Siltumsūknis mājas apkurei: darbības princips, modeļu apskats, to plusi un mīnusi. Siltumsūkņi mājas apkurei Siltumsūkņu veidi apkurei

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?

Siltumsūknis darbojas, izmantojot dabiskos zema potenciāla siltumenerģijas avotus, tostarp:
  • apkārtējais gaiss;
  • ūdenstilpes (upes, ezeri, jūras);
  • augsne un grunts artēziskie un termiskie ūdeņi.

Apkures sistēma ar siltumsūkni

Ja apkurei izmanto siltumsūkni, tā darbības princips ir balstīts uz integrāciju apkures sistēmā. Tas sastāv no divām ķēdēm, kurām ir pievienota trešā, kas ir sūkņa konstrukcija.

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.
Siltumsūkņa darbības process izskatās apmēram šādi:
  • 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

Stundas laikā cauri sūknim caur ārējo kolektoru iziet 2,5-3 kubikmetri dzesēšanas šķidruma, ko zeme spēj uzsildīt par ∆t = 5-7 °C (lasiet arī: " "). Lai aprēķinātu noteiktās ķēdes siltuma jaudu, jums jāizmanto formula:

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

Atkarībā no patērētā izkliedētā siltuma veida siltumsūkņi ir:
  • 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.

Siltumsūkņa darbības princips, diezgan detalizēts video:

Dažas sūkņa darbības iezīmes

Lai nodrošinātu efektīvu siltumsūkņa darbību, ir jāievēro vairāki nosacījumi:
  • 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.

Pirmās siltumsūkņu versijas varēja tikai daļēji apmierināt siltumenerģijas vajadzības. Mūsdienu šķirnes ir efektīvākas, un tās var izmantot apkures sistēmām. Tāpēc daudzi māju īpašnieki mēģina uzstādīt siltumsūkni ar savām rokām.

Mēs jums pateiksim, kā izvēlēties labāko variantu siltumsūknim, ņemot vērā tās teritorijas ģeodatus, kurā to plānots uzstādīt. Izskatīšanai piedāvātajā rakstā detalizēti aprakstīts “zaļās enerģijas” sistēmu darbības princips un uzskaitītas atšķirības. Izmantojot mūsu padomu, jūs neapšaubāmi izvēlaties efektīvu veidu.

Neatkarīgiem amatniekiem piedāvājam siltumsūkņa montāžas tehnoloģiju. Izskatīšanai sniegtā informācija ir papildināta ar vizuālām diagrammām, fotoattēlu atlasēm un detalizētu video instrukciju divās daļās.

Termins siltumsūknis attiecas uz īpašu iekārtu komplektu. Šīs iekārtas galvenā funkcija ir savākt siltumenerģiju un nogādāt to patērētājam. Šādas enerģijas avots var būt jebkurš ķermenis vai vide, kuras temperatūra ir +1º vai vairāk.

Mūsu vidē ir vairāk nekā pietiekami zemas temperatūras siltuma avotu. Tie ir rūpnieciskie atkritumi no uzņēmumiem, termoelektrostacijām un atomelektrostacijām, notekūdeņiem uc Lai siltumsūkņus darbinātu mājas apkurē, nepieciešami trīs pašatjaunojoši dabiskie avoti - gaiss, ūdens un zeme.

Siltumsūkņi “saņem” enerģiju no procesiem, kas regulāri notiek vidē. Procesu plūsma nekad neapstājas, jo avoti tiek atzīti par neizsmeļamiem pēc cilvēka kritērijiem

Trīs uzskaitītie potenciālie enerģijas piegādātāji ir tieši saistīti ar saules enerģiju, kas, sildot, virza gaisu kopā ar vēju un nodod siltumenerģiju zemei. Tieši avota izvēle ir galvenais kritērijs, pēc kura tiek klasificētas siltumsūkņu sistēmas.

Siltumsūkņu darbības princips ir balstīts uz ķermeņu vai vides spēju pārnest siltumenerģiju uz citu ķermeni vai vidi. Enerģijas uztvērēji un piegādātāji siltumsūkņu sistēmās parasti strādā pa pāriem.

Izšķir šādus siltumsūkņu veidus:

  • Gaiss ir ūdens.
  • Zeme ir ūdens.
  • Ūdens ir gaiss.
  • Ūdens ir ūdens.
  • Zeme ir gaiss.
  • Ūdens - ūdens
  • Gaiss ir gaiss.

Šajā gadījumā pirmais vārds nosaka barotnes veidu, no kura sistēma ņem zemas temperatūras siltumu. Otrais norāda nesēja veidu, uz kuru šī siltumenerģija tiek nodota. Tādējādi siltumsūkņos ūdens ir ūdens, siltums tiek ņemts no ūdens vides un šķidrums tiek izmantots kā dzesēšanas šķidrums.

Mūsdienās tā sauktā privātā sektora apkures tēma ir ārkārtīgi aktuāla. Kā liecina prakse, ne vienmēr tur ir gāzes vads, tāpēc cilvēki ir spiesti meklēt alternatīvus siltuma avotus. Parunāsim šajā rakstā par to, kas ir zemes ģeotermālais siltumsūknis jeb, kā to sauc ikdienā, siltumsūknis. Šīs vienības darbības princips nav zināms visiem, tāpat kā tās dizains. Mēs centīsimies šīs lietas sakārtot.

Kas jums jāzina?

Var teikt, ka, tā kā siltumsūkņi ir tik efektīvi, kāpēc tie ir tik maz izplatīti. Visa būtība ir augstās aprīkojuma un uzstādīšanas izmaksas. Šī vienkāršā iemesla dēļ daudzi atsakās no šī lēmuma un izvēlas, teiksim, elektriskos vai ogļu katlus. Tomēr šo iespēju nevajadzētu atmest daudzu iemeslu dēļ, par kuriem mēs noteikti runāsim šajā rakstā. Pēc uzstādīšanas siltumsūkņi kļūst ļoti ekonomiski, jo izmanto zemes enerģiju. Ģeotermālais sūknis ir 3 vienā sūknis, kas apvieno ne tikai apkures katlu un karstā ūdens sistēmu, bet arī gaisa kondicionieri. Apskatīsim šo aprīkojumu tuvāk un apsvērsim visas tā stiprās un vājās puses.

Iekārtas darbības princips

Siltumsūkņa darbības princips apkurei ir izmantot siltumenerģijas potenciālo starpību. Tāpēc šādu aprīkojumu var izmantot jebkurā vidē. Galvenais, lai tā temperatūra būtu vismaz 1 grāds pēc Celsija.

Mums ir dzesēšanas šķidrums, kas pārvietojas pa cauruļvadu, kur patiesībā tas uzsilst par 2-5 grādiem. Pēc tam dzesēšanas šķidrums nonāk siltummainī (iekšējā ķēdē), kur tas atbrīvo savākto enerģiju. Šajā laikā ārējā kontūrā ir aukstumaģents, kam ir zems viršanas punkts. Attiecīgi tas pārvēršas gāzē. Ieejot kompresorā, gāze tiek saspiesta, kā rezultātā tās temperatūra kļūst vēl augstāka. Pēc tam gāze nonāk kondensatorā, kur tā zaudē siltumu, atdodot to apkures sistēmai. Aukstumaģents kļūst šķidrs un ieplūst atpakaļ ārējā kontūrā.

Īsumā par siltumsūkņu veidiem

Mūsdienās ir vairāki populāri ģeotermālo sūkņu modeļi. Bet jebkurā gadījumā to darbības principu var salīdzināt ar saldēšanas iekārtu darbību. Tieši tāpēc, neatkarīgi no veida, sūkni var izmantot kā gaisa kondicionieri vasarā. Tātad siltumsūkņus klasificē pēc tā, no kurienes tie var iegūt siltumu:

  • No zemes;
  • No rezervuāra;
  • No gaisa.

Pirmais veids ir vispiemērotākais aukstajos reģionos. Fakts ir tāds, ka gaisa temperatūra bieži pazeminās līdz -20 un zemāk (izmantojot Krievijas Federācijas piemēru), bet augsnes sasalšanas dziļums parasti ir nenozīmīgs. Kas attiecas uz rezervuāriem, tie nav visur pieejami, un tos izmantot nav īpaši ieteicams. Jebkurā gadījumā mājas apkurei labāk izvēlēties zemes siltumsūkni. Nedaudz apskatījām vienības darbības principu, tāpēc ejam tālāk.

“Gruntsūdens”: kā to vislabāk novietot?

Siltuma saņemšana no zemes tiek uzskatīta par vispiemērotāko un racionālāko. Tas ir saistīts ar faktu, ka 5 metru dziļumā praktiski nav temperatūras svārstību. Kā dzesēšanas šķidrums tiek izmantots īpašs šķidrums. To parasti sauc par sālījumu. Tas ir pilnīgi videi draudzīgs.

Attiecībā uz izvietošanas metodi ir horizontāli un vertikāli. Pirmajam tipam ir raksturīgs fakts, ka plastmasas caurules, kas attēlo ārējo kontūru, ir novietotas horizontāli uz vietas. Tas ir ļoti problemātiski, jo ieklāšanas darbi jāveic 25-50 kvadrātmetru platībā. Vertikāla izkārtojuma gadījumā tiek urbtas vertikālas akas ar dziļumu 50-150 metri. Jo dziļāk ir novietotas zondes, jo efektīvāk strādās ģeotermālais siltumsūknis. Mēs jau esam apsprieduši darbības principu, un tagad mēs runāsim par svarīgākām detaļām.

Ūdens-ūdens siltumsūknis: darbības princips

Tāpat nekavējoties neatlaidiet iespēju izmantot ūdens kinētisko enerģiju. Fakts ir tāds, ka lielā dziļumā temperatūra saglabājas diezgan augsta un mainās nelielos diapazonos, ja tā vispār notiek. Varat iet vairākos veidos un izmantot:

  • Atklātas ūdenstilpes, piemēram, upes un ezeri.
  • Gruntsūdeņi (urbums, aka).
  • Notekūdeņi no rūpnieciskajiem cikliem (atplūdes ūdens padeve).

No ekonomiskā un tehniskā viedokļa visvieglāk ir uzstādīt ģeotermālā sūkņa darbību atklātā rezervuārā. Tajā pašā laikā starp zeme-ūdens un ūdens-ūdens sūkņiem nav būtisku konstruktīvu atšķirību. Pēdējā gadījumā caurules, kas iegremdētas atvērtā rezervuārā, tiek piegādātas ar slodzi. Kas attiecas uz gruntsūdeņu izmantošanu, projektēšana un uzstādīšana ir sarežģītāka. Ūdens novadīšanai nepieciešams piešķirt atsevišķu aku.

Gaiss-ūdens siltumsūkņa darbības princips

Šāda veida sūkņi tiek uzskatīti par vienu no neefektīvākajiem vairāku iemeslu dēļ. Pirmkārt, aukstajā sezonā gaisa masu temperatūra ievērojami pazeminās. Tas galu galā noved pie sūkņa jaudas samazināšanās. Tas var netikt galā ar lielas mājas apkuri. Otrkārt, dizains ir sarežģītāks un mazāk uzticams. Tomēr uzstādīšanas un uzturēšanas izmaksas ir ievērojami samazinātas. Tas ir saistīts ar faktu, ka vasarnīcā jums nav nepieciešams rezervuārs, aka, kā arī nav nepieciešams rakt tranšejas caurulēm.

Sistēma tiek novietota uz ēkas jumta vai citā piemērotā vietā. Ir vērts atzīmēt, ka šim dizainam ir viena būtiska priekšrocība. Tas ir saistīts ar iespēju izmantot izplūdes gāzes un gaisu, kas atkal atstāj telpu. Tas var kompensēt tehnikas nepietiekamo jaudu ziemā.

Gaiss-gaiss sūkņi un vēl kaut kas

Šādas iekārtas ir vēl retāk sastopamas nekā “gaiss-ūdens”, kam ir vairāki iemesli. Kā jau nopratāt, mūsu gadījumā kā dzesēšanas šķidrums tiek izmantots gaiss, ko silda siltāka gaisa masa no apkārtējās vides. Šādai sistēmai ir liels skaits trūkumu, sākot no zemas veiktspējas līdz augstām izmaksām Gaiss-gaiss siltumsūknis, kura darbības princips jums ir zināms, nav slikts tikai siltajos reģionos.

Šeit ir arī stiprās puses. Pirmkārt, dzesēšanas šķidruma zemās izmaksas. Visticamāk, jūs nesaskarsities ar gaisa vadu noplūdes problēmu. Otrkārt, šāda risinājuma efektivitāte ir ārkārtīgi augsta pavasara-rudens periodā. Ziemā nav vēlams izmantot gaisa siltumsūkni, kura darbības principu esam pārrunājuši.

Pašdarināts siltumsūknis

Pētījumi liecina, ka iekārtu atmaksāšanās laiks ir tieši atkarīgs no apsildāmās platības. Ja mēs runājam par māju 400 kvadrātmetru platībā, tad tas ir aptuveni 2-2,5 gadi. Bet tiem, kam ir mazāks mājoklis, ir pilnīgi iespējams izmantot paštaisītus sūkņus. Var šķist, ka šāda aprīkojuma izgatavošana ir sarežģīta, bet patiesībā tas tā nav. Pietiek ar nepieciešamo komponentu iegādi, un jūs varat sākt instalēšanu.

Pirmais solis ir iegādāties kompresoru. Jūs varat ņemt to, kas atrodas gaisa kondicionētājā. Uzstādiet to tādā pašā veidā uz ēkas sienas. Turklāt ir nepieciešams kondensators. Jūs varat to uzbūvēt pats vai iegādāties. Ja izmantojat pirmo metodi, jums būs nepieciešama vara spole, kuras biezums ir vismaz 1 mm; tā ir ievietota korpusā. Tā var būt piemērota izmēra tvertne. Pēc uzstādīšanas tvertne tiek metināta un tiek veikti nepieciešamie vītņotie savienojumi.

Darba beigu daļa

Jebkurā gadījumā pēdējā posmā jums būs jāalgo speciālists. Tas ir zinošs cilvēks, kuram būtu jāveic vara cauruļu lodēšana, freona sūknēšana, kā arī kompresora pirmā iedarbināšana. Pēc visas konstrukcijas montāžas tā ir savienota ar iekšējo apkures sistēmu. Ārējā ķēde tiek uzstādīta pēdējā, un tās īpašības ir atkarīgas no izmantotā siltumsūkņa veida.

Nepalaidiet uzmanību tik svarīgam punktam kā novecojušu vai bojātu vadu nomaiņa mājā. Speciālisti iesaka uzstādīt skaitītāju ar jaudu vismaz 40 ampēri, kam vajadzētu būt pietiekami, lai darbinātu siltumsūkni. Ir vērts atzīmēt, ka dažos gadījumos šāds aprīkojums neattaisno cerības. Tas jo īpaši ir saistīts ar neprecīziem termodinamiskajiem aprēķiniem. Lai netērētu daudz naudas apkurei un ziemā nebūtu jāuzstāda ogļu katls, sazinieties ar uzticamām organizācijām ar pozitīvām atsauksmēm.

Drošība un videi draudzīgums ir pirmajā vietā

Apkure, izmantojot šajā rakstā aprakstītos sūkņus, ir viena no videi draudzīgākajām metodēm. Tas lielā mērā ir saistīts ar oglekļa dioksīda emisiju samazināšanu atmosfērā, kā arī neatjaunojamo energoresursu saglabāšanu. Starp citu, mūsu gadījumā izmantojam atjaunojamos resursus, tāpēc nav jābaidās, ka siltums pēkšņi beigsies. Pateicoties vielas izmantošanai, kas vārās zemā temperatūrā, ir kļuvis iespējams īstenot apgrieztu termodinamisko ciklu un ar zemākām enerģijas izmaksām saņemt mājā pietiekamu daudzumu siltuma. Kas attiecas uz ugunsdrošību, tad šeit viss ir skaidrs. Nav gāzes vai mazuta noplūdes, eksplozijas, nav bīstamu vietu uzliesmojošu materiālu uzglabāšanai un daudz kas cits. Šajā ziņā siltumsūkņi ir ļoti labi.

Secinājums

Tagad jūs pilnībā zināt, kas ir siltumsūknis un kas tas var būt (darba princips). Šādu vienību ir iespējams izgatavot ar savām rokām, un dažos gadījumos tas ir pat nepieciešams. Šajā gadījumā jūs varat ietaupīt aptuveni 30% no aprīkojuma iegādes. Bet atkal uzstādīšanas darbus vēlams veikt speciālistam, un tas pats attiecas uz veicamajiem aprēķiniem.

Lai ko teiktu, šodien tas joprojām ir diezgan dārgs apkures veids ar ilgu atmaksāšanās periodu. Vairumā gadījumu ir daudz vieglāk uzstādīt gāzi vai siltumu ar akmeņoglēm vai malku. Tomēr lielām lauku mājām tas ir ļoti daudzsološs apkures veids. Ja mēs runājam par iekārtu efektivitāti, izrādās, ka uz 1 kW iztērētās enerģijas mēs iegūstam apmēram 5-7 kW siltuma. Runājot par dzesēšanu, tā ir 2-2,5 kW jauda, ​​kas arī ir ļoti laba. Ir arī vērts atzīmēt, ka sūknis darbojas klusi. Tas principā ir viss, ko var teikt par šo tēmu.

Materiālu nosūtīsim jums pa e-pastu

Siltuma ieguve no augsnes un ūdens avotiem nav tāds jauninājums. Rietumu pasaule jau sen izmanto ģeotermālo enerģiju māju apkurei. Šī tēma kļūst arvien aktuālāka, pieaugot komunālo pakalpojumu cenām. Siltumsūknis mājas apkurei ļauj sildīt radiatorus videi draudzīgi, droši un bez maksas.

Siltumsūknis apsilda māju ar dabisko siltumu

Siltumsūknis mājas apkurei: darbības princips, priekšrocības un trūkumi

Siltumsūknim līdzīgas ierīces piemērs ir atrodams katrā mājā – tas ir ledusskapis. Tas rada ne tikai aukstumu, bet arī siltumu - tas ir pamanāms pēc iekārtas aizmugurējās sienas temperatūras. Līdzīgs princips ir raksturīgs siltumsūknim - tas savāc siltumenerģiju no ūdens, zemes un gaisa.

Darbības princips un ierīce

Ierīces operētājsistēma ir šāda:

  • ūdens no akas vai rezervuāra iet caur iztvaicētāju, kur tā temperatūra pazeminās par pieciem grādiem;
  • pēc atdzesēšanas šķidrums nonāk kompresorā;
  • kompresors saspiež ūdeni, palielinot tā temperatūru;
  • uzkarsētais šķidrums pārvietojas siltuma apmaiņas kamerā, kur nodod savu siltumu apkures sistēmai;
  • atdzesētais ūdens atgriežas cikla sākumā.


Apkures sistēmām, kuru pamatā ir siltumsūkņa bloki, ir trīs komponenti:

  • Zonde ir spole, kas atrodas ūdenī vai zemē. Tas savāc siltumu un nodod to ierīcei.
  • Siltumsūknis ir ierīce, kas iegūst siltumenerģiju.
  • Pati apkures sistēma, ieskaitot siltuma apmaiņas kameru.

Ierīces plusi un mīnusi

Pirmkārt, par šādas apkures pozitīvajiem aspektiem:

  • Salīdzinoši zems enerģijas patēriņš. Apkurei tiek patērēta tikai elektrība, un tas prasīs daudz mazāk nekā, piemēram, apkurei ar elektroierīcēm. Siltumsūkņiem ir konversijas koeficients, kas norāda siltumenerģijas jaudu attiecībā pret patērēto elektroenerģiju. Piemēram, ja “ϕ” vērtība ir 5, tad uz 1 kilovatu stundā elektroenerģijas patēriņš būs 5 kilovati siltumenerģijas.


  • Daudzpusība. Šo apkures sistēmu var uzstādīt jebkurā vietā. Tas jo īpaši attiecas uz attāliem apgabaliem, kur nav gāzes maģistrāles. Ja nav iespējams pieslēgt elektrību, sūknis var darboties ar dīzeļdzinēju vai benzīna dzinēju.
  • Pilnīga automatizācija. Nav nepieciešams pievienot ūdeni sistēmai vai uzraudzīt tās darbību.
  • Videi draudzīgums un drošība. Siltumsūkņa sistēma nerada atkritumus vai gāzes. Ierīce nevar nejauši pārkarst.
  • Šāda iekārta var ne tikai sildīt māju ziemā gaisa temperatūrā līdz mīnus piecpadsmit grādiem, bet arī atdzesēt vasarā. Šādas funkcijas ir pieejamas reversajos modeļos.

  • Ilgs darbības laiks - līdz pusgadsimtam. Kompresors var būt jāmaina aptuveni ik pēc divdesmit gadiem.

Šai sistēmai ir arī savi trūkumi, kurus nevar ignorēt:

  • Cenas. Siltumsūknis mājas apkurei nav lēts prieks. Šī sistēma atmaksāsies ne ātrāk kā pēc pieciem gadiem.
  • Vietās, kur ziemas temperatūra noslīd zem piecpadsmit grādiem zem nulles, ierīces darbībai būs nepieciešami papildu siltuma avoti (elektrība vai gāze).
  • Sistēma, kas ņem siltumenerģiju no zemes, izjauc vietas ekosistēmu. Bojājums nav būtisks, taču tas jāņem vērā.


Eksperta viedoklis

Andrejs Starpovskis

Uzdod jautājumu

“Ja vēlaties, siltumsūkni mājas apkurei varat izgatavot no ledusskapja ar savām rokām. Bet tas prasīs noteiktas tehniskās zināšanas.

Kuru sūkni izvēlēties

Iekārtas atšķiras pēc siltumenerģijas avota un tās pārvades metodes. Ir pieci galvenie veidi:

  • Ūdens-gaiss.
  • Gruntsūdens.
  • Gaiss-gaiss.
  • Ūdens-ūdens.
  • Gaiss-ūdens.

Vietnes izpēte

Pirms apkures sistēmas uzstādīšanas ir svarīgi izpētīt vietnes īpašības. Šis pētījums palīdzēs noteikt, kurš siltumenerģijas avots būs labākais risinājums. Vienkāršākais veids ir, ja pie mājas ir dīķis. Šis fakts atbrīvos jūs no nepieciešamības veikt rakšanas darbus. Vēl viens praktisks risinājums ir izmantot zonu, kurā pastāvīgi pūš vējš. Ja nebūs ne viens, ne otrs, būs jāapstājas pie zemes darbiem.

Apkures sistēmai var būt divas uzstādīšanas iespējas:

  • izmantojot zondes;
  • ar pazemes kolektora uzstādīšanu.

Gruntsūdens sūknis un uzstādīšanas iespējas

Ģeotermālās zondes parasti uzstāda nelielā platībā, kas neļauj ierīkot lielu cauruļvadu. Lai uzstādītu šo sistēmu, jums būs nepieciešams urbšanas aprīkojums, jo urbumu dziļumam jābūt vismaz simts metriem un diametram jābūt divdesmit centimetriem. Šādās akās tiek nolaistas zondes. Aku skaits ietekmē apkures sistēmas darbību.

Ja vietnes platība ir pietiekami liela, varat iztikt bez urbšanas un uzstādīt horizontālu sistēmu. Šim nolūkam spole tiek aprakta līdz pusotra metra dziļumam. Šī sistēmas versija tiek uzskatīta par stabilāko un bez problēmām.

Ūdens-ūdens sūknis: vienkārša uzstādīšana

Ūdens-ūdens siltumsūknis mājas apkurei ir piemērots vietām ar dīķiem. Cauruļvadam varat izmantot parastās polietilēna caurules. Samontētais kolektors tiek pārvietots uz dīķi un tur nolaists apakšā. Šī ir viena no lētākajām instalēšanas iespējām, ko varat veikt pats.

Gaiss-gaiss siltumsūknis: uzstādīšanas izmaksas

Vietā, kur pastāvīgi ir vējš, ir piemērota sistēma, kas izmanto gaisa siltumenerģiju. Uzstādīšana šajā gadījumā arī neprasīs īpašas izmaksas, to varat izdarīt pats. Jums vienkārši jāuzstāda sūknis ne tālāk kā divdesmit metrus no mājas visvairāk vēdināmā vietā.

Siltumsūknis mājas apkurei: cenas un ražotāji

Siltumsūkņu agregātus Krievijas tirgū pārstāv šādu uzņēmumu produkti: Vaillant (Vācija), Nibe (Zviedrija), Danfoss (Dānija), Mitsubishi Electric (Japāna), Mammoth (ASV), Viessmann (Vācija). Krievijas ražotāji SunDue un Henk kvalitātes ziņā nav zemāki par tiem.

Lai apsildītu māju ar platību simts kvadrātmetriem, būs nepieciešama desmit kilovatu iekārta.

1. tabula. Dažādu veidu 10 kilovatu sūkņu vidējās izmaksas

AttēlsSūkņa tipsAprīkojuma izmaksas, berzētUzstādīšanas darbu izmaksas, berzēt
Gruntsūdens
Importētie ražotāji
No 500 000No 80 000
Gruntsūdens vietējie ražotājiNo 360 000No 70 000
Gaiss-ūdens
Importētie ražotāji
No 270 000No 50 000
Gaiss-ūdens
Vietējie ražotāji
No 210 000No 40 000
Ūdens-ūdens importētie ražotājiNo 230 000No 50 000
Ūdens-ūdens iekšzemes ražotājiNo 220 000No 40 000

Siltumsūkņa pabeigtā cena vidēji ir aptuveni 300 – 350 tūkstoši rubļu. Budžetam draudzīgākā iespēja ir gaisa-ūdens sistēma, jo tai nav nepieciešami dārgi rakšanas darbi.

Eksperta viedoklis

Andrejs Starpovskis

Apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas grupas vadītājs, GRAST LLC

Uzdod jautājumu
Saistītās publikācijas