra patvirtintos įstatymu naujų viešųjų pastatų statybai JAV? Kokią sistemą montuodama Vokietijos vyriausybė moka papildomai 400 markių už kW galią? Jei ne, tada susipažinkite – Jo Didenybė šilumos siurblys. Tokio didelio dėmesio jo „asmeniui“ priežastys, žinoma, yra jo nuopelnai. Šiame straipsnyje mes kalbėsime apie privalumus, taip pat apsvarstysime.

• Šilumos siurblys yra per brangus ir neapsimoka
• Kokių įmonių įranga yra prieinama rinkoje?
• Ar galiu jį įdiegti pats?

Šilumos siurblio sukūrimo istorija

Ši technologija atsirado tolimoje XIX a., Kai fizikas ir inžinierius Williamas Thompsonas pirmą kartą sukūrė šilumos siurblio koncepciją. Tada beveik šimtmetį ši technologija buvo pamiršta, o jau dvidešimtojo amžiaus 40 -aisiais šilumos siurblio idėją prikėlė Robertas Weberis. Tačiau dėl mažo susidomėjimo naujovėmis šilumos tiekimo srityje šilumos siurbliai nesulaukia pelnyto pripažinimo. Ir tik po 30 metų geoterminių šilumos siurblių kūrimo estafetė atiteko daktarui Jamesui Bose’ui iš Oklahomos universiteto. Štai kodėl to paties universiteto pagrindu buvo įkurta Tarptautinė geoterminių šilumos siurblių asociacija, o profesorius Bose yra šios asociacijos vykdomasis direktorius. Ir tada: daugelio Europos šalių politika ekologijos srityje iš tikrųjų paleido alternatyvios energijos „smagračius“ ir viskas judėjo į priekį, pirmaujantys pasaulio gamintojai prisijungė prie plėtros ir pramoninės gamybos. Dėl šios priežasties šiandien mes turime gerų charakteristikų sistemas. Bet tai bus aptarta toliau..

Šilumos siurblių sistemos

Pažiūrėkime, kaip veikia šilumos siurbliai. Iš pavadinimo matyti, kad jis siurbia šilumą. Kur ir kur? Priklausomai nuo sistemos, šiluma imama iš šių šaltinių:

– oras;

– vanduo;

– gruntavimas.

Bet gerai, skaitytojas pasakys, vasarą + 40 ° C temperatūroje vandenį galima pašildyti. Tačiau esant tokiai temperatūrai mums reikia oro kondicionieriaus, o ne šildymo sistemos. O kaip sistema veikia už lango esant -400C temperatūrai? Tai veikia taip pat, dabar pamatysime, kaip. Tačiau tam reikia atsižvelgti į pagrindinius įrenginio komponentus. Ją sąlygiškai galima suskirstyti į tris dalis:

– pirminė grandinė;

– suspaudimo grandinė (kai kuriose versijose yra šildymas);

– šildymo kontūras, kuriame šiluma perduodama į šildymo prietaisus (katilą, šildymo sistemas ir kt.).

Pirminė grandinė skirta šilumai iš aplinkos paimti. Pavyzdžiui, žemė. Zondas paguldomas į žemę iki 1–3 metrų gylio, priklausomai nuo šalčio prasiskverbimo lygio. Temperatūros režimas praktiškai nesikeičia, o mes laikysimės maždaug + 80C. Skystis (šaltnešis), sugeriantis žemės šilumą pirmame kontūre ir įkaitęs iki + 80C, patenka į antrąją grandinę, kur suspaudžiamas kompresoriaus pagalba. Šaltnešis yra medžiaga, kuri yra labai jautri temperatūros sąlygoms ir turi labai žemą virimo temperatūrą. Dėl šių savybių efektyviai perduodamas šiluma iš šaltinio vartotojui. Suspaudžiant, tai yra didinant slėgį, šaltnešio temperatūra pakyla kelis kartus, priklausomai nuo suspaudimo laipsnio ir kitų veiksnių. Po to šildomas šaltnešis patenka į šildymo kontūrą, kur šiluma tiesiogiai perduodama ir šildomas šildymo sistemos vanduo. Ir tada – kaip įprasta šildymo sistema. Šiuo atveju aušinamas šaltnešis per droselinę sklendę patenka į pirminį kontūrą, esant žemesnei nei žemės temperatūrai. Ir prasideda aukščiau aprašyta šildymo-vėsinimo grandinė. Apskritai šilumos siurblys veikia taip..

Siurbliai ne tik naudoja žemės geoterminę energiją, bet ir naudoja oro ir vandens temperatūrą. Taip pat sistemos su atbuline eiga. Veikimo principas yra beveik identiškas aukščiau aprašytam, tačiau yra keletas ypatumų. Atkreipkime dėmesį į juos.

Šilumos siurblys oras-oras:

-galbūt pigiausias tipas;

-didelis efektyvumas (tai yra, 1 kW sunaudotos elektros energijos yra iki 5 kW šilumos);

-sistema turi atvirkštinę (šiltuoju metų laiku ji veikia oro kondicionieriaus režimu);

– montavimo paprastumas ir paprastumas, palyginti su kitų tipų šilumos siurbliais.

Šilumos siurblio vanduo – vanduo, čia, ko gero, viskas yra daug sudėtingiau nei kituose variantuose. Pirmoji sunkumų priežastis yra rezervuarų buvimas tiesiai šalia namo, jis ne visada yra. Tačiau net ir tuo atveju, kai yra, kyla nemažai reguliavimo problemų, būtent vietiniai teisės aktai dėl vandens telkinių naudojimo. Tai yra, jums reikia leidimo įdiegti sistemą, o tai savo ruožtu reiškia vaikščiojimą po biurus. Be to, tokios sistemos kaina yra eilės tvarka brangesnė nei oro ar žemės šilumą naudojanti sistema. Kodėl – tai aiškiai matyti iš šių reikalavimų: 1 metras dujotiekio patenka vidutiniškai 30 W, kad įdiegtume 5 kW galios sistemą, turėsime pakloti apie 150 – 170 metrų pirminės grandinė. Labai sudėtingas dizainas, ar ne? Ir kaina labai kandi. Iš dalies kai kurios tokios sistemos problemos yra išspręstos naudojant požeminį vandenį, yra beveik pastovi temperatūra nuo + 40C ir aukštesnė, tai yra, šilumos perdavimas bus didesnis, vamzdžių kadrai mažesni. Šiuo atveju prieiname prie išvados, kad ši sistema labiau tinka dideliems objektams, pavyzdžiui, poilsio centrams ant ežero ar jūros kranto. Todėl liūto dalis visų šilumos siurblių sistemų yra geoterminiai ir oro šilumos siurbliai..

Ir paskutinis niuansas yra susijęs su atvirkštinės sistemos buvimu sistemoje. Ši konstrukcija leidžia sistemai veikti dviem režimais, pavyzdžiui, oras-oras sistemos atveju-šildymas šilumos siurbliais žiemą ir aušinimas vasarą. Mes nesileisime į sudėtingus techninius skaičiavimus, mes tik pasakysime, kad tai pasiekiama naudojant šilumokaitį priešinga kryptimi. Tai yra, šiluma iš kambario išleidžiama į pirminę grandinę ir išleidžiama į aplinką..

Kaip nustatyti geoterminio šildymo sistemos galią?

Bet kokiu atveju šilumos siurblį montuos jūsų pasirinkta įmonė. Ji taip pat pateiks jums tikslų visų būtinų parametrų apskaičiavimą. Tačiau, nepaisant to, atrodo labai protinga pateikti tokių skaičiavimų pavyzdį, tada potencialus klientas, net prieš montuodamas šilumos siurblį, supras, ko jam reikia ir kaip jis atrodys praktiškai.

Taigi pradėkime. Mūsų sąlyginio namo plotas yra 100 m2. Toliau pasirenkame savo klimato zoną: šiaurinę ar pietinę. Kaip pavyzdį paimkime šiaurinę klimato zoną. Skaičiuojant katilo galią šiai zonai, mes imame šias vertes 1,5 – 2,0 kW 10 m2 ploto. Tai yra, įprastas katilas su elektriniu kaitinimo elementu 100 m2 šildymui šiauriniame regione turėtų būti 10 × 1,5 = 15 kW visos galios. Mes neskaičiuosime skysčio tūrio šildymo sistemoje, kad neužimtų vietos, tiesiog atkreipkite dėmesį, kad įprastam kotedžui jis yra maždaug 220 – 230 litrų. Tai yra įprastos šildymo sistemos parametrai.

Kalbant apie šilumos siurblių sistemą, apsvarstykime ir vandeniu šildomą sistemą, čia ji yra šiek tiek sudėtingesnė. Imkime sistemą žemė – vanduo, jis pasižymi didžiausiu našumu: 1 kW sukuria 4 kW šilumos. Tai reiškia, kad mums reikia tos pačios sistemos galios su šilumos siurbliu 15 kW, tačiau iš tikrųjų mūsų sistema sunaudos 3,7 kW elektros energijos..

Kartu pastebime, kad ši sistema yra naudingiausia kartu su grindų šildymo sistema. Grindinio šildymo kontūro temperatūrai reikia nedidelės, paprastai ne daugiau kaip 550C, o šilumos išsklaidymo plotas yra didelis. Tai leidžia žymiai sutaupyti tiek įrangos, tiek kambario šildymo laiko..

Kontūrų, šildomų sistemų skaičiavimai ir kiti techniniai duomenys nebus pateikti. Šiems duomenims tikrai nereikia paprasto žmogaus, kuris nedalyvauja kuriant ir montuojant tokias sistemas..

Šilumos siurblių privalumai

Atėjo laikas apsvarstyti didėjančio šilumos siurblių populiarumo priežastis:

• – draugiškumas aplinkai, viena iš svarbiausių savybių, neišmetama CO2 ir kitų kenksmingų medžiagų;
• – saugumas, ugnis, anglies monoksidas ir kiti kitų tipų katilų malonumai;
• – ilgaamžiškumas, kai kuriems elementams gamintojas žada 100 metų nepertraukiamo veikimo, pavyzdžiui, įžeminimo zondai, pats siurblys tarnauja iki 20 – 25 metų;
• – mažos šildymo išlaidos, mes mokame tik už kompresoriaus veikimą, kaip matyti iš ankstesnių duomenų, bent šildymas kainuoja 4 kartus pigiau, o kai kuriais atvejais – 7 kartus;
• – principas „viskas viename“: karštas vanduo, šildymas ir aušinimas;
• – beveik visiška jūsų namų autonomija ir kt..

Šilumos siurblys: atsipirkimas, kaina ir geriausi gamintojai

Šilumos siurblių tema sklando daug gandų ir spėlionių. Paskutinėje straipsnio dalyje pabandysime išsklaidyti kai kurias fikcijas. Mes tai padarysime klausimo – atsakymo pavidalu.

Šilumos siurblys yra per brangus ir neapsimoka

Taip, pripažinkime, sistemos kaina kandžiojasi, bet … O kitų rūšių degalų kaina nemažėja, o jei ekspertai teisūs ir ateityje augs, kiek kainuos šildymo sezonas mus? Šiame etape šios technologijos yra labiau prieinamos viduriniosios klasės žmonėms, tačiau taip visada yra su naujomis technologijomis. Augant rinkai, kaina sumažės, o artimiausiu metu ji taps prieinama kitoms gyventojų kategorijoms..

Be to, toks projektas yra beveik panašus į namo statybą, paprastai tai yra pirkinys visam gyvenimui, o tai reiškia, kad kaina yra gana priimtina. Be to, jei nepadarysime sudėtingų apsirūpinimo savimi skaičiavimų, pamatysime tokį vaizdą:

Vidutinė 100 m2 šildymo sistemos kaina yra 6000–7000 USD. kartu su montavimu.

Didelio efektyvumo katilo su elektriniais kaitinimo elementais kaina yra vidutiniškai 500 USD.

Dabar apskaičiuokime šildymo kainą 120 dienų laikotarpiui:

• Sąlyginai paimkime šildymo su elektra kainą per dieną 15 × 15 = 225 kW, doleriais tai kainuos 15 USD. per dieną.
• 120 dienų × 15 c.u. = 1800 USD šildymo sezonui su paprastu elektriniu katilu.
• dabar galime saugiai sumažinti šią sumą 4 kartus ir gauti 450 USD. naudojant šilumos siurblį. Sutaupysite 1350 USD per metus, čia neskaičiuojamas karšto vandens šildymas ir oro kondicionavimas vasarą.
• Dabar padalinkime 7000 USD iki 1350 m. ir gausite 5 metus, tai yra visas atsipirkimo laikotarpis.

Mes nereikalaujame akademinio skaičiavimo tikslumo, jie yra sudėtingesni ir juos reikia nuolat perskaičiuoti, nes tiek elektros, tiek dujų kainos yra dinamiškos. Taip pat sistemoms su šilumos siurbliais. Tuo pačiu metu energijos suvartojimas priklauso nuo šildomų patalpų būklės ir izoliacijos ir daug daugiau. Mums buvo svarbu parodyti, kad jie yra visiškai mokami, ir ateityje jiems dar nebuvo išrastos jokios alternatyvos..

Kokių įmonių įranga yra prieinama rinkoje?

Šios įmonės yra šilumos siurblių gamybos lyderės:

– „ClimateMaster“ (daugiau nei 50 metų šilumos siurblių gamyboje, JAV);

– „Vaillant“ (didžiausias pasaulyje gamintojas, kurio apyvarta siekia 2 mlrd. Eurų, per metus parduodama 2,7 mln. Šildymo įrangos, Vokietija);

– „Heliotherm“ (jauna įmonė, tačiau jau apdovanota „Hansjörg-Jäger Zukunftspreis 2007“ (ateities prizas), parduota ir įdiegta daugiau nei 15 000 sistemų, Austrija);

– AB „NIBE“ (pagrindinė įmonės buveinė yra Švedijoje, tačiau jos padaliniai yra kitose Europos šalyse, pasižymi dideliu efektyvumu, šilumos siurblių pardavimo apyvarta viršija 1 mlrd. Eurų per metus);

– Stiebel Eltron (beveik šimtmetį kūrė ir gamino inžinerinius tinklus namams, Vokietija) ir kt..

Tarp vietinių gamintojų verta paminėti bendrovę „Korsa“ (ji daugiau nei 10 metų užsiima šilumos siurbliais) ir „Ecoteplo LLC“ (daugiau nei 5 metus)..

Kalbant apie šilumos siurblių reitingą, reikėtų paminėti Austrijos energetikos agentūros TOP-10. Į reitingą įtrauktos šios siurblių markės:

• Lyderis yra Švedijos bendrovė NIBE AB, ji užima tris aukščiausias pozicijas ir jai atstovauja šie siurbliai: KNV F114512; KNV F1140 – 6 ir KNV F1240 – 10;
• Austrijos bendrovės HELIOTHERM šilumos siurblys HP 16s18W – M -WEB reitinge užima ketvirtą vietą;
• 1917 m. Sukurtą „Viessman“ kompaniją reyteng atstovauja toks modelis „Vitokal 300GBW 106“;
• VAILLANT atstovauja prekės ženklas VWS 101/3;
• OCHSNER GMLW 14 plus pripažintas geriausiu oro šaltinio siurbliu.

Jei atidžiau pažvelgsime į šiuos šilumos siurblius, pamatysime daug unikalių savybių, kurias įdėjo gamybos įmonės..

Pavyzdžiui, geoterminis siurblys NIBE AB F114512, užėmęs lyderio pozicijas reitinge. Visų pirma jis išsiskiria savo „intelektu“. Jis visiškai automatizuotas, siurblį galima valdyti nuotolinio valdymo pultu, užprogramuoti. Pateiksime šio šilumos siurblio „proto“ pavyzdį, dėka temperatūros jutiklių sistemos (viena gatvėje, kita namuose), katilo automatika savarankiškai reguliuoja sistemos veikimą, kad būtų užtikrintas maksimalus vartotojo komfortas. Arba įtampos jutiklių sistema: esant įtampos šuoliams tinkle, ji apsaugos tikslais išjungia įrangą arba, kai ji nukrenta, išjungia dalį savo funkcijų, kad būtų patogiau vartotojui.

Taip pat atsižvelkite į šilumos siurblio „Viessman Vitokal 300GBW 106. 10“ savybes. Kaip ir minėtas produktas, jis taip pat yra protingas ir lengvai valdomas. Modulinė sistema leidžia daug lengviau ir pigiau įdiegti ir prižiūrėti sistemą. Natūralaus aušinimo sistemos dėka sistema, be šildymo, vėsina būstą. Neabejotinas pranašumas yra visiškas darbo triukšmas..

Apibendrinimą užbaigti OCHSNER oro šilumos siurblio savybėmis. Reikėtų pažymėti, kad tarp nuolatinių bendrovės klientų yra tokių „gerbiamų“ pirkėjų kaip NASA ir JAV armija, kurie, žinoma, kalba apie produktų kokybę. Šilumos siurblys GMLW 14 plus yra tyliausias oro siurblys rinkoje. Jo talpa yra pakankama 300 m2 ploto patalpos šildymui. Maksimali šildymo temperatūra siekia 650C.

Reikėtų pažymėti, kad visų aukščiau išvardytų siurblių šilumos perdavimo koeficientas yra praktiškai lygus 5. Ką tai reiškia? Tai reiškia, kad sunaudojant 1 kW elektros energijos, siurblys šiluminiu požiūriu tiekia 5 kartus daugiau energijos..

Ar galiu jį įdiegti pats?

Idėja yra, sakykime, viliojanti. Tuo pačiu tikrai sutaupysite daug pinigų. Bet tai labai varginantis verslas. Pavyzdžiui, norint sumontuoti žemės šilumos siurblio pirminę grandinę, jums reikės gręžimo įrenginio, kad sukurtumėte šulinius, į kuriuos reikia nuleisti zondą. Nors anksčiau žmonės šulinius kasė rankomis…

Bet vis tiek mes to nerekomenduojame, dirvožemis visur kitoks, o klojimo gylis turėtų būti tinkamas, mažiausiai 3 metrai geoterminei. O jei dirva ropoja, galite likti po žeme. Tai yra, bent jau jums reikia ekskavatoriaus, gręžimo įrenginio – tai grioviams ir duobėms. Dėl klojimo tvenkinyje ar požeminiame vandenyje atskiras pokalbis.

Sistemos montavimas, prijungimas ir užpildymas taip pat turėtų būti atliekamas laikantis technologijos, turite turėti atitinkamą įrankį ir pan. Ne, mes visiškai netvirtiname, kad to neįmanoma padaryti patiems, tai daro žmonės iš vaizdo įrašo. Taigi jūs galite. Bet tam jums reikės bent jau susipažinti su technologijomis, bent kartą pamatyti, kaip tokia sistema bus surinkta, ir tik po to kibti į darbą. Ir įrankis tinkamam gauti.

Reikėtų paminėti ir tokį niuansą: paprastai, jei montavimą atlieka nesertifikuoti meistrai, gaminio garantija nebegalioja. Ir šiuo atveju mes kalbame apie tūkstančius dolerių, ar verta?

Tačiau ši tema yra įdomi, ir galbūt kitame straipsnyje apžvelgsime, kaip prijungti prieinamiausią įrenginį – oro šilumos siurblį.

Kuo labiau susipažinsite su šildymo šilumos siurblių sistemomis, tuo labiau įsitikinsite, kad tai yra ateitis. Bent jau tol, kol jie sugalvos kažką visiškai revoliucinio šildymo sistemose. Bet cia visai kita tema …