Šilumos siurblių oras oras skaičiuoklė

Mūsų oras-oras šilumos siurblio galios skaičiuoklė padeda preliminariai įvertinti, kokios šildymo galios įrenginio gali reikėti jūsų patalpoms. Skaičiavime vertinamas šildomas plotas, lubų aukštis, pastato apšiltinimas, patalpų išplanavimas bei vidaus ir lauko temperatūrų skirtumas.

Gautas rezultatas padeda susiorientuoti, tačiau galutinis šilumos siurblio parinkimas turėtų būti atliekamas įvertinus konkretaus pastato šilumos nuostolius ir pasirinkto įrenginio technines charakteristikas.

Kaip veikia oras-oras šilumos siurblys?

Oras-oras šilumos siurblys paima šiluminę energiją iš lauko oro ir perduoda ją į patalpų orą. Net esant neigiamai lauko temperatūrai ore išlieka šiluminės energijos, kurią įrenginys gali panaudoti šildymui.

Šilumos siurblio sistema paprastai sudaryta iš:

• lauko bloko, kuris paima energiją iš aplinkos oro;
• vidaus bloko, kuris paskirsto šilumą patalpoje;
• šaltnešio kontūro, kuriuo šiluminė energija perduodama tarp blokų;
• kompresoriaus, kuris pakelia šaltnešio slėgį ir temperatūrą.

Šildymo metu vidaus blokas pučia pašildytą orą į patalpą. Dauguma oras-oras sistemų taip pat gali veikti atvirkščiai ir vasarą vėsinti patalpas.

Kodėl svarbu tinkamai parinkti šilumos siurblio galią?

Per mažos galios šilumos siurblys šaltomis dienomis gali nepasiekti norimos temperatūros, veikti beveik be sustojimo ir sunaudoti daugiau elektros energijos.

Per didelės galios įrenginys taip pat ne visada yra geriausias pasirinkimas. Jis gali dažniau įsijungti ir išsijungti, prasčiau reguliuoti temperatūrą ir kainuoti daugiau, nei reikia konkrečiai patalpai.

Tinkamai parinkta galia padeda:

• palaikyti stabilią vidaus temperatūrą;
• sumažinti elektros energijos sąnaudas;
• užtikrinti tylesnį ir tolygesnį veikimą;
• sumažinti įrenginio komponentų dėvėjimąsi;
• išlaikyti pakankamą šildymo galią šalčiausiomis dienomis.

Kaip apskaičiuojamas šilumos poreikis?

Tikslus pastato šilumos poreikis apskaičiuojamas pagal šilumos nuostolius per sienas, langus, stogą, grindis bei dėl oro kaitos.

Bendra principinė formulė:

Q = Q_{konstrukcijų} + Q_vėdinimo

Šilumos nuostoliai per pastato konstrukcijas apskaičiuojami taip:

Q_{konstrukcijų} = Σ(U × A × ΔT)

Kur:

• Q - reikalinga šildymo galia, W;
• U - konstrukcijos šilumos perdavimo koeficientas, W/m²K;
• A - konstrukcijos plotas, m²;
• ΔT - vidaus ir lauko temperatūrų skirtumas.

Šilumos nuostoliai dėl oro kaitos gali būti vertinami pagal formulę:

Q_vėdinimo = 0,33 × n × V × ΔT

Kur:

• n - oro kaitos kartai per valandą;
• V - patalpos tūris, m³;
• 0,33 - apytikslė oro šiluminės talpos konstanta.

Tokiam skaičiavimui reikia nemažai pastato duomenų, todėl internetinėje skaičiuoklėje naudojamas paprastesnis preliminarus metodas.

Kokią formulę naudoja ši skaičiuoklė?

Skaičiuoklėje naudojama formulė:

Q = A × q × (H / 2,5) × (ΔT / 40) × K

Kur:

• A - šildomas plotas, m²;
• q - apytikslis šilumos poreikis pagal pastato apšiltinimą, W/m²;
• H - lubų aukštis, m;
• ΔT - vidaus ir lauko temperatūrų skirtumas;
• K - patalpų išplanavimo koeficientas.

Pavyzdžiui, 60 m² dalinai apšiltintai patalpai su 2,5 m aukščio lubomis gali būti taikomas maždaug 75 W/m² šilumos poreikis. Galutinis rezultatas papildomai koreguojamas pagal temperatūrų skirtumą ir patalpų išplanavimą.

Kodėl svarbus lubų aukštis?

Šildomas ne tik grindų plotas, bet visas patalpos oro tūris. Todėl patalpai su aukštesnėmis lubomis reikia daugiau šilumos nei tokio pat ploto patalpai su standartinėmis 2,5 m aukščio lubomis.

Patalpos tūris apskaičiuojamas:

V = A × H

Kur:

• V - patalpos tūris, m³;
• A - plotas, m²;
• H - lubų aukštis, m.

Kaip patalpų išplanavimas veikia šildymą?

Oras-oras šilumos siurblys šilumą paskirsto oro srautu. Todėl viena atvira erdvė paprastai šildoma efektyviau nei keli uždari kambariai.

Šilumos paskirstymui įtaką daro:

• vidaus bloko vieta;
• durų angos;
• koridoriai;
• patalpų forma;
• aukštų skaičius;
• oro judėjimo kliūtys.

Vienas vidaus blokas nebūtinai vienodai prišildys visus atskirus kambarius. Didesniam būstui gali būti tinkamesnė kelių vidaus blokų sistema.

Kodėl reikia vertinti lauko temperatūrą?

Šilumos siurblio galia priklauso nuo lauko temperatūros. Lauko orui šąlant, įrenginiui tampa sunkiau paimti iš jo šiluminę energiją.

Dėl to renkantis konkretų modelį nereikėtų vertinti tik nominalios šildymo galios, kuri dažnai nurodoma esant maždaug +7 °C lauko temperatūrai.

Svarbu patikrinti, kokią šildymo galią įrenginys išlaiko esant:

• -7 °C;
• -15 °C;
• -20 °C;
• arba jūsų vietovei būdingai projektinei žiemos temperatūrai.

Pavyzdžiui, įrenginys, kurio nominali galia yra 5 kW, esant labai žemai temperatūrai gali atiduoti mažesnę šildymo galią.

Kuo skiriasi šildymo galia ir elektros sąnaudos?

Šildymo galia parodo, kiek šilumos įrenginys gali perduoti į patalpą. Elektros galia parodo, kiek elektros energijos jis tuo metu naudoja.

Šilumos siurblio efektyvumas dažnai išreiškiamas COP rodikliu:

COP = Q_šilumos / P_elektros

Pavyzdžiui, jeigu šilumos siurblys sunaudoja 1 kW elektros energijos ir perduoda 4 kW šilumos, jo COP tuo metu yra 4.

COP nėra pastovus. Jis priklauso nuo:

• lauko temperatūros;
• norimos vidaus temperatūros;
• kompresoriaus apkrovos;
• atitirpinimo ciklų;
• įrenginio techninių savybių.

Sezoniniam efektyvumui vertinti dažniau naudojamas SCOP rodiklis.

Skaičiavimo pavyzdys

Tarkime, turime:

• 60 m² šildomą plotą;
• 2,5 m aukščio lubas;
• vidutinį apšiltinimą;
• kelias susisiekiančias patalpas;
• +21 °C norimą vidaus temperatūrą;
• -22 °C skaičiuojamą lauko temperatūrą.

Temperatūrų skirtumas:

ΔT = 21 - (-22) = 43 °C

Taikant skaičiuoklės koeficientus:

Q = 60 × 75 × (2,5 / 2,5) × (43 / 40) × 1,08

Q ≈ 5225 W

Taigi preliminarus šilumos poreikis būtų apie 5,2 kW. Pridėjus nedidelį rezervą, galėtų būti vertinamas maždaug 5,5-6,0 kW galios intervalas.

Vis dėlto būtina patikrinti, ar pasirinktas įrenginys tokią galią išlaiko prie -22 °C.

Ar oras-oras šilumos siurblys gali šildyti visą namą?

Gali, tačiau tai priklauso nuo pastato šilumos nuostolių ir išplanavimo.

Geriausiai vienas vidaus blokas veikia:

• atviro plano patalpose;
• nedideliuose namuose;
• butuose;
• sodo nameliuose;
• komercinėse patalpose be daug uždarų kambarių.

Jeigu namas turi kelis aukštus arba daug atskirų patalpų, gali reikėti kelių vidaus blokų arba papildomo šildymo šaltinio.