Vadinamajame garintuve aplinkos šiluma perduodama skystam šaltnešiui, kuris dėl savo specifinių savybių garuoja jau esant žemai temperatūrai.
Paprastai paaiškinta šilumos siurblio funkcija
Šilumos siurblys energiją šildymui gauna iš aplinkos. Dėl šios priežasties jis dar vadinamas aplinkos šildymu. Tačiau kaip iš tikrųjų veikia šilumos siurblys? Principas panašus į šaldytuvo - tik atvirkštinis. Šaldytuvas paima šilumos energiją iš maisto produktų, t. y. šaldytuvo vidaus, ir perduoda ją į išorę, o šilumos siurblys veikia priešingai. Jis paima šiluminę energiją iš aplinkos už pastato ribų ir paverčia ją tinkama naudoti patalpų šildymui. Šilumos siurblys gali panaudoti ne tik patalpų ar lauko orą, bet ir šiluminę energiją iš požeminio vandens ir dirvožemio.
Šilumos siurblio struktūra ir veikimo principas
Nepriklausomai nuo naudojamo aplinkos energijos šaltinio, šilumos siurblio sistemą sudaro trys dalys:
Šilumos šaltinio sistema: išgauna energiją iš aplinkos
Šilumos siurblys: aplinkos šiluma tampa tinkama naudoti
Šilumos paskirstymo ir kaupimo sistema: paskirsto ir kaupia šilumą pastate
Tik sąveikaudamos tarpusavyje šilumos siurblio sudedamosios dalys leidžia panaudoti aplinkos energiją. Procesas prasideda nuo šilumos šaltinio sistemos. Geoterminiuose šilumos siurbliuose čia cirkuliuoja vandens ir antifrizo mišinys - sūrymas, kuris įkaista. O šilumos siurbliuose oras-vanduo per ventiliatorių įsiurbiamas lauko oras. Tada sūrymas ir lauko oras patenka į patį šilumos siurblį. Vadinamajame šaldymo cikle siurblys pakelia temperatūros lygį, kol šiluma perduodama paskirstymo sistemai, kurią sudaro šildymo plokštės ar radiatoriai, arba laikinai saugoma buferinėje arba karšto vandens talpykloje.
Šaldymo ciklo proceso esmė - šilumos siurblio principas.
Kadangi atgautos šilumos temperatūra paprastai yra nepakankama pastatui ar karštam vandeniui šildyti, šilumos siurblio veikimui reikalingas termodinaminis procesas. Minėtas šaldymo ciklo procesas vyksta keturiais etapais ir nuolat kartojasi:
Srovės varomas kompresorius, vadinamas kompresoriumi, įsiurbia šaldymo skysčio garus ir juos suspaudžia. Dėl padidėjusio slėgio pakyla ir temperatūra. Šį principą galima pastebėti ne tik šilumos siurblio veikime. Jei dviračio oro siurblio anga laikoma uždaryta ir oras suspaudžiamas, oro siurblio cilindras įkaista.
Kondensatoriuje karšto šaldymo skysčio garų šiluma perduodama į šilumos paskirstymo sistemą. Kadangi šaldymo agentas atiduoda energiją, jis atvėsta.
Vadinamasis išsiplėtimo vožtuvas sumažina šaltnešio slėgį. Dėl to jis grįžta į pradinę būseną ir šilumos siurblio procesas gali prasidėti iš naujo. Šį principą taip pat galima pastebėti, pavyzdžiui, suskystintų dujų balione. Jei vožtuvas atidarytas, net vasarą ant jo gali susidaryti ledas.
Šaldymo agentas, būtinas šilumos siurblio veikimui
Šilumos siurblio funkcijoms atlikti būtinas šaldymo agentas. Svarbi jo savybė - žema virimo temperatūra, dėl kurios skystis net ir esant žemai temperatūrai iš skysčio pereina į dujinę būseną. Tam pakanka net minus 20 laipsnių Celsijaus temperatūros. Todėl šilumos siurblys veikia ir žiemą, esant žemai lauko temperatūrai. Naujausios kartos "Viessmann" šilumos siurbliuose naudojamas natūralus šaldymo agentas propanas (R290), kuris savo savybėmis niekuo nenusileidžia klasikiniams šaldymo agentams.
Pastabos apie veikimo režimą
Kaip šilumos siurbliai veikia žiemą ir į ką atkreipti dėmesį šilumos siurblio elektrai? Sužinokite išsamesnės informacijos apie šilumos siurblio veikimą ir funkcijas.
Suspaudimui reikalinga elektros srovė
Esminis šaldymo grandinės komponentas yra kompresorius. Taip yra todėl, kad be suspaudimo išėjimo temperatūra yra per žema, kad būtų galima apšildyti pastatą iki komfortiškos temperatūros - juo labiau labai šaltomis dienomis, kai temperatūra yra dviženklė minusinė. Praktikoje naudojami įvairūs kompresoriai, įskaitant stūmoklinius arba spiralinius, kurie visi yra varomi elektra. Šilumos siurblio suspaudimui sunaudojamos energijos kiekis priklauso nuo daugelio veiksnių. Tarp jų yra šilumos poreikis, kompresoriaus technologija ir galiausiai temperatūrų skirtumas tarp šilumos šaltinio ir šildymo sistemos. Bendra taisyklė: Kuo didesnis temperatūrų skirtumas tarp šilumos šaltinio ir srauto temperatūros, tuo daugiau turi dirbti kompresorius.
Palyginkite šilumos siurblio elektros energijos tarifus
Paprastai šilumos siurblio veikimas pagrįstas elektros energija. Daugelis energijos tiekėjų siūlo šilumos siurblių tarifus su specialiomis sąlygomis šilumos siurblių savininkams. Jie gali būti pigesni už įprastą buitinę elektros energiją, tačiau jiems taikomos tam tikros sąlygos. Pavyzdžiui, energijos tiekėjas turi teisę atjungti šilumos siurblį nuo elektros energijos tiekimo vadinamaisiais elektros energijos tiekimo nutraukimo laikotarpiais. Be to, šilumos siurblio elektrai reikia papildomo elektros skaitiklio. Todėl iš pradžių reikėtų pasitikrinti, ar toks tarifas yra svarstytinas ir palankesnis. Vis dėlto reikėtų pažymėti, kad šilumos siurblio ekologinis balansas gali būti geresnis, jei elektros energija gaunama iš atsinaujinančių energijos šaltinių.
Šilumos tiekimas užtikrinamas net žiemą
Šilumos siurblys patikimai veikia net ir esant labai žemai lauko temperatūrai. Šilumos tiekimas ypač efektyvus naudojant šilumos siurblius vanduo-vanduo ir sūrymas-vanduo. Taip yra todėl, kad ištisus metus vyrauja pastovi žemės ir gruntinio vandens temperatūra. Tačiau oras-vanduo šilumos siurbliai veikia ir esant dviženklėms minusinėms temperatūroms. Esant ekstremalioms lauko temperatūroms, prireikus laikiną paramą suteikia elektrinis šildytuvas.
Šilumos siurblio atvirkštinė vėsinimo funkcija
Šilumos siurblio veikimo principas yra atvirkštinis. Dėl šios priežasties patalpas galima ne tik šildyti, bet ir vėsinti - jei laikomasi techninių reikalavimų. Reikia skirti natūralų ir aktyvų vėsinimą. Pastarajame šilumos siurblio funkcija aktyviai keičiama, o pasyvaus arba natūralaus vėsinimo atveju jis lieka išjungtas.
