Europietiškos klasikinės oro šaltinio šilumos siurblio šildymo sistemos schemos ir analizė

Kilmė Šilumos siurbliai galima atsekti iki XIX a. Po ilgo praktinio vystymosi laikotarpio tiek šilumos siurblių technologijų tipai (pvz., vandens šaltinio šilumos siurbliai, geoterminiai šilumos siurbliai, oro šaltinio šilumos siurbliai ir kt.), tiek šilumos siurblių taikymo sritys (dideli komerciniai, maži namų ūkiai, karštas vanduo, šildymas ir vėsinimas ir kt.) užsienyje tapo labai subrendusios. Ypač Europoje, šilumos siurblių gimtinėje, šilumos siurblių plėtra yra gana pažengusi. Supažindinkime su klasikinėmis šilumos siurblių šildymo inžinerinių sistemų diagramomis Vokietijoje ir Švedijoje ir pažiūrėkime, kaip veikia jų šilumos siurblių šildymo sistemos.

Šilumos siurblio šildymo projekto brėžinys Vokietijoje

Kelių šaltinių saulės energijos, šilumos siurblių ir kt. koordinavimas su atskiru maudyklų ir šilumos siurblių vandens ruošimu

Svarbiausi dalykai:

1. Kelių šaltinių konfigūracija: Yra ir saulės energija, ir šilumos siurbliai, ir netgi atsarginė elektros pagalba.

2. Saulės energijai skirtas vanduo ir šildymui skirtas vanduo keičiami per vandens-vandens šilumos mainus, ir vanduo griežtai nesimaišo.

3. Maudyklų vanduo ir šilumos terpės vanduo taip pat keičiami per vandens-vandens šilumos mainus, ir vanduo griežtai nesimaišo.

4. Kiekvienoje vietoje šilumos terpės vanduo kasdien cirkuliuojamas mažu siurbliu, o ne keičiamas dideliu siurbliu.

5. Karšto maudyklų vandens recirkuliacija yra būtina siekiant išvengti vandens švaistymo.

Matyti, kad inžinerinėje schemoje gausu vožtuvų, jutiklių, išsiplėtimo bakų ir kt. Reikėtų atkreipti dėmesį, kad tai tėra eilinė namų šildymo sistema. Daugelis buitinių vartotojų, prekiautojų ir net šilumos siurblių gamintojų mano, kad ji tiesiog nereikalinga. Mūsų šalyje šilumos siurblių šildymo reikalavimai pabrėžia gerą kokybę ir mažą kainą, o visur, kur įmanoma, taupoma. Tai tikrai atspindi vokiečių griežtumą.

Iš aukščiau pateiktos šilumos siurblių šildymo inžinerijos schemos galime suprasti, kad iš tikrųjų kiekviena vokiečių šeima yra pastatyta pagal šilumos energijos stoties standartą. Tai taip pat gali būti būsima buitinių namų sistemų plėtros vizija – buitinė energijos stotis, kartu su dideliais namų duomenimis, analizuotų, kur reikalingas vėsinimas, pavyzdžiui, šaldytuvams, vandens dozatoriams, oro kondicionieriams ir gryno oro apdorojimui, ir nukreiptų jį ten; kur reikalingas šildymas, pavyzdžiui, šildymui, džiovinimui, skalbimui ir maudynėms, ir nukreiptų jį ten, tuo pačiu metu atgaunant vėsinimo šilumą budėjimo režimu! Tačiau tai labai ambicinga vizija, kurios dar reikia nueiti ilgą kelią.

Šilumos siurblio šildymo projekto brėžinys Švedijoje

Siurblio ir trijų padėčių vožtuvo perjungimo sistema, atskiras maudymosi ir šildymo vanduo

Svarbiausi dalykai:

1. Šilumos siurblys yra pagrindinis šilumos šaltinis ir turi elektrinę pagalbą.

2. Buferinio vandens bakas yra standartinis, o jo dydžiui ir talpai apskaičiuoti yra labai aiški formulė.

3. Trijų padėčių vožtuvas naudojamas šilumos poreikiui maudytis ir šildyti perjungti.

4. Maudyklų vanduo ir šilumos terpės vanduo keičiami vandens-vandens šilumos mainais, ir vanduo griežtai nesimaišo, kaip vokiškoje sistemoje.

5. Šis sprendimas turi vieną bendrą vandens siurblį.

Dviejų siurblių sistema, atskiras maudymosi ir šildymo vanduo

Svarbiausi dalykai:

1. Kelių šaltinių konfigūracija: Yra ir saulės energija, ir šilumos siurbliai, ir netgi atsarginė elektros pagalba.

2. Saulės energijai skirtas vanduo ir šildymui skirtas vanduo keičiami per vandens-vandens šilumos mainus, ir vanduo griežtai nesimaišo.

3. Maudyklų vanduo ir šilumos terpės vanduo taip pat keičiami per vandens-vandens šilumos mainus, ir vanduo griežtai nesimaišo.

4. Kiekvienoje vietoje šilumos terpės vanduo kasdien cirkuliuojamas mažu siurbliu, o ne keičiamas dideliu siurbliu.

5. Šis sprendimas naudoja du siurblius, kad patenkintų atitinkamai karšto vandens ir šildymo poreikius.

Šilumos siurblys kartu su sieniniu dujiniu katilu radiatoriniam šildymui

Svarbiausi dalykai:

1. Šilumos siurblys yra pagrindinis šilumos šaltinis ir taip pat yra aprūpintas prie sienos montuojamu dujiniu katilu arba elektriniu pagalbiniu šildytuvu.

2. Trijų padėčių vožtuvas naudojamas šilumos poreikiui maudytis ir šildyti perjungti.

3. Maudyklų vanduo ir šilumos terpės vanduo keičiami vandens-vandens šilumos mainais, ir vanduo griežtai nesimaišo, kaip vokiškoje sistemoje.

4. Šis sprendimas turi vieną vandens siurblį.

5. Visi radiatoriai sumontuoti lygiagrečiai, kad sumažėtų atsparumas vandeniui.

Iš aukščiau pateiktų šilumos siurblio šildymo diagramų galima apibendrinti du punktus:

1. Šildymas oru šildomais šilumos siurbliais yra labai išvystytas Europoje. Šildymas šilumos siurbliais ir radiatoriais taip pat yra labai išvystytas užsienyje.

2. Nesvarbu, ar tai šilumos siurblio šildymo sprendimas Vokietijoje, ar Švedijoje, yra keli tiekimo šaltiniai, o buitinis ir šildymo vanduo apdorojami atskirai, nemaišant vandens.

Daugelis kinų mano, kad maudyklų karštas vanduo turėtų būti karštesnis, geriausia 50–60 °C. Kaip vandens ir vandens šilumos mainai gali pasiekti tokią aukštą temperatūrą? Tiesą sakant, kai europiečiai taiko vandens ir vandens šilumos mainus, viena iš jų yra užtikrinti sistemos patikimumą; antra, labai griežtai reikalaujama, kad vanduo liestųsi su kūnu; ir trečia, jei vamzdynas yra gerai izoliuotas ir puikiai recirkuliuoja karštą vandenį, pakanka aukštesnės nei 45 °C temperatūros maudyklų karšto vandens.

Be to, užsienyje šilumos siurblių konfigūracijos apkrovos vertė iš esmės yra 40–60 vatų kvadratiniam metrui (w/㎡), o tai Kinijoje tiesiog neįmanoma. Pagrindinė priežastis yra ta, kad daugelyje Kinijos vietų pastatų šiluminė izoliacija yra prasta. Nors pastaraisiais metais šalis padidino pastatų energijos taupymo standartus, kaimo vietovėse, miesto pakraščiuose ir senose miesto zonose esančių namų šiluminės izoliacijos situacija nepasikeitė. Ypač šildymo vartotojams pietuose, vokiečių akimis, tai tolygu jokiai šiluminei izoliacijai!