Darbības princips

Siltumsūkņu darbības princips
 



Apkures sistēma ar siltumsūkni sastāv no trijām daļām:
• ārējā kontūra siltuma iegūšanai no ārējās vides
• siltumsūkņa iekārtas
• iekštelpu apsildes sistēmas

Zemes kolektors tiek veidots no viena metra dziļumā un vismaz ar 1,2 m atstarpi starp cilpām novietotām plastmasas caurulēm. Kolektorā cirkulē aukstumu nesošais šķidrums, kurš siltumu ievada ēkā. Kolektora garums ir atkarīgs no nepieciešamā siltuma daudzuma un virsmas tipa. Virsmā ar normālu mitrumu viens kolektora metrs nodrošina 20 W apkures jaudu.

Kalna kolektors (dziļurbums) tiek izmantots tādā gadījumā, ja trūkst zemes virsmas, uz kuras izmantot virsmas kolektoru. Kalna kolektora uzbūvēšanai, atbilstoši nepieciešamajam siltuma daudzumam, izurbj atbilstoša dziļuma akas, kurās kolektors tiek ievietots cilpās. Efektīvākas ir akas ar ūdeni, taču ir iespējams uzbūvēt arī sausas virsmas kalna kolektorus. Sauso aku gadījumā tajās ievietotajam kolektoram ir jābūt garākam. Viens metrs kalna kolektora nodrošina 20W apkures jaudas.

Atklātās ūdenskrātuves (ezera) kolektoru var izmantot ēkām, kuras atrodas ūdenskrātuvju tiešā tuvumā. Ūdenskrātuvei ir jābūt pietiekami dziļai jau pie krasta. Atklātās ūdenskrātuves kolektors tiek veidots cilpās, kuras līdz ūdenskrātuvei tiek aizvilktas peldošā stāvoklī un ūdenskrātuves pamatnē tiek nostiprinātas, izmantojot dzelzsbetona nodrošinājumus.

Kā siltumsūknī veidojas siltums?

  1. Ārējā kolektorā cirkulējošais aukstumnesošais šķidrums sasilst ārējās vides (virsmas siltuma) ietekmē.
  2. Iztvaikotājā aukstumnesošā šķidruma siltums saskaras ar auksto vielu, kurasķīmiskā temperatūra ir 47 C. Aukstumnesošā šķidruma siltuma ietekmē aukstā viela iztvaiko. Iztvaikošanai ir nepieciešams liels siltuma daudzums. To iegust, aukstumnesošai vielai atdziestot par dažiem grādiem. Atdzisušais aukstumnesošas vielas šķidrums par jaunu novirzās uz ārējo kolektoru un atkal sasilst aārējās vides siltuma iedarbībā.
  3. Radušais aukstas vielas tvaiks tiek iesūkts kompresorā un saspiests līdz 30atm. Lielā spiediena dēļ aukstās vielas šķidrums uzkarst.
  4. Kondensatorā radušais siltums tiek novirzīts uz apkures ūdeni.
  5. Ar apkures ūdeni saražotais siltums caur ēkas apkures sistēmu tiek novirzīts istabās.
  6. No kondensatora izejošās aukstās vielas temperatūra vēl ir 40 C. Ar šo siltumu apkures sistēmas atpakaļplūsma tiek uzsildīta apakšdzesētāja pirms apkures ūdens nokļūst kondensatorā. Apakšdzesētājs sniedz iespēju par 10% samazināt elektrības patēriņu un reizē palielināt radītā siltuma daudzumu par 10-20%.
  7. Blīves ventilī notiek spiediena strauja samazināšanās, aukstāviela kļūst šķidra un tiek uzsākts jauns siltuma pārsūknēšanas cikls.