Šilumos siurblys oras-oras: veikimo principas, įrenginys, pasirinkimas ir skaičiavimai

Šilumos siurblio įrenginys

Veikimo principas jau seniai žinomas. Yra trys uždaros hermetinės grandinės – vidinė, kompresorinė, išorinė.

Pagrindiniai komponentai:

1. Šildymo sistema. Geriausia naudoti grindinį šildymą. Papildoma galimybė – karšto vandens tiekimas.
2. Kondensatorius. Perduoda lauke surinktą energiją iš šaltnešio (dažniausiai freono) į šilumnešį (vandenį) šildymui.
3. Garintuvas. Parenka šiluminę energiją iš aušinimo skysčio (pavyzdžiui, etilenglikolio), cirkuliuojančio išorinėje grandinėje.
4. Kompresorius. Jis pumpuoja šaltnešį iš garintuvo, paversdamas jį iš dujinės būsenos į skystą būseną, padidindamas slėgį ir aušindamas jį kondensatoriuje.
5. Plėtimosi vožtuvas. Montuojamas su garintuvu. Reguliuoja šaltnešio srautą.
6. Išorinis kontūras. Jis dedamas ant rezervuaro dugno arba nuleidžiamas į šulinius.
7. Vidinio ir išorinio kontūro siurbliai.
8. Automatika.Valdo sistemą pagal iš anksto nustatytą patalpų šildymo kiekį ir lauko temperatūros pokyčius.

Išorinis kontūras šalia pastato esančiame tvenkinyje atrodo taip.

Kolektorius efektyvus ištisus metus. Žiemą daugiau nei 3 metrų gylyje vandens temperatūros pakanka šildymui.

Po garintuvo šaltnešis praeina per kompresorių, kur padidėja jo slėgis ir temperatūra. Tada kondensatoriuje jis atiduoda šilumą šildymo sistemai.

Tada šaltnešis praeina per angą, kurioje dėl išsiplėtimo slėgis smarkiai sumažėja. Perėjus į dujinę būseną, šaltnešio temperatūra beveik akimirksniu sumažėja. Šį procesą galima pajusti praktiškai, kai į dujinį žiebtuvėlį pilamas kuras iš suskystintų dujų skardinės. Didelis temperatūrų skirtumas prisideda prie efektyvaus šaltnešio šilumos sugerties iš išorinės grandinės.

Taip pat yra atviro kolektoriaus variantas. Galima, kai vanduo yra geros kokybės. Tada sistemai ir siurbliui negresia dumblėjimas, kietumo druskų nusėdimas, pagreitėjusi korozija.

Tokie šilumos generatoriai praktiškai pritaikyti tik po praėjusio amžiaus 70-ųjų energetinių krizių.

Iki tol jų plėtrą stabdė santykinis energijos šaltinių – naftos, dujų ir kt. – pigumas Be to, masiškai diegti inovacijas trukdė technologijų netobulumas.

Ar galimas „pasidaryk pats“ montavimas?

Nepaisant techninio šilumos siurblių sudėtingumo, juos galima montuoti ir atskirai. Tiksliau tariant, visus „nešvarius darbus“ galite atlikti savo rankomis: tiesti techninius vamzdynus ir elektros tinklus, pakabinti vidaus ir lauko blokus.Kiekvieno konkretaus tipo šilumos siurblio paso dokumentacijoje yra išsami informacija apie blokų montavimo sąlygas, techninių trasų nuolydį, ilgį ir leistinus vingius.

Vėliau belieka pasikviesti specialistą, kuris patikrins teisingą sistemos montavimą ir užtikrins teisingas jo paleidimas. Šio darbo negalite atlikti patys: jums reikia sistemos valymo ir oro šalinimo įrangos, šaltnešio įkrovimo - apskritai šis procesas yra gana technologinis ir sudėtingas.

Reikia pabrėžti, kad tokių oro kondicionavimo sistemų montavimas nėra atliekamas „skraidydamas“. Reikalingas išsamus preliminarus skaičiavimas, visų pirma būtina nustatyti konkrečioms klimato sąlygoms tinkamos įrangos klasę ir apskaičiuoti pakankamą jos galią. Žinoma, centralizuotas šildymas šilumos siurbliais sukelia dar daugiau sunkumų projektuojant ir derinant darbus su statybų rangovais.

Pagrindinės montavimo taisyklės

Norint kokybiškai sumontuoti natūralios cirkuliacijos šildytuvą, reikia atlikti šiuos svarbius veiksmus:

1. Pageidautina, kad radiatoriai būtų po langais tame pačiame aukštyje.
2. Sumontuokite katilą.
3. Sumontuokite išsiplėtimo baką.
4. Sujunkite sumontuotus elementus vamzdžiais.
5. Įpilkite aušinimo skysčio į šildymo sistemą ir patikrinkite, ar visos dalys nėra sandarios.
6. Įjunkite katilą ir mėgaukitės savo namų šiluma.

Svarbi informacija iš montuotojų:

1. Katilas turi būti įrengtas kuo žemiau.
2. Vamzdžiai turi būti klojami su atgaliniu nuolydžiu.
3. Rekomenduojama vengti daugybės apvijų sistemoje.
4. Naudokite didelio skersmens vamzdžius.

Tikimės, kad atskleidėme visus šildymo sistemos be siurblio niuansus, kurie padės šildyti jūsų namus.

Norėdami gauti informacijos apie šildymo sistemos be siurblio įrengimą, žiūrėkite gravitacinės grandinės paaiškinimą šiame vaizdo įraše:

3 puslapis

Cirkuliacinius siurblius šiuo metu galima pasirinkti kaip skysčių šildymo sistemas. Jie naudojami visų rūšių kurui šildyti.

Daugeliu atvejų papildomo siurblio įrengimas natūralios cirkuliacijos sistemoje žymiai padidina judėjimo ir patalpos šildymo greitį. Pats prietaisas neturi itin sudėtingos konstrukcijos ir yra mažo dydžio.

Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas papildomo siurblio ir sistemos parametrams

Sistemos ilgaamžiškumas ir priežiūra

Daugelį gali išgąsdinti gamintojo nurodytas 7–10 metų sistemos tarnavimo laikas. Praktiškai šis skaičius yra žymiai didesnis, tiesiog šilumos siurblys laikui bėgant gali prarasti savo našumą.

Visų pirma taip yra dėl laipsniško šaltnešio nutekėjimo į išorinę aplinką ir jo užteršimo drėgme bei kitomis priemaišomis. Šiuo atveju pateikiama gana paprasta priežiūros procedūra, kurią sudaro aušinimo skysčio valymas ir jo koncentracijos papildymas.

Neišvengiamas mechaninių komponentų, tokių kaip kompresorius ar ventiliatorius, susidėvėjimas. Tačiau geras šilumos siurblys suteikia galimybę moduliniu būdu pakeisti jo sudedamąsias dalis. Įrangos ilgaamžiškumą visiškai lemia jos eksploatavimo sąlygos ir techninis sistemos tobulumas.Darbas prie ribos, periodiškas lauko bloko apledėjimas ir kiti įprasto darbo režimo pažeidimai – štai ką reikia atmesti nuo pat pradžių, kad įranga turėtų laiko visiškai atsipirkti ir tuo pačiu atneštų norimą šiluma ir komfortas nuo naudojimo iki namų.

rmnt.ru

Už ir prieš

Šilumos siurblio naudojimo pranašumai yra šie:

1. Galimybė pritaikyti atokiuose kaimuose, kur nėra dujotiekio.
2. Ekonomiškas elektros energijos suvartojimas tik pačiam siurbliui veikti. Išlaidos yra daug mažesnės nei naudojant elektrinius prietaisus patalpų šildymui. Šilumos siurblys sunaudoja ne daugiau energijos nei buitinis šaldytuvas.
3. Galimybė naudoti dyzelinį generatorių ir saulės baterijas kaip energijos šaltinį. Tai yra, avarinio elektros energijos tiekimo nutraukimo atveju namo šildymas nesustos.
4. Sistemos autonomija, kurioje nereikia pilti vandens ir kontroliuoti darbo.
5. Įrenginio ekologiškumas. Siurblio veikimo metu nesusidaro dujos, į atmosferą nėra išmetamų teršalų.
6. Darbo sauga. Sistema neperkaista.
7. Universalumas. Šildymui ir vėsinimui galite sumontuoti šilumos siurblį.
8. Veikimo patvarumas. Kompresorių reikia keisti kartą per 15–20 metų.
9. Išleidžiamos patalpos, kurios buvo skirtos katilinei. Be to, nereikia pirkti ir sandėliuoti kietojo kuro.

Šilumos siurblių trūkumai:

1. Įrengimas brangus, nors atsiperka per penkerius metus;
2. Šiauriniuose regionuose reikės naudoti papildomus šildymo įrenginius;
3. Dirvožemio įrengimas, nors ir nežymiai, pažeidžia sklypo ekosistemą: nepavyks naudoti teritorijos sodui ar daržui, ji bus tuščia.

Šildymo sistemos veikimas iš tokio siurblio

Paties įrenginio veikimo principas buvo aprašytas aukščiau. Dėl to šilumnešis šildomas antrajame šilumokaičio kontūre, kuris vėliau tarnaus kaip šilumos šaltinis pastato ar atskirų patalpų šildymui.

Klasikinis šildomo aušinimo skysčio paskirstymo variantas yra šilumokaičio prijungimas dviem atskiromis linijomis prie paskirstymo kolektoriaus ir vandens šildytuvo. Savo ruožtu prie šukos prijungiami šildytuvai, grindų šildymas ir kita įranga. Toks paskirstymas reikalingas dėl skirtingų karšto vandens ir šildymo sistemų veikimo režimų.

Šilumos siurblių oras-vanduo linija nustato instaliacijų galią nuo 2 iki 120 kW, todėl galima pasirinkti bet kokio dydžio gyvenamojo namo šildymo ir karšto vandens tiekimo įrangą.

Šalto oro režimas

Šilumos siurblių konstrukcija leidžia ne tik šildyti namus žiemą, bet ir tiekti vėsų orą karštomis vasaros dienomis. Norėdami tai padaryti, šaltnešio cirkuliacija pradedama atvirkštiniu ciklu. Tačiau šildymo prietaisų vėsinimas nesuteiks norimo efekto, nes žemyn besileidžiantis šaltas oras nesugebės sukurti patogių sąlygų visame patalpos tūryje. Todėl norint oro kondicionavimui naudoti agregatą „oras-vanduo“, reikalingas ventiliatoriaus pučiamas konvektorius.

Be to, cirkuliacijos grandinėje papildomai sumontuotas 4 krypčių vožtuvas, antras droselio vožtuvas ir 2 vamzdynai.Įjungus vožtuvą, linija užsidaro „žieminio“ droselio kryptimi ir atsidaro „vasarinės“ kryptimi, o aušinamas aušinimo skystis tiekiamas į konvektorių. Taip pat bus išjungtas karšto vandens šildymas.

Tokio patobulinimo kaina, atsižvelgiant į papildomą įrangą, medžiagas ir darbą, gali būti gana panaši į oro kondicionieriaus kainą. Todėl daugeliu atvejų bus visiškai pagrįsta atsisakyti eksploatuoti padalintą režimą, o tiesiog nusipirkti oro kondicionavimo įrenginį.

Kodėl ne mediena?

Kaimynai dažniausiai naudoja malkomis kūrenamas krosnis, tačiau tokia galimybė iš pradžių jiems nepatiko. Kiekvienais metais reikia atlikti kuro atsargas, valyti katilą, stebėti jo degimą. Su elektra viskas daug paprasčiau – paspaudei jungiklį, sušilo. Vienintelis šio metodo trūkumas yra didelė elektros kaina. Tuo metu, kai buvo paleista šildymo sistema, kilovatvalandė Maskvos srityje kainavo 5,29 rublio.

Natūralu, kad tokį vertingą resursą norėjome panaudoti kuo ekonomiškiau, todėl apsistojome ties šilumos siurbliu oras-oras. Tai pigiausia jo versija, veikia beveik kaip oro kondicionierius.

Šilumos siurblio pagrindu veikianti šildymo sistema

Šilumos siurblio pagamintą šilumos energiją galima panaudoti bet kokiu būdu. Paprastai tokia įranga naudojama vandens šildymui, kuris vėliau naudojamas karšto vandens tiekimui (virtuvė, vonios kambarys, vonia) ir šildymui.

Praktika rodo, kad geriau naudoti grindinį šildymą nei šildyti radiatoriais. Be to, kad tai yra minkšta karštis ir nereikia šildyti vandens iki aukštos temperatūros, yra ir trečias, svarbus ekonomiškumo požiūriu.

Kuo žemesnė šildomo vandens temperatūra, tuo didesnis bet kurio šilumos siurblio efektyvumas.Jei radiatoriams vanduo turi būti pašildytas iki 50-55 laipsnių, tai šiltoms grindims - 30-35 laipsnių. Net jei įleidžiamo vandens temperatūra yra 1-2 laipsniai, efektyvumo skirtumas bus apie 30%.

Oras dažnai naudojamas patalpų šildymui. Tai ypač efektyvu regionuose, kur temperatūra nenukrenta žemiau 0, taip pat jei šilumos siurblys naudojamas kaip papildomas šilumos energijos šaltinis.

Tam patogiausia naudoti fan coil blokus, tačiau juos montuoti teks arba statyti pakabinamas lubas, arba paaukoti estetiką. Jei yra priverstinė ventiliacija, galite ją naudoti tiekti šiltą orą.

Dabar šilumos siurbliai NVS šalyse nėra taip plačiai paplitę kaip kitose šalyse. Vis dar turime pigių tradicinių šilumos šaltinių, tokių kaip anglis, dujos ir mediena. Tačiau situacija nuolat keičiasi ir šilumos siurbliai vis dažniau naudojami namų ir negyvenamųjų pastatų šildymui.

Šiame straipsnyje mes bandėme išsamiai aprašyti įvairių tipų šilumos siurblių privalumus ir trūkumus. Tikimės, kad tai buvo jums naudinga. Nepamirškite pasidalinti įrašu su draugais!

Privalumai ar trūkumai?

Kadangi šie įrenginiai pas mus pasirodė palyginti neseniai, daugelis rusų vis dar su jais elgiasi labai nepasitikėdami. JAV, Europoje ir Japonijoje jie naudojami ilgą laiką ir sėkmingai. Tačiau negalima teigti, kad tokia įranga mūsų šaliai yra absoliuti „terra incognita“ mįslė.

SSRS taip pat buvo atliekami eksperimentai dėl tokių alternatyvių energijos šaltinių. Tačiau ši technologija nebuvo plačiai pritaikyta.

Todėl svarbu suprasti, kodėl, ir ar prasminga pažįstamas sistemas pakeisti ekologinėmis naujovėmis? Priešdėlis „eko“ šiuo atveju gali reikšti ir ekologiją, ir ekonomiškumą.

Privalumai

Pirmasis ir neabejotinas šilumos siurblių privalumas – didelis energijos taupymas. Taip, jiems, skirtingai nei saulės kolektoriams, to reikia, bet daug mažesniais kiekiais. Pavyzdžiui, elektrinis katilas (arba šildytuvas) paima tiek energijos, kiek pagamina šilumos. Šilumos siurblys, atvirkščiai, sunaudoja mažiausiai elektros energijos ir pagamina nuo trijų iki septynių kartų daugiau šilumos. Įranga gali suvartoti 5 kWh, tačiau pagamina ne mažiau kaip 17 kWh šilumos. Aukštas efektyvumas yra patraukliausia šiluminių katilų kokybė.

1. Rimtas energijos taupymas. Visų rūšių kuro kainos nenumaldomai kyla, o šilumos siurblys leis gauti daugiau šilumos su mažesnėmis energijos sąnaudomis.
2. Galimybė montuoti bet kurioje vietoje, nes oras, vanduo ar gruntas gali tapti šilumos šaltiniu. Ypač aktuali įranga aikštelėms, esančioms toli nuo dujotiekio.
3. Diegimo grįžtamumas. Šilumos siurbliai yra universalūs. Žiemą jie suteikia šilumą, karštą vasarą suteikia galimybę suteikti patalpai vėsos. Tačiau ne visi modeliai turi šią funkciją.
4. Patvarumas. Tinkamai prižiūrima įranga gali sklandžiai veikti 25-50 metų. Kompresorių gali tekti keisti kas 10-15 (ne daugiau kaip 20) metų.
5. Galimybė naudoti bet kokiomis sąlygomis: kur nėra elektros, montuojamas benzininis arba dyzelinis variklis.
6. Taupymas priežiūrai. Įranga nereikalauja didelių išlaidų.
7. Nepertraukiamas veikimas esant -15°.
8. Pilna šilumos siurblio automatika.
9. Saugumas aplinkai.
10. Nemokamas šilumos šaltinis.

Be privalumų, sistemos turi ir trūkumų.

Trūkumai

Jie apima:

1. Šilumos siurblių kaina ir geoterminės sistemos sutvarkymo kaina. Be to, įranga atsipirks ne iš karto. Savininkai turės laukti mažiausiai 5 metus. Išimtis – oro įrenginiai, kuriems nereikia papildomų investicijų.
2. Reikia pridėti papildomą šilumos šaltinį tuose regionuose, kur temperatūra dažnai yra žemesnė nei -20 °. Tokia sistema vadinama dvivalente. Jei šilumos siurblys sugenda, tada prijungiamas šilumos generatorius (dujinis katilas, elektrinis šildytuvas).
3. Vis dar kyla abejonių dėl ekologiškumo. Žmonėms pavojaus nėra, bet ekosistemai ji egzistuoja. Pavyzdžiui, dirvožemyje gyvena mikroorganizmai – anaerobai. Stipriai atvėsus šalia vamzdžių esančiai erdvei, jų laukia neišvengiama mirtis.
4. Beveik būtinybė namuose pasirūpinti trifaziu elektros tinklu. Kad šilumos siurblys veiktų teisingai, būtina sumažinti įtampos kritimą, kuris gali išprovokuoti įrenginio gedimą.

Tokios įrangos naudojimas yra optimalus sistemose, kuriose naudojamas žemos temperatūros aušinimo skystis, pavyzdžiui, „šiltos grindys“.

Kad suprastų, ar apsimoka įsigyti ir įsirengti šilumos siurblį, savininkai turės įvertinti visus už ir prieš. Pagrindiniai „oponentai“ – energijos (kuro) taupymas ir rimtos pirkimo bei įrengimo išlaidos. Reikšmingi HP trūkumai yra mažas efektyvumas šaltuoju metų laiku, tačiau yra modelių, kurie gali generuoti šilumą net -35 ° temperatūroje. Tačiau už juos teks mokėti dar daugiau.

Ar verta leisti pinigus šilumos siurblio pirkimui ir montavimui? Kiekvienas nusprendžia pats. Vienkartinė investicija suteiks galimybę visam laikui pamiršti dideles sąskaitas už šildymą. Be to, visiškas jos saugumas gyventojams ir beveik visiškas aplinkos saugumas liudija įrangos naudai.