Silumos siurbliai referat
5 (100%) 1 vote

Silumos siurbliai referat

KAUNO TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETAS

Profesinio bendravimo pagrindai

Referatas

Šilumos siurblys

Kaunas,2006

Turinys

1. Įvadas

2. Šilumos siurbliai ir žemos temperatūros žemės šiluma

3. Šilumos siurbliai – efektyvus namų šildymo būdas

4. Šildyti galima trejopai

5. Pasirinkimą lemia kaina

6. Šilumos siurblių montavimas

7. Naudota literatūra

Įvadas

Žmonės nuo seniausių laikų sprendžia apsirūpinimo šiluma problemas. Šilumos reikia būstui ir vandeniui šildyti, maistui ruošti, gydymui ir sveikatos profilaktikai. Visame pasaulyje eikvojamos didžiulės lėšos šilumai ir kitų rūšių energijai gaminti. Kasmet sudeginama šimtai milijonų tonų įvairaus kuro, užteršiama atmosfera, vandens telkiniai ir žemės paviršius – didėja kenksmingų medžiagų koncentracija. Drauge didėja šiluminis užterštumas, kyla vandens telkinių ir aplinkos temperatūra. Atsiranda sąlygos patogeniniams mikrobams plisti, anglies dioksidui kauptis. Visa tai skatina šiltnamio efekto augimą. Šiltnamio efekto būklė sudaro sąlygas dar didesniam Saulės ir kosminės energijos kaupimuisi atmosferos sluoksniuose. Taip pažeidžiamas Žemės šilumos balansas. Kasmet suvartojama vis daugiau šilumos energijos, mažėja pasaulio tradiciniai energetiniai ištekliai. Energija brangsta.

Mokslininkai pradėjo ieškoti efektyvesnio šiluminių-energetinių išteklių panaudojimo būdų. Buvo atkreiptas dėmesys į gamtoje vykstančius šiluminius procesus. Kaip žinoma, visos sistemos stengiasi išlaikyti temperatūros pusiausvyrą – aukštesnės temperatūros kūnas atiduoda šilumą žemesnės temperatūros kūnui. Vyksta negrįžtamas procesas. Energijos tvarumo dėsnis skelbia, kad energija niekur nedingsta, tik persiskirsto. Kaip šiuos temperatūrinius efektus padaryti grįžtamus, kaip atgauti šilumą? Pagal Kelvino skalę visi kūnai, turintys aukštesnę už absoliutinį nulį temperatūrą, yra šilti. Kad šiluma būtų perduodama iš vieno kūno kitam, pakanka pakeisti sistemos, kurioje jie yra, temperatūros pusiausvyrą, atliekant nedidelį mechaninį darbą.

1824 m. prancūzų mokslininkas termodinamikos pradininkas Sadi Karno pasiūlė idealų grįžtamąjį ciklą, pagal kurį galima atiduoti šilumą iš šaltesnio kūno šiltesniam aplinkos kūnui. Jis rašė, kad “visur, kur yra temperatūrų skirtumas, gali kilti varomoji jėga. Arba priešingai, visur, kur galima pritaikyti šią jėgą, galima gauti temperatūrų skirtumą”. Pagal idealų Karno ciklą šilumos enrgiją galima padidinti 14 kartų. Pvz., 1 kW energijos suvartoja šaldymo įrenginio kompresorius, kuris pagamina 14 kW šilumos energijos. Anglų inžinierius Dž.Perkinsas šaldytuvą išrado 1834 m., o pirmoji šildymo sistema su šaldymo mašina buvo įrengta 1927 m. anglų inžinieriaus Holdeino name Škotijoje, kurią jis ir pavadino šilumos siurbliu.

Šilumos siurbliai ir žemos temperatūros žemės šiluma

Šilumos siurblys – įrenginys, kuris ima šilumą iš mūsų aplinkos (žemės, vandens, oro, ventiliatorinių išmetimų, kanalizacijos nuotekų, technologinių procesų ir t.t.), pakelia temperatūrą iki vartotojo poreikio ir jam perduoda. Šiuolaikiniai šilumos siurbliai yra pakankamai efektyvūs, turintys transformacijos koeficientą 3-5. Transformacijos koeficientas – tai elektros energijos, suvartotos šilumos siurblio elektros varikliui sukti, santykis su jo atiduotos šilumos kiekiu. Tik ketvirtadalis energijos suvartojama perduodant vartotojui tris ketvirtadalius šilumos iš aplinkos. Gauta +55 °C temperatūros šiluma perduodama vartotojui. Vartotojas pasinaudoja šilumos energija ir vėl išmeta ją į aplinką. Šilumos siurblys panašus į buitinio šaldytuvo įrangą, tik veikia atvirkščiai ir yra kur kas galingesnis.

Būtina šilumos siurblio veikimo sąlyga yra temperatūrų skirtumas tarp įeinančios iš šaltinio šilumos ir išeinančios. Pvz., šilumos šaltinis yra gręžinio vanduo, kurio temperatūra +10 °C. Šilumos siurblys pažemina temperatūrą iki +5 °C. Iš 1 l vandens išsiskiria 5,8 W šilumos energijos. Padidinę vandens debitą iki 2000 l per valandą, gausime 11 600 Wh šilumos energijos. Šiai šilumai pernešti kompresorius suvartoja 3 kW elektros energijos. Kompresorius veikdamas išskiria šilumos energiją, kurios naudingumo koeficientas yra 0,95. Taip susidaro dar papildoma 2850 Wh šiluma. Bendras gaunamos šilumos energijos kiekis yra 14 450 Wh. Buitiniai ir pramoniniai šilumos siurbliai skirstomi pagal tai, koks šilumnešis teka pro jų šilumokaičius. Jie yra tokie: 1) vandens-vandens šilumos siurblys, kai abiejuose šilumokaičiuose cirkuliuoja skystas šilumnešis; 2) vandens-oro šilumos siurblys, kai pro vieną šilumokaitį cirkuliuoja oras, o pro kitą – skystis (šilumnešis); 3) oro-oro šilumos siurblys, kai pro abu šilumokaičius cirkuliuoja oras. Pagal vartojamos rūšies energiją šilumos siurbliai skirstomi į kompresorinius, absorbcinius, srovinius, termoelektrinius. Šiuo metu gaminami šilumos siurbliai yra didelio galingumo diapazono (3 kW-30 000 kW) ir naudoja įvairius šilumos šaltinius: gruntinį ir požeminį vandenį, gruntą, orą, paviršinius vandens telkinius, atliekų šilumą.

Išsivysčiusios šalys jau seniai naudoja šilumos siurblius kaip
svarbiausią priemonę energijos ekonomijai užtikrinti. Šios šalys išmoko sugrąžinti šilumą į namus, pramonės įmones, utilizuoti technologinius išmetimus, vadinasi, – saugoti gyvenamąją aplinką. Pirmiausia buvo sukurtos šiluminių siurblių įdiegimo vyriausybinės programos, numatytos skatinimo priemonės ir svarbiausios kryptys: energetinių išteklių taupymas, anglių, dujų ir kito kuro vartojimo mažinimas, aplinkos gryninimas ir kenksmingų išmetimų į atmosferą ir vandenį mažinimas. Šilumos siurblių įdiegimą skatinančia priemone tapo elektros energijos tarifo sumažinimas jų vartotojams. Sukurta palanki kreditų sistema ir specialūs fondai įrangai įsigyti. Numatyta kompensacija iki 30 proc. šilumos siurblio kainos. Šilumos siurblių naudotojai buvo atleidžiami nuo kai kurių mokesčių. Programos rezultatai pranoko lūkesčius. Taip Švedijoje 30 proc. sumažėjo kuro pirkimas. Stokholmo apšildymo balanse šilumos siurbliams tenka 85 procentai. Pagerėjo bendra ekologinė būklė. Oras ir vandens telkiniai tapo švaresni, sumažėjo įmonių šiluminiai išmetimai. Sutaupytos didžiulės biudžeto lėšos buvo nukreiptos į kitas ūkio šakas. Tad ar verta diegti šilumos siurblius, ar ir toliau deginti pinigus ir gamtos išteklius katilinių krosnyse, teršti aplinką, vandenį bei “šildyti” orą? Dauguma šalių jau padarė išvadas ir pasirinko. Tai šalys, kuriose oras ir vanduo tapo švaresni, kurios nustojo išmetinėti pinigus per katilinių kaminus.

Lietuvoje taip pat žengiami pirmieji atsargūs žingsniai šiluminių siurblių diegimo linkme. Jau veikia keletas šilumos siurblių privačiuose namuose Vilniuje ir Klaipėdoje, naudojant negilių gręžinių arba grunto šilumą, veikia keletas šilumos siurblių, utilizuojančių technologinę šilumą. Jie neišmeta pinigų per kaminą. Estijoje kasmet įrengiama po 100 šilumos siurblių sistemų. Kas stabdo tokių efektyvių ekologiškų sistemų plitimą Lietuvoje? Pirma – įrangos brangumas, antra – informacijos ir propagandos stoka. Dabar įsirengti šilumos siurblį – brangus malonumas ir ne kiekvienas gali sau tai leisti.

Šiuo metu Jūs matote 52% šio straipsnio.
Matomi 1003 žodžiai iš 1943 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.