Šilumos siurbliai


Nuolat brangstant įprastinėms kuro rūšims, vis daugiau žmonių, besistatančių būstą, galvoja apie alternatyvias šildymo sistemas. Tiesa, tokios alternatyvios būsto šildymo sistemos brangesnės nei įprastiniai kietuoju ar skystuoju kuru kūrenami katilai, tačiau joms tobulėjant, išgaunamas vis didesnis jų naudingumo koeficientas, o įvertinus tradicinio kuro brangimą, investicijos atsipirkimo laikas sutrumpėja. Lietuvoje neblogai žinomi šilumos siurbliai, kurie oro ar žemės nedidelę temperatūrą paverčia energija, galinčia apšildyti būstą, pakaitinti vandenį.
Besiklostanti situacija...
Be perstojo brangstant dujoms, medienai ir kitoms kuro rūšims, daugelis svajoja pasistatyti ar persitvarkyti namą su kuo ekonomiškesne šildymo sistema. Tikriausiai daugelis pasakytų, kad pigesnio kuro už malkas ir anglį nėra. Deja, tai klaidinga nuomonė!
Šiluma už dyką! Ar taip gali būti? 
Kur begyventumėte, Jūsų sklype yra šilumos. Vasarą saulė sušildo dirvožemio paviršių, orą, ežero ar lietaus vandenį, kuris besigerdamas į žemę perneša šilumą į gilesnius sluoksnius. Būtent šią, nieko nekainuojančią šilumą, šilumos siurbliai leidžia naudoti patalpų, baseinų šildymui ar karšto vandens ruošimui, kitaip liaudyje vadinama "geoterminiu šildymu".
Vis dėl to, nors šilumą iš aplinkos paimame nemokamai, šiam procesui reikalinga elektros energija, bet tik tam, kad suktų kompresorių ir siurbliukus.

Kaip tai veikia?

Šilumos siurblys "surenka" energiją, kurią saulė skleidžia ore, sukaupia žemėje arba vandenyje. Žemės šilumos siurblių lauko kolektoriuje cirkuliuoja biologiškai suyrantis neužšąlantis skystis, kuriuo šiluma absorbuojama iš aplinkos. Energija, gauta iš neužšąlančio skysčio, per šilumokaitį yra perduodama aušinimo agentui, cirkuliuojančiam uždaroje sistemoje.
Šilumos, surinktos kolektoriuje dėka aušinimo agentas - freonas, kurio virimo temperatūra yra žemesnė nei 0°C, yra išgarinamas. Tuomet išgarintas freonas patenka į kompresorių, kuriame yra suslegiamas. 
Suslėgimo proceso metu freono temperatūra pakyla iki mums naudingos temperatūros: 50 - 70 °C. Ši šiluma kitu šilumokaičiu yra perduodama į jūsų namų šildymo sistemą. Šilumos siurblys gali dirbti be papildomo šilumos šaltinio esant labai žemoms aplinkos temperatūroms. O karštomis vasaros dienomis galima pakeisti siurblio funkciją ir jį panaudoti patalpos atvėsinimui.
Oras/vanduo tipo šilumos siurblys veikia tuo pačiu principu, tik energija šiuo atveju yra absorbuojama tiesiogiai iš oro per šilumokaitį į garinimo sistemą. Šiuo atveju nereikalingas žemės kolektorius, tačiau aplinkos temperatūra turi įtakos šilumos siurblio naudingam veikimui.

 

1. Biologiškai suyrantis neužšąlantis skystis cirkuliuoja kolektoriuje, kuriame iš aplinkos absorbuojama energija. Šia aplinka gali būti pamatinė uoliena (kaip paveikslėlyje), ežeras, dirvožemis, arba oras. 
2. Kai skystis sugrįžta į šilumos siurblį, jo temperatūra yra apie 4°C aukštesnė, nei ištekėjusi iš jo. Energija, gauta iš neužšąlančio skysčio, per šilumokaitį yra perduodama aušinimo agentui, cirkuliuojančiam uždaroje sistemoj.
Aušinimo agentas, kurio virimo temperatūra yra žemesnė nei 0°C, yra išgarinamas dėka kolektoriuje surinktos šilumos. Tuomet jis patenka į kompresorių, kuriame yra suslegiamas ir jo temperatūra pakyla iki 50 - 90°C.
3. Tuomet šiluma šilumokaičiu yra perduodama į šildymo sistemą jūsų namuose.

 

Šilumos siurbliai