Skaitymo vadovas
Šilumos siurbliai šiais laikais yra labai populiarūs, ypač Europoje, kur kai kurios šalys siekia uždrausti montuoti iškastinio kuro krosnis ir katilus, o tai renkasi aplinkai draugiškesnius variantus, įskaitant energiją taupančius šilumos siurblius. (Krosnelės šildo orą ir paskirsto jį vamzdžiais visame name, o katilai šildo vandenį, kad būtų karštas vanduo arba šildymas garais.) Šiais metais JAV vyriausybė pradėjo siūlyti mokesčių lengvatas šilumos siurblių įrengimui, kurie paprastai kainuoja iš anksto daugiau nei tradicinės krosnys. bet ilgainiui yra daug efektyvesni.
Naujų energetinių transporto priemonių srityje, kadangi akumuliatoriaus talpa yra ribota, tai taip pat paskatino pramonę kreiptis į šilumos siurblius. Taigi galbūt laikas greitai sužinoti, ką reiškia šilumos siurbliai ir ką jie daro.
Koks yra labiausiai paplitęs šilumos siurblio tipas?
Atsižvelgdami į pastarojo meto triukšmą, galite nustebti sužinoję, kad jau naudojate ašilumos siurblys– tikriausiai turite ne vieną savo namuose ir ne vieną savo automobilyje. Jūs tiesiog nevadinate jų šilumos siurbliais: vartojate terminus „šaldytuvas“ arba „oro kondicionierius“.
Tiesą sakant, šios mašinos yra šilumos siurbliai, o tai reiškia, kad jie perkelia šilumą iš palyginti šaltos vietos į santykinai karštą vietą. Šiluma spontaniškai teka iš karšto į šaltą. Bet jei norite jį iš šalto paversti karštu, reikia „pumpuoti“. Čia geriausia analogija – vanduo, kuris pats teka žemyn nuo kalno, bet jį reikia pumpuoti į kalną.
Kai perpumpuojate šilumą, esančią tam tikroje šaltoje saugykloje (oras, vanduo ir kt.), į karštą saugyklą, šalta saugykla tampa šaltesnė, o karšta - karštesnė. Iš tikrųjų tai yra jūsų šaldytuvo ar oro kondicionieriaus paskirtis – jis perkelia šilumą iš ten, kur jo nereikia, į kitą vietą, ir jums nerūpi, ar išeikvosite šiek tiek papildomos šilumos.
Kaip pasidaryti praktišką aušintuvą su šilumos siurbliu?
Pagrindinė įžvalga, kuri buvo sukurtašilumos siurbliai atėjo XIX amžiaus pradžioje, kai daugelis išradėjų, įskaitant Jacobą Perkinsą, suprato, kad gali ką nors atvėsinti tokiu būdu, neeikvodami lakiųjų skysčių, kurie išgaravo, kad būtų pasiektas aušinimas. Užuot išleidę šiuos garus į atmosferą, jie tvirtino, kad būtų geriau juos surinkti, kondensuoti į skystį ir pakartotinai panaudoti tą skystį kaip aušinimo skystį.
Tam ir skirti šaldytuvai ir oro kondicionieriai. Jie išgarina skystus šaltnešius ir naudoja šaltus garus, kad sugertų šilumą iš šaldytuvo ar automobilio vidaus. Tada jie suspaudžia dujas, kurios vėl kondensuojasi į skystą formą. Šis skystis dabar yra karštesnis nei prasidėjęs, todėl dalis jame laikomos šilumos gali lengvai (galbūt ventiliatoriaus pagalba) nutekėti į supančią aplinką – lauke ar kitur virtuvėje.
Sakė: jūs labai gerai susipažinę su šilumos siurbliais; Tiesiog jūs nuolat vadinate juos oro kondicionieriais ir šaldytuvais.
Dabar atlikime kitą minties eksperimentą. Jei turite langų oro kondicionierių, galite tai padaryti net kaip tikrą eksperimentą. Įdiegti atgal. Tai yra, įdiekite jo valdiklius už lango. Atlikite tai vėsiu, sausu oru. Kas atsitiks?
Kaip ir tikėjotės, jis pučia šaltą orą į jūsų kiemą ir išleidžia šilumą į jūsų namus. Taigi jis vis tiek perneša šilumą, todėl šildant jūsų namus tampa jaukesni. Žinoma, jis atvėsina orą lauke, bet šis poveikis tampa minimalus, kai esate toli nuo „Windows“.
Dabar turite šilumos siurblį savo namams šildyti. Tai gali būti ne pati geriausiašilumos siurblys, bet pavyks. Be to, atėjus vasarai galite jį apversti ir naudoti kaip oro kondicionierių.
Žinoma, iš tikrųjų to nedarykite. Jei bandysite, jis neabejotinai nepavyks pirmą kartą, kai lyja ir vanduo pateks į valdiklį. Vietoj to galite nusipirkti komercinį „oro šaltinio“ šilumos siurblį, kuris naudoja tą patį principą jūsų namams šildyti.
Žinoma, bėda ta, kad degtinė brangi, ir greitai jos pritrūks vynui atvėsinti. Net jei pakeisite degtinę pigesniu alkoholiu, netrukus skųstis išlaidomis.
Kai kurie iš šių įrenginių turi vadinamuosius atbulinės eigos vožtuvus, kurie leidžia tam pačiam įrenginiui atlikti dvejopą funkciją: jie gali pumpuoti šilumą iš išorės į vidų arba iš vidaus į išorę ir tiekti šilumą, tiek oro kondicionavimą, kaip aprašyta toliau.
Kodėl šilumos siurbliai yra efektyvesni už elektrinius šildytuvus?
Šilumos siurbliai yra efektyvesni nei elektriniai šildytuvai, nes šilumai gaminti nereikia elektros energijos. Elektrą sunaudojo ašilumos siurblysgamina šiek tiek šilumos, bet dar svarbiau, kad ji pumpuoja šilumą iš lauko į jūsų namus. Į namus išleidžiamos šilumos ir į elektrinį kompresorių siunčiamos energijos santykis vadinamas našumo koeficientu arba COP.
Paprasto elektrinio patalpų šildytuvo, kuris tiekia visą elektrinio šildymo elemento generuojamą šilumą, COP yra 1. Kita vertus, šilumos siurblio COP gali būti eilės tvarka didesnis.
Tačiau šilumos siurblio COP nėra fiksuota vertė. Jis yra atvirkščiai proporcingas temperatūrų skirtumui tarp dviejų rezervuarų, kuriuose siurbiama šiluma. Be to, jei siurbiate šilumą iš ne per šalto rezervuaro į ne per karštą pastatą, COP bus didelė vertė, o tai reiškia, kad jūsų šilumos siurblys labai efektyviai naudoja elektros energiją. Bet jei bandote pumpuoti šilumą iš itin šalto rezervuaro į jau šiltą pastatą, sumažėja COP vertė, o tai reiškia, kad nukenčia efektyvumas.
Rezultatas yra toks, kokio intuityviai tikitės: geriausia naudoti šilčiausią daiktą, kurį galite rasti kaip lauko šilumos rezervuarą.
Oro šilumos siurbliai, kurie lauko orą naudoja kaip šilumos rezervuarą, šiuo atžvilgiu yra pats blogiausias pasirinkimas, nes žiemos šildymo sezono metu lauko oras yra labai šaltas. Dar geresni yra žemės šilumos siurbliai (taip pat žinomi kaip geoterminiai šilumos siurbliai), nes net ir žiemą vidutiniame gylyje žemė vis dar gana šilta.
Koks yra geriausias šilumos šaltinis šilumos siurbliams?
Problema su antžeminiu šaltiniušilumos siurbliaikad jums reikia būdo pasiekti šį palaidotą šilumos rezervuarą. Jei turite pakankamai vietos aplink namus, galite iškasti griovius ir užkasti vamzdžių krūvą protingame gylyje, pavyzdžiui, kelių metrų gylyje. Tada šiais vamzdžiais galite cirkuliuoti skystį (dažniausiai vandens ir antifrizo mišinį), kad sugertų šilumą iš žemės. Arba galite išgręžti gilias skyles žemėje ir į šias skyles vertikaliai sumontuoti vamzdžius. Vis dėlto visa tai brangs.
Kita strategija, kurią gali pasiekti keli laimingieji, yra išgauti šilumą iš netoliese esančio vandens telkinio, tam tikrame gylyje panardinant vamzdį į vandenį. Tai vadinami vandens šaltinio šilumos siurbliais. Kai kurie šilumos siurbliai taiko neįprastesnę strategiją, kai šilumą ištraukia iš pastato išeinančio oro arba saulės karšto vandens.
Esant labai šaltam klimatui, jei įmanoma, prasminga įrengti žemės šilumos siurblį. Tikriausiai todėl dauguma šilumos siurblių Švedijoje (kurioje yra vienas didžiausių šilumos siurblių skaičius vienam gyventojui) yra būtent tokio tipo. Tačiau net Švedijoje yra daug oro šilumos siurblių, o tai paneigia visuotinį teiginį (bent jau Jungtinėse Amerikos Valstijose), kad šilumos siurbliai tinkami tik šildyti namus esant švelniam klimatui.
Taigi, kad ir kur būtumėte, jei galite sau leisti didesnes išankstines išlaidas, kitą kartą, kai nuspręsite, kaip šildyti namus, apsvarstykite galimybę naudoti šilumos siurblį, o ne tradicinę viryklę ar katilą.
Paskelbimo laikas: 2023-10-19