Siltumsūknis: kas tas ir, kam tas paredzēts un pielietojuma joma
Droši vien cilvēki, kuri kaut reizi ir domājuši par sava mājokļa autonomo apkuri, ir saskārušies ar terminu “siltumsūknis”, bet līdz galam nav sapratuši, kas tas ir. Šodien mēs centīsimies detalizēti izskaidrot šo terminu.
Cilvēki ir pieraduši iegūt siltumu savās mājās, kaut ko sadedzinot. Piemēram, iepriekš katrā privātmājā bija malkas krāsns. Cilvēki dedzināja malku, ogles un apsildīja savas mājas. Principā šī apkures metode ir saglabājusies līdz mūsdienām, taču tā kļūst arvien retāka. Pilsētās augstceltņu apsildīšanai sadedzina gāzi, ogles un naftas produktus. Tas ir, siltuma iegūšanas princips paliek nemainīgs: jums ir nepieciešams kaut ko sadedzināt, lai tas būtu silts.
Bet jums ir jāsaprot, ka šī siltuma radīšanas metode nevar ilgt mūžīgi. Agrāk vai vēlāk degšanas resursi sāks beigties. Šī doma vajāja daudzus cilvēkus, tāpēc viņi sāka domāt par alternatīviem siltuma avotiem.
Siltumsūknis ir viens no alternatīvajiem siltuma ražošanas veidiem. Ja paskatās, tad apkārt cilvēkiem gaisā, ūdenī un zemē ir liels karstums. Siltumsūknis palīdz radīt siltumu no tiem, neko nesadedzinot.
Siltumsūknis - kas tas ir?
Siltumsūknis ir ierīce, kas ģenerē siltumu no apkārtējās vides un piegādā to mājas apkures sistēmai.Siltumsūkņus darbina enerģija, taču tā netiek tērēta mājokļa apkurei, kā elektriskajā kamīnā, bet gan siltuma nodošanai no apkārtējās vides mājoklī. Pateicoties šai pieejai, iztērētās enerģijas efektivitāte ir daudz augstāka nekā ar tiešu mājas apkuri. Līdz ar to tiek taupīta elektroenerģija, kas labvēlīgi ietekmē vidi.
Siltumsūkņi: veidi
Siltumsūkņi ir trīs veidu atkarībā no tā, kā tie ražo siltumu:
- Gaiss - rada siltumu no gaisa masas.
- Ģeotermiskais - ražo siltumu no zemes.
- Ūdens - rada siltumu no upju, ezeru, jūru un pazemes avotu ūdens.
Darbības princips ir vienkāršs. Vienā no iepriekš aprakstītajām vidēm ievieto siltummaiņa radiatoru, kas savāc siltumu no zemes, gaisa vai ūdens. Ar siltumsūkņa palīdzību šis siltums tiek uzkrāts, tā temperatūra paaugstinās un tiek nosūtīta uz mājas apkures sistēmu.
Patiesībā katrs cilvēks savā dzīvē ir redzējis siltumsūkni darbībā. Ievērojami šo sūkņu pārstāvji ir ledusskapis un gaisa kondicionieris. Jā, tie darbojas dzesēšanai. Bet siltumsūknis var darboties gan apkurei, gan dzesēšanai. Tas viss ir atkarīgs no tā, kā tiek organizēts siltuma apmaiņas cikls. Ledusskapī termodinamiskais cikls tiek organizēts dzesēšanai. Bet, ja jūs to virzīsit apgrieztā secībā, ledusskapis darbosies kā sildītājs. Nē, tas nenozīmē, ka kaut kur ledusskapī ir termodinamiskā cikla slēdzis. Tas nozīmē, ka darbības princips ir diametrāli pretējs, bet ļoti līdzīgs. Jo ļoti bieži, sildot ar siltumsūkni, sistēma kā dzesēšanas šķidrumu izmanto arī freonu.
Pamatojoties uz dzesēšanas šķidruma veidu ievades un izvades sistēmās, siltumsūkņu modeļus iedala 8 kategorijās:
- "zeme-ūdens";
- "ūdens-ūdens";
- "gaiss-ūdens";
- "zeme-gaiss";
- "ūdens-gaiss";
- "gaiss-gaiss";
- "freonūdens";
- "freon-gaiss".
“Freon-air” ir gaisa kondicionētāju un ledusskapju dzesēšanas sistēma. Apkurei biežāk izmanto freonu-ūdens, gaiss-gaiss un gaiss-ūdens.
Attiecīgi siltumsūkņa un apkures sistēmas efektivitāte būs atkarīga no izmantotā dzesēšanas šķidruma un klimatiskajiem apstākļiem. Piemēram, karstās valstīs gaiss-gaiss sistēma ir sevi pierādījusi kā izcilu. Vēsākās valstīs biežāk tiek izmantots gaiss-ūdens, taču, iestājoties salnām zem -25, šīs sistēmas efektivitāte samazinās. Ja sals nokrīt zemāk, apkures sistēma netiek galā un ir jāpievieno papildu siltuma avoti.
Kalnu reģionos zeme-gaiss un ūdens-gaiss sistēmas ir izplatītas. Kalnu ainavu iedzīvotāji aktīvi “izsūknē” siltumu no kalniem. Turklāt instalācijas var būt gan horizontālas, gan vertikālas. Vertikālās sistēmās ir izplatīts šāds siltuma ražošanas princips:
- dziļas akas rakšana;
- tajā tiek nolaists siltummainis, caur kuru plūst antifrīzs, atšķaidīts spirts, freons vai vienkārši ūdens;
- aka ir piepildīta ar ūdeni un ūdens siltumu no akmeņiem “nes” siltummainī.
Šādu aku dziļums sasniedz 170 metrus.
Kopumā visefektīvākā apkures metode ir siltuma savākšana no zemes. Šī metode ir laba, jo augsnes temperatūra pat nelielā dziļumā nemainās visu gadu. Ūdens vai gaisa temperatūra mainās, bet zeme nemainās. Tāpēc zemes apkures iekārtas praktiski nav atkarīgas no laika apstākļiem.Skandināvijas valstis šādas sistēmas izmantošanā ir priekšā pārējām. Viņi ir apsēsti ar zaļo enerģiju un vides aizsardzību, kas padara viņus nedaudz labākus par citām valstīm. Šīs metodes būtība ir tāda, ka radiatoru sistēma ir jāierok zemē vismaz 50 centimetru dziļumā, zem augsnes sasalšanas līmeņa. Parasti tas ir 1,2-2 metri “zem zemes”. Radiatoru sistēmā ielej antifrīzu, kas mājā ienesīs “zemes siltumu”. Antifrīzs “dzen” siltumsūkni cauri sistēmai. Šīs metodes problēma ir tā, ka tā ir ļoti dārga un atmaksājas ne mazāk kā 10-15 gados.
Secinājums
Siltumsūknis ir būtiska apkures vai dzesēšanas sistēmas sastāvdaļa, kas izmanto siltumu no apkārtējās vides. Siltumsūknis ir elektriskā ierīce, kas "vada" siltuma apmaiņas šķidrumu caur apkures sistēmu. Ir svarīgi to iegādāties, kad plānojat organizēt autonomu apkuri savā mājā, izmantojot dabas siltumu.
Mūsu platuma grādos šī mājokļu apkures metode nav īpaši izplatīta augsto izmaksu, darbietilpīgās ieviešanas un specifiskā klimata dēļ. Ja klimats ir pārāk auksts, šī apkures metode netiks galā, tāpēc jums joprojām būs jāizmanto tradicionālā apkure.
