Siltumsūknis

Siltumsūknis. Siltumsūkņu iekārtas
 
Siltumsūknis ir apkures iekārta, kura siltuma ražošanai izmanto mums apkārt esošajā vidē - augsnē, ūdens krātuvēs, dziļurbuma ūdenī un gaisā akumulēto saules enerģiju. Var teikt, ka siltumsūknis darbojas tāpat, kā ledusskapis, tikai otrādi - ledusskapis pārvieto siltumu no iekšienes uz āru, bet siltumsūknis - no āra uz iekšu. (Detalizētu informāciju par darbības principu skat.  šeit. Šī enerģija var tikt izmantota apkurei un patēriņa ūdens sildīšanai, nodrošinot labi vadāmu, stabilu apkures sistēmu, kas darbojas visu gadu.

Visvairāk izplatīti siltumsūkņu veidi ir zemes kolektors, geotermālais urbums un atklātās ūdenskrātuves kolektors.

Zviedrijā 95% jaunbūvju apsilda siltumsuķņi.

Ir pieejami tādi siltumsūkņu modeļi, kuri var strādāt kā uz apkuri, tā arī uz dzesēšanu vasaras laikā.

Siltuma sūknis kompresoru un cirkulācijas sūkņu darbināšanai izmanto elektroenerģiju. Atkarībā no izmantojamā siltuma avota un apkures sistēmas veida sistēma ražo trīs līdz piecas reizes vairāk siltuma enerģijas, nekā pati patērē elektroenerģiju. Siltuma ražošana notiek bez degšanas procesa, nerodas pelni, dūmi vai videi kaitīgas gāzes. Kurināmo nav nepieciešams iegādāties vai transportēt. Siltuma enerģijas ražošanas efektivitātes koeficients labāko risinājumu gadījumā jau pašlaik ir salīdzināms ar t.s. salīdzinošiem nākotnes enerģijas apkures elementiem.

Piedāvājam siltumsūkņus ar iebūvētu karstā ūdens boileri 150 /180 litru, kā arī ar atsevišķi stāvošu, tilpumā 200-1000 l. Ārējā loka un apkures sistēmas cirkulācijas sūkņi, vadības automātika.

Katlu mājā ir nepieciešams tikai pieslēgt cauruļvadus: apkures, ārējā loka, karstā un aukstā ūdens.

Iekārta aizņem maz vietas, tai ir patīkams dizains un skaņas līmenis ir salīdzināms ar sadzīves ledusskapja darbībā izdalīto.

Montāžas darbi neprasa daudz laika un pūļu. Iekārtas tiek ražotas, pielietojot gadiem pārbaudītus risinājumus, tāpēc var apgalvot, ka Jūsu siltummezgls ir samontēts rūpnīcā, atbilstoši ISO 9001 noteikumiem.

Kā aprēķināt siltumsūkņa jaudu?

Siltumsūkņa jaudas aprēķins sākās no ēkas siltumpatēriņu koeficenta QN aprēķina, saskaņā ar DIN4701.
Orientējošoaprēķinu var veikt sekojoši: sareizinot mājas apkurināmo platību arēkas siltumpatēriņu. Ēkas aptuvenais siltumpatēriņš ir aptuvenisekojošs:

Vecas ēkas bez siltumizolācijas 120 W/m2
Ēkas ar standarta siltumizolāciju  80 W/m2
Jaunbūve ar labu siltumizolāciju  50 W/m2

QN = 180 m2 x 50 W/m2 = 9000 W = 9 kW

Jaunbūvei ar labu izolāciju, kuras platība sastāda 180 m2, siltumpatēriņš ir 9kW.Lai nodrošinātu pastāvīgu ēkas apkuri, siltumsūknim jāatdod ēkai: 9kW x 24 st. = 216 kW/stundas

Nākošajā aprēķinu etapā jāparedz elektrības traucējumus (zudumus),jo laika periodos, kad siltumsūknis nedarbosies elektrības traucējumudēļ, ēka pakāpeniski atdzisīs un būs nepieciešama papildus jauda, laito sasildītu.Statistiski aprēķinos pieņemts, ka elektrība var nebūt 6 stundasdiennaktī. Ēka savas inerces dēļ vēl neatdziest 2 stundas, tātad kopāpaliek:
6 - 2 = 4 stundas

Lai nodrošinātu ēkas diennakts siltumpatēriņu, mūsu rīcība ir tikai 24 - 4 = 20 stundas.
216kW/st : 20st. = 10,8 kW.Tas nozīmē, ka prognozējamo elektroenerģijas traucējumu dēļ, siltumsūkņa jauda ir jāpalielina par 20%: 9 + 20% = 10,8 kW

Nākošajā aprēķinu etapā jāparedz papildus jauda karstā ūdensuzsildīšanai.Statistikas pieņemtie dati sastāda 0,15 kW uz 1 cilvēku, kas patērē 50litrus karstā (45˚C) ūdens diennaktī.Ja mājā dzīvo ģimene no 4 cilvēkiem, siltumsūkņa jauda jāpalielina par4 x 0,15 kW = 0,6 kW.Ja ir plānojams lielāks ūdens patēriņš vai ģimenes cilvēku skaits,siltumsūkņa jauda jāpalielina proporcionāli. Kopā piemēra aprēķinsparāda, ka mājai ar platību 180m2 ar labu siltumizolāciju, 4 cilvēku ģimeni, ir nepieciešams siltumsūknis ar jaudu:
9 + 20% + 0,6 = 11,4 kW

Tiem siltumsūkņu modeļiem, kuru konstrukcijā ir paredzēti iebūvētielektriskie teni, krīzes režīmu pārvarēšanai jaudas palielinājumselektrības traucējumu gadījumiem nav obligāts.Šī aprēķinu metode un statistiskie dati ir paņemti no siltumsūkņuapkures sistēmu projektēšanas instrukcijas, ko rekomendē siltumsūkņu unapkures katlu lielākie ražotāji.Izvēloties siltumsūkni jāpievērš loti liela uzmanība tā jaudas pareizamaprēķinam, jo nepamatoti samazināta jauda vedīs pie palielinātiemekspluatācijas izdevumiem.