Kokie yra skirtumai: oro šaltinio, vandens šaltinio ir žemės šilumos siurbliai

Įvadas

Šilumos siurbliai tapo vienu efektyviausių ir ekologiškiausių būdų šildyti ir vėsinti pastatus, kartu tiekti karštą vandenį. Tarp įvairių galimų tipų,oro šilumos siurbliai (ASHP), vandens šilumos siurbliai (WSHP) ir žemės šilumos siurbliai (GSHP)yra trys pagrindiniai variantai. Kiekviena iš šių sistemų naudoja skirtingą šilumos mainų terpę – orą, vandenį ar žemę – šilumai perduoti, todėl jos tinka įvairioms klimato sąlygoms, vietoms ir pritaikymams.

Šiame straipsnyje nagrinėjamas raktasskirtumus, privalumus ir geriausius naudojimo atvejusiš šių trijų tipų šilumos siurblių.

1. Oro šaltinio šilumos siurbliai (ASHP): labiausiai paplitęs ir universaliausias pasirinkimas

Kaip veikia ASHP

Oro šaltinio šilumos siurbliai išgauna šilumą iš aplinkos oro ir perduoda ją į patalpą šildyti arba apverčia vėsinimo procesą. Jie naudoja šaltnešio ciklą, norėdami sugerti šilumą iš lauko oro, suspausti, kad padidintų temperatūrą, o tada išleisti į vidaus erdvę arba vandens sistemą.

ASHP privalumai

✔Lengviau ir pigiau montuoti– Nereikia požeminių vamzdynų ar prieigos prie vandens šaltinio.
✔Universalios programos– Gali šildyti patalpas, vėsinti ir karštu vandeniu.
✔Tinka daugeliui klimato sąlygų– Efektyviai veikia vidutinio ir šilto klimato sąlygomis.
✔Mažesnės išankstinės išlaidos– Įperkamesnis nei vandens ir žemės šilumos siurbliai.

ASHP apribojimai

• Mažiau efektyvus esant dideliam šalčiui– Jų veikimas prastėja esant žemesnei temperatūrai-20°C (-4°F)nes ore yra mažiau šilumos, kurią reikia ištraukti.

• Didesnis energijos suvartojimas žiemą– Labai šaltuose regionuose gali prireikti papildomo šildymo.

• Lauko įrenginio ekspozicija– Kompresoriaus blokui reikia vietos lauke, o tai gali būti triukšminga.

Geriausi naudojimo atvejai

🏡 Gyvenamųjų patalpų šildymas ir vėsinimasvidutinio klimato.
🏢 Komercinės paskirties pastatai, kuriuose neįmanoma įrengti vandens ar grunto sistemos.
🌍 Šalys, kuriose žiemos švelnios, pvzJK, JAV (pietinės valstijos) ir Japonija.

2. Vandens šaltinio šilumos siurbliai (WSHP): veiksmingi, bet reikia vandens telkinio

Kaip veikia WSHP

Vandens šaltinio šilumos siurbliai veikia panašiai kaip ASHP, tačiau vietoj to, kad išgautų šilumą iš oro, jie naudojaupės, ežerai, šuliniai ar kiti vandens telkiniaikaip šilumos mainų šaltinis. Kadangi vanduo palaiko astabilesnė nei oro temperatūraPP gali veikti efektyviau ištisus metus.

WSHP privalumai

✔Didesnis efektyvumas nei ASHP– Vandens temperatūra išlieka stabilesnė, todėl pagerėja veikimas.
✔Puikiai veikia tiek šaltame, tiek karštame klimate– Net ir žiemą nuoseklesnis nei ASHP.
✔Reikalinga mažiau erdvės lauke– Nereikia didelio lauko bloko, todėl jis tinkamas miestuose.
✔Mažesnės veiklos sąnaudos– Sunaudoja mažiau elektros energijos, palyginti su ASHP dėlstabili vandens temperatūra.

WSHP apribojimai

• Reikia prieigos prie vandens šaltinio– Nepraktiška objektams, kuriuose šalia nėra upės, ežero ar šulinio.

• Sudėtingesnis montavimas– Reikalaujaleidimaiirinžineriniai darbaiužtikrinti tinkamą vandens naudojimą.

• Galimi aplinkosaugos reglamentai– Kai kuriuose regionuose taikomi natūralaus vandens šaltinių naudojimo apribojimai.

Geriausi naudojimo atvejai

🏡 Namai ir įmonėsšalia ežerų, upių ar didelių šulinių.
🏭 Reikalingi pramoniniai įrenginiaipastovus šildymas ir vėsinimas.
🏙 Miesto teritorijos, kur žemė ribota, bet vandens šaltinis yra.

3. Antžeminiai šilumos siurbliai (GSHP): efektyviausias, bet brangus įrengimas

Kaip veikia GSHP

Žemės šilumos siurbliai, taip pat žinomi kaipgeoterminiai šilumos siurbliai, ištraukite šilumą išžemėsper palaidotų vamzdžių tinklą, užpildytą šaltnešiu arba vandens mišiniu. Žemėpalaiko stabilią temperatūrąištisus metus, dažniausiai tarp10–16 °C (50–60 °F), todėl GSHP yra itin efektyvios.

GSHP sistemų tipai

Yradu pagrindiniai tipaižemės šilumos siurblio konfigūracijos:

1. Horizontalios kilpos sistemos– Vamzdžiai klojami negiliose tranšėjose(1–2 metrų gylyje)dideliame plote. Geriausiai tinka namams sudideli kiemai.

2. Vertikalios kilpos sistemos– Vamzdžiai gręžiami giliai į žemę(50–150 metrų gylyje). Geriausiai tinkamažesnės savybėskur erdvė ribota.

GSHP privalumai

✔Energiją taupantis šilumos siurblio tipas– Gali pasiekti a400–500 % efektyvumo įvertinimas (COP 4–5).
✔Veikia ekstremaliose klimato sąlygose– Užtikrina patikimą šildymą net ir viduješaltos žiemos.
✔Mažesnės ilgalaikės išlaidos– Didesnės įrengimo sąnaudos, bet laikui bėgant mažesnės sąskaitos už energiją.
✔Ilgas tarnavimo laikas– Požeminis vamzdynas trunka50+ metų, o šilumos siurbliai tarnauja20-25 metų.
✔Ekologiškas– Žymiai sumažina anglies pėdsaką, palyginti su šildymu iškastiniu kuru.

GSHP apribojimai

• Didelė išankstinė montavimo kaina– Reikalaujagręžimas ar kasimas, kuris yra brangus.

• Horizontalioms kilpoms reikia daugiau vietos– Netinka ribotos žemės sklypams.

• Ilgesnis atsipirkimo laikotarpis– Pradinės investicijos atsigauna taupant energiją per 5–10 metų.

Geriausi naudojimo atvejai

🏡 Didelis gyvenamasis namassu vieta horizontalioms kilpoms.
🏢 Reikalingi komerciniai pastataipastovus šildymas ir vėsinimas.
❄ Šaltas klimatas kurASHP žiemą tampa mažiau veiksmingi.

4. Jūsų poreikius atitinkančio šilumos siurblio pasirinkimas

Išvada: kurį šilumos siurblį pasirinkti?

• Pasirinkite oro šaltinio šilumos siurblį (ASHP)jei nori anįperkamas, lengvai montuojamaspasirinkimas vidutinio klimato sąlygomis.

• Pasirinkite vandens šaltinio šilumos siurblį (WSHP)jei turite prieigą prie aupė, ežeras ar šulinysir norididesnis efektyvumasnei ASHP.

• Pasirinkite žemės šaltinio šilumos siurblį (GSHP)jei noriefektyviausiassistemą ir nori į ją investuotididesnės išankstinės išlaidosilgalaikiam taupymui.

Nepriklausomai nuo to, kokį tipą pasirinksite, šilumos siurbliai yra aekonomiškas ir tvarusšildymo, vėsinimo ir karšto vandens poreikių sprendimas, todėl tai puiki investicija energiją taupantiems namų savininkams ir įmonėms.