Lühiselgitus, kuidas töötab maa/vesi soojuspump

Mõistmaks paremini, kuidas soolvesi/vesi soojuspump töötab, tasub vaadata süsteemi ülesehitust. Soojuspump paikneb maapinnal ja lisaks kompressorile on sellel kaks soojusvahetit — aurusti ja kondensaator. Praktikas saadakse soojus maapinnast kas geotermiliste sondide või geotermiliste kollektorite abil.

Kollektorid ja sondid varustavad soojuspumpa soojusenergiaga

Geotermilised sondid paigaldatakse sügavale pinnasesse puurimise teel. Geotermilised kollektorid asuvad seevastu otse maapinna all, kuid neil on suurem pindala, mis suudab soojust neelata. Mõlemad moodustavad suletud kontuuri, milles ringleb külmakindel vedelik (soolvesi). Integreeritud pump tagab soolvee liikumise ja soojuse ülekande maapinnast soojuspumbale.

Külmaaine kontuur kui soojuspumba funktsionaalne alus

Külmaaine aurustub geotermilistest kollektoritest või sondidest saadud soojusenergia toimel. Oma erilise soojusfüüsika tõttu muutub selle olek madalatel temperatuuridel. Soojuse lisamisel muutub külmaaine aurutaoliseks ja selle temperatuur tõuseb. Vajalikule tasemele tõstmiseks surub kompressor auru kokku — nii rõhk kui ka temperatuur kasvavad. Teises soojusvahetis (kondensaatoris) annab külmaaine aur toodetud soojuse küttesüsteemile ja kondenseerub. Enne kui kondenseerunud külmaaine saab taas geotermilist soojust neelata, läbib see paisuventiili. Seejuures langevad nii temperatuur kui ka rõhk. Kui algseisund on taastunud, algab tsükkel uuesti.

Vitocal 300-G soojuspump koos teiste süsteemidega

Tõhusus sõltub paljudest teguritest

Soojuspump toodab soojust, aurustades esmalt külmaaine ümbritseva keskkonna energia abil ja seejärel surudes selle kokku. Kompressiooniprotsess vajab elektrilist ajamit.

Selliste süsteemide tõhususe prognoosimiseks kasutatakse VDI juhendit 4650. See arvutusmeetod määrab hooajalise kasuteguri soojuspumba COP-i ja erinevate süsteemiparameetrite põhjal. COP näitab standardtingimustes tekkinud kasuliku soojuse suhet tarbitud ajamienergiasse. SPF on omakorda ühe aasta jooksul saavutatud COP väärtuste summa. Tegeliku SPF määramiseks tuleb arvestada koos soojus- ja elektrienergia koguseid (vastavalt soojus- ja elektriarvestitelt).

Süsteemi tõhusust määrab otsustavalt soojusallika temperatuuri ja küttesüsteemi voolutemperatuuri vahe. Kui näiteks allika temperatuur on 10 °C ja voolutemperatuur 30 °C, peab soolvesi/vesi soojuspump tõstma külmaaine temperatuuri vaid 20 °C võrra. Kui küttesüsteem koosneb väikese pinnaga radiaatoritest ja minimaalne voolutemperatuur on 50 °C, vajab kompressor soovitud temperatuuri saavutamiseks ligikaudu kaks korda enam energiat.

Maa/vesi soojuspumbad monovalentseks tööks

Tänu suhteliselt püsivale ja kõrgetasemelisele soojusallikale töötavad soolvesi/vesi soojuspumbad väga tõhusalt kogu aasta vältel. Sõltuvalt rakendusest tagavad need reeglina piisava kütte ja sooja tarbevee ainsa soojusgeneraatorina. Mõnel juhul on mõistlik ka kombineeritud töö olemasoleva küttesüsteemiga: viimane saab tippkoormuste ajal sisse lülituda, tagades eluruumides kõrge mugavustaseme. Majandusliku töö tagamiseks tuleks mitmeid aspekte eelnevalt läbi mõelda.

Автор: viessmann.lv