Šilumos siurblio veikimo principas: kaip jis veikia?

Šilumos siurblys šildo namus ne tiesiogiai gamindamas šilumą, o perkeldamas ją iš aplinkos į pastato šildymo sistemą. Priklausomai nuo įrenginio tipo, šiluma gali būti paimama iš lauko oro, grunto arba vandens ir perduodama patalpoms bei buitiniam karštam vandeniui ruošti.

Šilumos siurblio veikimo principas paremtas uždaru šaltnešio ciklu, kuriame nuolat vyksta garavimas, suspaudimas, kondensacija ir slėgio sumažinimas. Šiam procesui reikalinga elektros energija, tačiau didžioji dalis perduodamos šilumos paimama iš aplinkos.

Šiame straipsnyje paprastai paaiškinsime, kaip veikia šilumos siurblys, kokie pagrindiniai jo komponentai dalyvauja šilumos perdavimo procese ir kuo skiriasi oras-oras, oras-vanduo bei geoterminių šilumos siurblių veikimas.

Kas yra šilumos siurblys?

Šilumos siurblys yra įrenginys, kuris paima šilumą iš aplinkos ir perduoda ją į pastatą. Priklausomai nuo sistemos tipo, šiluma gali būti imama iš lauko oro, grunto arba vandens.

Paprasčiausia šilumos siurblio veikimą palyginti su šaldytuvu. Šaldytuvas paima šilumą iš savo vidaus ir atiduoda ją į patalpą, o šilumos siurblys šildymo režimu šilumą paima iš aplinkos ir perduoda namo šildymo sistemai.

Šis procesas vyksta uždarame kontūre cirkuliuojant šaltnešiui. Jo būseną ir slėgį keičia pagrindiniai sistemos komponentai, todėl šiluminė energija gali būti paimama net iš šalto lauko oro ir panaudojama pastatui šildyti.

Kaip veikia šilumos siurblys?

Šilumos siurblio veikimas pagrįstas uždaru šaltnešio ciklu. Šaltnešis paima šilumą iš aplinkos, jo temperatūra padidinama, o sukaupta šiluma perduodama pastato šildymo sistemai.

1. Šaltnešis sugeria šilumą

Garintuve žemos temperatūros šaltnešis sugeria šiluminę energiją iš aplinkos. Oras-oras ir oras-vanduo sistemose ši energija paimama iš lauko oro.

Sugėręs šilumą šaltnešis garuoja ir iš skystos būsenos pereina į dujinę. Šilumos galima paimti ir iš šalto lauko oro, todėl sistema gali veikti ir esant minusinei temperatūrai.

2. Kompresorius padidina temperatūrą

Dujinis šaltnešis patenka į kompresorių, kuris jį suspaudžia. Dėl to padidėja šaltnešio slėgis ir temperatūra.

Kompresoriui veikti naudojama elektros energija. Jo paskirtis – pakelti šaltnešio temperatūrą tiek, kad sukauptą šilumą būtų galima perduoti pastatui.

3. Šiluma perduodama namui

Įkaitęs šaltnešis patenka į kondensatorių ir atiduoda šilumą šildymo sistemai.

Oras-oras sistemoje šildomas patalpų oras, o oras-vanduo sistemoje šiluma perduodama vandeniui, kuris naudojamas grindiniam šildymui, radiatoriams ar karštam vandeniui ruošti.

Atidavęs šilumą šaltnešis vėl tampa skysčiu.

4. Slėgis sumažinamas ir ciklas kartojasi

Skystas šaltnešis prateka pro išsiplėtimo vožtuvą, kuriame sumažėja jo slėgis ir temperatūra. Tuomet jis vėl grįžta į garintuvą ir gali iš naujo sugerti šilumą iš aplinkos.

Taip ciklas nuolat kartojasi: šiluma paimama iš aplinkos, jos temperatūra padidinama ir energija perduodama pastatui. Tai ir yra pagrindinis šilumos siurblio veikimo principas.

Kokios pagrindinės šilumos siurblio dalys?

Pagrindiniam šilumos siurblio veikimo ciklui svarbiausi šie komponentai:

Be šių pagrindinių dalių, šilumos siurbliuose taip pat naudojami temperatūros jutikliai, valdikliai, vožtuvai, cirkuliaciniai siurbliai ir kiti sistemos darbą reguliuojantys komponentai.

Kaip veikia šilumos siurblys oras-oras?

Šilumos siurblys oras-oras paima šilumą iš lauko oro ir perduoda ją tiesiai į patalpų orą.

Lauko bloke šaltnešis sugeria šiluminę energiją iš oro, kompresorius padidina jo temperatūrą, o vidaus bloke ši šiluma perduodama patalpos orui. Ventiliatorius pašildytą orą paskirsto patalpoje.

Tokiai sistemai nereikia grindinio šildymo ar radiatorių, nes šiluma perduodama tiesiogiai oro srautu. Dėl to oras-oras šilumos siurbliai dažnai naudojami atskiroms patalpoms, butams, nedideliems namams ar kaip papildomas šildymo šaltinis.

Sistemos efektyvumui ir komfortui svarbus tinkamas vidaus blokų išdėstymas, kad šiltas oras galėtų kuo tolygiau pasiskirstyti patalpose.

Kaip veikia šilumos siurblys oras-vanduo?

Šilumos siurblys oras-vanduo paima šilumą iš lauko oro ir perduoda ją vandeniui, cirkuliuojančiam namo šildymo sistemoje.

Lauko bloke šaltnešis sugeria šiluminę energiją iš oro, kompresorius padidina jo temperatūrą, o šilumokaityje ši šiluma perduodama vandeniui. Tuomet pašildytas vanduo cirkuliuoja per grindinio šildymo sistemą arba radiatorius.

Oras-vanduo sistema taip pat gali ruošti buitinį karštą vandenį, jei tam pritaikyta konkreti sistemos komplektacija.

Jos efektyvumui svarbi ne tik lauko temperatūra, bet ir tai, kokios temperatūros vandens reikia šildymo sistemai. Todėl oras-vanduo šilumos siurblį svarbu rinktis kartu įvertinant grindinį šildymą, radiatorius ir bendrą pastato šilumos poreikį.

Kuo skiriasi oras-oras ir oras-vanduo veikimas?

Abiejų sistemų šilumos šaltinis yra lauko oras. Pagrindinis skirtumas – kam perduodama surinkta šiluma.

Oras-oras sistema šilumą perduoda tiesiai patalpų orui, todėl jai nereikia vandens kontūro. Oras-vanduo sistema šildo vandenį, kuris cirkuliuoja per grindinį šildymą ar radiatorius, todėl dažniau naudojama kaip pagrindinė namo šildymo sistema.

Renkantis svarbu įvertinti namo dydį, išplanavimą, esamą šildymo sistemą, karšto vandens poreikį ir montavimo galimybes.

Nežinote, kuris variantas tinkamesnis jūsų namui? „Karšti Vėjai“ specialistai gali įvertinti esamą situaciją ir padėti pasirinkti tinkamiausią šildymo sprendimą.

Kaip šilumos siurblys vėsina?

Daugelis šilumos siurblių gali veikti ir vėsinimo režimu. Tokiu atveju jų veikimo ciklas apsukamas: šiluma paimama iš patalpų ir perduodama į lauką.

Oras-oras sistema tuomet veikia panašiai kaip oro kondicionierius – vidaus blokas vėsina patalpų orą ir paskirsto jį ventiliatoriumi.

Oras-vanduo sistemoje vėsinimas priklauso nuo konkretaus įrenginio ir visos šildymo sistemos. Šiluma gali būti šalinama per tam pritaikytus ventiliatorinius konvektorius ar kitus vėsinimui tinkamus sprendimus.

Todėl renkantis šilumos siurblį svarbu patikrinti ne tik tai, ar jis turi vėsinimo funkciją, bet ir kaip ši funkcija bus realizuojama konkrečiame name.

Dažniausiai užduodami klausimai

Iš kur šilumos siurblys gauna šilumą žiemą?

Net ir esant minusinei temperatūrai lauko ore išlieka šiluminės energijos. Šilumos siurblys ją paima per šaltnešį, o kompresorius padidina šaltnešio temperatūrą tiek, kad šilumą būtų galima perduoti pastatui.

Kam šilumos siurbliui reikalingas kompresorius?

Kompresorius suspaudžia šaltnešį ir padidina jo slėgį bei temperatūrą. Taip šiluma gali būti perduodama namo šildymo sistemai.

Ar šilumos siurblys gali vėsinti?

Taip, daugelis šilumos siurblių gali veikti ir vėsinimo režimu. Tuomet sistema šilumą paima iš patalpų ir perduoda ją į lauką. Konkrečios galimybės priklauso nuo įrenginio ir sistemos tipo.

Kuo COP skiriasi nuo SCOP?

COP parodo šilumos siurblio efektyvumą konkrečiomis darbo sąlygomis, o SCOP apibūdina vidutinį efektyvumą per visą šildymo sezoną.