Kā izvēlēties pareizo siltumsūkni? Siltumsūknis apkurei: darbības princips un lietošanas priekšrocības Siltumsūkņi privātmājai.

Mūsdienās visa civilizētā pasaule cīnās, lai taupītu enerģijas resursus. Protams, nevienam vēl nav izdevies izveidot mūžīgo kustību mašīnu, taču jau ir atrasts gandrīz nemainīgs siltuma padeves avots. Šī ir mūsu vide:

• atmosfēra;
• augsne;
• gruntsūdeņi;
• dabiskās ūdenstilpes.

Atliek tikai jautājums: kā siltumu uzkrāt no ārējās vides un novirzīt iekšējām vajadzībām?

Šiem nolūkiem tiek izmantota tāda iekārta kā siltumsūknis. Patiesībā daudzi tehniski izglītoti cilvēki to jau zina – tas ir ieviests jebkurā modernā saldēšanas vai klimata kontroles sistēmā.

Turklāt šī iekārta darbojas vistiešākajā veidā: apkures režīmā tie uzkrāj ārējo atmosfēras siltumu, nododot to iekšējām siltuma pārneses ierīcēm - ventilējamiem radiatoriem.

Uzreiz jāatzīmē, ka šādas ierīces izmantošana būs efektīva jebkura izolētu telpu apsildīšanai siltuma avota temperatūra pārsniedz vienu grādu pēc Celsija.

Šīs ierīces darbības princips ir būtisks par Kārno likumu. Tas ir balstīts uz zemas kvalitātes siltumenerģijas uzkrāšanās ar aukstumaģentu ar sekojošu tās nodošanu patērētājam.

1. Aukstumaģents, kura temperatūra ir zemāka, tiek uzkarsēts no ārējiem avotiem– augsne, dziļurbumi, dabas rezervuāri, pārejot gāzveida agregācijas stāvoklī.
2. Viņš piespiedu kārtā saspiež kompresors, uzkarst vēl vairāk, un atkal iegūst šķidru stāvokli, atbrīvojot visu apkures radiatoros uzkrāto siltumenerģiju.
3. Cikls atkārtojas– šķidrais aukstumaģents atkal nonāk sistēmas ārējā kontūrā, kur, iztvaikojot, tiek uzlādēts ar siltumenerģiju no ārējiem siltuma avotiem.

Šajā gadījumā tiek patērēta tikai elektrība, kas nepieciešama aukstumaģenta kompresijai un cirkulācijai sistēmā, tas ir, salona apkure tiek veikta visekonomiskākajā veidā.

Siltumsūkņu veidi

Ir trīs galvenās siltumsūkņu modifikācijas:

• • • "ūdens - ūdens";
    • "augsne - ūdens";
    • "gaiss - ūdens".

Ūdens-ūdens siltuma ģeneratori

Mūsdienās siltumsūkņu iekārtas tiek plaši izmantotas augsti attīstītās Eiropas valstīs. Piemēram, Nīderlandē visas kotedžu kopienas tiek apsildītas, izmantojot šo siltuma apmaiņas ierīci, jo ir daudz ģeotermālo raktuvju, kas piepildītas ar ūdeni ar nemainīgu temperatūru 32 grādi pēc Celsija. Un tas ir praktiski bezmaksas siltuma avots.

Līdzīga siltuma ģenerēšanas variācija
iekārtu sauc par "ūdens - ūdens". Šajā kategorijā ietilpst jebkura veida siltuma sistēmas, kas izmanto šķidrās vides kā siltumenerģijas avoti.

Parasti šis darbības princips tiek īstenots šādi:

• siltais ūdens no akas tiek piegādāts uz ārējo, pēc kā tas tiek novadīts citā akā vai tuvējā ūdenstilpē.
• Radiators ir uzstādīts neaizsalstoša rezervuāra apakšā. Tas ir izgatavots no nerūsējošā vai metāla-plastmasas caurules. Turklāt, lai ietaupītu dārgu aukstumaģentu - freonu - to bieži izmanto starpposma dzesēšanas šķidruma kontūra piepildīta ar "antifrīzu"- antifrīzs vai glikola šķīdums (antifrīzs).

Ūdens-ūdens iekārtu izmaksas ir ļoti dažādas un ir atkarīgas, pirmkārt, no siltuma ražošanas jaudas un izcelsmes valsts.

Tātad, vismazākās jaudas Krievijā ražotā vienība, kas spēj attīstīt termisko jauda apmēram 6 kW, maksās gandrīz 2000 USD, un rūpnieciskās divu kompresoru iekārtas ar jaudu virs 100 kW maksās gandrīz trīsdesmit tūkstošus dolāru ASV.

Gaiss-ūdens vienības

Izmantojot atmosfēru vai saules gaismu kā siltumenerģijas avotu Siltumsūknis tiek uzskatīts par gaisa-ūdens klases. Šajā gadījumā uz ārējā siltummaiņa bieži tiek uzstādīts cirkulācijas ventilators, kas papildus sūknē siltu ārējo gaisu.

Krievijā ražota šīs klases 18 kilovatu gaisa sildīšanas aparāta izmaksas ir sākot no 5000 dolāru, un par Japānas kompānijas Fujitsu divpadsmit kilovatu iekārtu patērētājam būs jāmaksā gandrīz 9000 dolāru.

"augsne - ūdens" klases aprīkojums

Ir arī variācija, kas izmanto siltumenerģijas avots augsnē uzkrātais potenciāls.
Ir divu veidu šādas struktūras: vertikāla un horizontāla.

• Vertikāli— siltuma savākšanas kolektora izkārtojums ir lineārs. Visi sistēma ir novietota vertikālās tranšejās, kuru dziļums ir 20...100 metri.
• Horizontāli- tiek ielikti ārējo kolektoru izkārtojumi, parasti metāla-plastmasas spirāli savītas caurules 2…4 metrus horizontālas tranšejas. Un šajā gadījumā, Jo lielāks ir ārējās siltuma izlietnes dziļums, jo labāk darbojas apkure “no zemes”..

Cena par "augsne - ūdens" klases vienībām ir salīdzināma ar tādas pašas jaudas "ūdens - ūdens" klases iekārtām un sākas plkst. divus tūkstošus ASV dolāru par sešu kilovatu sūkni.

Plusi un mīnusi apkures sistēmai, kuras pamatā ir siltumsūknis

Siltumsūkņu pozitīvās īpašības ietver:

Pārskats: Pagājušajā gadā iegādājos monobloku gaiss-ūdens siltumsūkni lauku mājas apkurei. Dārgi, protams, bet ceru, ka pēc 10 gadiem tas atmaksāsies. Piegādātājs pats uzstādīja sūkni un pieslēdza apkures sistēmai, viss darbojas praktiski bez manas līdzdalības. Esmu apmierināts ar izvēli.

Siltumsūkņa trūkumi ietver:

• Augstas uzstādīšanas izmaksas. Normālai termoiekārtu darbībai ir jāpieliek ievērojamas pūles - jārok garas tranšejas, jāiegulda dziļas akas vai bieži jāpārvar ievērojams attālums līdz tuvākajai ūdenstilpei.
• Nepieciešamība pēc kvalitatīvas sistēmas ieviešanas. Mazākā aukstumaģenta vai starpposma dzesēšanas šķidruma noplūde var sabojāt visus centienus. Tāpēc, izkārtojot jebkuras variācijas ķēdi, ir jāizmanto tikai kvalificētu speciālistu darbs un sistēmas darbības laikā jānovērš tās spiediena samazināšanas risks.

DIY siltumsūknis. Montāža un uzstādīšana

Protams, sākotnējās investīcijas mājas apkures organizēšanā, izmantojot šo tehnoloģiju, ir ļoti lielas. Tāpēc daudziem parastajiem cilvēkiem, kuri interesējas par šo ultraekonomisko sistēmu, ir vēlme kaut nedaudz ietaupīt, būvējot to pašiem.

Lai to izdarītu, jums ir nepieciešams:

• Pērciet kompresoru. Derēs jebkura funkcionāla vienība no mājsaimniecības dalītās gaisa kondicionēšanas sistēmas.
• Izveidojiet kondensatoru. Vienkāršākajā gadījumā tas var būt parastais nerūsējošā tērauda tvertne ar tilpumu 100 litri. Tas ir pārgriezts uz pusēm, un tajā ir uzstādīta neliela diametra vara caurules spole. Spoles sienas biezumam jābūt vismaz vienam milimetram. Pēc spoles atsprādzēšanas ir nepieciešams atkal metināt tvertni pilnīgā konstrukcijā, ievērojot hermētiskuma nosacījumus.
• Salieciet iztvaicētāju. Tas varētu būt plastmasas 60-80 litru tvertne ar ¾ collu cauruli, kas tajā ir iebūvēta.
• Lai organizētu ārējo kontūru, kas atrodas zemē, labāk ir izmantot modernu– tie ir daudz izturīgāki par klasiskajiem metāla un to uzstādīšana ir daudz uzticamāka un ātrāka.

Atliek tikai pieaicināt saldēšanas iekārtu tehniķi, lai, izmantojot specializētu aprīkojumu, viņš kvalitatīvi noblīvē visas sistēmas šuves un piepilda to ar freonu.

Noskatieties video par Daikin Altherma siltumsūkņa uzstādīšanu:

Tas pabeidz siltuma ģenerēšanas bloka uzstādīšanu. Jūs varat izmantot visas tās priekšrocības, no kurām galvenā ir zems enerģijas patēriņš - elektrība ar ievērojamu siltuma ražošanas jaudu.

• Siltumsūkņu darbības princips
• Apkures loks
• Siltumsūkņu priekšrocības un trūkumi
• Pašdarināti noslēpumi

Kā tas strādā

Siltuma vai ģeotermālais sūknis savāc siltumenerģiju no apkārtējās vides, pārveido to, izmantojot aukstumaģentu, un piegādā mājas apkures sistēmai.

Iekārtas galvenās sastāvdaļas: kompresors, siltummainis, cirkulācijas sūknis, automatizācija, padeves ķēde. Sūknis spēj uzņemt siltumu no trim avotiem.

• Gaiss.
• Ūdens.
• Gruntēšana.

Spriežot pēc diskusiju pavedieniem, mums ir divas pieprasītas iespējas - ūdens un augsne. Tas ir saistīts ar temperatūras ierobežojumiem - avotam jābūt pozitīvam. Barošanas ķēdes atrašanās vieta var būt horizontāla vai vertikāla. Pirmajā gadījumā galvenā līnija ir novietota zem sasalšanas līmeņa - no 1,5 metru dziļuma. Vai līdz rezervuāra apakšai, tur pat stiprā salnā - līdz + 4⁰С. Ķēdes garums ir atkarīgs no apsildāmās telpas izmēriem un sūkņa jaudas. Otrajā tiek urbtas akas zondēm, vidējais dziļums ir 50–70 metri. Pjastrovs A. V, viens no foruma dalībniekiem un siltumsūkņa īpašnieks, tā aprakstīja vertikālo sistēmu.

Piastrov A V FORUMHOUSE biedrs

Siltumu savāc ģeotermālās zondes – cilpveida cauruļvads, pa kuru cirkulē etilēnglikols. Tie nolaižas 50–70 metru dziļās akās. Šī ir ārēja ķēde, un urbumu skaits ir atkarīgs no siltumsūkņa jaudas. Mājai ar kvadrātveida platību 100 metri jums būs nepieciešamas divas zondes - divas akas.

Apkures loks

Siltumsūknis, atšķirībā no gāzes, ogļu vai elektrības katliem, uzsilda vidi līdz vidēji 40⁰C. Šī ir optimālā temperatūra, kurā gan iekārtu nodilums, gan elektroenerģijas patēriņš ir minimāls. Parastajiem radiatoriem ar šādiem indikatoriem nepietiek. Tāpēc ar siltumsūkni viņi parasti izmanto nevis caurules un radiatorus, bet gan apsildāmās grīdas. Šādā veidā sildot dzesēšanas šķidrumu, tas ir efektīvāk. Tikai attālumam starp caurulēm jābūt mazākam. Ir vērts ņemt vērā, ka apsildāmās grīdas rada ierobežojumus mēbeļu izvēlei un sausina gaisu. Būs nepieciešams papildu mitrums. Vasarā grīdas var darboties dzesēšanai.

Priekšrocības un trūkumi

Siltumsūkņa galvenā priekšrocība ir tā augstā efektivitāte, uz katru patērēto elektroenerģijas kilovatu tas saražo aptuveni 5 kW siltuma. Plus bez fiziskas piepūles darba laikā, bez atkritumiem un oglekļa monoksīda.

Turklāt nav atkarības no gāzes strādniekiem un nav jāvēršas iestādēs, lai saņemtu apstiprinājumu. Un prasības katlu telpai nav tik stingras. Pēc palaišanas ekspluatācijas izmaksas ir minimālas. Tiek maksāta tikai elektrība, vidējais jaudas sūknis patērē apmēram 4 kW stundā. Mūsdienu modeļi ir impulsa režīmā, tie nedarbojas nepārtraukti, bet tiek ieslēgti, kad nepieciešams. Tas samazina darba stundu skaitu sezonā un enerģijas izmaksas.

Galvenais ģeotermālās apkures trūkums ir cena, pat Ķīnas vai sadzīves iekārta, nemaz nerunājot par Eiropas zīmoliem, maksā vairākus tūkstošus eiro. Kopā ar ārējās ķēdes sakārtošanu un uzstādīšanu prieks radīs simtiem tūkstošu rubļu. Pēc ekspertu un īpašnieku aprēķiniem, sūknis atmaksājas vairāku gadu laikā. Tas darbojas no bezmaksas avota, salīdzinot ar tonnu ogļu vai malkas kubikmetru, ietaupījums ir ievērojams. Bet ne visiem ir papildu pusmiljons aprīkojumam un nodošanai ekspluatācijā.

Ja objekta tuvumā atrodas ūdenstilpne, tas izrādās daudz lētāks, un nav nepieciešams tērēt dārgai urbšanai.

Darbības akas arī optimizē procesu, kļūstot par siltuma avotu. To apstiprina kāds foruma dalībnieks det Maros no Ust-Kamenogorskas. Viņš strādā uzņēmumā, kas ražo siltumsūkņus un sniedz uzstādīšanas pakalpojumus. Tāpēc viņš ļoti labi izprot situāciju un atbildēja uz kāda pavediena dalībnieka jautājumu, vai viņam vajadzīgas zondes, ja objektā ir akas, un atbildēja izsmeļoši.

det maros FORUMHOUSE biedrs

Kāpēc jāpūlas ar zondēm, ja ir pietiekami daudz ūdens. Caur ZS brauksiet no vienas akas uz otru. Ar zondēm ķeramies tad, kad teritorijā nav ūdens vai stabs ir mazs un nenosedz vajadzības. 10 kW sūknim ir nepieciešams 3 kubikmetru tilpums.

Pašdarināti noslēpumi

Taču vislielāko ietaupījumu iegūst, siltumsūkni saliekot pats. Vadošais bloks, kompresors, ir ņemts no jaudīgiem gaisa kondicionieriem un sadalītām sistēmām, to tehniskie parametri ir līdzīgi. Siltummaiņus pārdod jau gatavus, taču dažiem amatniekiem izdodas tos pielodēt no vara caurulēm. Freonu izmanto kā aukstumaģentu, to pārdod arī cilindros. Kontrolieri, releji, stabilizatori, visi elementi atsevišķi maksās uz pusi lētāk nekā gatavā komplektā.

Visbiežāk pašdarināti projekti tiek organizēti virs dīķiem vai tad, kad jau ir kāda aka. Sakarā ar to, ka lauvas tiesa izdevumu krīt uz rakšanas darbiem, un uz tiem veidojas maksimālais ietaupījums.

Amatnieks aparāts2, no Rīgas, pats savāca ģeotermālās iekārtas un ievietoja par to fotoreportāžu, kurā detalizēti aprakstītas visas darbības.

aparat2 FORUMHOUSE biedrs

Es samontēju ZS no diviem vienfāzes kompresoriem, katrs pa 24 000 BTU (7 kW h. aukstā laikā). Rezultātā tika izveidota kaskāde ar siltuma jaudu 16-18 kilovati, ar elektroenerģijas patēriņu aptuveni 4,5 kW stundā. Es izvēlējos divus kompresorus, lai strāvas būtu mazākas, es tos neiedarbināšu vienlaikus. Tikmēr apdzīvots ir tikai otrais stāvs un pietiek ar vienu kompresoru. Un, eksperimentējot ar vienu, tad es uzlabošu otro dizainu.

Tāpat foruma dalībnieks nolēma netērēt naudu gataviem plākšņu tipa siltummaiņiem. Tie ir prasīgi attiecībā uz ūdens attīrīšanu, un tie maksā daudz. Viņš apvienoja paštaisītu siltummaini ar akumulatoru, lai palielinātu jaudu. Rezultāts bija funkcionējoša instalācija, kas bija vairākas reizes lētāka nekā iegādātā.

Tomēr siltumsūkņi ir alternatīva iespēja, ja nav gāzes un lielas apkures zonas. Pat ja jūs pats montējat sistēmu, komponentu izmaksas ir ievērojamas. Tēmu var sīkāk izpētīt pavedienā, tur ir daudz noderīgu padomu, foruma lietotāji dalās pieredzē un apspriež dažādus modeļus. palīdzēs jums saprast montāžu. Un videoklipā redzamās iespējas, kā apsildīt lielu māju bez gāzes, ir spilgts piemērs. Koka māju īpašniekiem - video

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Tādai iekārtai kā siltumsūknis ir līdzīgs darbības princips kā sadzīves tehnikai – ledusskapim un gaisa kondicionierim. Aptuveni 80% enerģijas tas aizņem no vides. Sūknis sūknē siltumu no ielas telpā. Tās darbība ir līdzīga ledusskapja darbības principam, atšķiras tikai siltumenerģijas pārneses virziens.

Piemēram, lai atdzesētu ūdens pudeli, cilvēki to ieliek ledusskapī, tad sadzīves tehnika daļēji “paņem” no šī objekta siltumu un tagad saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu tas ir jāizlaiž. Bet kur? Viss ir vienkārši, šim nolūkam ledusskapī ir radiators, kas parasti atrodas tā aizmugurējā sienā. Savukārt radiators, uzsilstot, atdod siltumu telpai, kurā atrodas. Tādējādi ledusskapis silda telpu. Tas, cik lielā mērā tas sasilst, ir jūtams mazos veikalos karstajā vasarā, kad tiek ieslēgti vairāki aukstumiekārtas.

Un tagad nedaudz iztēles. Pieņemsim, ka ledusskapī pastāvīgi tiek ievietoti silti priekšmeti, un tas silda telpu, vai arī tas tiek ievietots loga atvērumā, saldētavas durvis tiek atvērtas uz āru un radiators atrodas telpā. Savas darbības laikā sadzīves tehnika, atdzesējot gaisu ārpus telpām, vienlaikus nodos ārā esošo siltumenerģiju ēkā. Tieši tāds ir siltumsūkņa darbības princips.

No kurienes sūknis ņem siltumu?

• apkārtējais gaiss;
• ūdenstilpes (upes, ezeri, jūras);
• augsne un grunts artēziskie un termiskie ūdeņi.

Apkures sistēma ar siltumsūkni

Dzesēšanas šķidrums, kas absorbē siltumu no apkārtējās vides, cirkulē pa ārējo ķēdi. Tas nonāk sūkņa iztvaicētājā un izdala apmēram 4 -7 °C aukstumaģentā, neskatoties uz to, ka tā viršanas temperatūra ir -10 °C. Tā rezultātā aukstumaģents vārās un pēc tam nonāk gāzveida stāvoklī. Jau atdzesētais dzesēšanas šķidrums ārējā kontūrā tiek nosūtīts uz nākamo pagriezienu, lai iestatītu temperatūru.

Siltumsūkņa funkcionālā ķēde sastāv no:

• iztvaicētājs;
• aukstumnesējs;
• elektriskais kompresors;
• kondensators;
• kapilārs;
• termostata vadības ierīce.

• Pēc viršanas aukstumaģents, pārvietojoties pa cauruļvadu, nonāk kompresorā, kas darbojas, izmantojot elektrību. Šī ierīce saspiež gāzveida aukstumaģentu līdz augstam spiedienam, izraisot tā temperatūras paaugstināšanos;
• karstā gāze nonāk citā siltummainī (kondensatorā), kurā aukstumaģenta siltums tiek pārnests uz dzesēšanas šķidrumu, kas cirkulē caur apkures sistēmas iekšējo kontūru, vai uz gaisu telpā;
• atdzesējot, aukstumaģents pārvēršas šķidrā stāvoklī, pēc kura tas iziet cauri kapilārā spiediena samazināšanas vārstam, zaudējot spiedienu un pēc tam atkal nonāk iztvaicētājā;
• tādējādi cikls ir beidzies un process ir gatavs atkārtot.

Aptuvenais apkures jaudas aprēķins

Q = (T 1 - T 2) x V, kur:
V – dzesēšanas šķidruma plūsma stundā (m 3 /stundā);
T 1 - T 2 - temperatūras starpība starp ieplūdi un ieplūdi (°C).

Siltumsūkņu veidi

• gruntsūdeņi - to darbībai ūdens sildīšanas sistēmā tiek izmantotas slēgtas zemes kontūras vai dziļumā izvietotas ģeotermālās zondes (sīkāk: " ");
• ūdens-ūdens - darbības princips šajā gadījumā ir balstīts uz atvērtu aku izmantošanu gruntsūdeņu savākšanai un novadīšanai (lasiet: " "). Šajā gadījumā ārējā ķēde nav cilpa, un apkures sistēma mājā ir ūdens;
• ūdens-gaiss - ierīko ārējās ūdens kontūras un izmanto gaisa tipa apkures konstrukcijas;
• gaiss-gaiss - to darbībai izmanto ārējo gaisa masu izkliedēto siltumu plus mājas gaisa apkures sistēmu.

Siltumsūkņu priekšrocības

1. Rentabli un efektīvi. Fotoattēlā redzamo siltumsūkņu darbības princips ir balstīts nevis uz siltumenerģijas ražošanu, bet gan uz tās pārnesi. Tādējādi siltumsūkņa efektivitātei jābūt lielākai par vienotību. Bet kā tas ir iespējams? Saistībā ar siltumsūkņu darbību tiek izmantota vērtība, ko sauc par siltuma konversijas koeficientu vai saīsināti kā CCT. Šāda veida vienību raksturlielumi tiek salīdzināti precīzi pēc šī parametra.Daudzuma fiziskā nozīme ir noteikt saistību starp saņemtā siltuma daudzumu un tā iegūšanai iztērēto enerģiju. Piemēram, ja CPT koeficients ir 4,8, tas nozīmē, ka 1 kW elektroenerģijas, ko patērē sūknis, saražo 4,8 kW siltuma bez maksas no dabas.
2. Universāls universāls pielietojums. Ja patērētājiem nav pieejamas elektropārvades līnijas, sūkņa kompresors tiek darbināts, izmantojot dīzeļdzinēju. Tā kā dabiskais siltums ir visur, šīs ierīces darbības princips ļauj to izmantot visur.
3. Videi draudzīgums. Siltumsūkņa darbības princips ir balstīts uz zemu elektroenerģijas patēriņu un sadegšanas produktu neesamību. Iekārtā izmantotais aukstumaģents nesatur hlorogļūdeņražus un ir pilnīgi ozonam drošs.
4. Divvirzienu darbības režīms. Apkures sezonā siltumsūknis spēj apsildīt ēku un vasarā to atdzesēt. No telpas paņemto siltumu var izmantot, lai nodrošinātu māju ar karstā ūdens padevi, un, ja ir peldbaseins, ūdens sildīšanai tajā.
5. Droša darbība. Siltumsūkņu darbībā nav bīstamu procesu - nav atklātas uguns, neizdalās cilvēka veselībai kaitīgas vielas. Dzesēšanas šķidrumam nav augsta temperatūra, kas padara ierīci drošu un vienlaikus noderīgu ikdienas dzīvē.
6. Telpas apkures procesa automātiska vadība.

Dažas sūkņa darbības iezīmes

• telpai jābūt labi izolētai (siltuma zudumi nedrīkst pārsniegt 100 W/m²);
• Zemas temperatūras apkures sistēmām ir izdevīgi izmantot siltumsūkni. Apsildāmās grīdas sistēma atbilst šim kritērijam, jo ​​tās temperatūra ir 35-40°C. CPT lielā mērā ir atkarīgs no attiecības starp ieejas ķēdes un izejas ķēdes temperatūru.

Siltumsūkņu darbības princips ir nodot siltumu, kas ļauj iegūt enerģijas pārveides koeficientu no 3 līdz 5. Citiem vārdiem sakot, katrs 1 kW izmantotās elektroenerģijas ienes mājā 3-5 kW siltuma.

2. Ļaujiet man īsi atgādināt jums par fonu. Pirms četriem gadiem no dārzkopības sabiedrības iegādājos 6 akru zemes gabalu, uz kura savām rokām, nealgojot algotu darbaspēku, uzcēlu modernu, energoefektīvu lauku māju. Mājas mērķis ir otrs dzīvoklis, kas atrodas dabā. Visu gadu, bet ne pastāvīga darbība. Kopā ar vienkāršu inženieriju bija nepieciešama maksimāla autonomija. Teritorijā, kur atrodas SNT, nav galvenās gāzes, un jums nevajadzētu ar to rēķināties. Paliek importētais cietais vai šķidrais kurināmais, taču visām šīm sistēmām nepieciešama sarežģīta infrastruktūra, kuras būvniecības un uzturēšanas izmaksas ir pielīdzināmas tiešai apkurei ar elektrību. Tādējādi izvēle jau bija daļēji iepriekš noteikta - elektriskā apkure. Bet šeit rodas otrs, ne mazāk svarīgs punkts: elektriskās jaudas ierobežojums dārzkopības partnerībā, kā arī diezgan augstie elektroenerģijas tarifi (tolaik - ne "lauku" tarifs). Faktiski vietnei ir piešķirta 5 kW elektroenerģijas. Vienīgā izeja šajā situācijā ir siltumsūkņa izmantošana, kas ietaupīs apmēram 2,5-3 reizes uz apkuri, salīdzinot ar tiešu elektroenerģijas pārvēršanu siltumā.

Tātad, pāriesim pie siltumsūkņiem. Tie atšķiras ar to, no kurienes ņem siltumu un kur to izdala. Svarīgs moments, zināms no termodinamikas likumiem (vidusskolas 8. klase) - siltumsūknis neražo siltumu, tas to nodod. Tāpēc tā ECO (enerģijas konversijas koeficients) vienmēr ir lielāks par 1 (tas ir, siltumsūknis vienmēr izdala vairāk siltuma, nekā patērē no tīkla).

Siltumsūkņu klasifikācija ir šāda: "ūdens - ūdens", "ūdens - gaiss", "gaiss - gaiss", "gaiss - ūdens". Kreisajā formulā norādītais “ūdens” nozīmē siltuma ieguvi no šķidruma cirkulējošā dzesēšanas šķidruma, kas iet caur caurulēm, kas atrodas zemē vai rezervuārā. Šādu sistēmu efektivitāte praktiski nav atkarīga no gada laika un apkārtējās vides temperatūras, taču tām ir nepieciešami dārgi un darbietilpīgi rakšanas darbi, kā arī pietiekamas brīvas vietas pieejamība zemes siltummaiņa ieklāšanai (uz kura pēc tam vasarā būs grūti kaut ko izaudzēt augsnes sasalšanas dēļ). Formulā labajā pusē norādītais “ūdens” attiecas uz apkures loku, kas atrodas ēkas iekšpusē. Tā var būt gan radiatoru sistēma, gan šķidrās apsildāmās grīdas. Šāda sistēma prasīs arī sarežģītus inženiertehniskos darbus ēkas iekšienē, taču tai ir arī savas priekšrocības - ar šāda siltumsūkņa palīdzību var iegūt arī karsto ūdeni mājā.

Bet visinteresantākā kategorija ir gaiss-gaiss siltumsūkņu kategorija. Faktiski šie ir visizplatītākie gaisa kondicionieri. Strādājot apkurei, viņi ņem siltumu no ielas gaisa un nodod to gaisa siltummainim, kas atrodas mājas iekšpusē. Neskatoties uz dažiem trūkumiem (ražošanas modeļi nevar darboties apkārtējās vides temperatūrā zem -30 grādiem pēc Celsija), tiem ir milzīga priekšrocība: šādu siltumsūkni ir ļoti viegli uzstādīt, un tā izmaksas ir salīdzināmas ar parasto elektrisko apkuri, izmantojot konvektorus vai elektrisko apkures katlu.

3. Pamatojoties uz šiem apsvērumiem, tika izvēlēts Mitsubishi Heavy vadu daļēji rūpnieciskais gaisa kondicionieris, modelis FDUM71VNX. No 2013. gada rudens komplekts, kas sastāv no diviem blokiem (ārējais un iekšējais), maksāja 120 tūkstošus rubļu.

4. Ārējais bloks ir uzstādīts uz fasādes mājas ziemeļu pusē, kur ir vismazākais vējš (tas ir svarīgi).

5. Iekštelpu bloks ir uzstādīts hallē zem griestiem, no tā ar elastīgu, skaņu izolētu gaisa vadu palīdzību tiek pievadīts karstais gaiss uz visām dzīvojamām telpām mājas iekšienē.

6. Jo Gaisa padeve atrodas zem griestiem (mūra mājā siltā gaisa padevi pie grīdas noorganizēt absolūti nav iespējams), tad redzams, ka gaiss ir jāuzņem uz grīdas. Lai to izdarītu, izmantojot speciālu kanālu, koridorā tika nolaista gaisa ieplūde līdz grīdai (visām iekšdurvīm apakšējā daļā ir uzstādīti arī plūsmas režģi). Darba režīms ir 900 kubikmetri gaisa stundā, pateicoties pastāvīgai un stabilai cirkulācijai, nevienā mājas daļā nav absolūti nekādas atšķirības gaisa temperatūrā starp grīdu un griestiem. Precīzāk sakot, starpība ir 1 grāds pēc Celsija, kas ir pat mazāka nekā izmantojot sienas konvektorus zem logiem (ar tiem temperatūras starpība starp grīdu un griestiem var sasniegt 5 grādus).

7. Papildus tam, ka gaisa kondicionētāja iekšējais bloks, pateicoties tā jaudīgajam lāpstiņritenim, spēj cirkulēt lielu gaisa daudzumu visā mājā recirkulācijas režīmā, nedrīkst aizmirst, ka cilvēkiem mājā ir nepieciešams svaigs gaiss. Tāpēc apkures sistēma kalpo arī kā ventilācijas sistēma. Pa atsevišķu gaisa kanālu mājā no ielas tiek piegādāts svaigs gaiss, kas nepieciešamības gadījumā tiek apsildīts (aukstajā sezonā), izmantojot automatizāciju un kanālu sildelementu.

8. Karstais gaiss tiek izplatīts caur šādām restēm, kas atrodas dzīvojamās istabās. Ir arī vērts pievērst uzmanību tam, ka mājā nav nevienas kvēlspuldzes un tiek izmantotas tikai gaismas diodes (atcerieties šo punktu, tas ir svarīgi).

9. Izplūdušais “netīrais” gaiss tiek izvadīts no mājas caur nosūcēju vannas istabā un virtuvē. Karstais ūdens tiek sagatavots parastajā uzglabāšanas ūdens sildītājā. Kopumā šī ir diezgan liela izdevumu pozīcija, jo... Akas ūdens ir ļoti auksts (no +4 līdz +10 grādiem pēc Celsija atkarībā no gada laika), un kāds var pamatoti atzīmēt, ka ūdens sildīšanai var izmantot saules kolektorus. Jā, var, bet investīcijas infrastruktūrā ir tādas, ka par šo naudu var 10 gadus sildīt ūdeni tieši ar elektrību.

10. Un tas ir “TsUP”. Galvenais un galvenais vadības panelis gaisa siltumsūknim. Tam ir dažādi taimeri un vienkārša automatizācija, bet mēs izmantojam tikai divus režīmus: ventilāciju (siltajā sezonā) un apkuri (aukstajā sezonā). Uzceltā māja izrādījās tik energoefektīva, ka tajā esošais kondicionieris nekad netika izmantots paredzētajam mērķim - mājas dzesēšanai karstumā. Lielu lomu tajā nospēlēja LED apgaismojums (no kura siltuma pārnese mēdz uz nulli) un ļoti kvalitatīva izolācija (nav joks, pēc zāliena ierīkošanas uz jumta nācās pat izmantot siltumsūkni mājas apsildīšanai vasarā - dienās, kad vidējā diennakts temperatūra noslīdēja zem + 17 grādiem pēc Celsija). Temperatūra mājā tiek uzturēta visu gadu vismaz +16 grādi pēc Celsija, neatkarīgi no cilvēku klātbūtnes tajā (ja mājā ir cilvēki, temperatūra tiek iestatīta uz +22 grādiem pēc Celsija) un pieplūdes ventilācija nekad netiek nodrošināta. izslēgts (jo esmu slinks).

11. Tehniskais elektrības skaitītājs tika uzstādīts 2013. gada rudenī. Tas ir tieši pirms 3 gadiem. Ir viegli aprēķināt, ka vidējais elektroenerģijas patēriņš gadā ir 7000 kWh (patiesībā tagad šis rādītājs ir nedaudz mazāks, jo pirmajā gadā patēriņš bija augsts, jo apdares darbu laikā tika izmantoti gaisa mitrinātāji).

12. Rūpnīcas konfigurācijā gaisa kondicionieris spēj sildīt pie apkārtējās vides temperatūras vismaz -20 grādiem pēc Celsija. Lai darbotos zemākā temperatūrā, nepieciešama modifikācija (patiesībā tā ir aktuāla darbojoties pat pie temperatūras -10, ja ārā ir liels mitrums) - sildīšanas kabeļa uzstādīšana notekas traukā. Tas ir nepieciešams, lai pēc ārējā bloka atkausēšanas cikla šķidram ūdenim būtu laiks atstāt notekas pannu. Ja viņai nav laika to izdarīt, pannā sasalst ledus, kas pēc tam ar ventilatoru izspiedīs rāmi, kas, iespējams, novedīs pie tā, ka lāpstiņas nolūzīs (varat apskatīt salauztu asmeņu fotoattēlus internetā es pats ar to gandrīz saskāros, jo . uzreiz neielika apkures kabeli).

13. Kā jau minēju iepriekš, visur mājā tiek izmantots tikai LED apgaismojums. Tas ir svarīgi, ja runa ir par gaisa kondicionēšanu telpā. Ņemsim standarta istabu, kurā ir 2 lampas, katrā pa 4 lampām. Ja tās ir 50 vatu kvēlspuldzes, tad tās kopā patērēs 400 vatus, savukārt LED spuldzes mazāk par 40 vatiem. Un visa enerģija, kā mēs zinām no fizikas kursa, galu galā jebkurā gadījumā pārvēršas siltumā. Tas ir, kvēlspuldzes apgaismojums ir tik labs vidējas jaudas sildītājs.

14. Tagad parunāsim par to, kā darbojas siltumsūknis. Viss, ko tas dara, ir siltumenerģijas pārnešana no vienas vietas uz citu. Tas ir tieši tāds pats princips, pēc kura darbojas ledusskapji. Tie pārnes siltumu no ledusskapja nodalījuma uz telpu.

Ir tāda laba mīkla: kā mainīsies temperatūra telpā, ja atstāsiet ledusskapi pieslēgtu pie atvērtām durvīm? Pareizā atbilde ir tāda, ka temperatūra telpā paaugstināsies. Lai to būtu vieglāk saprast, to var izskaidrot šādi: telpa ir slēgta ķēde, pa vadiem tajā ieplūst elektrība. Kā mēs zinām, enerģija galu galā pārvēršas siltumā. Tāpēc telpā paaugstināsies temperatūra, jo elektrība no ārpuses nonāk slēgtajā ķēdē un paliek tajā.

Nedaudz teorijas. Siltums ir enerģijas veids, kas tiek pārnests starp divām sistēmām temperatūras atšķirību dēļ. Šajā gadījumā siltumenerģija pārvietojas no vietas ar augstu temperatūru uz vietu ar zemāku temperatūru. Tas ir dabisks process. Siltuma pārnesi var veikt ar vadīšanas, siltuma starojuma vai konvekcijas palīdzību.

Ir trīs klasiski vielu agregācijas stāvokļi, starp kuriem transformācija notiek temperatūras vai spiediena izmaiņu rezultātā: ciets, šķidrs, gāzveida.

Lai mainītu agregācijas stāvokli, ķermenim jāsaņem vai jāizdala siltumenerģija.

Kūstot (pārejot no cietas uz šķidrumu), siltumenerģija tiek absorbēta.
Iztvaikošanas laikā (pāreja no šķidruma uz gāzveida stāvokli) tiek absorbēta siltumenerģija.
Kondensācijas laikā (pāreja no gāzveida uz šķidru stāvokli) izdalās siltumenerģija.
Kristalizācijas laikā (pāreja no šķidruma uz cietu stāvokli) izdalās siltumenerģija.

Siltumsūknis izmanto divus pārejas režīmus: iztvaikošanu un kondensāciju, tas ir, tas darbojas ar vielu, kas ir vai nu šķidrā, vai gāzveida stāvoklī.

15. R410a aukstumnesējs tiek izmantots kā darba šķidrums siltumsūkņa kontūrā. Tas ir fluorogļūdeņradis, kas vārās (pārmainās no šķidruma uz gāzi) ļoti zemā temperatūrā. Proti, 48,5 grādu temperatūrā pēc Celsija. Tas ir, ja parastais ūdens normālā atmosfēras spiedienā vārās +100 grādu temperatūrā pēc Celsija, tad R410a freons vārās gandrīz par 150 grādiem zemākā temperatūrā. Turklāt ļoti negatīvās temperatūrās.

Tieši šī aukstumaģenta īpašība tiek izmantota siltumsūknī. Īpaši mērot spiedienu un temperatūru, tam var piešķirt vajadzīgās īpašības. Vai nu tā būs iztvaikošana apkārtējās vides temperatūrā, absorbējot siltumu, vai kondensācija apkārtējās vides temperatūrā, izdalot siltumu.

16. Šādi izskatās siltumsūkņa ķēde. Tās galvenās sastāvdaļas ir: kompresors, iztvaicētājs, izplešanās vārsts un kondensators. Aukstumaģents cirkulē slēgtā siltumsūkņa kontūrā un pārmaiņus maina savu agregācijas stāvokli no šķidruma uz gāzveida un otrādi. Tas ir aukstumaģents, kas pārnes un pārnes siltumu. Spiediens ķēdē vienmēr ir pārmērīgs, salīdzinot ar atmosfēras spiedienu.

Kā tas strādā?
Kompresors iesūc aukstu, zema spiediena aukstumaģenta gāzi, kas nāk no iztvaicētāja. Kompresors to saspiež zem augsta spiediena. Temperatūra paaugstinās (aukstumaģentam tiek pievienots arī siltums no kompresora). Šajā posmā mēs iegūstam augsta spiediena un augstas temperatūras aukstumaģenta gāzi.
Šādā formā tas nonāk kondensatorā, izpūsts ar aukstāku gaisu. Pārkarsētais aukstumaģents izdala savu siltumu gaisā un kondensējas. Šajā posmā aukstumaģents ir šķidrā stāvoklī, zem augsta spiediena un vidējā temperatūrā.
Pēc tam aukstumaģents nonāk izplešanās vārstā. Spiediens strauji samazinās aukstumaģenta aizņemtā tilpuma paplašināšanās dēļ. Spiediena pazemināšanās izraisa aukstumaģenta daļēju iztvaikošanu, kas savukārt samazina aukstumaģenta temperatūru zem apkārtējās vides temperatūras.
Iztvaicētājā dzesētāja spiediens turpina samazināties, tas vēl vairāk iztvaiko, un šim procesam nepieciešamais siltums tiek ņemts no siltākā ārējā gaisa, kas tiek atdzesēts.
Pilnībā gāzveida aukstumaģents tiek atgriezts kompresorā, un cikls ir pabeigts.

17. Es mēģināšu to izskaidrot vienkāršāk. Aukstumaģents jau vārās -48,5 grādu temperatūrā pēc Celsija. Tas ir, nosacīti runājot, jebkurā augstākā apkārtējās vides temperatūrā tai būs pārmērīgs spiediens un iztvaikošanas procesā tas uzņems siltumu no vides (tas ir, ielas gaisa). Ir aukstumaģenti, ko izmanto zemas temperatūras ledusskapjos, to viršanas temperatūra ir vēl zemāka, līdz -100 grādiem pēc Celsija, bet to nevar izmantot siltumsūkņa darbināšanai, lai atdzesētu telpu karstumā, jo ir ļoti augsts spiediens pie augstām apkārtējās vides temperatūrām. temperatūras. Aukstumaģents R410a ir līdzsvars starp gaisa kondicionētāja spēju darboties gan apkurei, gan dzesēšanai.

Starp citu, šeit ir laba PSRS filmēta dokumentālā filma, kas stāsta par siltumsūkņa darbību. ES iesaku.

18. Vai apkurei var izmantot jebkuru gaisa kondicionieri? Nē, ne tikai jebkurš. Lai gan gandrīz visi mūsdienu gaisa kondicionieri darbojas ar freonu R410a, ne mazāk svarīgas ir arī citas īpašības. Pirmkārt, gaisa kondicionierim jābūt ar četrvirzienu vārstu, kas ļauj pārslēgties uz “reversu”, tā sakot, proti, samainīt kondensatoru un iztvaicētāju. Otrkārt, ņemiet vērā, ka kompresors (atrodas apakšējā labajā stūrī) atrodas siltumizolētā korpusā un tam ir elektriski apsildāms karteris. Tas ir nepieciešams, lai vienmēr uzturētu pozitīvu eļļas temperatūru kompresorā. Faktiski, ja apkārtējās vides temperatūra ir zemāka par +5 grādiem pēc Celsija, pat tad, kad tas ir izslēgts, gaisa kondicionieris patērē 70 vatus elektroenerģijas. Otrs, vissvarīgākais punkts ir tas, ka gaisa kondicionierim jābūt invertoram. Tas ir, gan kompresoram, gan lāpstiņriteņa elektromotoram darbības laikā jāspēj mainīt veiktspēju. Tas ļauj siltumsūknim efektīvi darboties apkurei, ja āra temperatūra ir zemāka par -5 grādiem pēc Celsija.

19. Kā zināms, uz ārējā bloka siltummaiņa, kas ir iztvaicētājs sildīšanas darbības laikā, notiek intensīva aukstumaģenta iztvaikošana, absorbējot siltumu no apkārtējās vides. Bet ielas gaisā ir ūdens tvaiki gāzveida stāvoklī, kas straujas temperatūras pazemināšanās dēļ kondensējas vai pat kristalizējas uz iztvaicētāja (ielas gaiss atdod savu siltumu aukstumaģentam). Un intensīva siltummaiņa sasalšana novedīs pie siltuma noņemšanas efektivitātes samazināšanās. Tas ir, pazeminoties apkārtējās vides temperatūrai, ir nepieciešams “palēnināt” gan kompresoru, gan lāpstiņriteni, lai nodrošinātu visefektīvāko siltuma noņemšanu uz iztvaicētāja virsmas.

Ideālam tikai apkures siltumsūknim ārējā siltummaiņa (iztvaicētāja) virsmas laukumam jābūt vairākas reizes lielākam par iekšējā siltummaiņa (kondensatora) virsmas laukumu. Praksē mēs atgriežamies pie tā paša līdzsvara, ka siltumsūknim jāspēj darboties gan apkurei, gan dzesēšanai.

20. Kreisajā pusē redzams ārējais siltummainis gandrīz pilnībā noklāts ar sarmu, izņemot divas sekcijas. Augšējā, nesasaldētajā daļā freonam joprojām ir diezgan augsts spiediens, kas neļauj tam efektīvi iztvaikot, absorbējot siltumu no apkārtējās vides, savukārt apakšējā daļā tas jau ir pārkarsis un vairs nespēj absorbēt siltumu no ārpuses. . Un fotoattēls labajā pusē atbild uz jautājumu, kāpēc ārējā gaisa kondicionētāja iekārta tika uzstādīta uz fasādes, nevis paslēpta uz plakana jumta. Tieši ūdens dēļ, kas aukstajā sezonā ir jāiztukšo no notekas pannas. Šo ūdeni no jumta novadīt būtu daudz grūtāk nekā no aklās zonas.

Kā jau rakstīju, apkures darbības laikā zem nulles temperatūras ārā ārējā bloka iztvaicētājs sasalst, un uz tā kristalizējas ūdens no ielas gaisa. Sasaluša iztvaicētāja efektivitāte ir manāmi samazināta, bet gaisa kondicionētāja elektronika automātiski uzrauga siltuma noņemšanas efektivitāti un periodiski pārslēdz siltumsūkni atkausēšanas režīmā. Būtībā atkausēšanas režīms ir tiešs gaisa kondicionēšanas režīms. Tas ir, siltums tiek ņemts no istabas un pārnests uz ārēju, sasalušu siltummaini, lai uz tā izkausētu ledu. Šajā laikā iekštelpu bloka ventilators darbojas ar minimālu ātrumu, un no gaisa kanāliem mājā plūst vēss gaiss. Atkausēšanas cikls parasti ilgst 5 minūtes un notiek ik pēc 45-50 minūtēm. Pateicoties mājas lielajai siltuma inercei, atkausēšanas laikā nav jūtams nekāds diskomforts.

21. Šeit ir šī siltumsūkņa modeļa apkures veiktspējas tabula. Atgādināšu, ka nominālais enerģijas patēriņš ir nedaudz virs 2 kW (strāva 10A), un siltuma padeve svārstās no 4 kW pie -20 grādiem ārā, līdz 8 kW pie +7 grādu ārējās temperatūras. Tas ir, konversijas koeficients ir no 2 līdz 4. Tas ir, cik reižu siltumsūknis ļauj ietaupīt enerģiju, salīdzinot ar tiešu elektroenerģijas pārvēršanu siltumā.

Starp citu, ir vēl viens interesants punkts. Gaisa kondicionētāja kalpošanas laiks apkurei ir vairākas reizes lielāks nekā dzesēšanai.

22. Pagājušā gada rudenī uzstādīju Smappee elektroenerģijas skaitītāju, kas ļauj veikt ikmēneša enerģijas patēriņa statistiku un nodrošina vairāk vai mazāk ērtu veikto mērījumu vizualizāciju.

23. Smappee uzstādīts tieši pirms gada, 2015. gada septembra pēdējās dienās. Tas arī mēģina parādīt elektroenerģijas izmaksas, taču to dara, pamatojoties uz manuāli iestatītiem tarifiem. Un ar tiem ir svarīgs punkts - kā zināms, mēs elektrības cenas paaugstinām divas reizes gadā. Tas ir, uzrādītajā mērījumu periodā tarifi mainījās 3 reizes. Tāpēc mēs nepievērsīsim uzmanību izmaksām, bet aprēķināsim patērētās enerģijas daudzumu.

Faktiski Smappee ir problēmas ar patēriņa grafiku vizualizāciju. Piemēram, īsākā kolonna kreisajā pusē ir patēriņš 2015. gada septembrī (117 kWh), jo Izstrādātājiem kaut kas nogāja greizi, un nez kāpēc gada ekrānā 12 kolonnu vietā ir 11. Bet kopējie patēriņa rādītāji tiek aprēķināti precīzi.

Proti, 1957 kWh uz 4 mēnešiem (ieskaitot septembri) 2015. gada beigās un 4623 kWh par visu 2016. gadu no janvāra līdz septembrim ieskaitot. Tas ir, kopā tika iztērēti 6580 kWh VISI dzīvības uzturēšanai lauku mājā, kas tika apsildīta visu gadu, neatkarīgi no cilvēku klātbūtnes tajā. Atgādināšu, ka šī gada vasarā pirmo reizi nācās izmantot siltumsūkni apkurei, un tas ne reizi nestrādāja dzesēšanai vasarā visos 3 darbības gados (izņemot automātiskos atkausēšanas ciklus, protams) . Rubļos, saskaņā ar pašreizējiem tarifiem Maskavas reģionā, tas ir mazāk nekā 20 tūkstoši rubļu gadā jeb aptuveni 1700 rubļu mēnesī. Atgādināšu, ka šajā summā ietilpst: apkure, ventilācija, ūdens sildīšana, plīts, ledusskapis, apgaismojums, elektronika un sadzīves tehnika. Tas ir, tas faktiski ir 2 reizes lētāks nekā ikmēneša īres maksa par tāda paša izmēra dzīvokli Maskavā (protams, neņemot vērā uzturēšanas maksas, kā arī maksu par kapitālo remontu).

24. Tagad parēķināsim, cik naudas siltumsūknis ietaupīja manā gadījumā. Salīdzināsim elektrisko apkuri, izmantojot elektriskā katla un radiatoru piemēru. Rēķināšu pēc pirmskrīzes cenām, kas bija siltumsūkņa uzstādīšanas laikā 2013. gada rudenī. Tagad rubļa kursa sabrukuma dēļ siltumsūkņi kļuvuši dārgāki, un visas iekārtas tiek importētas (siltumsūkņu ražošanā līderi ir japāņi).

Elektriskā apkure:
Elektriskais katls - 50 tūkstoši rubļu
Caurules, radiatori, armatūra utt. - vēl 30 tūkstoši rubļu. Kopējie materiāli par 80 tūkstošiem rubļu.

Siltumsūknis:
Kanāla gaisa kondicionieris MHI FDUM71VNXVF (ārējās un iekšējās vienības) - 120 tūkstoši rubļu.
Gaisa vadi, adapteri, siltumizolācija utt. - vēl 30 tūkstoši rubļu. Kopējie materiāli par 150 tūkstošiem rubļu.

Uzstādīšana pats, taču abos gadījumos laiks ir aptuveni vienāds. Kopējā “pārmaksa” par siltumsūkni, salīdzinot ar elektrisko katlu: 70 tūkstoši rubļu.

Bet tas vēl nav viss. Gaisa apkure, izmantojot siltumsūkni, vienlaikus ir gaisa kondicionēšana siltajā sezonā (tas ir, kondicionieris vēl ir jāuzstāda, vai ne? Tas nozīmē, ka mēs pieliksim vēl vismaz 40 tūkstošus rubļu) un ventilāciju (obligāti mūsdienu apstākļos). aizzīmogotas mājas, vēl vismaz 20 tūkstoši rubļu).

Kas mums ir? “Pārmaksa” kompleksā ir tikai 10 tūkstoši rubļu. Tas joprojām ir tikai apkures sistēmas nodošanas ekspluatācijā stadijā.

Un tad sākas operācija. Kā jau rakstīju iepriekš, aukstākajos ziemas mēnešos konversijas koeficients ir 2,5, bet starpsezonā un vasarā to var pieņemt kā 3,5-4. Ņemsim vidējo gada COP, kas vienāda ar 3. Atgādināšu, ka mājā gadā patērē 6500 kWh elektroenerģijas. Tas ir kopējais patēriņš visām elektroierīcēm. Aprēķinu vienkāršības labad ņemsim minimumu, ka siltumsūknis patērē tikai pusi no šī daudzuma. Tas ir 3000 kWh. Tajā pašā laikā vidēji gadā viņš piegādāja 9000 kWh siltumenerģijas (6000 kWh tika “atvestas” no ielas).

Pārrēķināsim pārsūtīto enerģiju rubļos, pieņemot, ka 1 kWh elektroenerģijas maksā 4,5 rubļus (vidējais dienas/nakts tarifs Maskavas reģionā). Mēs ietaupām 27 000 rubļu salīdzinājumā ar elektrisko apkuri tikai pirmajā darbības gadā. Atcerēsimies, ka starpība sistēmas nodošanas ekspluatācijā posmā bija tikai 10 tūkstoši rubļu. Tas ir, jau pirmajā darbības gadā siltumsūknis man IEKAUPA 17 tūkstošus rubļu. Tas ir, tas atmaksājās pirmajā darbības gadā. Tajā pašā laikā atgādināšu, ka šī nav pastāvīga dzīvesvieta, tādā gadījumā ietaupījums būtu vēl lielāks!

Bet neaizmirstiet par kondicionieri, kas konkrēti manā gadījumā nebija vajadzīgs tāpēc, ka manis celtā māja izrādījās pārsiltināta (lai gan izmanto vienslāņu gāzbetona sienu bez papildus siltināšanas) un tas vienkārši nesasilda vasarā saulē. Tas ir, mēs no tāmes noņemsim 40 tūkstošus rubļu. Kas mums ir? Šajā gadījumā es sāku ietaupīt uz siltumsūkni nevis no pirmā darbības gada, bet no otrā. Tā nav liela atšķirība.

Bet, ja ņemam ūdens-ūdens vai pat gaiss-ūdens siltumsūkni, tad tāmē skaitļi būs pavisam citi. Tāpēc gaiss-gaiss siltumsūknim ir labākā cenas/efektivitātes attiecība tirgū.

25. Un visbeidzot daži vārdi par elektriskām apkures ierīcēm. Mocījos ar jautājumiem par visādiem infrasarkanajiem sildītājiem un nanotehnoloģijām, kas nededzina skābekli. Es atbildēšu īsi un konkrēti. Jebkura elektriskā sildītāja efektivitāte ir 100%, tas ir, visa elektriskā enerģija tiek pārvērsta siltumā. Faktiski tas attiecas uz visām elektroierīcēm, pat elektriskā spuldze ražo siltumu tieši tādā daudzumā, kādā tā to saņēma no kontaktligzdas. Ja mēs runājam par infrasarkanajiem sildītājiem, to priekšrocība ir tā, ka tie silda objektus, nevis gaisu. Tāpēc saprātīgākā izmantošana tiem ir apkure uz atvērtām verandām kafejnīcās un autobusu pieturās. Kur nepieciešams nodot siltumu tieši objektiem/cilvēkiem, apejot gaisa sildīšanu. Līdzīgs stāsts par skābekļa sadedzināšanu. Ja kaut kur reklāmas brošūrā redzat šo frāzi, jums jāzina, ka ražotājs pircēju uzskata par piesūcekni. Degšana ir oksidācijas reakcija, un skābeklis ir oksidētājs, tas ir, tas pats nevar sadedzināt. Tas ir, tas ir visas amatieru muļķības, kas skolā izlaida fizikas stundas.

26. Vēl viens enerģijas taupīšanas variants ar elektrisko apkuri (vai nu ar tiešu pārbūvi vai izmantojot siltumsūkni) ir izmantot ēkas norobežojošo konstrukciju (vai īpašu siltuma akumulatoru) siltumietilpību, lai uzkrātu siltumu, vienlaikus izmantojot lētu nakts elektrības tarifu. Tieši ar to es eksperimentēšu šoziem. Pēc maniem provizoriskiem aprēķiniem (ņemot vērā to, ka tuvākā mēneša laikā maksāšu lauku tarifu par elektrību, jo ēka jau reģistrēta kā dzīvojamā ēka), pat neskatoties uz elektrības tarifu pieaugumu, nākamgad maksāšu mājas uzturēšanai nepilni 20 tūkstoši rubļu (par visu apkurei, ūdens sildīšanai, ventilācijai un iekārtām patērēto elektroenerģiju, ņemot vērā to, ka visu gadu mājā tiek uzturēta aptuveni 18-20 grādi pēc Celsija , neatkarīgi no tā, vai tajā ir cilvēki).

Kāds ir rezultāts? Siltumsūknis zemas temperatūras gaisa-gaiss gaisa kondicionētāja veidā ir vienkāršākais un pieejamākais veids, kā ietaupīt uz apkuri, kas var būt divtik svarīgi, ja ir ierobežota elektroenerģijas jauda. Esmu pilnībā apmierināta ar uzstādīto apkures sistēmu un neizjūtu nekādu diskomfortu no tās darbības. Maskavas apgabala apstākļos gaisa siltumsūkņa izmantošana ir pilnībā pamatota un ļauj atpelnīt investīcijas ne vēlāk kā 2-3 gadu laikā.

Starp citu, neaizmirstiet, ka man ir arī Instagram, kur gandrīz reāllaikā publicēju darba gaitu -

Tā kā mājās ir ledusskapji un gaisa kondicionieri, retais zina, ka tajos tiek īstenots siltumsūkņa darbības princips.

Apmēram 80% siltumsūkņa saražotās jaudas nāk no apkārtējā siltuma izkliedētā saules starojuma veidā. Tieši šis sūknis to vienkārši “iesūknē” no ielas mājā. Siltumsūkņa darbība ir līdzīga ledusskapja darbības principam, taču atšķiras siltuma pārneses virziens.

Vienkārši liec…

Lai atdzesētu minerālūdens pudeli, ievietojiet to ledusskapī. Ledusskapim ir “jāpaņem” daļa siltumenerģijas no pudeles un saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu tā kaut kur jāpārvieto un jāatdod. Ledusskapis nodod siltumu radiatoram, kas parasti atrodas aizmugurējā sienā. Tajā pašā laikā radiators uzsilst, izdalot savu siltumu telpā. Patiesībā tas silda telpu. Īpaši tas ir pamanāms mazajos minimārketos vasarā, kad telpā tiek ieslēgti vairāki ledusskapji.

Mēs aicinām jūs izsapņot savu iztēli. Pieņemsim, ka ledusskapī pastāvīgi liksim siltus priekšmetus, un, tos atdzesējot, tas sildīs gaisu telpā. Dosimies uz “galējībām”... Noliksim ledusskapi loga ailē ar atvērtajām “saldētavas” durvīm uz āru. Ledusskapja radiators atradīsies iekštelpās. Darbības laikā ledusskapis atdzesēs gaisu ārā, pārnesot “paņemto” siltumu telpā. Šādi darbojas siltumsūknis, kas paņem no apkārtējās vides izkliedēto siltumu un pārnes to telpā.

Kur sūknis ņem siltumu?

Siltumsūkņa darbības princips ir balstīts uz dabisko zema potenciāla siltuma avotu “ekspluatāciju” no vides.

Tie var būt:

• tikai āra gaiss;
• ūdenstilpju siltums (ezeri, jūras, upes);
• augsnes siltums, gruntsūdeņi (termiskie un artēziskie).

Kā darbojas siltumsūknis un apkures sistēma ar to?

Siltumsūknis ir integrēts apkures sistēmā, kas sastāv no 2 kontūrām + trešā kontūra - paša sūkņa sistēmas. Gar ārējo ķēdi cirkulē nesasaldošs dzesēšanas šķidrums, kas absorbē siltumu no apkārtējās telpas.

Nokļūstot siltumsūknī vai precīzāk tā iztvaicētājā, dzesēšanas šķidrums siltumsūkņa aukstumnesējam izdala vidēji 4 līdz 7 °C. Un tā viršanas temperatūra ir -10 ° C. Tā rezultātā aukstumaģents vārās un pēc tam pārvēršas gāzveida stāvoklī. Ārējās ķēdes dzesēšanas šķidrums, kas jau ir atdzisis, pāriet uz nākamo sistēmas “pagriezienu”, lai iestatītu temperatūru.

Siltumsūkņa funkcionālajā ķēdē ietilpst:

• iztvaicētājs;
• kompresors (elektrisks);
• kapilārs;
• kondensators;
• aukstumnesējs;
• termostata vadības ierīce.

Process izskatās apmēram šādi!

Aukstumaģents, kas ir “uzvārījies” iztvaicētājā, pa cauruļvadu tiek piegādāts ar elektrību darbināmam kompresoram. Šis “smagais darbinieks” saspiež gāzveida aukstumaģentu līdz augstam spiedienam, kas attiecīgi izraisa tā temperatūras paaugstināšanos.

Tagad karstā gāze nonāk citā siltummainī, ko sauc par kondensatoru. Šeit aukstumaģenta siltums tiek pārnests uz telpas gaisu vai dzesēšanas šķidrumu, kas cirkulē caur apkures sistēmas iekšējo ķēdi.

Aukstumaģents atdziest, vienlaikus pārvēršoties šķidrumā. Pēc tam tas iziet cauri kapilārā spiediena samazināšanas vārstam, kur tas “zaudē” spiedienu un atgriežas iztvaicētājā.

Cikls ir noslēgts un gatavs atkārtotam!

Aptuvenais iekārtas apkures jaudas aprēķins

Stundas laikā caur ārējo kolektoru caur sūkni izplūst līdz 2,5-3 m 3 dzesēšanas šķidruma, ko zeme var uzsildīt par ∆t = 5-7 °C.

Lai aprēķinātu šādas ķēdes siltuma jaudu, izmantojiet formulu:

Q = (T_1 - T_2)*V_siltums

V_heat - dzesēšanas šķidruma tilpuma plūsmas ātrums stundā (m^3/h);

T_1 - T_2 - temperatūras starpība starp ieplūdi un ieplūdi (°C).

Siltumsūkņu veidi

Siltumsūkņus klasificē pēc izmantotā izkliedētā siltuma veida:

• gruntsūdeņi (izmantot slēgtas zemes kontūras vai dziļas ģeotermālās zondes un ūdens sildīšanas sistēmu);
• ūdens-ūdens (gruntsūdeņu uzņemšanai un novadīšanai izmanto atvērtas akas - ārējā ķēde nav cilpa, iekšējā apkures sistēma ir ūdens);
• ūdens-gaiss (ārējo ūdens kontūru un gaisa tipa apkures sistēmas izmantošana);
• (izkliedētā siltuma izmantošana no ārējām gaisa masām komplektā ar gaisa apkures sistēmu mājai).

Siltumsūkņu priekšrocības un priekšrocības

Rentabli. Siltumsūkņa darbības princips ir balstīts nevis uz siltumenerģijas ražošanu, bet gan pārnešanu (transportēšanu), tāpēc var apgalvot, ka tā efektivitāte ir lielāka par vienu. Kādas muļķības? - jūs sakāt.Siltumsūkņu tēma ietver vērtību - siltuma konversijas koeficientu (HCT). Ar šo parametru līdzīga veida vienības tiek salīdzinātas viena ar otru. Tā fiziskā nozīme ir parādīt saņemtā siltuma daudzuma attiecību pret šim nolūkam iztērēto enerģijas daudzumu. Piemēram, ar KPT = 4,8, sūkņa iztērētā 1 kW elektroenerģijas ļaus bez maksas iegūt 4,8 kW siltuma, tas ir, bez maksas no dabas.

Universāla pielietojuma visuresamība. Pat ja nav pieejamu elektropārvades līniju, siltumsūkņa kompresoru var darbināt ar dīzeļdzinēju. Un “dabiskais” siltums ir pieejams katrā planētas stūrī – siltumsūknis nepaliks “izsalcis”.

Videi draudzīga lietošana. Siltumsūknī nav sadegšanas produktu, un tā zemais enerģijas patēriņš mazāk “darbina” spēkstacijas, netieši samazinot no tām kaitīgos izmešus. Siltumsūkņos izmantotais dzesētājs ir ozonam draudzīgs un nesatur hlorogļūdeņražus.

Divvirzienu darbības režīms. Siltumsūknis var sildīt telpu ziemā un atdzesēt vasarā. No telpas paņemto “siltumu” var efektīvi izmantot, piemēram, ūdens sildīšanai peldbaseinā vai karstā ūdens sistēmā.

Darbības drošība. Siltumsūkņa darbības principā jūs neuzskatīsit par bīstamiem procesiem. Atklātas uguns un kaitīgo izmešu trūkums, kas ir bīstami cilvēkiem, un dzesēšanas šķidruma zemā temperatūra padara siltumsūkni par “nekaitīgu”, bet noderīgu sadzīves ierīci.

Dažas darbības nianses

Lai efektīvi izmantotu siltumsūkņa darbības principu, ir jāievēro vairāki nosacījumi:

• telpai, kas tiek apsildīta, jābūt labi izolētai (siltuma zudumi līdz 100 W/m2) - pretējā gadījumā, ņemot siltumu no ielas, jūs apsildīsiet ielu par saviem līdzekļiem;
• Siltumsūkņus ir izdevīgi izmantot zemas temperatūras apkures sistēmām. Grīdas apkures sistēmas (35-40 °C) ir ideāli piemērotas šādiem kritērijiem. Siltuma konversijas koeficients būtiski ir atkarīgs no ieejas un izejas ķēžu temperatūras attiecības.

Apkoposim teikto!

Siltumsūkņa darbības principa būtība ir nevis ražošanā, bet gan siltuma pārnesē. Tas ļauj iegūt augstu siltumenerģijas pārveidošanas koeficientu (no 3 līdz 5). Vienkārši sakot, katrs izlietotais 1 kW elektroenerģijas mājā “pārnesīs” 3-5 kW siltuma. Vai vēl kaut kas jāsaka?