Īss skaidrojums par to, kā darbojas zeme/ūdens siltumsūknis

Lai labāk izprastu, kā darbojas sālīta ūdens siltumsūknis, ir vērts aplūkot sistēmas struktūru. Faktiskais siltumsūknis atrodas virs zemes virsmas, un papildus kompresoram tam ir divi siltummaiņi - iztvaicētājs un kondensators. Praksē siltuma ieguvei no zemes tiek izmantotas vai nu ģeotermālās zondes, vai ģeotermālie kolektori.

Kolektori un zondes piegādā siltumsūknim siltumenerģiju.

Ģeotermiskās zondes tiek ieraktas dziļi zemē, izmantojot urbumus. Savukārt ģeotermiskie kolektori atrodas tieši zem zemes virsmas, bet tiem ir lielāka virsma, kas var absorbēt siltumenerģiju. Abus veido slēgts kontūrs, kurā var cirkulēt sala necaurlaidīgs šķidrums (sāls šķīdums). Integrēts sūknis nodrošina sālījuma kustību un siltuma pārnesi no zemes uz siltumsūkni.

Aukstumnesējs tiek iztvaicēts, izmantojot siltumenerģiju, kas iegūta, izmantojot ģeotermālos kolektorus vai zondes. Tā īpašo termisko īpašību dēļ tā fizikālais stāvoklis mainās zemās temperatūrās. Pievienojot siltumu, aukstuma aģents kļūst tvaikam līdzīgs, un tā temperatūra paaugstinās. Lai to paaugstinātu līdz vajadzīgajam līmenim, aukstumaģenta tvaikus saspiež ar kompresoru. Tas palielina ne tikai spiedienu, bet arī temperatūru. Otrajā siltummainī (kondensatorā) aukstumaģenta tvaiki nodod iepriekš saražoto siltumu apkures sistēmai un kondensējas. Pirms atkārtoti kondensētais aukstumaģents atkal var absorbēt ģeotermālo siltumu, tas vispirms tiek izplests izplešanās vārstā. Šajā procesā gan temperatūra, gan spiediens pazeminās. Kad pēdējais ir sasniedzis sākotnējo stāvokli, process var sākties no jauna.

Efektivitāte ir atkarīga no daudziem faktoriem

Siltumsūknis ražo siltumu, vispirms iztvaicējot aukstuma aģentu ar apkārtējās vides enerģiju un pēc tam to saspiežot. Šim saspiešanas procesam siltumsūknim ir nepieciešama piedziņas strāva.

Lai prognozētu šāda veida sistēmas efektivitāti, izmanto VDI vadlīnijas 4650. Ar šo aprēķina metodi aprēķina sezonas efektivitātes koeficientu, pamatojoties uz siltumsūkņa COP un dažādiem sistēmas parametriem. COP parāda momentāno saražotā lietderīgā siltuma attiecību pret patērēto piedziņas enerģiju elektroenerģijas veidā standartizētos apstākļos. Savukārt SPF ir visu viena gada laikā sasniegto COP summa. Lai noteiktu faktisko SPF, siltuma un elektroenerģijas daudzumi (nolasīti no siltuma un elektroenerģijas skaitītājiem) jāņem vērā kopā.

Izšķiroša ietekme uz sistēmas efektivitāti ir siltuma avota un apkures sistēmas plūsmas temperatūras starpībai. Ja, piemēram, sākotnējā temperatūra ir desmit grādi pēc Celsija, bet plūsmas temperatūra ir 30 grādi pēc Celsija, sālījuma/ūdens siltumsūknim ir jāpalielina aukstumnesējs tikai par 20 grādiem pēc Celsija. Ja apkures sistēma sastāv no radiatoriem ar mazu virsmu un minimālā plūsmas temperatūra ir 50 grādi pēc Celsija, kompresoram jāizmanto divreiz vairāk enerģijas, lai sasniegtu nepieciešamo temperatūru.

Zeme/ūdens siltumsūkņi monorežīmam

Pateicoties relatīvi nemainīgam un augsta līmeņa siltuma avotam, sālījuma/ūdens siltumsūkņi darbojas ļoti efektīvi visu gadu. Atkarībā no pielietojuma jomas tie parasti nodrošina pietiekamu apkuri un karsto ūdeni kā vienīgais siltuma ģenerators. Dažos gadījumos var būt lietderīga arī kombinēta darbība ar esošo apkures sistēmu. Pēdējo var ieslēgt maksimālās slodzes laikā, un tā vienmēr garantēs augstu komforta līmeni dzīvojamās telpās. Lai nodrošinātu ekonomisku ekspluatāciju, iepriekš jāapsver vairāki aspekti. Sīkāku informāciju un padomus par to var atrast sadaļā " Siltumsūknis".