miks on soojuspumbad kõige kasumlikum ja lubavam asendus gaasi- ja elektri küttesüsteemidele?
Soojuspumbad on seadmed, mis tänu tehnoloogiale korrutavad alternatiivsete allikate (muld, ümbritsev õhk, põhjavesi) soojusenergia ja edastavad selle küttesüsteemi.
Päike ja õhk on ammendamatud madala temperatuuriga soojuse allikad. See soojusenergia on tasuta ja taastuv.
Soojuspump edastab või pumpab soojusenergiat ühest keskkonnast teise. Soojuspumba tööpõhimõte on artiklis hiljem kirjeldatud.
Kuidas soojuspump töötab?
Pumpade konstruktsioonis, samuti külmutusseadmetes, kasutatakse ringi, milles ringluses on külmutusagens, mis suudab keeda isegi minimaalsete temperatuuride korral. Ainult küttesüsteemina töötav soojuspump töötab kui "tagurpidi külmik".
Kuidas soojuspump töötab
Soojuspumba töö võib jagada 5 etappi:
- freooni keetmine aurustis
- külmutusagensi kokkusurumine kompressoriga
- soojuse edastamine kondensaatorist küttesüsteemi
- jahutatud kondenseeritud külmutusagensi läbimine throttle ventiili kaudu
- jahutatud ja vedel freooni tagasiviimine aurusti soojusvahetisse
Soojuspumbad on mõeldud kütmiseks ja jahutamiseks. Täiendav funktsioon on vee soojendamine koduseks või tööstuslikuks kasutamiseks. See on kõige funktsionaalsem seade võrreldes igasuguste katelde või kliimaseadmetega.
Soojuspump töötab väga ökonoomselt, kuna see tarbib energiat ainult kompressori ja ringluspumpade tööks. Soojuspumpade energiatõhusus on väga kõrge. Energiakonversiooni tegur ulatub 4-6 ja isegi kõrgemale. See tähendab, et iga kilovatt kasutatud energiat muundatakse soojuspumba poolt 3-5 kilovattiks soojuseks, mida kasutatakse maja kütmiseks või vee soojendamiseks.
Peate maksma mitu korda vähem maja kütmise või vee soojendamise eest kui elektrikatla või katla kasutamisel. Kütekulud võivad väheneda kuni 75-80%!
Praeguste gaasitariifide alusel on gaasikatel 2-3 korda kallim kasutada kui soojuspump.
Kuidas töötab soojuspump kodu kütmiseks?
Soojust saab ekstraheerida:
- põhjaveetasemest sügavusel 15-20 m;
- lähedalasuvast veekogust;
- mullapadjad horisontaalse kollektori paigaldussügavusega kuni 1,2-1,5 m;
- sügavalt puuritavad kaevud sügavusega kuni 40-50 m.
On veel palju muid viise, kuidas kasutada soojuspumpade tehnoloogiat soojuskadude vähendamiseks ja küttekulude vähendamiseks.
Näiteks, kui kasutada tehnoloogiliste protsesside liigset soojust, jäätmevee soojust ja paljusid teisi juhtumeid.
Soojuspumpade tüübid
On süsteeme, mis kasutavad geotermilist soojust, soojust õhust või seadmeid, mis ekstraheerivad hüdrotermilist soojust. Tõstame esile mitmed peamised soojuspumpade tüübid.
Mullapõhine soojuspump
Mullapõhine soojuspump on süsteem, mis tõmbab liigset soojust pinnase kihist, sügavatest puurkaevudest või lähedalasuvast veekogust.
Mulla temperatuur sügavusel, mis on allpool talvel külmumise kihti, on alati positiivne – kuni 5-10 (°C). Suve jooksul kogunenud soojus on piisav, et mullapõhine soojuspump suudaks talvel ruumi soojendada.
Soojust eemaldamiseks paigaldatakse torukollektor või langetatakse topeltproovid, milles ringleb jahutusvedelik, mis talvel ei külmu. Mida rohkem eluruumi, seda pikemad on kollektori torud või süvendi sügavus. Erinevate muldade spetsiifiline soojuse eemaldamise võime võib varieeruda 8 kuni 32 W/m². Arvesse võetakse ka mulla ja selle kihtide omadusi, mis nõuab geoloogilisi uuringuid.
Kui maja lähedal on tiik või reservuaar, millel on piisav veemaht ja sügavus, paigaldatakse sinna plastkollektori spiraalid ja ringid sügavusele (põhja).
Vesi-vesi soojuspump
Vesi-vesi soojuspump, mille põhimõte põhineb sooja ekstraheerimisel põhjaveest, on paigaldamiseks üsna keeruline. Veetemperatuur sügavusel on aastaringselt konstantne – umbes +10 °C.
Sellise soojuspumba paigaldamiseks on vajalik analüüs veehorisondi sügavusest, kogusest, kvaliteedist ja puhtusest. Selle soojuse või külma tootlikkus ei sõltu atmosfääritingimustest ega aastaaegade vahetumisest. Vesi-soojuspumba energiatõhususe suhe on kõrge – COP kuni 5 ja rohkem, kuid paigaldamine ja hooldus on probleemsed.
Vesi-vesi soojuspump kütmiseks on kasumlik valik ainult siis, kui seadmete kompetentne valik ja arvutamine, samuti kõrgelt kvalifitseeritud paigaldamine ja käivitamine on tagatud.
Geotermiliste ja veesoojuspumpade hind on kõrge, kuna on vajalikud eelnevad uuringud ja kallid paigaldustööd.
Õhk-vesi soojuspump
Selline soojuspump on hinna ja paigaldamise osas taskukohasem. See sobib kõige paremini integreerimiseks moderniseeritud küttesüsteemi ning on ka lihtne paigaldada ja tasub end kiiresti ära, kui see paigaldatakse uude majja. Kuna selle soojusvõime sõltub välisõhu temperatuurist, on kasulik kasutada õhksoojuspumpa bivalentsetes ringides, koos varu teise soojusallikaga.
Soojuspumba koguvõimsus koos varuallikaga muutub peaaegu pooleks oma maksumusest, kuid kogu soojusvarustussüsteemi energiatõhusus ja ökonoomsus jääb optimaalseks.
Erinevust tehakse monobloki paigutuse või komplekti vahel, kuhu kuuluvad välistooted ja sisedisain. Inverteriga õhksoojuspump reageerib täpselt ja ökonoomselt soojuse, sooja vee või külma prioriteetsetele koormustele. Selliste süsteemide energiatõhususe koefitsient ulatub kuni 5 või rohkem, nad suudavad töötada isegi välisõhu temperatuuridel kuni -25 °C. Need on kõige populaarsemad soojuspumbad, mida kasutatakse mõõduka kliimaga enamikus Ukraina territooriumil.
Sellised mudelid on kliimatingimuste osas kergesti kättesaadavad kiire tasuvuse projektide jaoks küttesüsteemi moderniseerimiseks või uue maja paigaldamiseks nii miljonilinnades kui ka piirkondades.
Suurepärane näide õhk-vesi soojuspumbast on Arctic Home Basic ja Arctic Home Smart seeria, kõrge jõudlusega seadmed Briti brändilt Mycond.
Õhk-õhk soojuspump
Kasutades soojust ventilatsioonist või välist õhust, on õhk-õhk soojuspump sarnane külmutus-/küttevõimendiga, kuid prioriteediga kütmiseks. Seda soojuspumpa kasutatakse süsteemina, mis võimaldab säästa raha oma kodu kütmisel mitte ainult Euroopas, vaid ka Ukrainas.
Lisaks võivad sellised soojuspumbad olla varustatud kuuma vee valmistamise komplektiga ja neil on kõrged hooajalise energiatõhususe näitajad.
On ka teisi soojuspumpade süsteemide skeeme:
- mull-õhk soojuspump;
- soolavee-vesi soojuspump;
- teised.
Soojuspumpasid kasutatakse vee soojendamiseks basseinides või tehnoloogilistes protsessides, mõnes tööstusvaldkonnas või ehituses, et soojendada igasuguseid kaubanduslikke rajatisi.
Soojuspumpade eelised
- Innovatiivsed tehnoloogiad soojusvarustuseks, kliimaseadmeks ja kuuma vee varustamiseks, esindatud ühes seadmes – soojuspumbas.
- Ökonoomne ja mitu korda madalamad kulud kütmiseks ja kuuma vee varustamiseks.
- Keskkonnasõbralik soojuspump, ei CO2 heitmeid ega keskkonna saastamist.
- Tuleohutus, ei ole vaja järelevalvet, heakskiitu, pidevat seadmete ohutuse jälgimist.
- Intelligentne juhtimine ja ökonoomsed töörežiimid, mikrokliima juhtimine temperatuuri ja niiskuse sensorite abil.
- Erinevate temperatuuride küttesüsteemide juhtimine: radiaatorid ja põrandaküte.
- Kliimaseade ja kütmine soojuspumpade ja fännide kaudu.
- Mullapõhine soojuspump, mille hind on kõrge, on majanduslikult tasuv valik uue maja kütmiseks ilma gaasita, eriti piiratud elektrivarustuse tingimustes.
Kokkuvõtted
Ainult kõrgelt kvalifitseeritud spetsialistid saavad valida õige soojuspumpade seadmete komplekti, mis töötab vastavalt ühele või teisele skeemile, viidates konkreetsele osa eramu, arvestades insenerisüsteeme ja hoone planeerimist.
Õiged arvutused määravad: süsteemi maksumuse, selle efektiivsuse ja usaldusväärsuse. Soojuspumbad on innovatiivsed süsteemid keerulise paigalduse ja intelligentse juhtimisega. Selliste projektide elluviimiseks on vajalik pöörduda professionaalide poole, et valida kõige sobivam seadmete komplekt võimsuse ja hinna osas ning arvutada selle rakendamise majanduslik kasu.
