Šilumos siurblys: kas tai yra, kam jis skirtas ir taikymo sritis

Tikriausiai žmonės, bent kartą pagalvoję apie autonominį nuosavo būsto šildymą, yra susidūrę su terminu „šilumos siurblys“, tačiau iki galo nesuprato, kas tai yra. Šiandien mes pabandysime išsamiai paaiškinti šį terminą.

Žmonės įpratę, kad šiluma į namus patenka ką nors sudeginus. Pavyzdžiui, anksčiau kiekviename privačiame name buvo malkomis kūrenama krosnis. Žmonės degino malkas, anglis ir šildė namus. Iš esmės toks šildymo būdas buvo išsaugotas iki šių dienų, tačiau vis rečiau paplitęs. Miestuose aukštybiniams pastatams šildyti deginamos dujos, anglis ir naftos produktai. Tai yra, šilumos gavimo principas išlieka tas pats: reikia ką nors sudeginti, kad būtų šilta.

Bet jūs turite suprasti, kad šis šilumos generavimo būdas negali tęstis amžinai. Anksčiau ar vėliau degimo ištekliai pradės baigtis. Ši mintis persekiojo daugelį žmonių, todėl jie pradėjo galvoti apie alternatyvius šilumos šaltinius.

Šilumos siurblys yra vienas iš alternatyvių šilumos generavimo būdų. Jei pažvelgsite, aplink žmones ore, vandenyje ir žemėje yra daug šilumos. Šilumos siurblys padeda generuoti šilumą iš jų nieko nedeginant.

Šilumos siurblys – kas tai?

Šilumos siurblys – tai įrenginys, kuris gamina šilumą iš aplinkos ir tiekia ją į namo šildymo sistemą.Šilumos siurbliai varomi energija, tačiau ji išleidžiama ne būstui šildyti, kaip elektriniame židinyje, o šilumai iš aplinkos perduoti į namus. Dėl šio požiūrio sunaudojamos energijos efektyvumas yra daug didesnis nei tiesioginio namo šildymo atveju. Todėl taupoma elektros energija, o tai teigiamai veikia aplinką.

Šilumos siurbliai: tipai

Šilumos siurbliai būna trijų tipų, priklausomai nuo to, kaip jie gamina šilumą:

1. Oras – generuoja šilumą iš oro masės.
2. Geoterminis – gamina šilumą iš žemės.
3. Vanduo – generuoja šilumą iš upių, ežerų, jūrų ir požeminių šaltinių vandens.

Veikimo principas paprastas. Vienoje iš aukščiau aprašytų aplinkų patalpinamas šilumokaičio radiatorius, kuris surenka šilumą iš žemės, oro ar vandens. Šilumos siurblio pagalba ši šiluma sukaupiama, jos temperatūra pakyla ir siunčiama į namo šildymo sistemą.

Tiesą sakant, kiekvienas žmogus savo gyvenime yra matęs veikiantį šilumos siurblį. Žymūs šių siurblių atstovai yra šaldytuvas ir oro kondicionierius. Taip, jie veikia aušinimui. Tačiau šilumos siurblys gali veikti tiek šildymui, tiek vėsinimui. Viskas priklauso nuo to, kaip organizuojamas šilumos mainų ciklas. Šaldytuve termodinaminis ciklas organizuojamas vėsinimui. Bet jei nukreipsite jį atvirkštine tvarka, šaldytuvas veiks kaip šildytuvas. Ne, tai nereiškia, kad kažkur šaldytuve yra termodinaminis ciklo jungiklis. Tai reiškia, kad veikimo principas yra diametraliai priešingas, bet labai panašus. Nes labai dažnai šildant šilumos siurbliu sistema naudoja ir freoną kaip aušinimo skystį.

Atsižvelgiant į aušinimo skysčio tipą įvesties ir išvesties sistemose, šilumos siurblių modeliai skirstomi į 8 kategorijas:

• „žemė-vanduo“;
• „vanduo-vanduo“;
• „oras-vanduo“;
• „žemė-oras“;
• "vanduo-oras";
• „oras-oras“;
• "Freonas-vanduo";
• „freono oras“.

„Freon-air“ yra oro kondicionierių ir šaldytuvų aušinimo sistema. Šildymui dažniau naudojamas freonas-vanduo, oras-oras ir oras-vanduo.

Atitinkamai šilumos siurblio ir šildymo sistemos efektyvumas priklausys nuo naudojamo aušinimo skysčio ir klimato sąlygų. Pavyzdžiui, karštose šalyse oras-oras sistema puikiai pasiteisino. Vėsesnėse šalyse dažniau naudojamas oras-vanduo, tačiau šios sistemos efektyvumas mažėja esant šalnoms žemiau -25. Jei šalna nukrenta žemiau, šildymo sistema negali susidoroti ir reikia prijungti papildomus šilumos šaltinius.

Kalnuotuose regionuose žemė-oras ir vanduo-oras sistemos yra įprastos. Kalnų kraštovaizdžių gyventojai aktyviai „siurbia“ šilumą iš kalnų. Be to, įrenginiai gali būti horizontalūs ir vertikalūs. Vertikaliose sistemose įprastas toks šilumos gamybos principas:

• gilaus šulinio kasimas;
• į jį nuleidžiamas šilumokaitis, per kurį teka antifrizas, praskiestas alkoholis, freonas ar tiesiog vanduo;
• šulinys pripildytas vandens ir vanduo „atneša“ šilumą iš akmenų į šilumokaitį.

Tokių šulinių gylis siekia 170 metrų.

Apskritai efektyviausias šildymo būdas yra šilumos surinkimas iš žemės. Šis metodas yra geras, nes dirvožemio temperatūra net ir nedideliame gylyje išlieka nepakitusi ištisus metus. Vandens ar oro temperatūra keičiasi, o žemės – ne. Todėl žemės šildymo įrenginiai praktiškai nepriklauso nuo oro sąlygų.Skandinavijos šalys lenkia likusias tokias sistemas naudodamos. Jie yra apsėsti žaliosios energijos ir aplinkos apsaugos, todėl jie yra šiek tiek geresni už kitas šalis. Šio metodo esmė ta, kad radiatorių sistema turi būti įkasta į žemę ne mažiau kaip 50 centimetrų gylyje, žemiau dirvožemio užšalimo lygio. Paprastai tai yra 1,2–2 metrai „po žeme“. Į radiatorių sistemą pilamas antifrizas, kuris į namus atneš „žemės šilumą“. Antifrizas „varo“ šilumos siurblį per sistemą. Šio metodo problema yra ta, kad jis yra labai brangus ir atsiperka ne greičiau nei per 10–15 metų.

Išvada

Šilumos siurblys yra esminė šildymo ar vėsinimo sistemos dalis, kuri naudoja šilumą iš aplinkos. Šilumos siurblys yra elektrinis įtaisas, kuris "varo" šilumos mainų skystį per šildymo sistemą. Jį svarbu įsigyti tada, kai planuojate organizuoti autonominį šildymą savo namuose naudojant gamtos šilumą.

Mūsų platumose šis būsto šildymo būdas nėra labai paplitęs dėl savo brangumo, daug darbo reikalaujančio įgyvendinimo ir specifinio klimato. Jei klimatas per šaltas, šis šildymo būdas nesusitvarkys, todėl vis tiek teks naudoti tradicinį šildymą.