Tikriausiai žmonės, kurie bent kartą pagalvojo apie autonominį nuosavų namų šildymą, susidūrė 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 kūreno malkas, anglis, šildė namus. Iš principo toks šildymo būdas išliko iki šių dienų, tačiau jo pasitaiko vis rečiau. Miestuose aukštybiniams pastatams šildyti deginamos dujos, anglis ir naftos produktai. Tai yra, išsaugomas šilumos gavimo principas: reikia ką nors sudeginti, kad būtų šilta.
Bet jūs turite suprasti, kad šis šilumos gavimo būdas negali tęstis amžinai. Anksčiau ar vėliau resursai deginimui pradės baigtis. Ši mintis persekiojo daugybę žmonių, todėl jie pradėjo galvoti apie alternatyvius šilumos šaltinius.
Šilumos siurblys yra vienas iš alternatyvių šilumos generavimo būdų. Jei pažvelgsite, tada aplink žmones ore, vandenyje ir žemėje yra daug šilumos. Šilumos siurblys padeda iš jų gaminti šilumą nieko nedeginant.
Straipsnio turinys
-
Šilumos siurblys – kas tai?
- Šilumos siurbliai: tipai
- Išvada
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 metodo sunaudojamos energijos efektyvumas yra daug didesnis nei naudojant tiesioginį namų šildymą. Todėl taupoma elektros energija, o tai teigiamai veikia aplinką.
Šilumos siurbliai: tipai
Pagal šilumos generavimo būdus yra trijų tipų šilumos siurbliai:
- Oras – generuoja šilumą iš oro masės.
- Geoterminis – generuoja šilumą iš žemės.
- Vanduo – generuoja šilumą iš upių, ežerų, jūrų ir požeminių šaltinių vandens.
Veikimo principas paprastas. Vienoje iš aukščiau aprašytų aplinkų dedamas radiatorius-šilumokaitis, kuris surenka šilumą iš žemės, oro ar vandens. Šilumos siurblio pagalba ši šiluma sukaupiama, jos temperatūra pakyla ir nukreipiama 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 atsiųsite atvirkštine tvarka, tada 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 freonas sistemoje naudojamas ir kaip aušinimo skystis.
Pagal šilumnešių tipą įėjimo ir išėjimo sistemose šilumos siurblių modeliai skirstomi į 8 kategorijas:
- „žemė-vanduo“;
- „vanduo-vanduo“;
- "oras-vanduo";
- „žemė-oras“;
- "vanduo-oras";
- „oras-oras“;
- "Freonas-vanduo";
- freono oro.
Freon-air yra oro kondicionierių ir šaldytuvų aušinimo sistema. Šildymui dažniau naudojami „freonas-vanduo“, „oras-oras“ ir „oras-vanduo“.
Atitinkamai šilumos siurblio ir šilumos sistemos efektyvumas priklausys nuo naudojamo šilumnešio ir klimato sąlygų. Pavyzdžiui, karštose šalyse sistema „oras-oras“ pasitvirtino. Vėsesnėse šalyse oras-vanduo naudojamas dažniau, tačiau šalčiams nukritus žemiau -25, šios sistemos efektyvumas krenta. Jei šaltis nukrenta žemiau, šildymo sistema negali susidoroti ir turite prijungti papildomus šilumos tiekimo šaltinius.
Kalnuotuose regionuose „žemė–oras“ ir „vanduo–oras“ sistemos yra įprastos. Kalnų kraštovaizdžio gyventojai aktyviai „siurbia“ šilumą iš kalnų. Be to, įrenginiai gali būti horizontalūs ir vertikalūs. Vertikaliose sistemose įprastas toks šilumos gamybos principas:
- kasti gilų šulinį;
- 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 būdas geras, nes net ir nedideliame gylyje dirvožemio temperatūra 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 tokios sistemos naudojimu. Jie yra apsėsti žaliosios energijos ir aplinkos apsaugos, todėl jie yra šiek tiek geresni už kitas šalis. Šio metodo esmė slypi tame, kad radiatorių sistema turi būti įkasta į žemę mažiausiai 50 centimetrų gylyje, žemiau dirvožemio užšalimo lygio. Paprastai tai yra 1,2–2 metrai „po žeme“. Į radiatorių sistemą pilamas antifrizas, kuris atneš „žemės šilumą“ į namus. 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 aplinkos šilumą. 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, sudėtingo įgyvendinimo ir specifinio klimato. Jei klimatas per šaltas, šis šildymo būdas neatlaikomas, todėl vis tiek tenka naudoti tradicinį šildymą.
