Gaisa-ūdens siltumsūkņa aprēķins apkurei un karstā ūdens apgādei

Siltumsūkņa aprēķina piemērs

Mēs izvēlēsimies siltumsūkni vienstāva mājas apkures sistēmai ar kopējo platību 70 kv. m ar standarta griestu augstumu (2,5 m), racionālu arhitektūru un norobežojošo konstrukciju siltumizolāciju, kas atbilst mūsdienu būvnormatīvu prasībām. 1. ceturkšņa apkurei. m šāda objekta, saskaņā ar vispārpieņemtiem standartiem ir nepieciešams tērēt 100 W siltuma. Tādējādi, lai apsildītu visu māju, jums būs nepieciešams:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW siltumenerģijas.

Mēs izvēlamies "TeploDarom" zīmola siltumsūkni (modelis L-024-WLC) ar siltuma jaudu W = 7,7 kW. Iekārtas kompresors patērē N = 2,5 kW elektroenerģijas.

Rezervuāra aprēķins

Kolektora būvniecībai atvēlētajā vietā augsne ir mālaina, gruntsūdens līmenis ir augsts (mēs ņemam siltumspēju p = 35 W / m).

Kolektora jaudu nosaka pēc formulas:

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

Nosakiet kolektora caurules garumu:

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

Pamatojoties uz to, ka pārmērīgi augstas hidrauliskās pretestības dēļ ir neracionāli likt ķēdi, kuras garums pārsniedz 100 m, mēs pieņemam sekojošo: siltumsūkņa kolektors sastāvēs no divām ķēdēm - 100 m un 50 m garām.

Vietnes platība, kas būs jāpiešķir kolektoram, tiek noteikta pēc formulas:

S = L x A,

Kur A ir solis starp blakus esošajām kontūras sekcijām. Mēs pieņemam: A = 0,8 m.

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

"Siltumsūknis ir ļoti dārgs!"

Patiešām, ģeotermālās apkures sistēmas uzstādīšana pēc atslēgas 2000. – 2010. gadā maksāja apmēram 30 000–40 000 USD... Tik augstas cenas pamatā bija trīs galvenie faktori:

• urbšanas izmaksas tajā laikā bija 35-50 USD. uz 1 metru. Rezultātā 60-70% no kopējā budžeta nonāca ārējā kolektora ierīcē. Tagad, pateicoties krīzei, urbšanas izmaksas ir samazinājušās līdz 15-17 dolāriem. uz 1 metru.
• siltumsūkņu cena tagad ir ievērojami samazinājusies gan sakarā ar pastiprināto iekšējo konkurenci Baltkrievijas tirgū, kas padarīja vietējo spēlētāju vēlmi šajā tirgū "apvaldīt", gan arī tāpēc, ka visā pasaulē samazinājās šāda veida aprīkojuma izmaksas.
• plašāka "horizontālo" rezervuāru ieviešana, kuru uzstādīšana ir divas reizes lētāka nekā "vertikāla" urbšana, un tajā pašā laikā efektivitātes ziņā nav zemāka par "vertikālajiem" rezervuāriem.

Tā rezultātā šodien vidējais rādītājs sistēmas ierīces "Turnkey" izmaksas (ar visām iekārtām un darbiem) samazinājās līdz 9000-15000 USD Tajā pašā laikā jums nav nepieciešams izstrādāt un apstiprināt projektu Ārkārtas situāciju ministrijā, "atkāpšanās" staciju būvniecību (gazifikācijas laikā), skursteņa uzstādīšanu, ugunsdrošības noteikumu ievērošanu utt.

Siltumsūkņu konstrukciju veidi

Ir šādas šķirnes:

• ТН "gaiss - gaiss";
• ТН "gaiss - ūdens";
• TN "augsne - ūdens";
• TH "ūdens - ūdens".

Pats pirmais variants ir parastā sadalītā sistēma, kas darbojas apkures režīmā. Iztvaicētājs ir uzstādīts ārpus telpām, un mājas iekšpusē ir uzstādīta iekārta ar kondensatoru. Pēdējo izpūš ventilators, kura dēļ telpā tiek piegādāta silta gaisa masa.

Ja šāda sistēma ir aprīkota ar īpašu siltummaini ar sprauslām, tiks iegūts HP tipa "gaiss-ūdens". Tas ir savienots ar ūdens sildīšanas sistēmu.

HP "gaiss-gaiss" vai "gaiss-ūdens" tipa iztvaicētāju var ievietot nevis ārpus telpām, bet gan izplūdes ventilācijas kanālā (tas ir jāpiespiež). Šajā gadījumā siltumsūkņa efektivitāte tiks palielināta vairākas reizes.

"Ūdens-ūdens" un "augsne-ūdens" tipa siltumsūkņos siltuma iegūšanai tiek izmantots tā sauktais ārējais siltummainis vai, kā to sauc arī, kolektors.

Siltumsūkņa shematiska shēma

Šī ir gara caurule, parasti no plastmasas, caur kuru iztvaicētājam cirkulē šķidra vide. Abi siltumsūkņu veidi pārstāv vienu un to pašu ierīci: vienā gadījumā kolektors tiek iegremdēts virsmas rezervuāra apakšā, bet otrajā - zemē. Šāda siltumsūkņa kondensators atrodas siltummainī, kas savienots ar karstā ūdens sildīšanas sistēmu.

Siltumsūkņu savienošana pēc shēmas "ūdens - ūdens" ir daudz mazāk darbietilpīga nekā "augsne - ūdens", jo nav nepieciešams veikt zemes darbus. Rezervuāra apakšā caurule tiek uzlikta spirāles formā. Protams, šai shēmai ir piemērots tikai rezervuārs, kas ziemā nesasalst līdz apakšai.

Kāpēc tieši siltumsūknis?

Papildus apkurei aukstajā sezonā sūknis ļauj vasarā pāriet uz gaisa kondicionēšanas procesu viesistabā. Lai to izdarītu, sūknis tiek pārsūtīts uz reverso darbības režīmu - dzesēšanas funkciju. Lai nodrošinātu vides tīrību ne tikai viņu pašu mājās, bet arī visas planētas atmosfērā kopumā, siltumsūkņu izmantošana kā apkure ir ļoti pamatota. Turklāt aprīkojums lepojas ilgtermiņa darbs, izmaksu ietaupījumi, drošība un ērtas vides radīšana mājās.
Visu veidu enerģijas nesēji ar katru terminu kļūst dārgāki, tāpēc dedzīgi īpašnieki ir gatavi uzstādīt dārgas iekārtas, kas atmaksāsies, strādājot, neizmantojot mākslīgo degvielu. Lai efektīvi darbinātu siltumsūkni, nav nepieciešams iegādāties šķidru, gāzveida vai cietu kurināmo.

Privātmājās ar lielu platību siltumsūkņa izmantošana kopā ar rezerves apkures metodi ļauj atgūt investīciju izmaksas sestajā darbības gadā. Tajā pašā laikā uz 1 kW patērētās elektroenerģijas tiek atbrīvots apmēram 6 kW siltuma. Siltumsūknis ļauj iegūt ūdens temperatūru sistēmā līdz 70 ° C.

Mājā ar uzstādītu siltumsūkni nav nepieciešams izmantot gaisa kondicionieri, jo vasaras periodā gar ķēdi cirkulē dzesēšanas šķidrums, kas tiek atdzesēts zemē līdz 6 ° C temperatūrai. Izmaksas ir lētākas nekā atsevišķu gaisa dzesēšanas sistēmu izmantošana. Lai sūknis būtu vēl efektīvāks, tam ir pievienotas papildu baseina apkures filiāles, un vasarā tiek izmantota saules paneļu enerģija.

Siltumsūknis darbojas

Zem planētas cietās garozas un apvalka atrodas sarkanīgi karsts kodols. Daudzus nākamos gadus daudzu zemnieku paaudžu dzīves laikā serde nemainīs savu temperatūru un iesildīs mūsu kopējās mājas no iekšpuses. Atkarībā no klimatiskajiem apstākļiem apmēram 50-60 m dziļumā - zemes temperatūra ir 10-14 ° C robežās... Pat mūžīgā sasalumā ir iespējams izmantot siltumsūkni, būs jāpalielina tikai cauruļu ieklāšanas dziļums.

Kā tas strādā

Iekārtas ir paredzētas zemas apkārtējās vides temperatūras savākšanai dziļumā, pārveidošanai par augstas temperatūras enerģiju un pārnešanai uz mājas apkures sistēmu. Planēta pastāvīgi izstaro siltumu, ko izmanto mājas sildīšanai. Siltumu iegūst no apkārtējā gaisa un ūdens, kas uzkrāj saules enerģiju.

Faktiski siltumsūknis ir vienība, kas līdzinās saldēšanas iekārtu darbībai. Tikai ledusskapī iztvaicētājs atrodas tā, lai tas izvadītu nevajadzīgu siltumu, un siltumsūknī tas ir pastāvīgā kontaktā ar avotu dabiskais siltums:

• izmantojot vertikālas vai slīpas akas, mijiedarbojas ar zemes masu, kas atrodas zem sasalšanas punkta;
• cauruļu izmantošana siltu ezeru un upju dziļumā ļauj savākt nesalstošo ūdens plūsmu enerģiju;
• īpašas ierīces savāc siltā gaisa temperatūru ārpus mājokļa.

Degvielas pārvadātāja kustību caur sistēmu organizē kompresors. Lai paaugstinātu temperatūru, kas savākta zemes dziļumā, tiek izmantota šauru piltuvju sistēma. Caur tiem zem spiediena pārvadātājs saraujas un paaugstina temperatūru. Sistēmā uzstādītais kondensators izdala enerģiju, lai sildītu šķidrumu apkures sistēmā, kas galu galā nonāk mājas iekšējās apkures loku radiatoros.

Siltuma sūkņa lietošanai visu gadu sistēma piegādāts ar diviem siltummaiņiem... Viena iztvaicētājs atbrīvo dzesēšanas enerģiju, bet otrs darbojas kā siltuma piegādātājs, lai sildītu telpu. Siltuma savākšanas avots ir zemes zarnas, neaizsalstošu ūdenstilpju dibens vai gaisa masas, no kurām garās caurules aizņemas zemas temperatūras enerģiju.

Privātmājas sūkņa strukturālā shēma

• cauruļu sistēma ārējai, dažreiz attālinātai savākšanai, kurā pastāvīgi pārvietojas siltuma nesējs;
• kolektora darba sistēma, kas ietver kompresoru, caurules, siltummaiņus, dažādu darbību vārstus un piltuves;
• mājas iekšējā apkures sistēma ar caurulēm un radiatoriem vai gaisa dzesēšanas sistēma.

Darbības periodu, kurā degvielas iekārtas bojājumi nenotiks, ražotāji un sūkņu uzstādītāji izsauc pēc 20 gadiem. Bet šāds apgalvojums ir maz ticams, jo neviens nav atcēlis fizikas likumus, un pastāvīgi berzes un kustīgās daļas neizdosies agrāk. Optimālais darba periods bez detaļu remonta un nomaiņas var būt norādīt skaitli uz 10 gadiem.

Siltuma ģeneratora izgatavošana ar savām rokām

Siltuma ģeneratora izveidošanas detaļu un piederumu saraksts:

• divi spiediena mērītāji ir nepieciešami, lai izmērītu spiedienu pie darba kameras ieplūdes un izejas;
• termometrs ieplūdes un izplūdes šķidruma temperatūras mērīšanai;
• vārsts gaisa aizbāžņu noņemšanai no apkures sistēmas;
• ieplūdes un izplūdes zaru caurules ar krāniem;
• termometra uzmavas.

Cirkulācijas sūkņa izvēle

Lai to izdarītu, jums jāizlemj par nepieciešamajiem ierīces parametriem. Pirmais ir sūkņa spēja rīkoties ar augstas temperatūras šķidrumiem. Ja šis nosacījums tiek atstāts novārtā, sūknis ātri neizdosies.

Tālāk jums jāizvēlas darba spiediens, ko sūknis var radīt.

Siltuma ģeneratoram pietiek ar to, ka, ievadot šķidrumu, tiek ziņots par 4 atmosfēru spiedienu, jūs varat paaugstināt šo rādītāju līdz 12 atmosfērām, kas palielinās šķidruma sildīšanas ātrumu.

Sūkņa veiktspējai nav būtiskas ietekmes uz sildīšanas ātrumu, jo darbības laikā šķidrums iziet caur nosacīti šauru sprauslas diametru. Parasti stundā tiek pārvadāti līdz 3-5 kubikmetriem ūdens. Daudz lielāka ietekme uz siltuma ģeneratora darbību būs elektroenerģijas pārveidošanas koeficientam siltumenerģijā.

Kavitācijas kameras ražošana

Bet šajā gadījumā ūdens plūsma tiks samazināta, kas novedīs pie tā sajaukšanās ar aukstām masām. Mazā sprauslas atvere darbojas arī, lai palielinātu gaisa burbuļu skaitu, kas palielina darbības trokšņa efektu un var novest pie tā, ka burbuļi sāk veidoties jau sūkņa kamerā. Tas saīsinās tā kalpošanas laiku. Kā liecina prakse, vispieņemamākais diametrs ir 9–16 mm.

Pēc formas un profila sprauslas ir cilindriskas, koniskas un noapaļotas. Nevar viennozīmīgi pateikt, kura izvēle būs efektīvāka, tas viss ir atkarīgs no pārējiem instalācijas parametriem. Galvenais ir tas, ka virpuļošanās process rodas jau sākotnējā šķidruma ievadīšanas posmā sprauslā.

Horizontālā siltumsūkņa kolektora aprēķins

Horizontālā kolektora efektivitāte ir atkarīga no vides, kurā tas ir iegremdēts, temperatūras, tā siltuma vadītspējas un kontakta laukuma ar caurules virsmu. Aprēķina metode ir diezgan sarežģīta, tāpēc vairumā gadījumu tiek izmantoti vidējie dati.

• 10 W - aprakts sausā smilšainā vai akmeņainā augsnē;
• 20 W - sausā māla augsnē;
• 25 W - mitrā māla augsnē;
• 35 W - ļoti mitrā māla augsnē.

Tādējādi, lai aprēķinātu kolektora garumu (L), nepieciešamā siltuma jauda (Q) jāsadala ar augsnes siltumspēju (p):

L = Q / p.

Norādītās vērtības var uzskatīt par derīgām tikai tad, ja ir izpildīti šādi nosacījumi:

• Zemes gabals virs kolektora nav apbūvēts, nav ēnots vai apstādīts ar kokiem vai krūmiem.
• Attālums starp blakus esošajiem spirāles pagriezieniem vai "čūskas" sekcijām ir vismaz 0,7 m.

Aprēķinot kolektoru, jāpatur prātā, ka augsnes temperatūra pēc pirmā darbības gada pazeminās par vairākiem grādiem.

Kā darbojas siltumsūkņi

Jebkurā siltumsūknī ir darba vide, ko sauc par dzesētāju. Parasti freons darbojas šajā jaudā, retāk amonjaks. Pati ierīce sastāv tikai no trim komponentiem:

• iztvaicētājs;
• kompresors;
• kondensators.

Iztvaicētājs un kondensators ir divas tvertnes, kas izskatās kā garas izliektas caurules - spoles. Kondensators vienā galā ir savienots ar kompresora izeju, bet iztvaicētājs - pie ieplūdes. Spoles galus savieno un krustojumā starp tiem ir uzstādīts spiediena samazināšanas vārsts. Iztvaicētājs ir tiešā vai netiešā saskarē ar avota barotni, un kondensators - ar apkures vai karstā ūdens sistēmu.

Kā darbojas siltumsūknis

HP darbības pamatā ir gāzes tilpuma, spiediena un temperatūras savstarpējā atkarība. Lūk, kas notiek ierīces iekšienē:

1. Amonjaks, freons vai cits dzesētājs, pārvietojoties pa iztvaicētāju, no avota barotnes uzsilst, piemēram, līdz +5 grādu temperatūrai.
2. Pēc iziešanas caur iztvaicētāju gāze nonāk kompresorā, kas to sūknē pie kondensatora.
3. Kompresora izvadīto dzesējošo vielu kondensatorā tur spiediena samazināšanas vārsts, tāpēc tā spiediens šeit ir lielāks nekā iztvaicētājā. Kā jūs zināt, pieaugot spiedienam, jebkuras gāzes temperatūra paaugstinās. Tieši tā notiek ar aukstumaģentu - tas sakarst līdz 60 - 70 grādiem. Tā kā kondensatoru mazgā dzesēšanas šķidrums, kas cirkulē apkures sistēmā, arī pēdējais uzsilst.
4. Aukstumaģents tiek izvadīts nelielās porcijās caur spiediena samazināšanas vārstu uz iztvaicētāju, kur tā spiediens atkal pazeminās. Gāze izplešas un atdziest, un, tā kā iepriekšējā siltuma apmaiņas rezultātā tā zaudēja daļu iekšējās enerģijas, tā temperatūra nokrītas zem sākotnējiem +5 grādiem. Pēc iztvaicētāja tas atkal sasilst, pēc tam kompresors to iesūc kondensatorā - un tā tālāk pa apli. Zinātniski šo procesu sauc par Karnot ciklu.

Siltumsūkņu galvenā iezīme ir tā, ka siltuma enerģija tiek ņemta no vides burtiski par velti. Tiesa, tā ieguvei ir nepieciešams tērēt noteiktu daudzumu elektroenerģijas (kompresoram un cirkulācijas sūknim / ventilatoram).

Bet siltumsūknis joprojām ir ļoti rentabls: par katru iztērēto kW * h elektroenerģijas ir iespējams iegūt no 3 līdz 5 kW * h siltuma.

Avoti

• 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

Pakļaušana gaisa elementam: siltumsūkņi "gaiss-ūdens"

Somija jau sen ir viena no vadošajām Eiropas Savienības ekonomikām attiecībā uz siltumsūkņu (ZS) ieviešanas ātrumu uz vienu iedzīvotāju. Somijas siltumsūkņu asociācija (Suomen Lämpöpumppuyhdistys, SULPU) šajā Skandināvijas valstī ar skarbu klimatu ir publicējusi interesantu siltumsūkņu pārdošanas statistiku par 2020. gadu (1. attēls).

Grafikā redzams, ka vairākus gadus pēc kārtas ģeotermālo iekārtu pārdošanas skaits samazinās, savukārt siltumsūkņu gaiss-ūdens pārdošanas apjoms katru gadu pieaug.Ja šos datus pārvēršam skaitļos, iegūstam šādu ainu: ģeotermālo siltumsūkņu pārdošanas apjoms kopš 2016. gada samazinājās no 8491 līdz 7986 vienībām, kas bija -5,9%, un gaisa-ūdens siltumsūkņu pārdošanas apjoms kopš 2020. gada pieauga no 3709 līdz 4138 gab., kas bija + 11,6%.

Šāda dinamika ir saistīta ar gaisa-ūdens siltumsūkņa stabilitātes palielināšanos zinātnes un tehnoloģijas attīstības dēļ, kā arī ērtākām investīcijām un vienkāršāku uzstādīšanu salīdzinājumā ar ģeotermālajiem siltumsūkņiem.

Arī vadošais Somijas apkures tehnoloģiju ražotājs -) - daudzus gadus ir koncentrējies uz efektīvu un ilgtspējīgu siltumsūkņu gaiss-ūdens izstrādi, un nesen tirgū ir bijusi veiksmīga Tehowatti Air palaišana.

Tas ir daudzpusīgs iepakojuma risinājums, kas piemērots daudzu veidu īpašumiem: privātam, komerciālam un publiskam. Startera komplektā vienmēr ietilpst āra iekārta, tas ir, pats siltumsūknis gaiss-ūdens un iekštelpu modulis, kas ietver: elektrisko katlu un ūdens sildītāju, kas izgatavots no specializēta skābes izturīga ferīta nerūsējošā tērauda, ​​visu nepieciešamo automatizāciju , stiprinājumi un drošības grupa iekštelpu un āra vienībām ... Tādējādi jebkurš klients un uzstādītājs saņem montāžai gatavu "konstruktoru" un pēc iespējas īsākā laikā atrisina problēmu ne tikai ar apkuri un karstā ūdens piegādi, bet arī pēc gala klienta pieprasījuma pat ar gaisa kondicionēšanu plkst. mājas.

Modeļu klāsts ietver dažādas HP "gaiss-ūdens" āra vienību kombinācijas - sākot no budžeta līdz pat "uzlabotiem" risinājumiem, kas galalietotājam dod maksimālu ietaupījumu.

Šo iespēju sev izvēlējās arī Vissvētākās Jaunavas Marijas Debesīs uzņemšanas draudzes draudze (Glābējs pie Senaja), veicot tempļa rekonstrukciju. Ražotājs JÄSPI un izplatītājs DOMAP kopīgi izvēlējās optimālo aprīkojuma paketi šīs problēmas risināšanai. Tehowatti Air izmantošanas priekšrocība slēpjas ne tikai tajā, ka mēs piedāvājam piegādes komplektu, kas ir ērts uzstādīšanai, bet arī tajā, ka šo aprīkojumu var viegli integrēt esošajā apkures un karstā ūdens sistēmā.

Mazliet vēstures

Akmens baznīcu 1753. gada 20. jūlijā nodibināja Sanktpēterburgas un Šliselburgas Silvestera arhibīskaps. Templis tika uzcelts uz turīga nodokļu lauksaimnieka Savva Jakovļeva (Sobakina) rēķina. Iepriekš Bartolomeo Rastrelli tika uzskatīts par ēkas arhitektu, tagad Andrejs Kvasovs tiek atzīts par visticamāko projekta autoru.

Tempļa arhitektūra tika veidota jauktā stilā. Augsti apzeltīta ikonostāze tika uzskatīta par vienu no labākajām Sanktpēterburgā. Ievērojamas bija arī grieķu rakstu glezniecība un sudraba tronis, kas sver 6 mārciņas 38 mārciņas (apmēram 113,8 kg).

2011. gadā tika sākta aktīva Sennaya laukuma Vissvētākās Jaunavas Marijas debesīs uzņemšanas baznīcas atjaunošanas projekta attīstība. Tajā pašā gadā sākās tempļa atjaunošanas darbi. Celtnieki saskārās ar uzdevumu atvērt asfaltu un aprēķināt aptuveno katedrāles atrašanās vietu. Izrādījās, ka vecais pamats nav iznīcināts. Arhitektus īpaši priecēja katedrāles svētums - altāra pamatne. Netālu no altāra plāksnes tika atrasta aizzīmogota ieeja Pestītāja kriptā - aprakta ieeja baznīcas pagrabos. Parasti kriptā tika apglabāti priesteri un dižciltīgi draudzes locekļi. Visticamāk, Glābēja baznīca Senajā tiks atjaunota uz vecā pamata.

2014. gadā baznīcas dibināšana ar īpašu pasūtījumu tika atzīta par kultūras mantojuma vietu. Tagad šajā vietā ir aizliegts jebkāda veida darbs, izņemot teritorijas labiekārtošanu un baznīcas ēkas atjaunošanu.

Tehowatti gaisa sistēma uz vietas

Vietā tika uzstādīts JÄSPI Tehowatti Air gaiss-ūdens siltumsūknis ar āra invertora bloku Nordic 16 - šī sistēma tika izstrādāta efektīvai apkurei, dzesēšanai un karstā ūdens apgādei gan jaunās, gan atjaunotās iekārtās.Projektējot to, īpaša uzmanība tika pievērsta uzstādīšanas vienkāršībai un lietošanas ērtībai. Šī sistēma ir palaista un veiksmīgi darbojas ūdens apsildīšanai zem grīdas un karstā ūdens piegādei sabiedriskā ēkā. Gaisa-ūdens siltumsūkņa Nordic 16 āra bloks efektīvi darbojas āra temperatūrā līdz –25 ° C, vienlaikus spējot padot apkures sistēmu līdz 63–65 ° C sasildītai apkures videi.

Pievērsīsim uzmanību detaļām. Kā minēts iepriekš, JÄSPI Tehowatti Air sistēmas iekšējā tvertne ir izgatavota no skābēm izturīga ferīta nerūsējošā tērauda, ​​ko izmanto īpaši sarežģītos apstākļos karstā ūdens sistēmā.

Arī siltumsūkņa uzlādes spole ir izgatavota no ķemmes nerūsējošā tērauda. Šī spole nodrošina ātru, energoefektīvu un precīzu uzlādi. Caur iekštelpu vienību siltums tiek sadalīts telpas iekšpusē un mājas ūdens sildīšanai.

Ja siltumsūknis no ielas nesaņem pietiekamu enerģijas daudzumu objekta vajadzībām, tad ar HP iekšējā bloka elektriskā sildelementa palīdzību tiek nodrošināta automātiska apkure un nepieciešamais papildu siltums.

Somijas augstas kvalitātes Tehowatti Air sastāvdaļas un materiāli nodrošina ilgtermiņa ietaupījumus zema enerģijas patēriņa veidā bez biežas iekārtu apkopes. Gan āra, gan iekštelpu vienības darbojas ar zemu trokšņa līmeni.

JÄSPI Tehowatti Air gaiss-ūdens siltumsūkņu sistēmas ir projektētas un ražotas Somijā, tām ir vislabākā kvalitāte līdz vissīkākajām detaļām, tām praktiski nav nepieciešama apkope un tās ir ļoti uzticamas (klienta problēmas risināšana ar vidējo kalpošanas laiku 20–25) gadi). Veidojot aprīkojumu, JÄSPI ("Yaspi") izmanto augsta līmeņa zināšanas apkures jomā un daudzu gadu pieredzi iekārtu darbībā skarbajos ziemeļu apstākļos.

Siltumsūkņu aku īpatnības

Galvenais elements apkures sistēmas darbībā, izmantojot šo metodi, ir aka. Tās urbšana tiek veikta, lai tieši tajā uzstādītu īpašu ģeotermālo zondi un siltumsūkni.

Apkures sistēmas organizēšana, pamatojoties uz siltumsūkni, ir racionāla gan mazām privātmājām, gan veselām lauksaimniecības zemēm. Neatkarīgi no teritorijas, kas būs jāuzsilda, pirms urbumu urbšanas jāveic vietas ģeoloģiskā posma novērtējums. Precīzi dati palīdzēs pareizi aprēķināt nepieciešamo urbumu skaitu.

Akas dziļums jāizvēlas tā, lai tas varētu ne tikai nodrošināt pietiekamu siltumu apskatāmajam objektam, bet arī ļaut izvēlēties siltumsūkni ar standarta tehniskajām īpašībām. Lai palielinātu siltuma pārnesi, urbumu dobumā, kur atrodas iebūvētā ķēde, ielej īpašu šķīdumu (kā alternatīvu šķīdumam var izmantot mālu).

Siltumsūkņu urbumu pamatprasība ir visu gruntsūdeņu horizontu pilnīga izolēšana bez izņēmuma. Pretējā gadījumā ūdens iekļūšanu pamat horizontos var uzskatīt par piesārņojumu. Ja dzesēšanas šķidrums nokļūst gruntsūdeņos, tam būs negatīvas sekas videi.

Kas ir siltumsūknis?

Siltumsūkni pirms 150 gadiem izgudroja lords Kelvins un nosauca par siltuma reizinātāju. Tas sastāv no kompresora, piemēram, parastā ledusskapja, un diviem siltummaiņiem. Darbības principu var salīdzināt ar ledusskapi. Pēdējam aizmugurē ir režģis, kas sasilst, saldētavas iekšpusē tas atdziest. Ja paņemam šo saldētavu, iedodam caurules, ieliecam freona caurules vannā, tad vannā esošais ūdens tiks atdzisis un restes no aizmugures iesils, un ledusskapis sūknēs siltumu no vannas un sildīs istaba caur restēm. Siltumsūknis darbojas tāpat.

Šeit zemē iet divas caurules.Tad viņi atšķiras, un šajā mājā tika izurbti aptuveni 350 metri aku. Katrā iedobē tiek ievietota Y formas zonde. Caur šo zondi plūst šķidrums, un to silda zemes siltums. No siltumsūkņa iznāk aptuveni -1 grādu temperatūra, un no zemes atgriežas +5 grādi. Šī ir slēgta sistēma ar šo cirkulācijas sūkni, tā tiek sūknēta, un siltums tiek noņemts un pārnests uz māju. Šīs divas caurules silda silto grīdu. Parasts ledusskapis, bet ar jaudīgāku kompresoru.

Pašmāju elektronika Ķīnas veikalā.

Cenas urbumu urbšanai siltumsūkņiem

Pirmās ģeotermālās apkures ķēdes uzstādīšanas izmaksas

Kāpēc es izvēlējos siltumsūkni savai mājas apkures un ūdens apgādes sistēmai?

Tātad, es nopirku zemes gabalu, lai uzceltu māju bez gāzes. Gāzes piegādes perspektīva ir pēc 4 gadiem. Bija jāizlemj, kā dzīvot līdz šim laikam.

Tika izskatītas šādas iespējas:

1. 1) benzīna tvertne 2) dīzeļdegviela 3) granulas

Visu šo apkures veidu izmaksas ir samērīgas, tāpēc es nolēmu veikt detalizētu aprēķinu, izmantojot gāzes tvertnes piemēru. Apsvērumi bija šādi: 4 gadi importētajai sašķidrinātajai gāzei, pēc tam nomainot sprauslu katlā, piegādājot galveno gāzi un minimālās izmaksas pārstrādei. Rezultāts ir:

• mājai, kuras platība ir 250 m2, katla, gāzes tvertnes izmaksas ir aptuveni 500 000 rubļu
• ir jāizrok visa vietne
• ērtas piekļuves pieejamība degvielas uzpildītājam nākotnē
• uzturēšana aptuveni 100 000 rubļu gadā:
• mājā būs apkure + karsts ūdens
• temperatūrā -150 ° C un zemāk, izmaksas ir 15-20 000 rubļu mēnesī).

Kopā:

• gāzes tvertne + katls - 500 000 rubļu
• darbība 4 gadus - 400 000 rubļu
• galvenā gāzes cauruļvada piegāde vietnei - 350 000 rubļu
• sprauslas nomaiņa, katla apkope - 40 000 rubļu

Kopumā - 1 250 000 rubļu un liela kņada par apkures jautājumu nākamajos 4 gados! Arī personiskais laiks naudas izteiksmē ir pienācīga summa.

Tāpēc mana izvēle attiecās uz siltumsūkni ar samērīgām izmaksām, lai izurbtu 3 akas pa 85 metriem katrā un iegādātos to ar uzstādīšanu. Buderus 14 kW siltumsūknis darbojas 2 gadus. Pirms gada tam uzstādīju atsevišķu skaitītāju: 12 000 kWh gadā !!! Naudas izteiksmē: 2400 rubļi mēnesī! (Ikmēneša maksājums par gāzi būtu lielāks) Apkure, karsts ūdens un bezmaksas gaisa kondicionēšana vasarā!

Gaisa kondicionēšana darbojas, paaugstinot no akām dzesēšanas šķidrumu + 6-8 ° C temperatūrā, ko izmanto telpu dzesēšanai, izmantojot parastās ventilatora spoles vienības (radiatoru ar ventilatoru un temperatūras sensoru).

Arī parastie gaisa kondicionieri ir ļoti energoietilpīgi - vismaz 3 kW telpā. Tas ir, 9-12 kW visai mājai! Šī atšķirība jāņem vērā arī siltumsūkņa atmaksāšanās gadījumā.

Tātad atmaksa 5-10 gadu laikā ir mīts tiem, kas sēž uz gāzes caurules, pārējie tiek laipni gaidīti “Green” enerģijas patērētāju klubā.

Gaisa siltumsūkņu īpašnieki no NVS

Alīna Šuvalova, Dņepro (Dņepropetrovska), Ukraina

Viņi atteicās no centralizētās apkures un dzīvoklī uzstādīja gaiss-gaiss siltumsūkni (mana vīra iniciatīva). Ietaupījums ir ievērojams, pateicoties tam, ka visur ir plastikāta logi, māja ir izolēta, un no visām pusēm dzīvokļi tiek apsildīti.

Tā notika, ka mēs tikai nedaudz sildām dzīvokli, un mēs paši varam regulēt temperatūru. Kad mēs esam darbā, un bērns ir skolā, sūknis tiek izslēgts, tas stāv uz taimera un ieslēdzas, kad dēls nāk mājās (šajā laikā dzīvoklim nav laika atdzist).

Kaševičs Aleksejs, Baltkrievija

Es savai mājai nopirku gaiss-gaiss siltumsūkni (pirms tam to sildīja ar plīti). Sākumā viss gāja kā pēc pulksteņa, un, iestājoties aukstumam, sastrēgumi sāka pastāvīgi izlidot.Es tam nepiešķēru nekādu nozīmi, un, kad sāku pastāvīgi klauvēt, es izsaucu elektriķi.

Kā izrādījās, aukstumā tas patērē pārāk daudz elektrības, un mūsu tīkls tam nav paredzēts. Bija izvēle - vai nu atgriezties pie krāsns apkures, vai sēdēt aukstumā. Kopumā sezona izrādījās īpaši ērta, neesmu izlēmusi, ko darīt tālāk. Spēcīgāka kabeļa ievietošana un pieslēgšana ir pārāk dārga.

Instalācijas nianses

Izvēloties ūdens-ūdens siltumsūkni, ir svarīgi aprēķināt darbības apstākļus. Ja aukla ir iegremdēta ūdenstilpē, jāņem vērā tās tilpums (slēgtam ezeram, dīķim utt.), Un, uzstādot to upē, straumes ātrums

Ja tiek veikti nepareizi aprēķini, caurules sasalst ar ledu, un siltumsūkņa efektivitāte būs nulle.

Kas ir dzesētājs un kā tas darbojas

Paraugu ņemšanai gruntsūdeņos jāņem vērā sezonālās svārstības. Kā jūs zināt, pavasarī un rudenī gruntsūdeņu daudzums ir lielāks nekā ziemā un vasarā. Proti, siltumsūkņa galvenais darbības laiks būs ziemā. Lai izsūknētu un sūknētu ūdeni, jums jāizmanto parasts sūknis, kas arī patērē elektrību. Tās izmaksas būtu jāiekļauj kopējā apjomā un tikai pēc tam jāapsver siltumsūkņa efektivitāte un atmaksāšanās periods.

lieliska iespēja ir izmantot artēzisko ūdeni. Tas iziet no dziļajiem slāņiem pēc smaguma, zem spiediena. Bet jums būs jāinstalē papildu aprīkojums, lai to kompensētu. Pretējā gadījumā var tikt bojāti siltumsūkņa komponenti.

Vienīgais artēziskā urbuma izmantošanas trūkums ir urbšanas izmaksas. Izmaksas drīz neatmaksāsies, jo trūkst sūkņa ūdens celšanai no parastās akas un iesūknēšanai zemē.

Apkures siltuma ģeneratora darbības tehnoloģija

Darba ķermenī ūdenim jāsaņem palielināts ātrums un spiediens, kas tiek veikts, izmantojot dažāda diametra caurules, konusveida gar plūsmu. Darba kameras centrā ir sajauktas vairākas spiediena plūsmas, kas noved pie kavitācijas parādības.

Lai kontrolētu ūdens plūsmas ātruma raksturlielumus, pie izejas un darba dobuma gaitā tiek uzstādītas bremžu ierīces.

Ūdens pārvietojas uz sprauslu kameras pretējā galā, no kurienes tas plūst atgriešanās virzienā atkārtotai izmantošanai, izmantojot cirkulācijas sūkni. Apkure un siltuma ražošana rodas šķidruma kustības un straujas izplešanās dēļ pie izejas no šauras sprauslas sprauslas.

Siltuma ģeneratoru pozitīvās un negatīvās īpašības

Kavitācijas sūkņi tiek klasificēti kā vienkāršas ierīces. Viņi pārveido ūdens mehānisko motora enerģiju siltuma enerģijā, kas tiek tērēta telpas apsildīšanai. Pirms kavitācijas vienības veidošanas ar savām rokām jāatzīmē šādas instalācijas plusi un mīnusi. Pozitīvās īpašības ietver:

• efektīva siltumenerģijas ražošana;
• ekonomiski ekspluatējams degvielas trūkuma dēļ;
• pieejamu iespēju iegādāties un padarīt to pats.

Siltuma ģeneratoriem ir trūkumi:

• trokšņaina sūkņa darbība un kavitācijas parādības;
• materiālus ražošanai ne vienmēr ir viegli iegūt;
• izmanto pienācīgu ietilpību 60–80 m2 lielai telpai;
• aizņem daudz izmantojamās telpas.

Aku urbšana siltumsūkņu sistēmai

Labāk ir uzticēt akas ierīci profesionālai uzstādīšanas organizācijai. Siltumsūkņa pārdošanas uzņēmuma pārstāvjiem ir optimāli to izdarīt. Tātad, jūs varat ņemt vērā visas urbšanas nianses un zondu atrašanās vietu no konstrukcijas un izpildīt citas prasības.

Specializēta organizācija palīdzēs iegūt atļauju urbuma urbšanai zondēm zemes siltumsūknim. Saskaņā ar likumdošanu gruntsūdeņu izmantošana ekonomiskiem mērķiem ir aizliegta. Mēs runājam par tādu ūdeņu izmantošanu, kas atrodas zem pirmā ūdens nesējslāņa.

Parasti vertikālo sistēmu urbšanas procedūra būtu jāsaskaņo ar valsts pārvaldes iestādēm. Atļauju trūkums rada sodus.

Pēc visu nepieciešamo dokumentu saņemšanas sākas uzstādīšanas darbi šādā secībā:

• Urbšanas punkti un zondu atrašanās vieta tiek noteikta, ņemot vērā attālumu no struktūras, ainavas iezīmes, gruntsūdeņu klātbūtni utt. Saglabājiet minimālo atstarpi starp akām un māju vismaz 3 m.
• Tiek importēta urbšanas tehnika, kā arī ainavu darbiem nepieciešamais aprīkojums. Vertikālai un horizontālai uzstādīšanai ir nepieciešams urbis un kalps. Augsnes urbšanai leņķī tiek izmantotas urbšanas iekārtas ar ventilatora kontūru. Vislielāko pieteikumu saņēma modelis, kas darbojas uz kāpurķēžu ceļa. Iegūtās akās ievieto zondes, un atstarpes aizpilda ar īpašiem risinājumiem.

Siltumsūkņu urbumi (izņemot kopu elektroinstalāciju) ir pieļaujami vismaz 3 m attālumā no ēkas. Maksimālais attālums līdz mājai nedrīkst pārsniegt 100 m. Projekts tiek veikts, pamatojoties uz šiem standartiem .

Kādam urbuma dziļumam jābūt

Dziļumu aprēķina, pamatojoties uz vairākiem faktoriem:

• Efektivitātes atkarība no urbuma dziļuma - pastāv tāda lieta kā siltuma pārneses samazināšanās gadā. Ja akai ir liels dziļums, un dažos gadījumos ir nepieciešams izveidot kanālu līdz 150 m, katru gadu samazināsies saņemtā siltuma rādītāji, laika gaitā process stabilizēsies. maksimālais dziļums nav labākais risinājums. Parasti tiek veikti vairāki vertikāli kanāli, kas atrodas attālumā viens no otra. Attālums starp akām ir 1-1,5 m.
• Zondes urbuma dziļuma aprēķins tiek veikts, ņemot vērā sekojošo: blakus esošās teritorijas kopējā platība, gruntsūdeņu un artēzisko urbumu klātbūtne, kopējā apsildāmā platība. Tā, piemēram, urbumu dziļums ar augstu gruntsūdeni ir strauji samazināts, salīdzinot ar aku ražošanu smilšainā augsnē.

Ģeotermālo urbumu izveide ir sarežģīts tehnisks process. Visi darbi, sākot no projektēšanas dokumentācijas līdz siltumsūkņa nodošanai ekspluatācijā, jāveic tikai un vienīgi speciālistiem.

Lai aprēķinātu aptuvenās darba izmaksas, izmantojiet tiešsaistes kalkulatorus. Programmas palīdz aprēķināt ūdens daudzumu urbumā (ietekmē nepieciešamā propilēnglikola daudzumu), tā dziļumu un veikt citus aprēķinus.

Kā aizpildīt aku

Materiālu izvēle bieži pilnībā ir atkarīga no pašiem īpašniekiem.

Darbuzņēmējs var ieteikt jums pievērst uzmanību cauruļu tipam un ieteikt sastāvu akas piepildīšanai, taču galīgais lēmums būs jāpieņem neatkarīgi. Kādas ir iespējas?

• Caurules, ko izmanto akām - izmantojiet plastmasas un metāla kontūras. Prakse ir parādījusi, ka otrais variants ir pieņemamāks. Metāla caurules kalpošanas laiks ir vismaz 50-70 gadi, metāla sienām ir laba siltuma vadītspēja, kas palielina kolektora efektivitāti. Plastmasu ir vieglāk uzstādīt, tāpēc būvniecības organizācijas bieži piedāvā tieši to.
• Materiāls spraugu aizpildīšanai starp cauruli un zemi. Aku aizbāšana ir obligāts noteikums, kas jāveic. Ja telpa starp cauruli un zemi netiek aizpildīta, laika gaitā notiek saraušanās, kas var sabojāt ķēdes integritāti. Spraugas ir aizpildītas ar jebkuru būvmateriālu ar labu siltuma vadītspēju un elastību, piemēram, Betonit.Siltumsūkņa urbuma aizpildīšana nedrīkst kavēt normālu siltuma apriti no zemes līdz kolektoram. Darbs tiek veikts lēnām, lai neatstātu tukšumus.

Pat ja zondu urbšana un novietošana no ēkas un viena no otras tiek veikta pareizi, pēc gada kolektora saraušanās dēļ būs nepieciešami papildu darbi.

Siltumsūkņi: darbības princips un pielietojums

Otrais termodinamikas likums saka: Siltums var spontāni pārvietoties tikai vienā virzienā, no vairāk sakarsēta ķermeņa uz mazāk sasildītu, un šis process ir neatgriezenisks. Tāpēc visu tradicionālo apkures sistēmu pamatā ir noteikta siltumnesēja (visbiežāk ūdens) sildīšana līdz temperatūrai, kas ir augstāka par komfortam nepieciešamo, un pēc tam šo siltumnesēju nonāk saskarē ar vēsāku telpas gaisu un pašu siltumu, uz 2. termodinamikas sākumu, pāriet uz šo gaisu, to sildot. Un tā ir mūsdienu apkures paradigma: ja vēlaties sildīt cilvēku - sasildiet gaisu, kurā viņš atrodas! Un, lai sildītu dzesēšanas šķidrumu, jums ir jāsadedzina degviela, tāpēc visos šajos apkures veidos degšanas process ir saistīts ar visām no tā izrietošajām sekām (ugunsbīstamība, oglekļa dioksīda emisija, degvielas tvertne vai ne pārāk estētiska caurule tuvumā). mājas siena). Bet degvielas rezerves, kaut arī lielas, tomēr nav neierobežotas. Un, ja tas ir neatjaunojams palīgmateriāls, kuram vajadzētu beigties kaut kad, tad nevajadzētu pārsteigt, ka tā cena pastāvīgi pieaug un turpinās pieaugt arī nākotnē. Tagad, ja apkures procesam bija iespējams izmantot kādu papildinātu siltuma avotu, tad vērtības pieauguma procesu varēja apturēt (vai palēnināt) un, iespējams, atbrīvoties no sadegšanas procesa negatīvajām sekām. Viens no pirmajiem, kas par to domāja 1849. gadā, bija angļu fiziķis Viljams Tompsons, kurš vēlāk kļuva pazīstams kā lords Kelvins. Vai ir iespējams iegūt nepieciešamo siltumu nevis sildot, bet gan nododot, aizvedot to kaut kur ārpusē un pārvietojot telpā. Tas pats 2. termodinamikas likums saka, ka jūs varat sākt siltumu pretējā virzienā, pārnesot to no vēsāka (piemēram, no ārējā gaisa) uz siltāku (iekštelpu gaiss), bet tam jums ir jātērē enerģija (vai, kā fiziķi saki, dari darbu). Cik silts var būt auksts gaiss? - jūs teiksiet. Tad atbildiet uz vienu jautājumu: vai -15⁰C ir siltāks par -25⁰C? Pareizi siltāks! Ja ņemam enerģiju no gaisa pie -15⁰С, tad tas atdzisīs, teiksim, līdz -25С.Bet kā šo enerģiju ņemt un vai to var izmantot? 1852. gadā lords Kelvins formulēja siltuma dzinēja darbības principus, kas pārnes siltumu no avota ar zemu temperatūru patērētājam ar augstāku temperatūru, nosaucot šo ierīci par "siltuma reizinātāju", kas tagad ir pazīstams kā "siltumsūknis" ". Šādi avoti var būt augsne, ūdens rezervuāros un akās, kā arī apkārtne gaiss. Visi tie satur zema potenciāla enerģiju, kas uzkrāta no saules. Jums vienkārši jāiemācās to ņemt un pārveidot par lietošanai piemērotu augstākas temperatūras formu. Visi šie avoti ir atjaunojami un pilnīgi videi draudzīgi. Mēs neieviešam papildu siltumu "Zemes" sistēmā, bet vienkārši pārdalām to, uzņemot to vienā vietā (ārpusē) un nododot citam (iekšējam patērētājam). Šī ir pilnīgi jauna pieeja komfortabla iekštelpu klimata radīšanai. Ārpusē temperatūra ir ļoti atšķirīga: no "ļoti auksta" līdz "ļoti karsta", un cilvēks jūtas ērti diezgan šaurā temperatūras diapazonā +20 .. + 25⁰С, un tieši šo temperatūru viņš rada savās mājās. Ja mājā ir jāpaaugstina temperatūra (apkure ziemā), jūs varat paņemt trūkstošo siltumu no ielas un pārnest uz māju, nevis iekšpusē radīt paaugstinātas temperatūras avotu, dedzinot degvielu (tradicionālie katli)! Un, ja temperatūra mājā ir jāsamazina (dzesēšana vasarā), lieko siltumu var noņemt, pārnesot to no istabas uz ielu. Pēdējais tiek realizēts, izmantojot parastos gaisa kondicionierus. Kas tad mums ir? Priekš apkure telpās mēs izmantojam tās pašas ierīces: katlus, krāsnis utt., kas darbojas, degot degvielu iekšā, un dzesēšana - citi: gaisa kondicionieri, kas lieko siltumu pārnes no mājas uz ielu. Cik vilinoši būtu viena ierīce visiem gadījumiem: universālā klimatiskā vienībakas uztur komfortablu temperatūru mājās visu gadu, vienkārši pārnesot siltumu no ārpuses uz iekšpusi vai aizmuguri! Tagad mēs jums parādīsim, ka ir iespējami brīnumi.

Atgriezīsimies pie siltumsūkņa. Kā tas darbojas? Tas ir balstīts uz tā saukto reverso Carnot ciklu, kas mums zināms no skolas fizikas kursa, kā arī vielas īpašība iztvaicēšanas laikā absorbēt siltumu un kondensācijas laikā (pārvēršoties šķidrumā) - to atdot... Lai labāk izprastu, pievērsīsimies analoģijai. Mums visiem ir ledusskapis.

Bet vai jūs kādreiz esat domājis, kā tas darbojas? Šķiet, ka tās uzdevums ir "radīt aukstumu": bet vai tas tā ir? Faktiski pārtiku ledusskapī atdzesē, atņemot no tā siltumu. Pieņemsim, ka no veikala atvedāt atdzesētu gaļu + 1⁰C temperatūrā un iemetāt saldētavā. Pēc kāda laika gaļa sastinga, un tās temperatūra kļuva -18⁰С. Mēs paņēmām no viņa pat 19⁰C siltuma, un kur palika šis siltums? Ja jūs pieskartos ledusskapja aizmugurējai sienai (parasti tā ir izveidota spirālveida ruļļu caurules formā), jūs atklātu, ka tā ir silta un reizēm karsta. Tas ir siltums, kas ņemts no gaļas (tas pats 19 ° C) un pārnests uz aizmugurējās sienas. Bet dzesēšanas procesā gaļai bija vidējā temperatūra -5⁰С un -10⁰С, taču ledusskapim tomēr izdevās no tā paņemt siltumu, to arvien vairāk atdzesējot. Tas nozīmē, ka pat no saldētas gaļas, kuras temperatūra ir -10⁰C, jūs varat paņemt siltumu, pārvēršot to gaļā ar temperatūru -18⁰C: tas nozīmē, ka šis siltums tur bija, bet zemā temperatūrā. Un ledusskapim izdevās ne tikai uzņemt šo zemas temperatūras siltumu, bet arī pārvērst to augstas temperatūras formā. Jūs varat uzturēt siltu, atspiedies pret to ar siltumu no ledusskapja aizmugures. Savā ziņā auksts gaļas gabals mūs sildīja ar tajā esošo siltumu, kaut arī tam uzreiz ir grūti noticēt. Mēs uzzinājām, ko ledusskapis darīja ar gaļas gabalu: tas atņēma siltumu (iekšpusē) un pārnesa uz aizmugurējo sienu (ārpusē). Tagad ir laiks uzzināt, kā viņam tas izdevās? Ledusskapja iekšpusē iet vēl viena spole, līdzīga pirmajai, un kopā tās veido slēgtu loku, kurā ar kompresora palīdzību cirkulē viegli iztvaikojusi gāze - freons. Tikai tas neapgrozās brīvi. Pirms ieiešanas ledusskapī spoles caurules diametrs strauji samazinās un pēc tam strauji izplešas. Freons, pārvietojoties pa cauruli kompresora darbības dēļ, "izspiežot" caur šauru kaklu, nonāk vakuuma zonā (zemāks spiediens), jo "Negaidīti" ietilpst ievērojami palielinātā tilpumā (spiediena kritums). Nonākot zema spiediena zonā, freons sāk intensīvi iztvaikot (pārvērsties gāzveida stāvoklī), un, ejot gar iekšējo spoli, absorbē siltumu no tās sienām, un tie savukārt uzņem siltumu no apkārtējā gaisa ledusskapja iekšpusē. . Rezultāts: gaiss iekšpusē ir atdzisis, un pārtika tiek atdzesēta, saskaroties ar to. Tātad, tāpat kā stafetes skrējienā, gar ķēdi iztvaikojošais freons izraisa siltuma aizplūšanu no produktiem līdz pašam freonam: līdz "ceļojuma" beigām gar iekšējo spoli freona temperatūra paaugstinās par vairākiem grādiem. Nākamā freona daļa uzņem nākamo siltuma daļu iekšpusē. Pielāgojot vakuuma pakāpi, jūs varat pielāgot freona iztvaikošanas temperatūru un attiecīgi ledusskapja dzesēšanas temperatūru. Turklāt "uzkarsēto" freonu kompresors izsūc no iekšējās spoles un nonāk ārējā spolē, kur tas tiek saspiests līdz noteiktam spiedienam, jo ārējās spoles otrā galā to "novērš" šaura bedre, ko sauc Droseļvārsts vai termostata (izplešanās) vārsts. Freona gāzes saspiešanas rezultātā tā temperatūra paaugstinās, teiksim, līdz +40 .. + 60⁰С, un, izejot caur ārējo spoli, tā izdala siltumu ārējam gaisam, atdziest un pārvēršas šķidrā stāvoklī (kondensējas) ). Turklāt freons atkal nonāk šauras rīkles (aizrīšanās) priekšā, iztvaiko, atņemot siltumu, un process atkal tiek atkārtots. Tāpēc tiek saukta iekšējā spole, kur freons iztvaiko, atņem siltumu Iztvaicētājs, un tiek saukta ārējā spole, kur freons, kondensējoties, izdala paņemto siltumu Kondensators... Šeit aprakstītā ierīce uzņem siltumu vienā vietā (iekšpusē) un pārnes to uz citu vietu (ārpusē). Ierīcei raksturīga iezīme ir tā, ka slēgtā ķēde, caur kuru cirkulē freons, ir sadalīta 2 zonās: zema spiediena (vakuuma) zonā, kur freons spēj intensīvi iztvaikot, un augsta spiediena zonā, kur tas kondensējas. Šo divu zonu atdalītājs ir droseļvārsts, un tik atšķirīgu spiedienu uzturēšana vienā slēgtā lokā kļūst iespējama kompresora darbības dēļ, kam nepieciešama enerģija. (Ja kompresors apstātos, pēc kāda laika spiediens iztvaicētājā un kondensatorā izlīdzināsies un pārvades process apstāsies). Tie. ierīce spēj pārnest siltumu no vēsāka uz siltāku, bet tikai iztērējot noteiktu enerģijas daudzumu. Tie. vienkāršojot, ņemot ledusskapi un atverot tā durvis uz ielu, un pagriežot aizmugurējo sienu istabas iekšpusē, jūs varat to sildīt. Ir nepieciešams tikai, lai ledusskapī vienmēr nokļūtu svaigs ārējās temperatūras gaiss, un tas, kas atdzisis, saskaroties ar iekšējo siltummaini, tiek noņemts. To var viegli saprast, pie ieplūdes atveres uzstādot ventilatoru, kas uz spoles virzītu jaunas gaisa daļas. Tad no ārējā gaisa atņemtais siltums tiks pārnests uz istabas iekšpusi, to sasildot. Tie. ledusskapis, atvērtas durvis uz ārpusi, un ir vienkāršs siltumsūknis. Pirmie sērijveidā ražotie gaisa siltumsūkņi izskatījās šādi. Tie izskatījās kā logu gaisa kondicionieri. Tas ir, tā bija metāla kaste, kas ievietota loga atverē, vērsta pret iztvaicētāju uz āru, un kondensators - uz iekšu. Iztvaicētāja priekšā bija ventilators, kas caur spirāles siltummaiņiem virzīja svaiga gaisa plūsmas, un atdzesētais gaiss iziet no kastes otras puses. Iztvaicētāju no kondensatora atdalīja izolācijas slānis. Uz iekšējās spoles bija arī ventilators, kas caur savu siltummaini dzina telpas gaisu un izpūta jau uzsildīto gaisu. Turpinot ierīces uzlabošanu, ārējā daļa tika atdalīta no iekšējās daļas un sāka izskatīties kā sadalīta gaisa kondicionētāja sistēma. Abas veseluma daļas ir savstarpēji savienotas ar siltumizolētām vara caurulēm, kurās cirkulē freons, un elektrības kabeļiem enerģijas un vadības signālu piegādei. Mūsdienu gaisa siltumsūkņi ir sarežģīta ierīce ar inteliģentu elektronisko vadību, kas spēj darboties autonomi, vienmērīgi pielāgojot to darbību atkarībā no ārējās temperatūras, iestatītās iekšējās temperatūras un vairākiem režīmiem. Tas ļauj iegūt papildu ietaupījumus patērētajā elektroenerģijā.

Siltumsūkņu (ZS) galvenā klasifikācija tiek veikta pēc zema potenciāla avota, no kura tiek ņemta enerģija (gaiss, augsne, ūdens), un patērētājam - siltumnesējam, kas siltumu apmaina ar kondensatoru un pēc tam tiek izmantots apkures sistēma (gaiss, ūdens; ūdens vietā dažreiz tiek izmantots antifrīzs). Uzskaitīsim visizplatītākās:

1. Gaisa siltumsūkņi (VTN). Pieejamākā kategorija, īpaši gaiss-gaiss.

-TH gaiss-gaiss

-TH gaiss-ūdens

2. Zemes siltumsūkņi (GTN). Dārgākā kategorija, jo prasa dārgu rakšanu vai urbšanu, simtiem metru caurules un lielu antifrīzu.

-TH augsne-ūdens

3. Ūdens siltumsūkņi. Caurules ar antifrīzu tiek uzliktas rezervuāra (ezera, dīķa, jūras ...) vai divu artēzisko urbumu dibenā (no vienas akas ņem svaigu ūdeni, bet otrā atdzesētu ūdeni). Dārgums ir atkarīgs no tā, kurš tiek izmantots ūdens piekļuves veids - siltuma avots. Bet tik un tā nav lēti!

-TH ūdens-ūdens

Tagad - vissvarīgākais: Par uzvaru... Jebkurš no uzskaitītajiem siltumsūkņiem ļauj iegūt vairāk enerģijas, nekā tika iztērēts tā nodošanai (kompresora, ventilatoru, elektronikas darbība ...). Siltumsūkņa efektivitāte tiek aprēķināta, izmantojot veiktspējas koeficientu COP (Coefficient Of Performance), kas ir vienāds ar saņemtās siltumenerģijas (kW * h) un patērētās elektroenerģijas attiecību. Šī bezizmēra vērtība parāda, cik reizes vairāk siltuma enerģijas rada siltumsūknis attiecībā pret patērēto. COP ir atkarīga no temperatūras starpības starp Avotu (āra zemas temperatūras siltums) un Patērētāju (temperatūra mājā +20 .. + 25⁰С) un parasti svārstās no 2 līdz 5.

Tas ir mūsu ieguvums, lietojot siltumsūkņus: par 1 kW patērētās elektroenerģijas jūs varat bez maksas iegūt no 1 kW līdz 4 kW siltuma, kas pēc izejas dod māju no 2 līdz 5 kW siltuma.