Siltumsūknis mājas apkurei: veidi, efektivitāte, uzstādīšanas izmaksas

Autonomās apkures sistēmas padara lauku māju patiesi par "cietoksni". Uzstādot uzticamu un energoefektīvu konstrukciju, jūs atbrīvosities no monopolistu diktāta un varēsiet regulēt klimatu savā mājā pēc saviem ieskatiem. Ir daudz autonomu apkures sistēmu dizainu. Tie ir sadalīti tipos pēc siltumenerģijas avota. Tas var būt cietais kurināmais, elektrība, gāzes apgāde vai saules enerģija. Nesen šajā tirgū ir parādījies svaigs jauninājums - siltumsūknis, kas mājas apsildīšanai izmanto stabilu zemes iekšpuses temperatūru.

Privātmājas siltumsūknis - vispārējā sekciju diagramma

Siltumsūkņa darbības princips privātmājas apkurei: izskaidrojam uz pirkstiem

Ja mēs atmetam visus tehniskos punktus, varam sniegt piemēru, kas vienreiz un uz visiem laikiem palīdzēs saprast, kā siltumsūknis var apsildīt jūsu māju, vienlaikus tērējot tik niecīgu elektroenerģijas daudzumu. Iedomājieties, ka jūsu privātmājas apkures sistēmā: akumulatoru radiatori, caurules (iekšējā ķēde) - ielej 100 litrus auksta ūdens ar temperatūru 2 grādi pēc Celsija. Jūs ieliekat ļoti garu plastmasas cauruli apmēram 2 metrus zem zemes, kuras kalpošanas laiks ir līdz 100 gadiem (ārējā kontūra). Apmēram 1000 litru darba šķidruma tiek ievietoti pazemes caurulē. Saule visu gadu silda mūsu planētu un sasilda tās zarnas līdz +7 +8 grādiem pēc Celsija. Kopumā mums ir 1000 litri šķidruma ar +7,5 grādu temperatūru. Tagad spēlē pats termo katls, kas tāpat kā sulu spiede no katra darba šķidruma litra izvelk 7,5 grādus, rakstam formulu: 1000l. x 7,5 = 7500 tīras enerģijas grādi. Šī tīrā enerģija tiek pārnesta uz ūdeni pašā apkures sistēmā, kā rezultātā mēs iegūstam 100 litrus ūdens ar temperatūru 7500/100 = 75 grādi, nav slikti, vai ne? Visas galvenās enerģijas izmaksas tiek tērētas diviem sūkņiem, kas sūknē darba šķidrumu caur ārējo (pazemes) un iekšējo (mājas) ķēžu sistēmām un kompresoru, kas rada spiedienu. Izrādās, ka galvenie darba zirgi ir sūkņi, tāpēc arī pašas sistēmas nosaukums - “Siltumsūknis”.

Bet kā šim “Brīnuma katlam” izdodas uzņemt enerģiju un koncentrēt to uz daudz augstāku temperatūru? Tas ir ļoti vienkārši, vai esat kādreiz domājuši, kā darbojas jūsu ledusskapis vai gaisa kondicionieris? Varbūt gaisa kondicionieris jums ir noslēpums, bet tas darbojas un mājas apkures sistēma ar siltumsūkni darbosies tāpat, tas ir kā ledusskapis otrādi. Shematiski to var attēlot šādi:

Siltumsūkņu izmantošana Krievijā tikai uzņem apgriezienus. Šī informācija tikai sāk izplatīties profesionālajā būvniecības vidē. Arī informācija par šīm sistēmām Krievijas patērētājiem joprojām ir maz zināma. Taču šis jauninājums jau ir kļuvis plaši izplatīts un aptuveni trīsdesmit gadus šādas konstrukcijas tiek izmantotas privātmāju apsildīšanai. Īpaša šo struktūru priekšrocība ir fakts, ka tās izmanto atjaunojamos enerģijas avotus. Šī pieeja ietver vienreizējas izmaksas par sistēmas iegādi un uzstādīšanu, zemas izmaksas par regulāru kārtējo apkopi un absolūti bezmaksas enerģiju. Tas ir svarīgi, ņemot vērā strauji augošos jebkura veida enerģijas tarifus.

Kādas ir siltumsūkņa daļas?

Pamatojoties uz konstrukcijas iezīmēm, visa apkures sistēmu saime ar "siltumsūkņiem" ir sadalīta trīs galvenajos komponentos:

• Ārējā kontūra. Šis dizains ir novietots vai nu rezervuāros, vai tieši zemes biezumā, un tas kalpo, lai savāktu dabisko zemes siltumu.
• Pats siltumsūknis. Šis aprīkojums darbojas pēc pretēja principa nekā parastajam sadzīves ledusskapim un pārnes telpā siltumu, ko uzkrājusi zeme vai ūdens no iepriekšējās saules enerģijas iedarbības.
• Iekšējā kontūra. Šī ir klasiska sistēma siltuma un karstā ūdens sadalei mājās.

Siltumsūkņa ārējais apkures loks

Šādu sistēmu ārējās ķēdes galvenais elements ir siltummainis. Tas ir uzstādīts no plastmasas caurulēm, kas atrodas īpašā veidā zemes vai rezervuāra biezumā. Caurules var likt vertikālā, horizontālā vai "ūdens" veidā. Ieklāšanas metodes izvēle katrai sistēmai tiek noteikta individuāli, jo pastāv noteikti ierobežojumi. Cauruļu iekšpusē ir dzesēšanas šķidrums - antifrīzs. Tam ir zems sasalšanas punkts. Parasti šiem nolūkiem izmanto propilēnglikolu vai etilspirtu.

• Horizontālo cauruļu ieguldīšanu parasti izmanto liela personīgā zemes gabala klātbūtnē, jo virs caurulēm nedrīkst būt ēkas. Katram reģionam caurules tiek novietotas atsevišķos dziļumos. Tātad Sibīrijai šī vērtība ir 1,8 metri. Cauruļu tranšejas tiek liktas pa tinumu līniju.
• Vertikālā cauruļu novietošanas metode prasa lielas darbaspēka un finanšu izmaksas, jo tas ietver dziļu urbumu urbšanu. Akas var būt līdz 100 metriem dziļas. Bet, no otras puses, šādas sistēmas var uzstādīt pat nelielā personīgā zemes gabalā.
• Cauruļu ieguldīšanas ūdens metode jāizvēlas, ja tuvumā atrodas ezers vai upe. Caurules ievieto ūdenī zem ziemas sasalšanas līmeņa. Šī ir lētākā cauruļu novietošanas metode, jo tā ievērojami samazina ārējās kontūras garumu. Cauruļvada izvietojuma dziļums un garums tiek aprēķināts individuāli atkarībā no reģiona. Ziemā ūdens rezervuāros sasalst tikai virspusē, un rezervuāra dziļumos tā temperatūra saglabājas pozitīva.Tomēr šis apgalvojums neattiecas uz visām ūdenskrātuvēm – bargās ziemas laikā nelieli ezeri un upītes var aizsalt līdz dibenam. Turklāt šāds cauruļvads var tikt bojāts pavasara ledus dreifēšanas laikā. Izvirza jautājumus un regulējošo organizāciju attieksmi pret cauruļu ar antifrīzu izvietošanu rezervuāru teritorijā.

Siltumsūkņa iekārtas tehniskās īpašības

Šādas konstrukcijas parasti tiek iegādātas "montāžas veidā", un tās sastāv no šādām sastāvdaļām:

• katls,
• Ārējā kontūra sūknēšanas iekārta,
• Iekšējā siltuma sadales kontūra sūknēšanas iekārta,
• Automātiskā vadības sistēma.

Pats siltumsūknis izskatās kā liels gāzes katls, kas savienots ar četrām caurulēm:

• Ārējās ķēdes ieeja un izeja
• Apkures sistēmas padevei un atgriešanai.

Šādai iekārtai, neskatoties uz tās stabilo mērķi, ir diezgan kompakts izmērs un tā atgādina parastu mājsaimniecības ledusskapi pēc izskata un trokšņa līmeņa. Šo dizainu var uzstādīt jebkurā jūsu ēkas saimniecības telpā, tam nav īpašu inženiertehnisko prasību.

Siltumsūknis var darboties kā siltuma avots apkures vai karstā ūdens sistēmai, vai arī tas var ražot aukstumu gaisa kondicionēšanai. Tas saņem apmēram 80 procentus no darbībai nepieciešamās enerģijas no ārējās atjaunojamās enerģijas, kas uzkrāta zemē vai ūdens kolonnā.

Kā ir siltumsūkņa iekšējā ķēde

Šādu sistēmu iekšējā kontrole ir diezgan tradicionāla. Telpu apsildīšana vai, gluži pretēji, dzesēšana var būt apsildāmās grīdas ar ūdens dzesēšanas šķidrumu vai speciālām ierīcēm - fan coil blokiem, kas atgādina uzlabotu gaisa kondicionētāju.

Šādās sistēmās tradicionālos apkures radiatorus neizmanto, jo dzesēšanas šķidruma maksimālā temperatūra nepārsniedz 55 grādus pēc Celsija.

Vislabāk ir uzstādīt fan coil blokus, jo tie var efektīvāk darboties gan ventilatora sildītāja režīmā aukstās ziemās, gan dzesēšanas gaisa kondicionētāja režīmā karstās vasarās. Vasarā no ventilatora nākošā gaisa temperatūra var sasniegt minimālo vērtību 7 grādi, kas noteikti būs pietiekami, lai efektīvi atdzesētu māju.

Acīmredzamas priekšrocības, uzstādot siltumsūkni privātmājas apkurei

Apsveriet šādu sistēmu galvenās priekšrocības:

• Pirmkārt, tie ir ārkārtīgi ekonomiski. Aprēķini liecina, ka apkures izmaksas, izmantojot šādu sistēmu, samazinās septiņas reizes. Sistēmas darbībai ir nepieciešama elektrība, bet tikai 1 kilovats elektrības dos jums 4-7 kilovatus siltumenerģijas, no kuriem līdz 85 procentiem jums tiks piešķirta pilnīgi bez maksas. Tajā pašā laikā sistēma var vienlīdz efektīvi sildīt telpu un to atdzesēt.
• Šīm sistēmām ir ļoti zemas ekspluatācijas izmaksas. Jums būs jāmaksā tikai par nelielu iztērētās elektroenerģijas daudzumu.
• Nav jāskraida pa iestādēm, saskaņojot mājas pieslēgšanu maģistrālajām siltumapgādes līnijām, gāzes trasēm. Jums nebūs jāuztraucas par pārrāvumiem un noplūdēm šajās sliedēs.
• Vienīgais šādas sistēmas trūkums ir tās uzstādīšanas izmaksas. Tomēr jūs varat viegli novērtēt, cik gadus uzstādītā sistēma var maksāt par tās iegādi un uzstādīšanu.

Vai ir izdevīgi uzstādīt siltumsūkni mūsdienu apstākļos (video):

Siltumsūkņu sistēmas daļu uzstādīšana

Izpētījis apkures un gaisa kondicionēšanas sistēmu uzstādīšanas procedūru, pamatojoties uz siltumsūkņiem, jūs varat viegli veikt šo procesu pats. Jebkurā gadījumā, ja jums ir nepieciešamās zināšanas, jūs varēsiet pareizi pārbaudīt trešās puses šāda darba gaitu.

Sākotnējā posmā tiek aprēķināta nepieciešamā sistēmas jauda. Lai to izdarītu, tiek novērtēti ēkas iespējamie siltuma zudumi.

Tālāk tiek izvēlēta nepieciešamā sistēmas konfigurācija: tiek aprēķināts nepieciešamais ārējās ķēdes garums un dziļums, "siltumsūkņa" jauda un iekšējās ķēdes apkures un dzesēšanas ierīču tilpums un izvietojums.

Nākamajā posmā zem apkures un dzesēšanas sistēmas ārējās kontūras tiek urbtas akas.

aku urbšana

Izurbtajās akās tiek uzstādītas speciālas, saliekamas ģeotermālās zondes.

ģeotermālie sensori (izskats)

nolaižot sensoru akā

Sistēmas ārējā ķēde ir savienota ar kolektoru, kas atrodas ēkas iekšpusē. Paralēli tiek izgatavots un uzstādīts pats ārējās ķēdes kolektors.

kolektora savienojums 1

kolektora savienojums 2

grāvis apkures sistēmai

ārējās ķēdes kolektors

Apkures un dzesēšanas sistēma ir aprēķināta un projektēta. Uzreiz pēc aprēķina tiek uzstādīta: tiek izbūvēta grīdas apsildes vai kombinēto ventilatoru sistēma. Lietojot ventilatora spoles, ventilācijas kanāli tiek uzstādīti līdz to atrašanās vietai.

grīdas fakenols

piekārts faknolls

grīdas apsildes kolektors

apkures sistēmas kolektors

kolektora uzstādīšana

Visa sistēma ir savienota vienā veselumā.Pēc savākšanas visa sistēma tiek piepildīta ar darba šķidrumiem un tiek izveidots pārbaudes savienojums.

pilnīga apkures iekārta

Kādu laiku uzbūvētā sistēma darbojas dažādos darbības režīmos. Atkarībā no sasniegtajiem rādītājiem tiek veikta precīza regulēšana un regulēšana.

Regulēšanas tehnoloģiskās sarežģītības dēļ kontrolrādītāji tiek ņemti no sistēmas katru mēnesi vienu gadu. Nākotnē sistēma, kā likums, sāk darboties gada ciklā un neprasa tik biežas pārbaudes.

Vairākas organizācijas, kas uzstāda apkures un dzesēšanas sistēmas, izmantojot "siltumsūkņus", piedāvā pakalpojumus sistēmas parametru attālinātai regulēšanai un konfigurēšanai. Šajā gadījumā uzstādītāja fiziska klātbūtne jūsu mājās nav nepieciešama.

Joprojām nesaprotat, kā siltumsūknis var apsildīt jūsu māju? Noskatieties mācību video

Siltumsūkņu veidi atkarībā no sistēmas veida (video)

Ir vairāki siltumsūkņu sistēmu veidi, mēs iesakām iepazīties ar katra atsevišķa veida īpašībām, visi plusi un mīnusi ir parādīti videoklipā. Mēs ceram, ka pēc apskates jūs noteikti izlemsit, kurš veids ir vislabāk piemērots jūsu gadījumā!

ūdens-ūdens

Gaiss pret ūdeni

Gaiss pret gaisu

gruntsūdeņi

Vai ir iespējams izgatavot siltumsūkni ar savām rokām?

Ja jūtaties sevī pietiekami stiprs, lai radītu ko grandiozu, varat sākt ar neatkarīgas autonomas apkures sistēmas izbūvi savam mājoklim. Siltumsūkņa izveides process no veca gaisa kondicioniera ir detalizēti aprakstīts šajā video, ja ievērosit visus viņa ieteikumus, tad noteikti izdosies un ietaupīsiet daudz naudas, veiksmi būvniecībā!

Pēc uzstādīšanas - rakstiet mums par savu rezultātu, mēs būsim priecīgi uzzināt, cik daudz jūs ietaupījāt pēc siltumsūkņa uzstādīšanas. Ar savu padomu jūs palīdzēsiet tiem, kuri tikai gatavojas pievienoties progresīvajai cilvēces daļai!