Tehnoloģija

Siltumsūkņa tehnoloģija

Siltumsūknis ir apkures iekārta, kurā tiek izmantota mums apkārt esošā vide- augsnē, ūdens krātuvēs, dziļurbuma ūdenī un gaisā ir akumulēta saules enerģija, ko var izmantot apkurei un patēriņa ūdens sildīšanai, nodrošinot labi vadāmu, stabilu apkures sistēmu, kas darbojas visu gadu. Siltuma sūknis kompresoru un cirkulācijas sūkņu darbināšanai izmanto elektrisko enerģiju. Atkarībā no izmantojamā siltuma avota un apkures sistēmas veida sistēma ražo trīs līdz piecas reizes vairāk siltuma enerģijas nekā pati patērē elektrisko enerģiju. Siltuma ražošanā nav degšanas procesa, nerodas pelni, dūmi vai videi kaitīgas gāzes. Kurināmo nav nepieciešams importēt vai transportēt. Siltuma enerģijas ražošanas efektivitātes koeficients labāko risinājumu gadījumā jau pašlaik ir salīdzināms ar t.s. salīdzinoši nākotnes enerģijas apkures elementiem.

Kā strādā siltumsūknis? (animācija)

Siltuma sūkņos izmanto freonus ar zemu viršanas temperatūru (Thermia AB izmanto R404 vai R407C, viršanas temperatūras attiecīgi –48,0°C un –54,0°C) bez hlora, kas, saskaroties ar siltuma avota siltumu iztvaikotājā pie temperatūras –9,0 - +20,0°C, iztvaiko. Iztvaikošanai nepieciešamais siltuma daudzums tiek ņemts no aukstumnesošā šķidruma, to atdzesējot. Iztvaikotājā nepieciešamais siltuma daudzums tiek nogādāts siltuma avotā (augsnē, dziļurbuma ūdenī, ūdens krātuvē u.t.t.) uzstādītajā kolektorā ar cirkulējošā aukstumnesošā šķidruma palīdzību. Kā aukstumnesošais šķidrums tiek izmantots monoetilēnglikols, propilēnglikols vai etanols un to maisījumi, kam tiek pievienots korozijas inhibitori, lai izvairītos no korozijas savienojumu detaļās un cauruļvados. Iecienītākais aukstumnesošais šķidrums ir uz propilēnglikola un etanola bāzes, kas, nonākot vidē, tai nekaitē. Iztvaikotājā freona iztvaikošanai siltumu atdevušais aukstumnesošais šķidrums ar cirkulācijas sūkņu palīdzību tiek novirzīts atpakaļ siltuma avotā, kur tas apkārtējās vides ietekmē atkal uzsilst. Iztvaikotājā radušies freona tvaiki tiek uzsūkti kompresorā un saspiesti ar līdz 30 bāriem lielu spiedienu. Pie šāda spiediena freona tvaiki uzkarst un izdalās pirms tam iztvaikošanai iztērētā absorbētā siltuma enerģija. Uzkarsušā freona siltums kondensatoros (karstās gāzes mainītājā, pamatkondensatorā, apakšdzesētājā) tiek nodots apkures ūdenim. Aizsprosta ventilī norisinās straujš kritums un sašķidrinājies reaģents sāk siltuma nodošanas nākamo ciklu.

Būtiska detaļa pie siltuma sūkņiem, kas nosaka siltuma sūkņu darba efektivitāti un izturību, ir izmantojamais kompresora tips. Siltuma sūkņu ražošanas sākuma gados tam izmantoja virzuļu kompresorus ar minerāleļļām. Attīstoties tehnoloģijai un sakarā ar jaunu aukstumnesošo vielu izmantošanas sākšanu jau pirms desmitiem gadu siltuma sūkņos sāka izmantot scroll kompresorus. Scroll kompresoros ir daudz mazāk kustīgo detaļu kā virzuļu kompresoros. Tādēļ scroll kompresoru darba mūžs ir ilgāks (aprēķinātas 100 000 darba stundas, kas atbilst apm. 25 gadiem). Virzuļu kompresoru darba mūžs ir par ceturto daļu īsāks. Scroll kompresoru darbs ir klusāks un efektivitāte lielāka. Pie līdzīgiem enerģijas izdevumiem siltuma sūkņi ar scroll kompresoru ražo par 10- 15% vairāk siltuma enerģijas.

Siltuma sūkņu teorētiskais efektivitātes koeficients grīdas apkures režīmā ir lielāks par 6,0. Lielāka praktiskā efektivitātes koeficienta sasniegšanu aizkavē tieši zaudējumi pie kompresijas rašanās. Kompresoru tehnoloģijas turpmāka attīstība sniegs iespēju palielināt efektivitātes koeficientu siltuma ražošanā ar siltuma sūkni.
Līdz šim siltuma sūkņu komplektēšanā izmantoja universālos kompresorus, ko var izmantot gan siltuma sūkņos siltuma ražošanai, gan arī dzesēšanas iekārtās aukstuma ražošanai. Thermia 2003.g. uzsāka siltuma sūkņu sērijas Diplomat ražošanu ar kompresoriem, kas ir īpaši paredzēti izmantošanai siltuma sūkņos siltuma ražošanai. Līdz šim ir mainīta scroll kompresoru spirāļu konfigurācija un izmantojamo siltuma mainītāju uzbūve tā, ka tagad ir iespējams arī augstas temperatūras apkures sistēmās un silta patēriņa ūdens ražošanā sasniegt par līdzšinējiem būtiski augstākus efektivitātes koeficientus. ZH sērijas kompresoru lietošanas uzsākšana vēl vairāk samazinās apkures izdevumus apkurē ar siltuma sūkni.

Copyright © 2006 Siltumsūknis
Informācijas pārpublicēšana iespējama tikai ar rakstisko atļauju
e-pasts: info@siltumsuknis.lv